2026年, 第23卷, 第4期　
刊出日期：2026-04-25

  

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武器装备
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  引信电子安全系统强电磁干扰耦合分析

  李易铭, 黄学功, 王乃耀, 张志安

  装备环境工程. 2026, 23(4): 1-10. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.001

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  目的 针对引信电子安全系统中开关器件易受强电磁干扰问题,对比分析孔缝和连接线缆的存在对电子安全系统干扰耦合的影响。方法 利用全波电磁仿真软件,建立引信场路协同仿真模型,在外部强电磁干扰辐射下,引信孔缝和连接线缆对引信内电路板电场强度分布的影响,重点关注开关器件上电压以及电压变化率dv/dt的耦合情况,进一步提出抗电磁干扰改进措施。结果 电路板上,耦合干扰主要分布在PCB板边缘、器件较为集中区域。仅存在孔缝时,开关器件上最大耦合电压为0.15 V,电压变化率为2 V/ns,当连接线缆和孔缝同时存在时,器件上最大耦合电压达到2.1 V,电压变化率达到500 V/ns。在接缝涂敷吸波材料和更换屏蔽线缆后,开关器件上最大耦合电压降为0.6 V,dv/dt为50 V/ns,且电路板上强耦合区域减小,电场变化平缓。结论 孔缝和连接线缆的存在会加大电磁干扰,孔缝填充导电胶和线缆增加屏蔽层等手段可限制干扰耦合区域,提高抗干扰能力,为电子安全系统电路布局设计提供依据。
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  火箭弹和导弹意外点火起飞时的引信安全性问题分析

  王雨时

  装备环境工程. 2026, 23(4): 11-22. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.002

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  目前不少火箭弹和导弹火箭发动机点火系统仍采用敏感直列式装药结构,安全性设计不符合安全性设计准则标准要求,误点火概率远高于标准规定的百万分之一。针对此问题,基于其解除保险原理和历史事件,分析了引信在火箭发动机被意外点火后的安全性问题。火箭发动机发生意外点火单点失效后,有可能推动火箭弹飞行,形成引信解除保险（隔离）所需的弹道环境条件,进一步导致引信意外解除保险（隔离）并引爆战斗部,使事故放大。解决途径包括点火系统安全性改造、引信解除保险（隔离）增加非弹道环境条件等。上述问题在非远程战术火箭弹中普遍存在,在战术导弹中则只存在个例。
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  低温环境试验室稳态冷工况温度场设计与仿真

  王希亮, 李栋, 李颖行, 金子琦, 孟祥宇, 唐伟健, 杨国辉

  装备环境工程. 2026, 23(4): 23-29. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.003

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  目的 为保证环境试验条件指标符合GJB150A技术要求,对某火炮低温环境试验室稳态冷工况进行设计与仿真。方法 对该试验室温度场进行气流组织研究,确定最佳送风方式及进、出风口的位置排布;通过有限元仿真,结合稳态冷工况下的热损耗理论计算最佳送风速度;通过仿真与实验结果对比验证结构设计的合理性和计算值的准确性。结果 仿真表明,送风速度为2.0 m/s时温度极差最小,而送风速度为1.9 m/s时温度均匀性更优、气流分布更均匀,该送风速度下实验结果和仿真结果大致相符,仿真与实验对应测点温度标准差分别为0.196和0.152,实验温度均匀性达到±0.33 ℃。结论 确定了火炮高低温试验室的最佳送风方式为侧送侧回送风方式,最佳送风速度为1.9 m/s,此时温度均匀性最好,且满足GJB150A中对低温试验温度条件的要求。
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  枪-弹-药多参数对内弹道特性的影响分析

  尚永杰, 魏志芳, 张克斌, 张树霞, 梁敬国, 施玉锟

  装备环境工程. 2026, 23(4): 30-39. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.004

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  目的 量化分析不同击发条件、弹壳参数及装药状态对小口径枪弹内弹道特性的影响规律。方法 从枪、弹、药3个方面,系统调整了击发参数、弹壳条件及装药状态等多组变量,设计了以改进测压弹道枪为主体的内弹道试验测试装置,开展了内弹道性能试验,获得了不同参数下的膛内作用时间与最大膛压等内弹道特性参数的变化规律。结果 与标准工况相比,当发射药量减少至1/3时,膛内作用时间均值激增182.7%,最大膛压均值剧降77.3%;发射药受潮后,膛内作用时间与最大膛压分别变为正常状态的116%与71%;当环境温度降至-45 ℃时,膛内作用时间增加12.5%,最大膛压降低7.5%。结论 发射药量、发射药受潮及环境温度等装药状态是影响内弹道性能的主导因素,其影响程度超过击发参数和弹壳条件。研究结果量化了不同因素的影响大小,为迟发火等故障机理研究提供了试验依据。
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  呼吸效应对户外电子设备的影响及密封结构优化

  刘新胜, 王孟龙, 李丽丹, 邢红梅, 刁锡尧

  装备环境工程. 2026, 23(4): 40-49. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.005

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  目的 户外电子设备（如通信设备、雷达天线、车载终端等）因呼吸效应导致的湿气渗入、积水故障问题频发,尤其在南海岛礁、热带季风气候区军事装备保障等场景中,亟需弥补现有密封设计在呼吸效应控制、材料选型适配性及动态防护上的不足,建立“材料-结构-辅助措施”协同密封体系,提升设备在复杂环境中的可靠性。方法 基于理想气体定律推导呼吸效应气体交换量公式,搭建“阳光暴晒-突降暴雨”极端工况实验系统,对比密封胶条结构的性能,实时监测温度、湿度、气压变化,量化分析密封效果,通过工程验证优化方案。结果 双色圆形实芯O型导电橡胶密封表现突出,气压变化为1.69 kPa;通过构建主密封与辅助密封协同防护体系可降低呼吸效应影响。呼吸效应核心为“温差-压差-吸水”作用链; 结论 凸台增强型结构和双色圆形实芯O型胶条及防水透气阀的综合体系,可有效抑制呼吸效应,为户外电子设备密封设计提供理论依据与工程范式,对提高设备的可靠性具有重要意义。
航空航天装备
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  陶瓷基复合材料多场耦合环境的损伤演化与寿命预测研究进展

  王春霖, 尚磊, 翟寒蕾, 彭星, 檀铭一, 韩文波

  装备环境工程. 2026, 23(4): 50-68. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.006

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  随着先进飞行器向更高速度、更长航时及可重复使用方向不断发展,其鼻锥、前缘、燃烧室及喷管等关键热端部件所面临的服役环境日益严峻,呈现出高温、高承载与强氧化/腐蚀等多物理场深度耦合的极端特征,对热防护材料在该环境下的长时可靠性与寿命预测精度提出了前所未有的挑战。陶瓷基复合材料因其优异的耐高温、高比强及良好损伤容限等特性,被视为应对该挑战具有潜力的材料体系之一。然而,其多相多尺度的结构特征与在多场耦合下表现出的复杂渐进损伤行为,使得传统基于树脂基复合材料的理论体系与寿命预测方法难以直接适用。为此,系统综述了该领域近年来的研究进展：首先从试验研究层面总结了热-力、热-化及热-力-化等多场耦合环境下的材料性能演化规律与机制;其次从建模方法层面系统评述了宏观唯象模型、物理机理模型以及数据驱动模型三大类寿命预测方法的研究现状与应用特点;最后总结了当前该领域面临的关键挑战,并对多场耦合寿命模型构建、多方法融合联用,以及人工智能与数据驱动深度融合等未来发展趋势进行了展望。通过“多场耦合环境-损伤演化-寿命预测”的逻辑,系统梳理了该领域从试验规律到模型方法再到发展挑战的完整研究体系,为陶瓷基复合材料在极端环境下的使役可靠性设计与寿命评估提供参考。
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  环境影响下民机混合连接结构防护体系的退化

  周宇, 骆晨, 孙志华, 黄梦瑶, 白鸿博

  装备环境工程. 2026, 23(4): 69-80. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.007

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  目的 探究疲劳载荷和霉菌生长对飞机连接结构涂层防护体系退化行为的影响。方法 针对无预处理、疲劳预处理、霉菌预处理3组实验条件下的2024铝合金与碳纤维环氧树脂复合材料涂层连接件,开展模拟海洋大气环境的实验室加速试验,对比不同时间下涂层连接件的腐蚀损伤情况。结果 利用层次分析法计算得到剥落大小、开裂大小、起泡大小、色差、失光率5项指标所占的权重依次为0.49、0.24、0.13、0.07、0.07,依据所得权重计算得到无预处理、疲劳预处理、霉菌预处理损伤程度依次为1.06、3.84、3.59。无预处理、疲劳预处理、霉菌预处理3组涂层连接件实验室加速试验后的疲劳断裂循环数依次为345 315、294 945、340 042。结论 经过疲劳预处理、霉菌预处理后,涂层连接件相对无预处理损伤程度提升3倍以上,疲劳预处理后再进行加速试验的涂层连接件疲劳寿命明显下降。
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  机电类整机产品贮存寿命性能鉴定加速试验方法研究

  薛良良, 胡雨晴, 郑宏玲, 宋月, 祖晓萌, 陶宇茜

  装备环境工程. 2026, 23(4): 81-89. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.008

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  目的 针对机电类整机装备贮存寿命指标高,在性能鉴定阶段评定难的问题,提出了除电子元器件外,综合考虑原材料,从底层信息给出了整机贮存寿命鉴定加速试验建模方法。方法 通过对整机贮存性能敏感应力和薄弱环节分析,定位出影响整机贮存性能薄弱元器件和原材料,结合元器件和原材料贮存寿命信息,以串联模型为基础,从加速因子定义出发,开展了机电类整机产品加速因子综合分析,最后结合元器件、原材料及整机加速后地面鉴定试验,给出了整机贮存寿命性能鉴定试验方案。结果 以某典型机电产品伺服机构贮存寿命鉴定加速试验实际应用案例分析,证明了该贮存寿命鉴定方案的有效性。结论 较以往单一考虑元器件,本方法融合了关键原材料部分,使整机加速因子更合理,缩短了鉴定试验时间、增加了鉴定试验结果的置信度。
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  基于Kriging模型与主动学习的TA18管弯曲回弹预测

  肖慧民, 丁清国, 潘林, 张维声

  装备环境工程. 2026, 23(4): 90-103. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.009

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  目的 针对航空发动机TA18钛合金薄壁管数控弯曲成形过程中强非线性、多参数耦合带来的回弹预测精度不足、工艺优化依赖试错等问题,开展弯曲回弹力学行为预测与变形补偿方法研究。方法 基于正交实验数据驱动,结合参数化有限元仿真,通过引入改进的克里金（Kriging）代理模型与主动学习算法,建立高效的回弹预测与补偿方法。首先通过正交实验分析各工艺参数对回弹的贡献,构建极差特征加权矩阵,并将其嵌入Kriging代理模型,从而在模型中有效融入物理先验知识。为降低参数空间边界区域的预测方差,建立参数化有限元仿真模型作为数据基础,并设计了一种基于方差最大化采样策略的主动学习框架,该框架能够自适应地在高不确定性区域补充样本。最后,开发了相应的回弹补偿算法,并开展了实验验证。结果 相比基于正交数据的线性回归模型,本文方法将TA18管材回弹预测的均方根误差（RMSE）从0.99°降低至0.50°,平均相对误差从2.40%降至0.83%,且计算效率较纯有限元模拟提升3个数量级。结论 本研究通过将物理先验知识与数据驱动主动学习融合,构建了TA18钛合金管弯曲回弹的高效预测补偿框架。该方法不仅解决了小样本条件下模型过拟合问题,还通过方差最大化采样优化了计算资源分配,为航空导管精密制造提供了兼顾精度与效率的技术路径。
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  1Cr21Ni5Ti双相钢本构关系与失效准则参数研究

  柳蕴韶, 曾生辉, 陈军红, 尹标, 张胜德, 黄西成

  装备环境工程. 2026, 23(4): 104-113. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.010

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  目的 针对航天用1Cr21Ni5Ti双相钢,构建描述该材料在宽应变率范围下大变形及失效行为的材料模型。方法 采用“试验测试-模型改进-参数标定”的递进式研究方法：首先通过材料试验机与分离式霍普金森拉杆装置,测试1Cr21Ni5Ti双相钢准静态及高应变率力学性能,明确应变率对屈服强度和应变硬化行为的影响规律;其次基于该规律改进传统Johnson-Cook（J-C）本构模型,引入应变硬化应变率相关项;最后开展缺口试样静动态拉伸实验获取变形过程真实应变场,结合有限元模拟计算各试件平均应力三轴度和断裂应变,确定J-C失效模型参数。结果 1Cr21Ni5Ti双相钢屈服行为和应变硬化行为具有明显的应变率相关性。改进J-C本构模型可精准描述材料宽应变率力学行为,基于平均应力三轴度的J-C失效模型能准确反映不同应变率下的断裂特性。结论 应变率是影响该材料力学行为与断裂特性的关键因素;改进后的J-C本构及失效模型适用性良好,可满足航天领域精准预测需求,为构件设计与安全评估提供支撑。
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  低轨卫星蓄电池组低温主动热控研究

  张驰, 豆阳镇, 张帆

  装备环境工程. 2026, 23(4): 114-122. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.011

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  目的 研究低轨卫星蓄电池组在低温环境下的主动热控策略,保障蓄电池组在15~25 ℃环境下工作。方法 建立蓄电池组物理模型,利用Ansys软件通过稳态热仿真和瞬态热仿真,确定蓄电池组加热器30 min内升温加热功率和温度维持加热功率,依据热仿真结果,组装蓄电池组并粘贴加热器实施地面模拟试验,分析仿真结果与试验结果的关联性。结果 仿真结果给出加热器“15 W升温30 min+3 W持续维持”的功率控制策略,通过地面试验,蓄电池组在加热器15 W升温功率加热30 min后,蓄电池组电芯温度升至15.4 ℃,切换至3 W维持功率后,每节电芯温度稳定在17~19 ℃,满足目标工作温度。结论 根据仿真及试验验证,在低温环境下,通过加热器给蓄电池加热,能保证蓄电池组工作在目标工作温度。
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  基于MIL-DTL-5541探讨航空用铝合金化学转化膜的研究进展

  刘康乐, 陈秀鲜, 华浩凯

  装备环境工程. 2026, 23(4): 123-133. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.012

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  基于MIL-DTL-5541标准下的六价铬和非六价铬体系,系统综述典型航空用铝合金化学转化膜的研究进展。重点阐述转化膜的成膜机理和微观结构特征,并依据标准中的关键性能指标,尤其是耐盐雾腐蚀性、漆层附着力等,分析转化膜对铝合金环境适应性的影响。在此基础上,对现阶段航空用铝合金化学转化膜环境适应性验证工作的不足进行总结与展望,期望为进一步研究提供参考。
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  传感器安装导致的冲击测量失真问题

  杨蔚原, 杨正玺, 胡俊奇, 张鑫

  装备环境工程. 2026, 23(4): 134-143. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.013

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  针对冲击测量中传感器安装块导致失真的问题,进行了分析仿真和不同安装块的冲击对比试验研究。对使用不同规格安装块的传感器冲击数据进行冲击响应谱和能量谱分析。分析和仿真结果表明,安装块对冲击测量的影响与安装块的材料、尺寸均有关,扁平型的安装块和传感器组合后整体共振频率更高,对于冲击测量没有显著影响;但常用的边长10 mm的立方体安装块及瘦高型的安装块,在5 000~10 000 Hz的高频段失真明显;试验结果与仿真结果在规律上一致。研究结果对于冲击测量安装有指导意义。
船舶及海洋工程装备
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  船用绞车的技术现状和发展趋势分析

  王小军, 王超, 师子锋, 王旭东, 宁召柯, 董瀚林

  装备环境工程. 2026, 23(4): 144-152. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.014

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  作为船舶与海洋工程中的关键甲板作业设备,船用绞车的技术水平直接关系到系泊安全与海洋科考作业效能。本文系统综述了船用绞车的技术现状,液压与电动并存的驱动方式多元化格局和智能控制系统广泛部署是船用绞车市场格局的主要特征。展望未来,船用绞车将围绕绿色高效、智能自主和深海可靠三个维度持续演进：电动化普及与能量回收技术将进一步提升系统能效;数字化技术将推动绞车深度融入船舶智能系统,实现自主控制与预测性维护;新材料与新结构将不断拓展全海深作业能力。研究表明,船用绞车技术的进步由环保法规、海洋开发需求和技术创新共同驱动,其发展将为现代航运与海洋资源开发提供关键装备支撑。
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  水利工程环境不同螺栓组合结构腐蚀问题研究

  朱烨森, 胡葆文, 兰俊杰, 李兆南

  装备环境工程. 2026, 23(4): 153-167. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.015

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  目的 明确水利工程环境中304不锈钢螺栓、镀锌螺栓、镀锌钝化螺栓和达克罗螺栓,在不同被连接材料组合及处理方式下的耐腐蚀性能与扭矩保持性能,为工程中螺栓的合理选型与防护提供实验支撑。方法 采用盐雾加速腐蚀试验与扭矩测试相结合的方法,考察四种螺栓与304不锈钢、Q355B碳钢的钢板及钢锭组合,在“垫圈+润滑脂”,“无垫圈+润滑脂”,“垫圈+无润滑脂”,“无垫圈+无润滑脂”四种处理方式下的宏观形貌变化及扭矩保持率。结果 钢板组合中,达克罗螺栓耐腐蚀性最优,304+304组合加润滑脂时扭矩保持性能优异,304+Q355B和Q355B+Q355B组合仅无任何处理时表现尚可;镀锌及镀锌钝化螺栓在高Cl^-环境和电偶效应下表面涂层消耗严重;不锈钢螺栓自身耐蚀性良好,但扭矩保持率普遍低于标准,且会加速相连碳钢部件腐蚀。钢锭组合中,不锈钢螺栓综合性能良好;达克罗螺栓与 Q355B钢锭组合加入垫圈后,扭矩保持率可达标。垫圈和润滑脂对不同螺栓扭矩保持率的影响存在差异。结论 不同类型螺栓在水利工程环境中的服役性能受被连接材料及处理方式影响显著,达克罗螺栓在钢板组合中耐腐蚀性突出,不锈钢螺栓在钢锭组合中综合表现优良,工程中需根据实际连接场景优化螺栓选型及配套处理方式。
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  基于Seq2Seq-Attention混合网络的导管架平台结构响应预测方法

  朱东旭, 张仁龙, 常义冬, 张文明, 郑世宇, 张鑫萍, 杨波, 刘磊

  装备环境工程. 2026, 23(4): 168-177. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.016

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  目的 针对导管架平台在复杂海洋环境下的结构响应预测问题,提出一种基于序列到序列（Seq2Seq）架构、交叉注意力机制和门控循环单元（GRU）的混合深度学习预测模型。方法 该模型采用双分支GRU编码器分别提取历史环境特征和历史载荷的时序依赖关系,通过交叉注意力机制实现未来环境序列与历史信息的有效融合,并利用双层GRU解码器生成多步载荷预测。模型采用AdamW优化器和余弦退火学习率调度策略进行端到端训练。结果 所提方法在结构响应预测中取得了较高精度,决定系数R²达0.996 5,预测值与真实值具有较好的一致性。结论 所提的预测方法能够有效捕捉海洋环境-载荷之间的复杂耦合关系,其注意力权重具有良好的可解释性,为导管架平台的运维决策和健康管理提供了可靠的智能预测手段。
环境试验与观测
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  基于智能巡检机器人的环境试验图像采集质量优化方法研究

  黄伦, 朱玉琴, 舒畅, 吴欣睿, 何燕茹, 周俊炎, 贺琼瑶, 孙少欣, 何德洪

  装备环境工程. 2026, 23(4): 178-184. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.017

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  目的 为解决自然环境试验场中因地面不平导致智能巡检机器人位姿偏移,进而引发采集图像虚焦、歪斜等质量问题,并提升数据采集效率。方法 提出了一种集成机器人系统与智能算法的综合优化方法。首先,采用基于北斗卫星与语义地图的初次定位和基于数字标牌识别的二次定位相结合的双重定位机制,修正机器人行走轨迹偏差;其次,通过一种创新的边框扩张似物性检测算法对试验架整体图像进行精确划分,定位每个样品;最后,结合双目视觉原理动态计算最优拍摄参数（距离、角度、焦距）,确保目标垂直居中与清晰成像。结果 实验结果表明,经该方法优化后,机器人采集的图像质量显著提升,自然图像质量评估（NIQE）分数从4.91优化至4.03,图像合格率从75%提升至95%,与人工采集相当。同时,数据采集频率从人工的每3个月1次提升至每日1次,效率提升约90倍。结论 研究构建了一套自动化、高精度的图像采集方案,有效克服了人工采集和传统机器人巡检的局限性,显著提升了自然环境试验数据采集的时效性、规范性与科研价值,为装备环境效应研究提供了可靠的技术支持。
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  考虑动态负荷消耗的单兵极寒热耐久性分析

  朱威钦, 王亚平, 王海, 曹捷

  装备环境工程. 2026, 23(4): 185-191. https://doi.org/10.7643/issn.1672-9242.2026.04.018

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  目的 在极寒条件下量化行军负荷对人体产热与散热的影响,构建并应用改进多节点人体热反应模型,为防寒服装与行动方案提供定量依据。方法 在模型中引入动态负荷消耗,修正不同负荷下的人体产热计算,针对狙击手与步枪手行军情景;以暖体假人实验测得服装系统热阻作为输入;设置-20~-68 ℃、不同雪厚、携行状态与速度,分别模拟常行军与急行军,输出负荷代谢率与各部位皮肤温度随时间变化及可持续工作代谢时间。结果 获得不同携行、雪厚与速度组合下的士兵负荷代谢率;皮肤温度下降速率排序为脚>腿部>手>手臂>背部;常行军可持续时间为652~690 min,急行军为532~ 665 min。结论 改进模型结合实测热阻能有效表征极寒行军的热响应;相比运动强度,环境温度对人体温度维持的影响更为显著;在所测防寒服条件下人体末端与下肢温度下降最快,需在装备与行动计划中优先防护与监测。