一、国外宇航材料保证标准分析

1、美国航空航天局（NASA） 材料保证标准

美国在轨飞行器数量大、寿命长，经过多年的发展，美国宇航局（NASA）已经形成了一套完整的标准体系来保证材料使用的可靠性。NASA 根据宇航材料保证实际需求，建立了规范化的材料保证工作流程， 从顶层对材料选用、测试和试验、采购和工艺控制等 方面进行了规定。同时NASA 对空间应用的所有材 料都有严格的技术要求和相关标准，在选用前进行 各种评价试验，并且在选用标准中列入了材料的常 规性能和空间性能。对于采购的材料，NASA 均有对 应的材料规范。在材料规范方面，NASA 大量采用了 美国宇航材料协会标准（AMS 标准），AMS 标准完全 基于材料本身的自然属性和特点、性能和使用条件 制定具体标准，也包含宇航型号的特殊要求。该标准 以单个牌号的材料规范为主，标准的全部技术内容 均是针对该材料的某一状态或某一品种规定的，采 用AMS 标准不仅有利于材料的生产、采购、检验、验 收和使用，也有利于新材料的推广。 同时根据宇航材料的使用特点，在充分利用ASM 标准和美国军用标准的基础上对宇航材料的空 间性能进行了有效补充，编制了试验评价类标准，如 NASA-STD-6001A《燃烧性、出气和相容性要求和试 验程序》、Johnson 空间飞行中心主要有空间环境效应评价试验类标准。

2、欧洲通信卫星系统（ECSS） 材料保证标准

欧洲宇航工业走的是区域合作的道路，欧洲空间标准化合作组织（ECSS）负责制定管理、产品保证、 系统工程方面的标准。欧洲宇航标准注重顶层策划，三条主线清晰，项目管理、产品保证和工程技术并 重，同时注重结合欧洲各国航天机构的实际情况，建 设了符合自身应用特点的标准体系。ECSS-Q-70 是 欧洲ECSS 材料、机械零件和工艺保证标准体系，该 体系的顶层标准为ECSS-Q-ST-70《空间产品保证： 材料、机械零件和工艺》，该标准从材料选用、关键性 分析、评价与确认、采购和应用等方面提出了详细要求。在此基础上，宇航材料保证方面有材料选用、洁 净度控制、材料测试、材料工艺、部件、微生物防护这 六个方面34 项标准作为顶层标准的支撑标准，特别 是在选用标准中详细描述了材料的常规性能和空间性能。

3、总结NASA 和ECSS 的材料保证标准特点，有以下几个方面：

（1）从整体看，美国和欧洲宇航材料保证标准各有特色，系统性强、内容相对完整，开放性和融合性 强，便于空间领域的合作和批量生产。

（2）从基本构成看，美国和欧洲宇航材料保证标 准体系构成包括材料保证顶层要求、材料生产制造 规范、材料选用及应用指导类标准、试验类标准。

（3）从标准内容看，材料保证顶层标准规定项目 材料控制的目的、方法和技术要求等，紧密结合宇航 的特点，明确了材料生产、采购、检验、验收和使用的 各项要求，是产品采购或质量保证方案制定的重要 依据。材料选用标准列入了材料的常规性能及空间性能，主要关注点为空间性能；材料试验标准用于规 范材料试验方法和要求。

（4）从发展趋势看，国外航天部门愈加注重从选 用阶段对材料进行严格把关，通过一套完整的选用 和评价试验技术来保证材料的使用可靠性。

二、国内宇航材料保证标准分析

1、航天材料保证标准繁杂，缺乏统一规划

目前在用的材料保证标准中，航天行业标准 （QJ）中的标准数量极少，绝大部分标准是军民通用 标准，各类材料的标准分属各自的行业，如金属材料 的标准主要分布在国家标准（GB/T），国家军用标准 （GJB），冶金行业标准（YB），有色行业标准（YS）中， 非金属材料标准主要有化工标准（HG），石油标准 （SY），纺织工业标准（FZ），轻工业标准（QB），等，还 有相当一部分为材料企业标准，以及宇航型号研制 单位和材料生产单位的特殊协议。这些标准编号繁 杂再加上企业标准和协议的不易获取，给材料管理、 选用及采购等造成了困难。实际上，各行业的军民通 用材料规范与宇航工程应用并不完全匹配，因为宇 航材料具有耐超高/低温、耐特种介质腐蚀、耐空间环 境、长期贮存一次使用等特点，与这些特点对应的材 料性能要求却在军民通用标准中基本无体现，所以 在宇航材料的选用、研制和采购过程中，现有的绝大 部分材料规范无法直接使用。

2、材料生产制造规范和质量保证标准不完善

对于同一牌号的材料，不同企业可能有不同的技术标准，有时甚至会出现企标与行业标准指标不一致 的情况，这就需要设计师在选材时必须明确材料的性 能指标，再由采购人员根据设计指标去核对相关生产 厂所执行的材料标准，用户和生产厂标准的不一致， 势必会给航天器材料采购的进度和可靠性带来隐患。另外，材料耐热循环、耐空间辐照试验、耐腐蚀等性能 作为许多宇航材料的关重指标，作为生产厂并不了 解，导致其在进行材料的鉴定过程中没有考虑，难以 保证生产的材料符合需求。同时，受国内生产工艺技 术水平、设备能力以及材料生产数量等的限制，虽然 协议的技术指标已达到了设计要求，不同批次的材 料，性能波动范围大，材料的稳定性和一致性较差，因 此急需建设系统的宇航材料生产制造规范和材料质 量保证标准体系通过相关管理要求来约束生产厂的 质量水平，提高材料固有可靠性。

3、宇航材料选用指导和试验类标准欠缺

目前选用标准中大多数材料只有表征其性质与特征的基本性能数据，材料在大温变环境、空间辐射 与粒子环境以及航天器空间运行所引起的对自身有 害的污染环境作用下将产生多种影响材料使用性能和寿命的效应，会降低其使用性能和寿命，但在标准中却缺少此类数据和指导使用要求。