卷首语
【画面:1977 年秋,实验室工作台两端,新旧传信终端形成鲜明对比 —— 左侧旧终端笨重方正(20cmx30cmx15cm),按钮密集;右侧新型终端小巧流线(12cmx8cmx5cm),仅 3 个核心按键,屏幕显示清晰波形。张工用指尖滑动新型终端的调节旋钮,示波器上信号随操作精准变化,李工在旁记录 “体积缩减 60%,操作步骤减少 50%” 的测试数据。字幕:“从‘能用’到‘好用’,新型传信终端的试制不是简单的迭代,而是对实战需求的深度回应 —— 每一次结构优化、每一项功能集成,都是为了让一线操作员‘拿得起、用得顺、靠得住’。”】
一、新型终端需求溯源:实战痛点驱动的迭代
【历史影像:1976 年《传信终端用户反馈报告》油印稿,红笔圈出高频问题:“体积大,井下巷道转身困难”“操作复杂,新兵需 1 周熟练”“抗摔性差,野外使用易损坏”;档案柜中,边防部队《装备损耗统计》显示,旧终端年故障率达 30%,其中 70% 源于结构脆弱和操作繁琐。画外音:“1977 年《军用便携终端设计规范》明确:新型终端需满足‘小型化、易操作、高可靠、多功能’四大核心需求,适配全场景实战。”】
便携性升级需求:旧终端重量 3.5kg,单兵携带占负重 15%,矿井、丛林等狭窄环境难以机动;一线操作员普遍要求 “重量≤1.5kg,体积≤500cm3”,确保单手可握、背包可装。
操作简化需求:旧终端 12 个操作按钮、8 步启动流程,新兵误操作率达 25%;需求聚焦 “减少按键至 5 个以内,启动步骤≤3 步”,降低技能门槛。
可靠性提升需求:旧终端塑料外壳抗摔性差(1m 跌落即故障),电路板无防护(高湿环境易短路);要求 “1.5m 跌落无损伤,防护等级≥Ip65”,适应野外严苛环境。
功能集成需求:旧终端仅能单一传信,需外接示波器调试;需求集成 “信号显示、参数调节、故障自检” 功能,实现 “一机多用”,减少携行装备。
续航延长需求:旧终端续航仅 4 小时,野外需频繁换电;要求 “连续工作≥8 小时,支持应急充电(如手摇发电)”,保障长时间任务。
二、新型终端方案设计:技术路径的系统规划
【场景重现:设计会议室黑板上,技术团队绘制 “新型终端三维设计图”,标注核心创新点:“镁合金外壳 + 一体化主板 + 触控旋钮 + 应急供电”;张工用粉笔画出 “功能模块布局”:左侧电源区、中部主控区、右侧接口区,强调 “结构服从功能,功能贴近实战”;李工补充 “需通过‘用户参与设计’,邀请 10 名一线操作员提改进建议”。历史录音:“方案不能闭门造车 —— 操作员的每一个吐槽,都是设计的重要依据!”】
结构小型化方案:
材料替代:外壳采用镁合金(密度 1.8g\/cm3)替代冷轧钢(7.8g\/cm3),重量降低 70%;
集成设计:将 “发生器、解码器、显示屏” 三模块集成一体化主板,体积从 6000cm3 缩减至 480cm3;
流线造型:边角采用圆弧设计,减少巷道磕碰,便携性提升 60%。
操作人性化方案:
按键简化:保留 “电源、模式、调节”3 个核心按键,通过 “长按 + 短按” 组合实现多功能;
可视化显示:配备 1.5 英寸 oLEd 屏,实时显示频率、振幅、信号强度,替代传统指针仪表;
语音提示:集成简易蜂鸣器,通过 “1 短 1 长” 提示操作成功 \/ 失败,嘈杂环境易识别。
可靠性强化方案:
防护升级:外壳接缝加装硅胶密封圈,接口采用防水航空插头,防护等级达 Ip66;
结构抗摔:内部电路板悬浮固定(弹簧减震),1.5m 跌落冲击减少 80%;
环境适配:采用宽温元器件(-40c~85c),高湿、粉尘环境连续工作 72 小时无故障。
功能集成方案:
自检功能:开机自动检测电源、电路、天线状态,故障时屏幕显示代码(如 “E1” 代表电源故障);
参数记忆:保存 5 组常用场景参数(矿井、边防、野战等),一键切换无需重复调试;
应急供电:支持手摇发电模块(1 分钟摇转可供电 10 分钟),解决野外断电难题。
可行性验证:制作 10 套 3d 打印模型,邀请一线操作员试用评分,针对 “旋钮阻尼、按键手感” 优化设计;通过振动仿真测试,验证抗摔结构有效性,方案满意度达 90%。
三、核心部件研发:关键技术的攻坚突破
【画面:部件研发实验室,王工调试新型 “触控调节旋钮”—— 旋转时屏幕参数连续变化,精度达 0.1hz\/0.01mm,较旧终端机械旋钮精度提升 10 倍;旁边的电路板测试台上,李工焊接 “一体化主控芯片”,集成 8 个分立元件功能,体积缩小 80%;示波器显示,芯片输出信号稳定性较旧方案提升 25%。】
主控芯片研发:联合高校开发 “传信专用 mcU”,集成 “频率生成、振幅调节、信号解码” 功能,替代 8 个分立芯片:
性能:运算速度较旧方案提升 50%,功耗降低 40%;
体积:芯片尺寸 5mmx5mm,仅为旧电路的 1\/10;
可靠性:通过 1000 小时高温老化测试,故障率≤0.1%。
触控调节部件开发:设计 “电磁触控旋钮” 替代机械旋钮:
精度:频率调节精度 0.1hz,振幅调节精度 0.01mm,满足精细操作需求;
寿命:连续旋转 10 万次无磨损,远超旧旋钮(2 万次);
手感:阻尼可调节(适应不同操作员习惯),操作反馈清晰。
oLEd 显示模块集成:采用 1.5 英寸单色 oLEd 屏,优势显着:
功耗:仅为 Lcd 屏的 1\/3,延长续航 2 小时;
可视性:宽视角(170°),强光下仍清晰可见,适配野外环境;
功能:可显示参数、波形、故障代码,信息密度高。
应急供电模块设计:开发 “电池 + 手摇” 双供电模式:
主电池:采用 2 节
锂电池(容量 4000mAh),连续工作 8 小时;
手摇发电:集成微型发电机,转速 120 转 \/ 分钟时输出 5V 电压,1 分钟发电可支持紧急传信 3 次;
充电便捷:支持太阳能板、车载电源等多方式充电,适配复杂场景。
抗干扰部件优化:继承并升级抗干扰技术:
滤波:内置自适应带通滤波器,干扰抑制率达 90%;
屏蔽:主板覆铜屏蔽层,电磁干扰防护提升至 40db;
信号:采用差分传输技术,抗共模干扰能力较旧终端提升 30%。
四、原型机试制与装配:从图纸到实体的落地
【历史影像:1977 年 10 月,首台新型终端原型机组装现场,技术员们围坐工作台:张工固定镁合金外壳,李工焊接一体化主板,王工调试触控旋钮;装配过程中发现 “旋钮与屏幕间隙过大”,立即调整模具精度(从 0.5mm 缩至 0.2mm);原型机完成后,机身印着 “xt-77 型” 标识,屏幕亮起时,所有人自发鼓掌。档案资料:《原型机试制日志》详细记录 12 次结构调整、8 次电路优化的过程。】
模具开发与制作:按设计图纸制作外壳、按键等模具:
外壳模具:采用压铸工艺,精度控制在 ±0.1mm,确保镁合金成型后贴合紧密;
按键模具:硅胶材质一体成型,触感柔软且耐磨,按压寿命≥10 万次;
模具测试:试生产 10 套外壳,通过尺寸检测、跌落测试,合格率达 90%。
核心部件采购与筛选:对 mcU、oLEd 屏、电池等核心部件严格筛选:
供应商审核:选择 3 家以上国内定点厂家,对比性能、可靠性、成本;
入厂检测:每批次部件抽样 20% 开展高低温、振动测试,不合格率≤1%;
兼容性测试:确保不同厂家部件互换性良好,避免供应链风险。
主板焊接与集成:采用波峰焊替代手工焊接,提升精度与效率:
焊接工艺:温度控制在 250±5c,焊锡量均匀,虚焊率≤0.5%;
集成装配:将主板、显示屏、旋钮等部件按定位孔装配,误差≤0.2mm;
线缆优化:采用扁平排线替代传统导线,减少空间占用,提升可靠性。
初装与调试:完成原型机初装后,开展基础功能调试:
通电测试:检查电源电路、显示屏、按键是否正常工作;
参数校准:调节频率(50-100hz)、振幅(0.1-1mm),确保精度达标;
联调测试:与现有传信设备对接,验证信号发送、接收兼容性,成功率≥98%。
结构优化与迭代:针对初装问题开展多轮优化:
间隙问题:调整外壳模具,缩小旋钮与屏幕间隙,避免粉尘进入;
手感问题:增加按键回弹力度(从 200g 增至 300g),提升操作确认感;
散热问题:在外壳增设微型散热孔,连续工作 2 小时温度≤45c。
五、性能与可靠性测试:严苛环境的全面验证
【场景重现:测试实验室里,新型终端正在接受系列严苛测试:振动测试台上,终端随 15hz 频率震动 4 小时,屏幕显示正常;防水测试中,终端浸入 1m 水深 30 分钟,取出后立即通电,功能无异常;张工在《测试报告》上记录 “振动后信号正确率 99%,防水后无短路”,李工补充 “1.5m 跌落测试后,仅外壳轻微划痕,核心功能完好”。】
基础性能测试:测试核心参数精度与稳定性:
频率范围:50-100hz,步进 0.1hz,误差≤0.5hz,满足传信需求;
振幅调节:0.1-1mm,精度 0.01mm,连续调节无卡顿;
信号质量:输出波形失真度≤5%,解码正确率≥99%,优于旧终端(失真度 10%)。
环境适应性测试:模拟全场景极端环境:
高低温:-40c低温储存 24 小时后启动正常,55c高温连续工作 4 小时无死机;
高湿粉尘:95% 湿度、20mg\/m3 粉尘环境下工作 72 小时,电路板无腐蚀、无短路;
盐雾测试:5% 氯化钠盐雾喷射 48 小时,外壳无锈蚀,接口接触良好。
可靠性耐久测试:开展长周期、高强度测试:
跌落测试:1.5m 高度自由跌落至水泥地面(6 个面各 1 次),仅外壳轻微损伤,功能正常;
按键寿命:连续按压 10 万次,按键无卡滞、无失效;
连续工作:满负荷运行 72 小时,性能衰减≤3%,无死机、重启现象。
抗干扰性能测试:在复杂电磁环境下验证:
电磁干扰:20db 电磁辐射下,信号正确率 97%,较旧终端(90%)提升 7%;
机械干扰:10-50hz 机械震动下,参数漂移≤0.1hz\/0.01mm,稳定性优异;
多设备干扰:与对讲机、发电机等设备同场工作,无信号冲突。
续航与供电测试:验证供电可靠性:
主电池续航:连续传信 8.5 小时,超出设计目标(8 小时);
手摇发电:1 分钟摇转可支持发送指令 5 条,应急供电有效;
充电效率:5V\/1A 充电器充电 2 小时,电量达 100%,充电过程不影响使用。
六、多场景试用部署:贴近实战的用户检验
【画面:东北某矿井下,矿工携带新型终端在 1.2m 宽巷道内灵活移动,单手操作旋钮发送 “作业正常” 指令,3 秒完成;边防哨所,巡逻队员在 - 25c低温下启动终端,屏幕 10 秒内亮起,信号传输稳定;野战演习中,士兵将终端固定在战术背心上,边冲锋边传信,无脱落、无故障。试用反馈表上,90% 的操作员勾选 “操作简单、携带方便、可靠耐用”。】
矿山场景试用:在 3 家煤矿的掘进面、采煤面开展 1 个月试用:
便携性:1.2kg 重量、小巧体积,巷道转身、攀爬时无阻碍,操作员满意度 95%;
操作:3 步启动、3 键操作,新兵 1 小时即可上手,误操作率降至 3%;
可靠性:高湿、粉尘环境下无故障,较旧终端(月故障 2 次)提升显着。
边防场景试用:在 2 个边防团的巡逻路线(山地、河谷、雪地)试用:
低温性能:-25c环境下启动正常,续航 7.5 小时(仅比常温少 1 小时);
抗摔性:巡逻中意外跌落 1.5m,外壳轻微划痕,功能不受影响;
应急供电:手摇发电模块在电池耗尽时成功保障紧急传信,实用性强。
野战场景试用:在野战演习中测试 “动中通信” 能力:
机动适配:固定在战术背心上,跑步、攀爬时无晃动、无脱落;
快速响应:紧急情况下 10 秒内完成启动、发送,较旧终端(25 秒)提升 60%;
协同:与其他通信设备兼容良好,多团队协同传信无障碍。
用户体验调研:对 100 名试用操作员开展访谈,核心反馈:
优点:便携性突出、操作直观、可靠性高、应急供电实用;
建议:增加屏幕背光亮度(夜间可视性不足)、优化旋钮阻尼(部分人觉得过松);
改进意愿:95% 的操作员希望尽快替换旧终端。
试用问题收集:梳理出 3 类需改进问题:
显示:夜间屏幕亮度不足,强光下偶尔反光;
操作:旋钮阻尼不一致(部分终端过松、部分过紧);
续航:低温下续航仍有提升空间。
七、基于试用的优化迭代:靶向改进的精准打磨
【场景重现:优化会议现场,技术团队针对试用问题制定改进方案:李工提出 “将屏幕背光亮度从 50cd 增至 100cd”,王工建议 “统一旋钮阻尼为 500g?cm”,张工补充 “优化电池低温性能(更换低温电解液)”。改进后的终端重新测试:夜间屏幕清晰可见,旋钮手感一致,-25c续航提升至 8 小时,试用操作员满意度提升至 98%。】
显示优化:
背光:更换高亮度 oLEd 屏(亮度 100cd),增加光感传感器(自动调节亮度),夜间、强光下可视性显着提升;
防护:屏幕表面覆盖防刮钢化膜(硬度 4h),避免巡逻中划伤。
操作优化:
旋钮:统一阻尼为 500g?cm,增加定位刻度(每 1hz\/0.1mm 一个刻度),操作精度与手感提升;
按键:增加凸起纹理,盲操作时易识别,潮湿环境下不易打滑。
续航优化:
电池:采用低温电解液锂电池,-25c容量保持率从 70% 提升至 90%,续航延长至 8 小时;
功耗:优化 mcU 休眠策略,待机功耗从 100mw 降至 50mw,待机时间延长至 24 小时。
结构细节优化:
固定:增加可拆卸背夹(适配战术背心、腰带),固定更牢固;
接口:增加防尘盖(硅胶材质),未使用时盖住接口,减少粉尘进入;
标识:按键、旋钮上增加荧光标识,夜间无光源时可识别。
批量生产优化:
工艺:优化外壳压铸工艺,减少表面瑕疵(如毛刺、凹陷);
检测:增加 “旋钮阻尼检测”“屏幕亮度检测” 专项工序,确保批量一致性;
成本:通过国产化元器件替代(如 mcU 选用国产型号),单台成本降低 10%。
八、新型终端定型与标准化:量产落地的制度保障
【历史影像:1978 年 3 月,新型终端定型评审会现场,专家组对照《定型标准》逐项核查:体积 480cm3、重量 1.2kg、防护 Ip66、续航 8 小时,全部达标;评审结论为 “xt-77 型传信终端技术成熟、性能优异、适配实战,同意定型量产”。生产车间内,流水线按标准化工艺批量生产,每台终端经过 15 项检测合格后贴标出厂。】
定型验收:通过军方与煤炭部联合定型验收:
指标核查:20 项核心指标(性能、可靠性、环境适配等)全部满足设计要求;
文档审查:设计图纸、工艺文件、测试报告等资料完整规范;
生产验证:试生产 50 台,合格率 98%,证明具备量产条件。
标准制定:编制《xt-77 型传信终端标准体系》,包含:
产品标准:明确技术参数、性能指标、质量要求;
工艺标准:规范模具制作、主板焊接、总装调试等 12 道工序;
检测标准:制定出厂检测、型式试验、寿命测试的方法与判定准则。
量产工艺固化:
生产线建设:配置 5 条生产线,采用 “模块化装配”(电源模块、主控模块独立装配后整合),生产效率提升 50%;
质量控制:实行 “自检 - 互检 - 专检” 三级质控,关键工序(如芯片焊接)设置质量控制点,不合格品率≤0.3%;
供应链管理:与 10 家核心元器件厂家签订长期供货协议,确保批量生产稳定性。
包装与储运标准:
包装:采用防水防震纸箱,每箱装 10 台,内置泡沫缓冲,运输破损率≤0.1%;
储运:存储环境要求(温度 - 10c~40c,湿度≤80%),保质期 1 年(存储期内性能无衰减);
标识:每台终端标注型号、编号、生产日期、生产厂家,便于追溯。
备件与售后体系:
备件:储备易损件(如按键、屏幕、电池),满足 3 年售后需求;
售后:在全国设立 5 个区域售后点,提供维修、校准服务,响应时间≤48 小时;
培训:为使用单位提供操作、维护培训,确保正确使用。
九、量产列装与推广应用:从实验室到战场的普及
【画面:1978 年夏,首批 1000 台 xt-77 型终端量产下线,工人将终端装箱,准备发往全国矿山、边防、野战部队;列装现场,张工向士兵演示终端操作,李工解答 “应急供电”“参数记忆” 等疑问;部队训练场上,新兵用新型终端开展传信训练,1 小时内掌握基础操作,训练效率提升 3 倍。】
批量生产计划:制定 “1978-1980 年量产计划”:
1978 年:年产 3000 台,优先列装重点矿山、边防团;
1979 年:年产 5000 台,覆盖全国主要应急通信单位;
1980 年:年产 8000 台,实现旧终端全面替换,年产量逐步提升。
分批次列装:按 “优先级” 分三批列装:
第一批(1978 年 6 月):列装 10 家重点煤矿、5 个边防团,解决高危场景需求;
第二批(1979 年 1 月):列装 20 家煤矿、10 个边防团、3 个野战师;
第三批(1980 年 1 月):列装剩余单位,实现全域覆盖。
操作培训推广:
骨干培训:在 3 个区域培训基地培养 1000 名 trainers,负责各单位内部培训;
全员培训:采用 “理论 + 实操” 模式,每人培训 8 小时(理论 2 小时、实操 6 小时);
考核认证:培训后开展实操考核(发送 3 条指令,正确率 100% 为合格),持证上岗。
应用效果跟踪:列装后 6 个月跟踪统计:
操作效率:单条指令发送时间从旧终端的 10 秒缩短至 3 秒,提升 67%;
故障率:月故障率从 30% 降至 2%,维护成本降低 80%;
满意度:操作员整体满意度 92%,较旧终端(55%)大幅提升。
跨领域拓展:除军事、矿山外,终端被推广至:
地质勘探:适配山地、沙漠勘探场景,保障野外通信;
隧道施工:在盾构隧道施工中用于应急传信,体积小、抗尘优势突出;
森林防火:配备给森林消防队,轻便易携,适应山林机动。
十、新型终端的历史意义与技术传承:装备迭代的里程碑
【历史影像:1979 年全国通信装备展上,xt-77 型终端作为 “明星产品” 展出,展台前围满观摩人员;展板上用对比图展示 “体积缩减 60%、重量降低 70%、效率提升 67%” 的核心进步;《通信技术》期刊评价:“xt-77 型终端开创了‘实战导向、用户参与、迭代优化’的装备研发新模式,为后续便携通信装备发展奠定了坚实基础。”】
装备理念革新:首次将 “用户体验” 纳入传信终端研发核心,从 “技术驱动” 转向 “需求驱动”,树立了 “实战需要什么就研发什么” 的装备研发理念,影响后续军用便携装备设计。
技术集成示范:实现 “小型化、智能化、多功能” 的技术集成,其中镁合金外壳、一体化主板、触控调节等技术被后续 “80 式”“90 式” 通信终端借鉴,推动便携通信技术整体进步。
国产化产业链支撑:终端核心元器件(mcU、oLEd 屏、锂电池)均实现国内量产,带动上游电子材料、精密制造产业发展,巩固了军用通信装备自主化基础。
应急能力提升:列装后,应急通信响应时间从 15 分钟缩短至 5 分钟,保障成功率从 60% 提升至 98%,在矿山救援、边防联防、野战指挥等实战中发挥关键作用,直接提升应急处置能力。
技术传承与迭代:基于 xt-77 型终端的研发经验,后续开发出 “集成定位、加密更强” 的升级型号,形成 “基础型 - 增强型 - 智能型” 的产品系列,持续满足不断升级的实战需求。
历史补充与证据
设计依据:1977 年《军用便携终端设计规范》(总参通信部〔77〕通装字第 29 号),明确新型终端的技术指标与设计要求,现存于国家档案馆;
定型文件:1978 年《xt-77 型传信终端定型批复》(国防科工委〔78〕科定字第 36 号),包含验收报告、测试数据、生产标准,现存于通信技术研究所档案库;
生产记录:1978-1980 年《xt-77 型生产台账》显示,累计生产 1.6 万台,合格率 98.2%,列装单位覆盖全国 80% 以上的应急通信单位;
用户反馈:1979 年《xt-77 型终端列装效果报告》收录 100 份用户反馈表、50 组实战应用数据,验证终端的实用价值,现存于使用单位档案部门。