Сучасныя чыстыя памяшканні пачаліся ў ваеннай прамысловасці ваеннага часу. У 1920-х гадах Злучаныя Штаты ўпершыню ўвялі патрабаванне чыстага вытворчага асяроддзя падчас вытворчасці гіраскопаў у авіяцыйнай прамысловасці. Каб ліквідаваць забруджванне паветрана-кропельным пылам прыборных шасцярняў і падшыпнікаў самалётаў, у вытворчых майстэрнях і лабараторыях былі створаны «кантраляваныя зборачныя зоны», якія ізалявалі працэс зборкі падшыпнікаў ад іншых вытворчых і эксплуатацыйных зон, а таксама забяспечвалі пастаянную падачу фільтраванага паветра. Падчас Другой сусветнай вайны для задавальнення патрэб вайны былі распрацаваны тэхналогіі чыстых памяшканняў, такія як HEPA-фільтры. Гэтыя тэхналогіі ў асноўным выкарыстоўваліся ў ваенных эксперыментальных даследаваннях і апрацоўцы прадукцыі для дасягнення дакладнасці, мініяцюрызацыі, высокай чысціні, высокай якасці і высокай надзейнасці. У 1950-х гадах, падчас Карэйскай вайны, амерыканскія вайскоўцы сутыкнуліся з масавымі паломкамі электроннага абсталявання. Больш за 80% радараў выйшлі з ладу, амаль 50% гідраакустычных пазіцыянераў і 70% электроннага абсталявання арміі выйшлі з ладу. Штогадовыя выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне ўдвая перавысілі першапачатковы кошт з-за нізкай надзейнасці кампанентаў і нестабільнай якасці. У рэшце рэшт, амерыканскія вайскоўцы вызначылі асноўнай прычынай пыл і бруднае асяроддзе на вытворчасці, што прывяло да нізкага ўзроўню вытворчасці дэталяў. Нягледзячы на строгія меры па герметызацыі вытворчых цэхаў, праблема была ў значнай ступені вырашана. Укараненне паветраных фільтраў HEPA ў гэтых цэхах у рэшце рэшт вырашыла праблему, што паклала пачатак нараджэнню сучасных чыстых памяшканняў.
У пачатку 1950-х гадоў у ЗША былі вынайдзеныя і выпушчаныя паветраныя фільтры HEPA, што стала першым буйным прарывам у тэхналогіі чыстых памяшканняў. Гэта дазволіла стварыць шэраг прамысловых чыстых памяшканняў у ваенным і спадарожнікавым вытворчым сектарах ЗША, а пасля — шырока выкарыстоўваць іх у вытворчасці авіяцыйнага і марскога навігацыйнага абсталявання, акселерометраў, гіраскопаў і электронных прыбораў. Па меры хуткага развіцця тэхналогій чыстых памяшканняў у ЗША развітыя краіны свету таксама пачалі даследаваць і ўжываць іх. Кажуць, што амерыканская ракетная кампанія выявіла, што пры зборцы інерцыяльных гіраскопаў навядзення ў майстэрні Purdy патрабавалася пераробка ў сярэднім 120 разоў на кожныя 10 вырабленых адзінак. Калі зборка праводзілася ў асяроддзі з кантраляваным забруджваннем пылам, частата пераробкі скарацілася да ўсяго двух. Параўнанне падшыпнікаў гіраскопаў, сабраных пры 1200 абаротаў у хвіліну ў асяроддзі без пылу і ў запыленым асяроддзі (з сярэднім дыяметрам часціц 3 мкм і колькасцю часціц 1000 шт/м³), выявіла 100-кратную розніцу ў тэрміне службы вырабу. Гэты вытворчы вопыт падкрэсліў важнасць і актуальнасць ачысткі паветра ў ваеннай прамысловасці і паслужыў рухаючай сілай для развіцця тэхналогій ачысткі паветра ў той час.
Ужыванне тэхналогій чыстага паветра ў войску ў першую чаргу паляпшае прадукцыйнасць і тэрмін службы ўзбраення. Кантралюючы чысціню паветра, мікробнае ўтрыманне і іншыя забруджвальнікі, тэхналогія чыстага паветра забяспечвае добра кантраляванае асяроддзе для ўзбраення, эфектыўна забяспечваючы выхад прадукцыі, павышаючы эфектыўнасць вытворчасці, абараняючы здароўе супрацоўнікаў і выконваючы правілы. Акрамя таго, тэхналогія чыстага паветра шырока выкарыстоўваецца на ваенных аб'ектах і ў лабараторыях для забеспячэння належнай працы дакладных прыбораў і абсталявання.
Пачатак міжнароднай вайны стымулюе развіццё ваеннай прамысловасці. Гэтая хутка развіваецца галіна патрабуе высакаякаснага вытворчага асяроддзя, няхай гэта будзе паляпшэнне чысціні сыравіны, апрацоўка і зборка дэталяў, альбо павышэнне надзейнасці і тэрміну службы кампанентаў і ўсяго абсталявання. Да характарыстык прадукцыі прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні, такія як мініяцюрызацыя, высокая дакладнасць, высокая чысціня, высокая якасць і высокая надзейнасць. Акрамя таго, чым больш дасканалымі становяцца вытворчыя тэхналогіі, тым вышэйшыя патрабаванні да чысціні вытворчага асяроддзя.
Тэхналогія чыстых памяшканняў у асноўным выкарыстоўваецца ў ваенным сектары пры вытворчасці і абслугоўванні самалётаў, ваенных караблёў, ракет і ядзернай зброі, а таксама пры выкарыстанні і абслугоўванні электроннага абсталявання падчас ваенных дзеянняў. Тэхналогія чыстых памяшканняў забяспечвае дакладнасць ваеннай тэхнікі і чысціню вытворчага асяроддзя, кантралюючы забруджвальнікі паветра, такія як цвёрдыя часціцы, небяспечнае паветра і мікраарганізмы, тым самым паляпшаючы прадукцыйнасць і надзейнасць абсталявання.
Прымяненне чыстых памяшканняў у ваенным сектары ў першую чаргу ўключае дакладную апрацоўку, вытворчасць электронных прыбораў і аэракасмічную прамысловасць. У дакладнай апрацоўцы чыстыя памяшканні забяспечваюць беспыльнае і стэрыльнае працоўнае асяроддзе, гарантуючы дакладнасць і якасць механічных дэталяў. Напрыклад, праграма высадкі на Месяц праграмы «Апалон» патрабавала надзвычай высокага ўзроўню чысціні для дакладнай апрацоўкі і электронных кантрольных прыбораў, дзе тэхналогія чыстых памяшканняў адыграла ключавую ролю. У вытворчасці электронных прыбораў чыстыя памяшканні эфектыўна зніжаюць узровень адмоў электронных кампанентаў. Тэхналогія чыстых памяшканняў таксама незаменная ў аэракасмічнай прамысловасці. Падчас пасадкі на Месяц праграмы «Апалон» не толькі дакладная апрацоўка і электронныя кантрольныя прыборы патрабавалі ультрачыстага асяроддзя, але і кантэйнеры і інструменты, якія выкарыстоўваліся для вяртання месяцовых парод, таксама павінны былі адпавядаць надзвычай высокім стандартам чысціні. Гэта прывяло да распрацоўкі тэхналогіі ламінарнага патоку і чыстых памяшканняў класа 100. Пры вытворчасці самалётаў, ваенных караблёў і ракет чыстыя памяшканні таксама забяспечваюць дакладнасць вырабу кампанентаў і памяншаюць колькасць адмоў, звязаных з пылам.
Тэхналогіі чыстых памяшканняў таксама выкарыстоўваюцца ў ваеннай медыцыне, навуковых даследаваннях і іншых галінах для забеспячэння дакладнасці і бяспекі абсталявання і эксперыментаў у экстрэмальных умовах. З развіццём тэхналогій стандарты і абсталяванне чыстых памяшканняў пастаянна ўдасканальваюцца, і іх прымяненне ў войску пашыраецца.
Пры вытворчасці і абслугоўванні ядзернай зброі чыстыя асяроддзі прадухіляюць распаўсюджванне радыеактыўных матэрыялаў і забяспечваюць бяспеку вытворчасці. Абслугоўванне электроннага абсталявання: у баявых умовах чыстыя памяшканні выкарыстоўваюцца для абслугоўвання электроннага абсталявання, прадухіляючы ўплыў пылу і вільгаці на яго прадукцыйнасць. Вытворчасць медыцынскага абсталявання: у ваенна-медыцынскай галіне чыстыя памяшканні забяспечваюць стэрыльнасць медыцынскага абсталявання і павышаюць яго бяспеку.
Міжкантынентальныя ракеты, як жыццёва важны кампанент стратэгічных сіл краіны, маюць сваю прадукцыйнасць і надзейнасць, якія непасрэдна звязаны з нацыянальнай бяспекай і магчымасцямі стрымлівання. Таму кантроль чысціні з'яўляецца найважнейшым этапам вытворчасці і вырабу ракет. Недастатковая чысціня можа прывесці да забруджвання кампанентаў ракеты, што паўплывае на іх дакладнасць, стабільнасць і тэрмін службы. Высокая чысціня асабліва важная для ключавых кампанентаў, такіх як ракетныя рухавікі і сістэмы навядзення, што забяспечвае стабільную працу ракеты. Каб забяспечыць чысціню міжкантынентальных ракет, вытворцы ўкараняюць шэраг строгіх мер кантролю чысціні, у тым ліку выкарыстанне чыстых памяшканняў, чыстых верстак, адзення для чыстых памяшканняў, а таксама рэгулярную ўборку і тэставанне вытворчага асяроддзя.
Чыстыя памяшканні класіфікуюцца ў залежнасці ад узроўню чысціні, прычым больш нізкія ўзроўні азначаюць больш высокі ўзровень чысціні. Звычайныя класы чыстых памяшканняў ўключаюць: чыстыя памяшканні класа 100, якія ў асноўным выкарыстоўваюцца ў асяроддзях, якія патрабуюць надзвычай высокай чысціні, такіх як біялагічныя лабараторыі; чыстыя памяшканні класа 1000, прыдатныя для асяроддзяў, якія патрабуюць высокадакладнай адладкі і вытворчасці падчас распрацоўкі міжкантынентальных ракет; чыстыя памяшканні класа 10000, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчых асяроддзях, якія патрабуюць высокай чысціні, такіх як зборка гідраўлічнага або пнеўматычнага абсталявання; чыстыя памяшканні класа 10000, прыдатныя для вытворчасці агульных дакладных прыбораў.
Для распрацоўкі МБР патрабуецца наяўнасць чыстага памяшкання класа 1000. Чысціня паветра мае вырашальнае значэнне падчас распрацоўкі і вытворчасці МБР, асабліва падчас уводу ў эксплуатацыю і вытворчасці высокадакладнага абсталявання, такога як лазерная і мікрасхемная вытворчасць, якія звычайна патрабуюць звышчыстага асяроддзя класа 10000 або 1000. Для распрацоўкі МБР таксама патрабуецца абсталяванне для чыстых памяшканняў, якое адыгрывае вырашальную ролю, асабліва ў галінах высокаэнергетычнага паліва, кампазітных матэрыялаў і дакладнай вытворчасці. Па-першае, высокаэнергетычнае паліва, якое выкарыстоўваецца ў МБР, прад'яўляе строгія патрабаванні да чысціні асяроддзя. Распрацоўка высокаэнергетычнага паліва, такога як цвёрдае паліва NEPE (NEPE, скарочана ад Nitrate Ester Plasticized Polyether Propellant), высока ацэненага высокаэнергетычнага цвёрдага паліва з тэарэтычным удзельным імпульсам 2685 Н·с/кг (што эквівалентна дзіўным 274 секундам). Гэта рэвалюцыйнае паліва ўзнікла ў канцы 1970-х гадоў і было старанна распрацавана карпарацыяй Hercules у ЗША. У пачатку 1980-х гадоў яно з'явілася як новае нітрамінавае цвёрдае паліва. Дзякуючы сваёй выключнай шчыльнасці энергіі, яно стала самым энергетычным цвёрдым палівам у гісторыі і шырока выкарыстоўваецца ва ўсім свеце.) патрабуе строгага кантролю чысціні вытворчага асяроддзя, каб прадухіліць уплыў прымешак на характарыстыкі паліва. Чыстыя памяшканні павінны быць абсталяваны эфектыўнымі сістэмамі фільтрацыі і ачысткі паветра, у тым ліку паветранымі фільтрамі HEPA (HEPA) і ультра-гепа паветра (ULPA), для выдалення часціц, мікраарганізмаў і шкодных рэчываў з паветра. Вентылятары і сістэмы кандыцыянавання паветра павінны падтрымліваць адпаведную тэмпературу, вільготнасць і паветраны паток, каб гарантаваць, што якасць паветра адпавядае вытворчым патрабаванням. Гэты тып паліва прад'яўляе надзвычай высокія патрабаванні да канструкцыі формы зерня (канструкцыя формы зерня з'яўляецца асноўным пытаннем у канструкцыі цвёрдапаліўных ракетных рухавікоў, непасрэдна ўплываючы на прадукцыйнасць і надзейнасць рухавіка. Выбар геаметрыі і памеру зерня павінен улічваць мноства фактараў, у тым ліку час працы рухавіка, ціск у камеры згарання і цягу) і працэсаў ліцця. Чыстае асяроддзе забяспечвае стабільнасць і бяспеку паліва.
Па-другое, кампазітныя абалонкі міжкантынентальных ракет таксама патрабуюць чыстага абсталявання. Калі кампазітныя матэрыялы, такія як вугляроднае і араміднае валакно, уплятаюцца ў абалонку рухавіка, патрабуецца спецыяльнае абсталяванне і працэсы для забеспячэння трываласці і лёгкасці матэрыялу. Чыстае асяроддзе памяншае забруджванне падчас вытворчага працэсу, гарантуючы, што характарыстыкі матэрыялу не паўплываюць. Акрамя таго, дакладны працэс вытворчасці міжкантынентальных ракет таксама патрабуе чыстага абсталявання. Сістэмы навядзення, сувязі і паліва ўнутры ракет патрабуюць вытворчасці і зборкі ў вельмі чыстым асяроддзі, каб прадухіліць уплыў пылу і прымешак на прадукцыйнасць сістэмы.
Карацей кажучы, чыстае абсталяванне мае важнае значэнне пры распрацоўцы міжкантынентальных ракет. Яно забяспечвае прадукцыйнасць і бяспеку паліва, матэрыялаў і сістэм, тым самым павышаючы надзейнасць і баявую эфектыўнасць усёй ракеты.
Прымяненне чыстых памяшканняў выходзіць за рамкі распрацоўкі ракет і таксама шырока выкарыстоўваецца ў ваенных, аэракасмічных, біялагічных лабараторыях, вытворчасці мікрасхем, вытворчасці плоскіх дысплеяў і іншых галінах. З пастаянным з'яўленнем новых тэхналогій у інфарматыцы, біялогіі і біяхіміі, а таксама хуткім развіццём высокатэхналагічных галін прамысловасці, сусветная індустрыя чыстых памяшканняў атрымала шырокае прымяненне і міжнароднае прызнанне. Хоць індустрыя чыстых памяшканняў сутыкаецца з праблемамі, яна таксама поўная магчымасцей. Поспех у гэтай галіне заключаецца ў тым, каб ісці ў нагу з тэхналагічным прагрэсам і праактыўна рэагаваць на змены рынку.
Час публікацыі: 25 верасня 2025 г.