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一、國外宇航材料保證標準分析

1、美國航空航天局（NASA） 材料保證標準

美國在軌飛行器數(shù)量大、壽命長，經(jīng)過多年的發(fā)展，美國宇航局（NASA）已經(jīng)形成了一套完整的標準體系來保證材料使用的可靠性。NASA 根據(jù)宇航材料保證實際需求，建立了規(guī)范化的材料保證工作流程， 從頂層對材料選用、測試和試驗、采購和工藝控制等 方面進行了規(guī)定。同時NASA 對空間應用的所有材 料都有嚴格的技術(shù)要求和相關(guān)標準，在選用前進行 各種評價試驗，并且在選用標準中列入了材料的常 規(guī)性能和空間性能。對于采購的材料，NASA 均有對 應的材料規(guī)范。在材料規(guī)范方面，NASA 大量采用了 美國宇航材料協(xié)會標準（AMS 標準），AMS 標準完全 基于材料本身的自然屬性和特點、性能和使用條件 制定具體標準，也包含宇航型號的特殊要求。該標準 以單個牌號的材料規(guī)范為主，標準的全部技術(shù)內(nèi)容 均是針對該材料的某一狀態(tài)或某一品種規(guī)定的，采 用AMS 標準不僅有利于材料的生產(chǎn)、采購、檢驗、驗 收和使用，也有利于新材料的推廣。 同時根據(jù)宇航材料的使用特點，在充分利用ASM 標準和美國軍用標準的基礎(chǔ)上對宇航材料的空 間性能進行了有效補充，編制了試驗評價類標準，如 NASA-STD-6001A《燃燒性、出氣和相容性要求和試 驗程序》、Johnson 空間飛行中心主要有空間環(huán)境效應評價試驗類標準。

2、歐洲通信衛(wèi)星系統(tǒng)（ECSS） 材料保證標準

歐洲宇航工業(yè)走的是區(qū)域合作的道路，歐洲空間標準化合作組織（ECSS）負責制定管理、產(chǎn)品保證、 系統(tǒng)工程方面的標準。歐洲宇航標準注重頂層策劃，三條主線清晰，項目管理、產(chǎn)品保證和工程技術(shù)并 重，同時注重結(jié)合歐洲各國航天機構(gòu)的實際情況，建 設(shè)了符合自身應用特點的標準體系。ECSS-Q-70 是 歐洲ECSS 材料、機械零件和工藝保證標準體系，該 體系的頂層標準為ECSS-Q-ST-70《空間產(chǎn)品保證： 材料、機械零件和工藝》，該標準從材料選用、關(guān)鍵性 分析、評價與確認、采購和應用等方面提出了詳細要求。在此基礎(chǔ)上，宇航材料保證方面有材料選用、潔 凈度控制、材料測試、材料工藝、部件、微生物防護這 六個方面34 項標準作為頂層標準的支撐標準，特別 是在選用標準中詳細描述了材料的常規(guī)性能和空間性能。

3、總結(jié)NASA 和ECSS 的材料保證標準特點，有以下幾個方面：

（1）從整體看，美國和歐洲宇航材料保證標準各有特色，系統(tǒng)性強、內(nèi)容相對完整，開放性和融合性 強，便于空間領(lǐng)域的合作和批量生產(chǎn)。

（2）從基本構(gòu)成看，美國和歐洲宇航材料保證標 準體系構(gòu)成包括材料保證頂層要求、材料生產(chǎn)制造 規(guī)范、材料選用及應用指導類標準、試驗類標準。

（3）從標準內(nèi)容看，材料保證頂層標準規(guī)定項目 材料控制的目的、方法和技術(shù)要求等，緊密結(jié)合宇航 的特點，明確了材料生產(chǎn)、采購、檢驗、驗收和使用的 各項要求，是產(chǎn)品采購或質(zhì)量保證方案制定的重要 依據(jù)。材料選用標準列入了材料的常規(guī)性能及空間性能，主要關(guān)注點為空間性能；材料試驗標準用于規(guī) 范材料試驗方法和要求。

（4）從發(fā)展趨勢看，國外航天部門愈加注重從選 用階段對材料進行嚴格把關(guān)，通過一套完整的選用 和評價試驗技術(shù)來保證材料的使用可靠性。

二、國內(nèi)宇航材料保證標準分析

1、航天材料保證標準繁雜，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃

目前在用的材料保證標準中，航天行業(yè)標準 （QJ）中的標準數(shù)量極少，絕大部分標準是軍民通用 標準，各類材料的標準分屬各自的行業(yè)，如金屬材料 的標準主要分布在國家標準（GB/T），國家軍用標準 （GJB），冶金行業(yè)標準（YB），有色行業(yè)標準（YS）中， 非金屬材料標準主要有化工標準（HG），石油標準 （SY），紡織工業(yè)標準（FZ），輕工業(yè)標準（QB），等，還 有相當一部分為材料企業(yè)標準，以及宇航型號研制 單位和材料生產(chǎn)單位的特殊協(xié)議。這些標準編號繁 雜再加上企業(yè)標準和協(xié)議的不易獲取，給材料管理、 選用及采購等造成了困難。實際上，各行業(yè)的軍民通 用材料規(guī)范與宇航工程應用并不完全匹配，因為宇 航材料具有耐超高/低溫、耐特種介質(zhì)腐蝕、耐空間環(huán) 境、長期貯存一次使用等特點，與這些特點對應的材 料性能要求卻在軍民通用標準中基本無體現(xiàn)，所以 在宇航材料的選用、研制和采購過程中，現(xiàn)有的絕大 部分材料規(guī)范無法直接使用。

2、材料生產(chǎn)制造規(guī)范和質(zhì)量保證標準不完善

對于同一牌號的材料，不同企業(yè)可能有不同的技術(shù)標準，有時甚至會出現(xiàn)企標與行業(yè)標準指標不一致 的情況，這就需要設(shè)計師在選材時必須明確材料的性 能指標，再由采購人員根據(jù)設(shè)計指標去核對相關(guān)生產(chǎn) 廠所執(zhí)行的材料標準，用戶和生產(chǎn)廠標準的不一致， 勢必會給航天器材料采購的進度和可靠性帶來隱患。另外，材料耐熱循環(huán)、耐空間輻照試驗、耐腐蝕等性能 作為許多宇航材料的關(guān)重指標，作為生產(chǎn)廠并不了 解，導致其在進行材料的鑒定過程中沒有考慮，難以 保證生產(chǎn)的材料符合需求。同時，受國內(nèi)生產(chǎn)工藝技 術(shù)水平、設(shè)備能力以及材料生產(chǎn)數(shù)量等的限制，雖然 協(xié)議的技術(shù)指標已達到了設(shè)計要求，不同批次的材 料，性能波動范圍大，材料的穩(wěn)定性和一致性較差，因 此急需建設(shè)系統(tǒng)的宇航材料生產(chǎn)制造規(guī)范和材料質(zhì) 量保證標準體系通過相關(guān)管理要求來約束生產(chǎn)廠的 質(zhì)量水平，提高材料固有可靠性。

3、宇航材料選用指導和試驗類標準欠缺

目前選用標準中大多數(shù)材料只有表征其性質(zhì)與特征的基本性能數(shù)據(jù)，材料在大溫變環(huán)境、空間輻射 與粒子環(huán)境以及航天器空間運行所引起的對自身有 害的污染環(huán)境作用下將產(chǎn)生多種影響材料使用性能和壽命的效應，會降低其使用性能和壽命，但在標準中卻缺少此類數(shù)據(jù)和指導使用要求。