Що таке MIL-STD 810H: характеристики стандарта, випробування, де використовується

Оскільки в Україні вже активно почав продаватись смартфон Motorola Edge 50 Neo, який має не тільки захист IP68 (можна занурювати у воду на глибину до 1,5 м на час до 30 хв), але й MIL-STD-810H, ми вирішили розкрити більше деталей про те, що це за стандарт, які він має переваги, для чого потрібен, як проходять випробування на відповідність і т.д.

Якщо ви розробляєте, виробляєте обладнання для оборонних потреб, або цікавитесь технологіями взагалі, то є велика ймовірність, що ви чули про військовий стандарт MIL-STD-810. Перша версія MIL-STD-810 була випущена у 1962 році з прямими специфікаціями попереднього стандарту, який був вперше встановлений Пентагоном до 1945 року.

Були розроблені спеціальні екологічні стандарти та методи випробувань для обладнання, яке призначалось для військових потреб. Так з’явився військовий стандарт MIL-STD-810 під назвою “Інженерні навколишні умови та лабораторні випробування”. Він був необхідний для більшості програм Міністерства оборони США, щоб гарантувати, що розгорнуте обладнання витриває в екстремальних умовах протягом усього життєвого циклу. Кожен компонент, інтегрований у системи, повинен розроблятися, перевірятися і інтегруватися з урахуванням цих екологічних стандартів.

Було заявлено, що відповідність стандартам MIL-STD-810 забезпечує здатність систем витримувати реальні стресові ситуації, продовжуючи надійно функціонувати. Це включає вібрацію, удари (зокрема, постріли та балістичні удари), екстремальні діапазони температур, вологість, захист від дощу, проникнення піску та пилу, вибухонебезпечне середовище та грибки тощо.

Незважаючи на те, що MIL-STD 810H досить далекий від побутової електроніки, ми бачили заяви про відповідність цьому стандарту багатьох продуктів. І, хоча ці пристрої не призначені для військової сфери, виробники намагаються отримувати відповідний сертифікат для своєї продукції. Але чи справді це приносить нам користь, чи це зайві витрати виробників? Давайте розбиратись.

Також цікаво: Qualcomm Snapdragon X Elite для ноутбуків: Усе, що варто знати

Що таке MIL-STD

Спочатку давайте розберемося із самим військовим стандартом. MIL-STD — це скорочена назва, яку Міністерство оборони США використовує для військових стандартів, їх також можна називати MIL-SPEC або військовими специфікаціями. MIL-STD – це детальні документи, які використовуються Міністерством оборони США та промисловістю для забезпечення відповідності технологій і обладнання екологічним специфікаціям.

Читайте також: Всі огляди захищених смартфонів на нашому сайті

Стандарти MIL-STD також часто застосовуються до промислового та комерційного обладнання, коли ці пристрої працюють в суворих умовах навколишнього середовища. Прикладом є захищені ноутбуки, планшети та смартфони.

Програма оборонної стандартизації Міністерства оборони США (Defense Standardization Program) передбачає, що стандартизація також сприяє взаємодії між військовими відомствами та союзниками США і забезпечує сумісність різних типів обладнання в системі постачання.

Стандартів MIL-STD дотримується широкий спектр груп, які беруть участь у процесі придбання матеріальних засобів, у тому числі керівники програм, спеціалісти з інженерії навколишнього середовища (EES), спільноти проектування, тестування та оцінки. Вони особливо важливі для промисловості, оскільки дозволяють проектувати та розробляти продукти з чіткими вказівками щодо того, що потрібно для відповідності цим суворим військовим стандартам.

Якщо обладнання відповідає специфікаціям військових характеристик або військовому стандарту, наприклад MIL-STD 810, то це означає, що воно було ретельно розроблено та виготовлено для проходження суворих випробувань, викладених в офіційному документі Міністерства оборони MIL-STD.

MIL-STD-810 — це специфікація з трьох частин, яка широко використовується армією, флотом і повітряними силами США. Кожен документ MIL-STD має унікальний номер, який ідентифікує документ (кожен документ зосереджується на певній області) і букву для позначення його версії  – наприклад, MIL-STD 810H.

Також цікаво: Phi-3-mini – прорив Microsoft у сфері штучного інтелекту?

MIL-STD 810H: сертифікований військовий стандарт

Остання версія “H” MIL-STD-810 була випущена 31 січня 2019 року. Попередня версія “G” була вперше представлена ​​в 2008 році. Відповідно до звіту Міністерства оборони, найновіша версія MIL-STD-810H “визнає, що екологічний дизайн і процес адаптації тестів розширився, щоб залучити широкий спектр управлінських і технічних інтересів”.

Іншими словами, MIL-STD-810H — це військовий стандарт США, який передбачає набір суворих екологічних випробувань для оцінки стійкості військового обладнання до широкого діапазону екстремальних умов, з якими воно може зіткнутися протягом терміну служби. Цей стандарт був опублікований Міністерством оборони США і використовується виробниками в усьому світі для перевірки та сертифікації довговічності своїх електронних виробів.

Важливо зазначити, що стандарт MIL-STD 810H не “нав’язує специфікації щодо дизайну чи випробувань”, а натомість акцент робиться на “виготовленні”. Таким чином, MIL-STD-810H описує процес адаптації до навколишнього середовища, який гарантує, що реальні конструкції матеріалів і методи випробувань базуються на вимогах до продуктивності системи.

Стандарт складається з трьох розділів:

• Загальні вказівки щодо програми: містить інженерні вказівки та визначає підхід до розробки та виготовлення систем, які можуть витримувати екстремальні кліматичні умови, удари та вібрацію.
• Лабораторні методи випробувань: є невід’ємною частиною процесу виготовлення. Саме тут інженери збирають найбільше інформації щодо процедур тестування.
• Кліматичні регіони світу: тут містяться вказівки щодо реального врахування кліматичних умов у дослідженні, розробці, випробуванні та оцінці матеріальних засобів і матеріалів.

Ці розділи є вкрай важливими для інженерів, оскільки вони встановлюють конкретні процедури, за якими необхідно перевірити обладнання, щоб відповідати стандарту.

Важливо зауважити, що обладнання подеколи лише частково відповідає стандарту MIL-STD-810. Це означає, що не весь пристрій або обладнання пройшло всі методи лабораторних випробувань і процедур. Інакше сертифікація стане надзвичайно дорогою і дуже трудомісткою. Тому увага зосереджується на адаптації процесу, як описано вище, особливо коли йдеться про такі сфери, як місце розміщення обладнання та спосіб його використання.

Читайте також: Все про чип Neuralink Telepathy: що це таке і як працює

Як проводиться перевірка MIL-STD-810H?

Тестування MIL-STD-810H має свої специфічні особливості порівняно з іншими комерційними стандартами довговічності.

Друга частина документа щодо MIL-STD-810H містить усі методи лабораторних випробувань, за допомогою яких можна протестувати пристрій. Тут слово “можна” є важливим, оскільки жоден із методів не є обов’язковим для досягнення стандарту.

Вибір того, які випробування повинен пройти пристрій, залежить від використання пристрою (див. першу частину документа) і кліматичного середовища, в якому він буде використовуватися (див. третю частину документа).

Читайте також: Телепортація з наукової точки зору та її майбутнє

MIL-STD 810H у технологічному обладнанні

В даний час стандарт MIL-STD 810H також використовується компаніями як маркетинговий ресурс, щоб привернути увагу споживачів до звичайних продуктів. Наприклад, є материнські плати, смарт-годинники, процесори, ноутбуки тощо, які проходять такі ж випробування, ніби вони призначені для військового використання, хоча насправді призначені для цивільного споживання. Це повинно гарантувати покупцям, що вони отримають міцний і надійний продукт з терміном служби, який має бути вищим за стандартний середній.

Наприклад, кілька десятиліть тому AMD підпорядкувала цьому стандарту всі свої процесори, незалежно від того, призначені вони для споживчого чи військового використання. Це те, чого не робили інші конкуренти. Стратегія Джеррі Сандерса була в тому, щоб залучати клієнтів якістю.

Електронні пристрої, які отримали сертифікацію MIL-STD 810H, як військові, так і ті, що потрапляють у наші домівки, повинні витримувати такі випробування:

• Екстремальні температури: пристрої піддаються впливу надзвичайно високих і низьких температур, щоб оцінити їх здатність функціонувати в жаркому та холодному кліматі, а також в умовах, яким вони піддаються на полі бою.
• Вологість: пристрої піддаються впливу високих рівнів вологості (RH), щоб перевірити їх стійкість до конденсації, цвілі та корозії.
• Вібрації: різні частоти та інтенсивність вібрації використовуються для оцінки стійкості обладнання до ударів і вібрації під час транспортування або використання в середовищах, де пристрій не буде статичним.
• Удари: пристрої також піддають різким ударам, щоб оцінити їхню здатність витримувати падіння та інші удари.
• Пил і пісок: обладнання піддається впливу пилу та піску, щоб перевірити стійкість до проникнення частинок, які можуть пошкодити внутрішні компоненти.
• Атмосферний тиск: лабораторне моделювання змін атмосферного тиску використовується для оцінки продуктивності на великих висотах або в умовах низького тиску.
• Інше: пристрої можуть пройти випробування на опромінювання ультрафіолетовим світлом, на стійкість до засолення тощо.

Можливо, це також нагадує вам інші тести, такі як сертифікація IPxx. Вона призначена для споживчих продуктів, які також мають бути захищені від твердих частинок і рідин, як у випадку з деякими мобільними пристроями IP68, бездротовими колонками IP68 тощо.

Читайте також: Ми всі станемо голограмами? Розвиток голографії від теорії до практики

Методи випробувань

Давайте більш детально розглянемо самі методи випробувань на відповідність стандарту MIL-STD-810. Тут у нас досить великий і цікавий список:

• 500.5 – Низький тиск (на висоті): цей метод перевіряє, чи виріб працює за умов низького тиску, або чи витримує швидкі зміни тиску. Не поширюється на вироби, призначені для збірки або експлуатації в космосі.
• 501.5 – Висока температура: цей тест досліджує вплив на роботу матеріалів і обладнання при високих температурах. Він не перевіряє тривалий вплив високих температур або наслідки деградації.
• 502.5 – Низька температура: Подібно до попереднього методу, він перевіряє надійність матеріалів при низьких температурах, зосереджуючись на продуктивності під час зберігання, експлуатації та транспортування. Не передбачає тестування продуктів у середовищах без тиску.
• 503.5 – Ударна температура: Цей тест підходить для аерокосмічних цілей. Він досліджує вплив різких змін температури на конструкцію пристрою та його продуктивність.
• 504.1 – Забруднення рідиною: якщо протягом життєвого циклу обладнання можна очікувати впливу на нього рідин, цей метод забезпечить перевірку належної роботи обладнання за таких умов.
• 505.5 – Сонячне випромінювання (сонячне світло): цей тест використовується, якщо очікується, що обладнання буде піддаватися впливу сонячного випромінювання, наприклад прямого сонячного світла.
• 506.5 – Дощ: цей тест, окрім самого дощу, включає й інші фактори – такі як бризки або капання води під час зберігання, транспортування чи експлуатації. Міцний герметичний корпус відіграє тут важливу роль, оскільки він запобігає проникненню води у внутрішні компоненти.
• 507.5 – Вологість: Перевіряє вплив теплого та вологого середовища на обладнання.
• 508.6 – Грибки та цвіль: досліджує можливий вплив цвілі та грибків на металеві конструкції та оздоблення.
• 509.5 – Соляний туман: перевіряє, чи може захисна поверхня пристрою витримувати соляне середовище та який вплив це має на фізичні та електронні компоненти.
• 510.5 – Пісок і пил: Перевіряє захист пристрою від пилу та частинок піску та перевіряє ефективність фільтрів.
• 511.5 – Займисте середовище: вимірює, чи може обладнання працювати у займистому середовищі, не спричиняючи вибуху, і які можуть бути наслідки, якщо вибух станеться. Підходить для нафтогазової промисловості.
• 512.5 – Занурення: Перевіряє роботу пристрою під час повного або часткового занурення у воду.
• 513.6 – Прискорення: перевіряє, чи пристрій працює належним чином під час високого прискорення, наприклад у літаку.
• 514.6 – Вібрація: гарантує належне функціонування компонентів обладнання на всіх рівнях вібрації.
• 515.6 – Акустичний шум: перевіряє, чи може шум негативно вплинути на роботу пристрою.
• 516.6 – Удар: Перевіряє стійкість пристрою до ударів під час транспортування, розвантаження та експлуатації.
• 517.1 – Піротехнічний шок: забезпечує стабільність пристрою під час і після вибуху поблизу.
• 518.1 – Кисла атмосфера: Перевіряє стійкість обладнання та обробки поверхні обладнання до корозії через високу кислотність.
• 519.6 – Віддача: вимірює стійкість пристрою у випадку короткочасної віддачі під час стрільби зі зброї.
• 520.3 – Температура, вологість, вібрація, висота над рівнем моря: перевіряє, як обладнання витримує поєднання цих чотирьох факторів. Це стосується як літаків, так і наземних транспортних засобів.
• 521.3 – Замерзання/крижаний дощ: оцінює стійкість обладнання до умов, які можуть спричинити замерзання чи обмерзання.
• 522.1 – Балістичний удар: перевіряє стійкість пристрою до раптових змін імпульсу, наприклад зіткнення рухомого об’єкта з перешкодою.
• 523.3 – Віброакустика/температура: випробовує комбінацію різних факторів навантаження літака під час польоту.
• 524 – Заморожування/Розморожування: оцінює зміну стану з твердого на рідкий або навпаки, і як це впливає на конструкцію та продуктивність обладнання.
• 525 – Реплікація сигналу часу: визначає, як довго пристрій може витримувати певні суворі умови, перш ніж відбудуться зміни в його структурі або продуктивності.
• 526 – Удар під час залізничного транспортування: перевіряє, наскільки обладнання може витримати очікувані удари під час транспортування рейковим транспортом.
• 527 – Багатофакторний стрес-тест: до пристрою одночасно застосовують кілька стрес-факторів, щоб визначити, як довго він може працювати, перш ніж почне виявляти ознаки слабкості.
• 528.1 – Механічні вібрації суднового обладнання (Тип I – Навколишнє середовище та Тип II – Внутрішні напруги): досліджує вплив навколишніх або внутрішніх вібрацій на обладнання, встановлене на суднах.

Також цікаво: Транзистори майбутнього: На нас чекає нова ера чипів

Як перевіряється MIL-STD-810 комерційними виробниками

Хоча стандарт MIL-STD-810 спочатку призначався лише для військового застосування, сьогодні він також охоплює цивільний сектор. Багато виробників хочуть використовувати гучну назву цього стандарту та маркувати його знаком свої міцні телефони, ноутбуки, комп’ютери, фотоапарати та іншу побутову електроніку.

Але проблема виникає у відсутності ясності, коли пристрій дійсно може відповідати стандарту MIL-STD-810H, і згідно з якими тестами. Часто цей знак може бути просто маркетинговим трюком, який практично не впливає на ефективність продукту.

Наприклад, ось як компанія ASUS тестувала свої надійні ноутбуки:

Вибираючи електроніку, сертифіковану за цим стандартом, слід розуміти, що жодна організація чи агентство не перевіряє відповідність продукції MIL-STD-810 у комерційному секторі. Можливо, для отримання позначки MIL-STD-810 використовувався нерелевантний метод тестування. Також є випадки, коли тестування проводилося всередині компанії, а не незалежною тестовою лабораторією.

Також цікаво: Як Тайвань, Китай і США борються за технологічне домінування: велика війна чипів

Чим MIL-STD-810 відрізняється від рейтингу IP

IP (Ingress Protection) — це стандарт, визначений Міжнародною електротехнічною комісією (IEC). Він визначає рівень захисту пристроїв і обладнання від проникнення небажаних речовин, таких як пил, вода або сторонні тіла.

Комусь може здатися, що між IP та MIL-STD-810 майже немає різниці, але це не так. Ось основні відмінності між IP та MIL-STD-810:

Масштаб випробувань: MIL-STD-810 охоплює випробування в різних умовах, тоді як IP зосереджується лише на стійкості до твердих частинок і рідин, що можуть проникати у пристрій.

Встановлення умов: Тестування IP має більш чітко визначені умови, яким має відповідати пристрій, щоб отримати цей стандарт.

На практиці обидва стандарти допомагають вибирати продукти з вищим опором, але якби мені довелося вирішувати, то я віддав би перевагу стандарту IP. Але це моя суб’єктивна думка.

Читайте також: Спостереження за Червоною планетою: Історія марсіанських ілюзій

Де можна зустріти стандарт MIL-STD-810H

Перш за все, ви можете зустріти версії стандартів MIL-STD-810G і H в усьому асортименті сучасної побутової електроніки. Але все ж є категорії товарів, де цей стандарт більш поширений. Давайте детально розбиратись.

Найпоширенішими є:

• Захищені телефони та розумні годинники: деякі виробники використовують стандарт MIL-STD-810 для виготовлення захищених телефонів і розумних годинників, призначених для експлуатації у важких умовах, на кшталт роботи на будівництві, чи перебування в горах.
• Комп’ютери, планшети та ноутбуки: подібно до телефонів, ви можете знайти стандарт MIL-STD-810 у комп’ютерах, планшетах і ноутбуках, призначених для роботи в складних умовах.
• Фотоапарати та відеокамери: деякі виробники фотоапаратів і відеокамер також використовують цей стандарт для розробки міцних моделей, які можна використовувати в суворих умовах.
• GPS-навігація та радіостанції: MIL-STD-810 також можна знайти в пристроях зв’язку, таких як радіо або GPS-навігація, які повинні витримувати різні зовнішні впливи.

Також цікаво: Як змінити адміністратора у Windows 11

Чи є критично важливою підтримка стандарту MIL-STD-810H?

Якщо пристрій успішно проходить перевірку MIL-STD-810H, це означає, що він стійкий до умов несприятливого навколишнього середовища, зазначених у стандарті. Хоча це не гарантує, що пристрій не може піддатися руйнуванню, але вказує на те, що він розроблений і виготовлений таким чином, щоб витримувати використання в суворих умовах.

Слід зауважити, що підтримка стандарту MIL-STD 810H є критично важливою для військових. Тоді як для пересічного споживача це не те, що вкрай необхідно, щоб купити продукт, але це може бути привабливим. Оскільки ми частіше купуємо мобільні пристрої, бездротові колонки, розумні годинники, ноутбуки, материнські плати, камери, GPS та інші пристрої, які, як ми знаємо, витримають більш екстремальні умови. Тому, якщо такі пристрої потраплять у несприятливі умови навколишнього середовища, дуже ймовірно, що вони продовжуватимуть функціонувати так, ніби нічого не сталося. Тоді як продукт без сертифікату MIL-STD 810H, ймовірно, буде непридатним для використання за тих самих умов.

Коли ви бачите, що пристрій відповідає стандарту MIL-STD 810H, це не означає, що Міністерство оборони схвалило його лише для військового використання. Самі виробники гарантують, що вони пройшли ці випробування в акредитованих незалежних лабораторіях. Такий продукт прослужить довше і буде гідним помічником в екстремальних ситуаціях.

Читайте також:

• Графенові мікрочипи зможуть зробити телефони швидше і легше
• Про квантові комп’ютери простими словами