卷首语
【画面:1973年野外通信站照片(泛黄质感),密码机被包裹在棉被中抵御严寒,技术员用冻红的手指转动旋钮;另一张照片中,密码机连续工作多日后,晶体管外壳布满细密灰尘,旋钮因频繁操作出现磨损。字幕:“实战不会给设备‘温和环境’,零下30度的严寒、7天7夜的连续通信、敌人的暴力破解尝试,都是必须跨过的生死关——极限测试,就是提前在实验室模拟这些‘战场考验’。”】
一、低温极限测试方案:模拟野外严寒环境(1973.04.15-04.17)
【历史影像:实验室准备场景——木架上放着厚实的保温木箱(内贴石棉保温层),地面摆放着干冰桶(标注“工业用二氧化碳”)、水银温度计(量程-50c~50c),技术员用棉线将密码机固定在木箱中央。画外音:“1973年《野外通信设备环境试验要求》指出:北方边境冬季最低温可达-40c,密码机需在该环境下保持基本加密功能,这是‘生存底线’。”】
1.测试目标
验证密码机在-20c、-30c、-40c三个梯度低温下的开机性能、加密速度及稳定性,确保严寒环境下不失效。
2.环境模拟(1973年可行方案)
低温箱搭建:采用“保温木箱+干冰”组合,木箱内部尺寸50x50,内壁贴2厚石棉层(保温),底部放置5厚干冰,通过调节干冰用量控制温度(干冰越多,温度越低);
温度监测:在密码机周围布置3支水银温度计(分别位于顶部、侧面、底部),每10分钟记录一次温度,确保箱内温度波动≤±2c;
预冷处理:测试前将密码机放入木箱,先降至-10c并保持1小时,让设备逐步适应低温,避免温差过大导致部件开裂。
3.测试指标
在-20c温度梯度下,要求开机成功率达到100%,加密速度不低于4.5字符\/秒,连续工作12小时的出错次数不超过1次,核心要求为实现正常加密;-30c时,开机成功率需≥90%,加密速度≥4字符\/秒,12小时出错次数≤2次,确保基本功能正常即可;-40c的极限条件下,开机成功率≥80%、加密速度≥3.5字符\/秒、12小时出错次数≤3次即为合格,核心标准是关键加密逻辑不失效。
4.测试流程
预冷阶段(0-1小时):向木箱加入少量干冰,将温度降至-10c,密码机关机状态放置,技术员每隔10分钟记录温度;
-20c测试(1-5小时):添加干冰使温度降至-20c,尝试开机(最多3次),记录开机成功率;开机后连续输入10组20字符明码,测加密速度;随后保持开机状态12小时,每小时输入1组明码,统计出错次数;
梯度降温测试(5-29小时):按同样流程依次测试-30c(5-17小时)、-40c(17-29小时),每次降温前需在当前温度保持2小时,避免温度骤降;
恢复测试(29-30小时):将密码机从低温箱取出,在室温(25c)放置2小时,测试开机及加密性能,验证低温后的恢复能力。
5.数据记录
采用“低温测试记录表”(手写),记录温度、开机次数、加密时间、出错详情,同步拍摄密码机指示灯状态及示波器波形(低温下脉冲是否稳定)。
【1973年技术应对】:低温下晶体管放大倍数(β值)会下降,测试前更换部分“低温适配晶体管”(3Ax31b型,β值80-100,比普通型更高);旋钮润滑脂改用低温黄油(-40c不凝固),避免旋钮卡滞。
二、连续运行极限测试方案:模拟长时间实战通信(1973.04.20-04.27)
【场景重现:实验室布置图——密码机连接外接稳压电源(1973年上海整流器厂生产,输出12V直流),旁边放着轮换使用的备用电源(6节1号电池串联),技术员轮班表贴在墙上(3人1组,每班8小时),桌上堆满“明码-密文比对卡”。历史录音:“实战中可能遇到连续7天7夜的紧急通信,设备一旦停机,后果不堪设想——这次测试就是要‘熬’出设备的极限。”】
1.测试目标
验证密码机连续168小时(7天)不间断运行的稳定性,模拟实战中“高强度、无休息”的加密需求。
2.运行保障(1973年可行方案)
电源供应:采用“外接稳压电源为主,备用电池为辅”,稳压电源输出12V±0.5V,备用电池每24小时更换一次,避免电源中断;
散热处理:密码机外壳加装4片铝制散热片(1973年自行车辐条改制),实验室保持通风,用风扇(手动摇柄式)辅助散热,避免晶体管过热烧毁;
值守保障:3班制轮岗,每班2名技术员(1人操作,1人记录),配备保温瓶、干粮,确保24小时有人值守。
3.测试指标
核心指标方面,要求密码机连续运行168小时无整机宕机,累计加密明码不少于1→…→),记录设备是否出现逻辑混乱;
物理干扰:用橡皮锤轻敲设备外壳(力度5N,模拟搬运或撞击)、快速转动旋钮(每秒2次,模拟慌乱操作),测试加密逻辑是否失效;
极限操作:连续转动旋钮1000次,测试机械结构磨损情况;长时间按住“加密键”(30秒),测试电路是否过载。