تشكل كفاءة المعدات والأسلحة والمنتجات العسكرية عنصراً مهماً من عناصر قياس الجاهزية القتالية للجيوش، ولذلك اهتمت الجيوش بتطوير مواصفات ومعايير عسكرية تخدم البيئات القاسية لمسارح العمليات. تم فرض المعايير أو المواصفات العسكرية (MIL-STD) من قبل وزارة الدفاع الأمريكية، وتم تطبيقها من قبل القوات الجوية والجيش والبحرية الأمريكية، لضمان تلبية المنتجات لمتطلبات محددة لمختلف الأغراض المتعلقة بالدفاع، وتحقيق التوحيد القياسي داخل المؤسسة العسكرية، ولإثبات موثوقية وتوافق وقابلية تشغيل المنتجات والمكونات المُطَورة للاستخدام في البرامج العسكرية من لغات البرمجة إلى الاتصالات والظروف البيئية والتشغيلية، حيث تقدم المعايير العسكرية إرشادات حول كل جانب من جوانب عالم الدفاع تقريباً.
كما تتضمن القائمة الشاملة لطرق الاختبار العسكرية معايير، وتقدم إرشادات حول تشكيل المعايير العسكرية. كل هذا يعني أن هذه المعايير والمواصفات الفنية الشاملة تعمل على تحسين الكفاءة التشغيلية، مما يعني في ساحة المعركة تحسين السلامة ونجاح المهمة للقوات المتحالفة.
لنتخيل السيناريو التالي: طائرة عسكرية تحلق فوق الغيوم لجمع المعلومات عبر خوادم كمبيوتر قوية، فجأة، وكثيراً ما يحدث، تضطرب الطائرة، مما يؤدي إلى انخفاضها وتغير درجة حرارتها الداخلية بسرعة، وتصبح عرضه لرشقات عالية من الصدمات والاهتزازات في جميع أجزاء جسم الطائرة، يستمر هذا المشهد لدقائق معدودة، ثم تعود الأمور إلى طبيعتها، حيث يقوم الطيار بتثبيت الطائرة والطيران على الارتفاع المطلوب. في هذا السيناريو ألن يؤثر الاضطراب على أجهزة الكمبيوتر الحساسة؟ يمكن للكمبيوتر الانتقال من الأداء العالي إلى الفشل في غضون ثوان. يمكن للصدمة الشديدة أن تكسر مكوناً أساسياً، ويمكن أن تؤدي الاهتزازات المستمرة إلى تفكيك بطاقات إلكترونية للخوادم، ويمكن أن تؤدي تقلبات درجات الحرارة إلى ارتفاع درجة حرارة النظام بأكمله، مما يؤدي إلى تعطله، في الحقيقة هذا لن يحدث إذا كانت الخوادم ومحطات العمل العسكرية قوية، وتم تصميمها بشكل صحيح، واعتمادها وفقاً للمعايير العسكرية لهذا الغرض. بمعنى آخر تم تصميمها وتصنيعها واختبارها لمواجهة الظروف القاسية بسهولة.
المعيار 810.. المفهوم والأهداف:
المعيار العسكري 810: اختبار المعدات القتالية في البيئات القاسية أو باللغة الانجليزية MIL-STD-810 هو معيار عسكري يحدد متطلبات الاختبار والتصميم للمعدات والمنتجات التي يستخدمها الجيش الأمريكي للتحقق من قدرة المعدات على تحمل حوادث الإجهاد البيئي طوال دورة حياتها، يستخدم هذا المعيار لتحديد البيئات والظروف البيئية التي يجب أن تتحملها المعدات العسكرية والاختبارات والاعتمادات المطلوبة، لضمان أداء هذه المعدات في ساحة المعركة، تم تطوير هذا المعيار من قبل وزارة الدفاع الأمريكية على نطاق واسع للتحقق من قوة وموثوقية المعدات والأنظمة العسكرية. تتضمن بعض طرق وإجراءات الاختبار التي قد يخضع لها منتج معتمد من معيار 810، على سبيل المثال لا الحصر، الصدمات الميكانيكية والاهتزاز ودرجة الحرارة والضغط المرتفع أو المنخفض والرطوبة والفطريات وضباب الملح والرمال والأتربة والجو المتفجر. يوفر اختبار المعدات واعتمادها لهذه الظروف القاسية للعسكريين معرفة أن المنتجات التي يشترونها متينة وموثوقة ومستدامة ومناسبة للاستخدام في ساحة المعركة، كما يساعد القادة الميدانيين على التحقق من صلابة وأداء معداتهم التي يستخدمونها في الظروف المناخية والديناميكية القاسية لضمان مستوى المهمة، مثلاً يقيس اختبار الغمر في المعيار 810 أداء المعدات ومتانتها أثناء غمرها جزئياً أو كلياً في الماء، لذلك، قد تكون القوات البحرية مهتمة بالتأكد من أن المنتج الذي تشتريه معتمد وفقاً لهذا المعيار.
يتطلع العسكريون في جميع أنحاء العالم لأداء المعدات والأسلحة، ويظل هذا التحدي يشكل هاجساً لهم، ولا يتلاشى إلا بالموثوقية التي يجب أن تثبت في جميع مراحل الاختبار، والأهم من ذلك في ساحة المعركة، حيث يكون ذلك مهماً.
يتم تطبيق معيار اختبار المعدات القتالية في البيئات القاسية بشكل أساسي لتحقيق الأغراض التالية:
تحديد تسلسل الضغط البيئي ومدته ومستويات دورة حياة المعدات.
تطوير معايير التحليل والاختبار الملائمة للمعدات ودورة الحياة البيئية.
تقييم أداء المعدات عند تعرضها لدورة حياة الضغوط البيئية.
تحديد أوجه القصور والعيوب في تصميم المعدات والمواد وعمليات التصنيع وتقنيات التغليف وطرق الصيانة.
الالتزام بشروط العقد عند توريد المعدات.
SCHOFIELD BARRACKS, Hawaii – Soldiers from the 25th Infantry Division tested the warrior tasks and battles drills by going through situational training exercise lanes April 10, as part of the Tropic Lightning Best Warrior Competition. The Tropic Lightning Best Warrior Competition is a weeklong event that will test Soldiers competing on the overall physical fitness, warrior tasks and battle drill, and professional knowledge. (U.S. Army photo by Sgt. Ian Ives, 25th Sustainment Brigade Public Affairs /Released).
تطور المعيار 810:
مع نهاية الحرب العالمية الثانية ظهرت الأهمية الحاسمة لاختبار الاهتزاز للمعدات وتأثيره على المهمة. ولكن حتى عام 1960 لم يكن هناك مواصفات ومعايير في فروع الجيش الأمريكي لتوحيد التكنولوجيا العسكرية. ومع تطور الحاجة إلى معايير للاهتزاز تم تطوير عمليات التصميم الشاملة واختبارات الإجهاد البيئي لإثبات أن المواد والمنتجات يمكن أن تصمد أمام الاجهادات البيئية الناتجة عن الاهتزازات المتوقعة خلال فترة خدمتها. صدر المعيار MIL-STD-810 لأول مرة في عام 1962 لإنشاء طرق اختبار بيئية للمعدات الفضائية والأرضية في مجالات مختلفة مثل درجة الحرارة والغمر بالإضافة للاهتزاز، وفي عام 1964 صدرت النسخةA من المعيار، واستمر تطوير نسخ متعددة من المعيار تحمل حروفاً متعددة حتى عام 2019، عندما صدرت النسخة الأخيرة H التي تم فيها توسيع عمليات التصميم والاختبار البيئي لتشمل مجموعة واسعة من الاهتمامات الإدارية والفنية. وفقاً لذلك، تم توجيه التصميم والاختبارات البيئية إلى ثلاث مجموعات رئيسية من المستخدمين: مديري البرامج، وأخصائيي الهندسة البيئية، ومهندسي التصميم والاختبار ومشغلي المرافق، كما تضمنت إضافة سلسلة واسعة من الأساليب التي تحدد كيفية إجراء الاختبارات المعملية لضمان تلبية المنتج لمتطلبات المستخدم، والمنتجات التي تثبت النجاح عند اختبارها مقابل كل طريقة، تعتبر بعد ذلك متوافقة مع المعيار، غالباً ما يكون شرطاً لإدراجها في برامج عسكرية معينة، فمثلاً يغطي المعيار الخاص بنظام الكمبيوتر مجموعة واسعة من الظروف البيئية التي تحدد الصلابة أو المتانة الكلية لنظام الكمبيوتر. ويمكن تقسيمه إلى ثلاثة أجزاء: أولاً: إرشادات برنامج الهندسة البيئية، ثانياً: طرق الفحص المخبري، وثالثاً: المناطق المناخية العالمية، ومع مرور السنين حافظت هذه الوثيقة على غرضها الأصلي المتمثل في ضمان قدرة المنتجات على تحمل البيئات القاسية والبقاء متوافقة من الناحية التشغيلية مع التطبيقات الدفاعية.
كيف يتم تطبيق المعيار 810 على المنتجات؟
يحتوي معيار الاختبار 810 على ثلاثة أقسام متميزة. يخدم كل قسم من هذه الأقسام غرضاً محدداً ويرتبط بتحديد الآثار الضارة التي يمكن أن تحدثها البيئة على المنتج. يوضح الجزء الأول من المعيار نهجاً منضبطاً ومخصصاً لطلب الأنظمة والمنتجات. الهدف هو أن يتحمل المنتج ضغوط البيئات المناخية والصدمات والاهتزازات التي من المتوقع مواجهتها خلال فترة حياة المنتج. يتضمن الجزء الثاني معلومات وبيانات الإجهاد البيئي وطرق الاختبار المعملية. تهدف البيانات البيئية الواردة في هذه الأساليب إلى المساعدة في تحديد الضغوط البيئية التي ستواجهها المواد أو المنتجات طوال فترة حياتها. في نهاية المطاف، سيساعد هذا المهندسين على تكييف التحليلات والاختبارات مع مواد ومنتجات معينة على طول دورة حياتها المحددة. يوفر الجزء الثالث من معيار الاختبار هذا إرشادات تخطيطية للنظر الواقعي في الظروف المناخية والاجهادات البيئية التي تحاكي ساحة المعركة، يمكن أن تحدث هذه الحالات في مراحل مختلفة بما في ذلك البحث والتطوير والاختبار والتقييم. من المهم النظر في دورة الحياة بأكملها. من الأهمية بمكان أيضاً النظر في المناطق المناخية المختلفة في جميع أنحاء العالم. يساعد هذا القسم على تحقيق هدف تطوير المنتجات التي ستعمل بشكل مناسب في ظل الظروف البيئية التي من المحتمل أن توجد طوال دورة حياتها في مجالات الاستخدام المقصود.
وعندما يكون المنتج جاهزاً للعمل لأغراض الفضاء والدفاع، عادة ما يتم تحديد مجموعة مختارة من طرق الاختبار اعتماداً على المكان الذي سيتم دمج المنتج فيه (مثل مركبة أرضية أو طائرة)، وبيئة المهمة وظروف التشغيل المتوقعة. وعلى الرغم من أن المتطلبات تحكمها معايير، فإنها مرنة إلى حد ما للسماح بتحديد أكثر دقة للامتثال للتحقق من أن المنتج المحدد يلبي المتطلبات. بالنسبة للمعيار 810 وجميع المعايير العسكرية، يتم إجراء الاختبار عادة في مختبر تابع لجهة خارجية. تضمن هذه المختبرات المعتمدة الامتثال للإجراءات الدقيقة وتوفر موقفاً محايداً بشأن نتائج اختبارات التحقق من الدقة. فمثلاً إذا كنت تريد شراء خوادم متينة معتمدة حسب المعايير، فإن أول ما يتبادر لذهنك هو طلب طرق الاختبار التي تم اعتمادها لهذه الخوادم ونتائج الاختبار. والمعالم التي تم اختبار الخادم القوي عليها، وعادة ما يتم طلب الإجابة عن الأسئلة التالية:
• ما هو المعيار العسكري الذي مرر المنتج؟
• ما هي طريقة (طرق) الاختبار التي تم اختبارها؟
• ما هي معالم طريقة (طرق) الاختبار؟
• ماذا كانت النتائج؟
قائمة الاختبارات:
يتضمن المعيار 810 (اختبار المعدات القتالية في البيئات القاسية) 29 اختباراً، وتشمل الضغط المنخفض (بسبب الارتفاع)، درجة الحرارة العالية، درجة الحرارة المنخفضة، الصدمة الحرارية، التلوث بالسوائل، الاشعاع الشمسي، المطر، الرطوبة، الفطريات، الضباب الملحي، الرمل والغبار، الانفجارات الهوائية، الغمر، التسارع، الاهتزاز، الضوضاء، الصدمة، الصدمة الانفجارية، الغلاف الجوي الحمضي، صدمة إطلاق النيران، الجليد/المطر المتجمد، الصدمة الباليستية، اهتزاز صوتي/ درجة حرارة، ذوبان الجليد، النسخ المتماثل الموجي الزمني، تأثير السكك الحديدية، اختبار المثيرات المتعددة، الاهتزازات الميكانيكية للمعدات على متن السفن. وفيما يلي توضيح لبعض هذه الاختبارات:
اختبار الضغط المنخفض: الغرض من هذا الاختبار هو تقييم ما إذا كان النظام أو المنتج يمكن أن يتحمل أو يعمل في بيئة منخفضة الضغط أو يتحمل التغيرات السريعة في الضغط، باستخدام هذه الطريقة يجب اختبار أي نظام أو منتج يقصد نقله عن طريق الجو خلال دورة حياته بسبب الانخفاض الكبير في الضغط المرتبط بالارتفاعات العالية، ووفقاً لهذا المعيار يجب على مهندسي الاختبار استخدام هذه الطريقة على الأنظمة التي من المتوقع أن:
• يكون تخزينها أو تشغيلها على ارتفاعات أرضية عالية.
• يتم نقلها أو تشغيلها في مناطق مضغوطة أو غير مضغوطة من الطائرات.
• التعرض لتخفيف الضغط السريع أو المتفجر.
• محمولة خارجياً على متن طائرة.
اختبار الحرارة المتطرفة: وتشمل الحرارة العالية والحرارة المنخفضة والصدمات الحرارية، ووفقاً للمعيار 810 فإن الغرض من هذه الاختبارات هو تقييم آثار ظروف درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة أو الصدمات الحرارية على أداء المواد والمنتجات والأنظمة وسلامتها أثناء التشغيل والتخزين في بيئات محاكاة مختلفة.
اختبار التلوث بالسوائل: قد يؤدي تعرض المواد أو المنتجات للسوائل الملوثة، إما بشكل مؤقت وإما بشكل دائم، إلى إضعاف تشغيل المادة أو المنتج عن طريق تغيير الخصائص الفيزيائية للمواد المكونة لها. في الميدان قد يحدث تلوث السوائل من التعرض للوقود، والسوائل الهيدروليكية، وزيوت التشحيم، والمذيبات وعوامل التنظيف، وسوائل إزالة الجليد ومضادات التجمد، والمبيدات الحشرية، والمطهرات، والمبردات، والسوائل العازلة. ووفقاً للمعيار 810، فإن الغرض من اختبار التلوث بالسوائل هو تقييم آثار التعرض المؤقت لسوائل معينة على النظام أو المنتج. عادة ما يختبر مهندسو الاختبار هذه الطريقة إذا كان هناك احتمال كبير بأن يواجه المنتج أو النظام تلوثاً عرضياً أو متعمداً للسوائل في الميدان. تساعد النتائج على تحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى إجراء أي تغييرات في تصميم المنتج لتكييف النظام مع بيئة الخدمة الخاصة به. بغض النظر عما إذا كان التعرض يحدث أحياناً أو يحدث بشكل متقطع أو يحدث على مدى فترة طويلة، فإن اعتماد النظام لطريقة الاختبار يوفر حماية كبيرة من أي سوائل ملوثة يصادفها أو يتم تطبيقها أثناء دورة حياته.
اختبار الاشعاع الشمسي: يجب أن يخضع أي نظام أو مادة من المحتمل أن تتعرض لأشعة الشمس المباشرة لفترة طويلة وتتعرض بدورها لآثارها الفيزيائية والكيميائية لاختبار الإشعاع الشمسي، لمنع الضرر أو الضعف. ووفقاً للمعيار 810 فإن الغرض من اختبار الإشعاع الشمسي هو تقييم تأثيرات الحرارة الناتجة عن الإشعاع الكهرومغناطيسي على نظام أو مادة أو منتج. يمكن أيضاً استخدام هذه الطريقة لتقييم التأثيرات البديلة للضوء، وهي ظاهرة تعرف باسم التحلل الضوئي.
اختبار المطر: تستخدم هذه الطريقة لتقييم مقاومة المعدات وأدائها عند تعرضها للأمطار وغيرها من أشكال دخول المياه لتقييم قدرة المعدات على الصمود والعمل في البيئات التي تشهد هطول الأمطار أو التعرض للماء أو رذاذ الماء أو الماء المتساقط أثناء التخزين أو النقل أو التشغيل. ليست هناك حاجة بشكل عام لإخضاع المعدات لاختبار المطر إذا كانت قد اجتازت اختبار الغمر مسبقاً، ومع ذلك، هناك حالات كشف فيها المطر عن مشاكل لم يتم ملاحظتها أثناء اختبارات الغمر بسبب الضغط التفاضلي.
اختبار الرطوبة: الغرض من اختبار الرطوبة هو تحديد مقاومة النظام لتأثيرات البيئات الدافئة والرطبة، تنطبق الطريقة على الأنظمة التي سيتم تخزينها أو نشرها في هذه الأنواع من البيئات في مرحلة ما خلال دورة حياتها. قد تواجه الأنظمة المغلقة في المركبات غير العاملة داخل هذه البيئات أيضاً مستويات رطوبة عالية. على هذا النحو، يعد اختبار الرطوبة لأجهزة الكمبيوتر القوية أمراً ضرورياً إذا كان من المتوقع ألا تتأثر وتعمل بشكل صحيح في هذه البيئات. يتضمن اختبار الرطوبة استخدام معدات اختبار الرطوبة، مثل غرفة اختبار الرطوبة. يستخدم حقن البخار أو الماء لخلق ظروف الرطوبة النسبية المطلوبة.
اختبار الرمل والغبار: يتم إجراء اختبار الرمل والغبار لتقييم مقاومة النظام أو المنتج لجزيئات الغبار والرمل، والتي قد تغلق الفتحات وتخترق الشقوق والمنافذ والمحامل والمفاصل. يُعَرِّفُ المعيار القياسي 810 الغبار بأنه جسيمات يقل قطرها عن 150 ميكرومتراً، بينما يتم تعريف الرمل على أنه جسيمات حجمها بين 150-850 ميكرومتراً. يتم إجراء اختبار الرمل والغبار البيئي عن طريق وضع النظام أو المنتج في غرفة النفخ وتعريضه لجزيئات الرمل أو الغبار مع التحكم في درجة الحرارة والرطوبة النسبية وسرعة الهواء وتكوين الجسيمات وتركيزها واتجاه النظام.
» العقيد المتقاعد المهندس خالد العنانزة (مستشار ومدرب في البيئة والسلامة المهنية)
