译电者 第1018章 硬件性能综合测试

卷首语

【画面：1973 年电子实验室实拍（16mm 胶片质感），木桌上摆放着晶体管示波器、电子管信号发生器，技术员戴着粗框眼镜，用铅笔在方格纸上记录数据；微型化电子密码机通体金属外壳，正面有 6 个旋钮和 1 个指示灯，体积约 1.5 个饭盒大小。字幕：“1973 年，中国晶体管电子设备刚迈入小型化阶段，这台重约 500 克的密码机，需通过最朴素的测试手段，证明它能在野外复杂环境下‘算得快、稳得住、抗得扰’。”】

一、测试准备：1973 年的仪器与方案设计（1973.04）

【历史影像：实验室档案照片 —— 测试台铺着绿色橡胶垫，左侧是 XJ4318 型晶体管示波器（1972 年上海无线电二十一厂生产），中间是 JS-73 型信号发生器，右侧是 SS-1 型机械秒表（精度 0.1 秒）和手摇式电磁干扰源；墙上贴着手写的《测试方案》，字迹工整。画外音：“1973 年《电子密码设备测试规程（试行）》规定：小型密码机需通过‘速度 - 稳定 - 抗扰’三项核心测试，测试环境温度需控制在 20-28℃，相对湿度≤70%。”】

1. 测试仪器校准

王姓技术员提前三天校准仪器：用标准频率信号（1kHz）校准示波器，确保波形显示偏差≤5%；机械秒表与天文台授时的 “电钟” 对比，连续计时 10 分钟，误差仅 0.3 秒，符合测试精度要求；手摇式干扰源通过可变电阻调节输出强度，用磁强计测量确认：摇速 30 转 / 分钟时，输出干扰场强 50V/m，对应当时工业电机的典型干扰强度。

2. 测试方案制定

根据设计要求，测试分为三部分：

① 加密速度测试：选取 10 组不同长度的明码（5 字符、10 字符、20 字符），手动输入密码机，记录从 “输入完成” 到 “加密指示灯亮” 的时间，计算平均加密速度；

② 稳定性测试：连续开机 72 小时，每小时输入固定 20 字符明码，对比加密结果与 “标准密文” 是否一致，统计出错次数；

③ 抗干扰测试：模拟野外两种典型干扰 —— 工业电机干扰（用手摇式干扰源贴近设备 5cm）、静电干扰（用丝绸摩擦有机玻璃产生静电，靠近设备 10cm 放电），测试干扰状态下的加密准确性。

【档案资料：手写《测试任务书》（1973.04.05）记载：“测试样机编号 7301，设计指标：加密速度≥5 字符 / 秒，连续工作 72 小时出错≤1 次，能抵御 50V/m 电磁干扰；测试人员 3 人，分 3 班轮岗，数据需双人核对签字。”】

3. 环境控制

实验室无恒温设备，技术员用煤炉加热配合开窗通风，将温度稳定在 25±3℃；地面洒少量水控制湿度，用毛发湿度计测量（1970 年天津气象仪器厂生产），确保湿度在 60%-70% 之间 —— 避免湿度过高导致晶体管引脚氧化，湿度过低产生静电干扰。

【1973 年技术背景：此时国内尚无数字化测试设备，依赖模拟仪器与人工操作；晶体管是核心器件（集成电路仅在高端设备试用），温度对其放大倍数影响显着，因此环境控制是测试关键。】

二、加密速度测试：机械秒表下的 “字符竞速”（1973.04.06）

【场景重现：技术员李师傅左手扶密码机，右手持机械秒表，徒弟小张按预定明码（如 “01234”“”）转动密码机旋钮输入；示波器连接密码机内部晶体管电路，显示加密时的脉冲波形，每出现一组完整脉冲代表一个字符加密完成。历史录音（磁带音质）：“准备 —— 输入 —— 开始！” 秒表按下的 “咔嗒” 声与密码机旋钮的 “转动声” 交织。】

1. 不同长度明码测试

5 字符明码：测试 10 次，秒表记录时间分别为 0.9 秒、1.0 秒、0.8 秒…… 平均时间 0.9 秒，折算加密速度约 5.6 字符 / 秒，超过设计的 5 字符 / 秒指标；

10 字符明码：10 次测试平均时间 1.8 秒，速度 5.5 字符 / 秒，保持稳定；

20 字符明码：因旋钮输入需切换档位，平均时间 3.9 秒，速度 5.1 字符 / 秒，仍达标 —— 但发现 “连续输入 20 字符后，最后 2 个字符加密脉冲略有延迟”，排查为某只 3AX31 型晶体管放大倍数下降，更换后延迟消失。

2. 核心器件性能验证

用万用表测量密码机内 12 只核心晶体管（3AX31 型锗管，1973 年北京半导体厂生产）的放大倍数（β 值），均在 50-80 之间，符合设计要求（β≥40）；示波器显示加密时的时钟脉冲频率稳定在 5kHz，无明显抖动 —— 这是速度达标的核心保障。

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喜欢译电者请大家收藏：()译电者全本小说网更新速度全网最快。【测试数据记录：方格纸手写记录单显示：“7301 样机速度测试：5 字符 0.9s（5.6 字符 / 秒）、10 字符 1.8s（5.5 字符 / 秒）、20 字符 3.9s（5.1 字符 / 秒），更换 3AX31 管 1 只后，20 字符加密无延迟，平均速度 5.4 字符 / 秒。”】

【1973 年技术局限：因无自动输入设备，明码需手动通过旋钮输入，输入速度可能影响加密时间判断；技术员采取 “多人多次测试取平均” 的方式，减少人为误差。】

三、稳定性测试：72 小时的 “不间断值守”（1973.04.07-04.10）

【历史影像：实验室夜班场景（煤油灯补光），技术员裹着军大衣值守，每隔 1 小时用手电筒照亮密码机指示灯，在《运行日志》上画 “√”（正常）或 “×”（出错）；密码机旁放着保温瓶和窝头，这是 72 小时值守的 “补给”。画外音：“1973 年的晶体管设备最怕‘长时间高温’，这 72 小时不仅测机器，更测人的耐力 —— 任何一次漏记，都可能错过关键的故障数据。”】

1. 连续运行监控

测试开始后，每小时向密码机输入固定明码 “0”（20 字符），加密后输出的密文与 “标准密文卡”（提前用大型密码机预制）比对：

前 24 小时：加密结果完全一致，指示灯每 3 秒闪烁一次（正常工作信号），用手触摸外壳温度约 40℃（晶体管正常工作温度）；

24-48 小时：第 35 小时时，一次加密输出的密文少 1 个字符，排查发现电源模块某只 100μF 电解电容（1973 年无锡无线电元件厂生产）漏液，更换后恢复正常；

48-72 小时：无任何出错，外壳温度稳定在 42℃，示波器显示电路脉冲无漂移。

2. 关键部件老化观察

72 小时后拆机检查：晶体管引脚无氧化，焊点无虚焊；电阻、电容参数用万用表测量，与初始值偏差均≤10%（1973 年标准允许偏差≤15%）；密码机内部布线（手工焊接的单股铜线）无松动，符合稳定性要求。

【值守日志摘录：“1973.04.08 03:00 第 35 小时，输出密文缺第 18 字符，更换电源板 C3 电容（100μF）后重试，结果正确；08:00 第 40 小时，一切正常，外壳温度 39℃。” 日志下方有值守人 “张”“李” 的签字。】

【稳定性设计特点：1973 年的密码机采用 “冗余设计”—— 核心加密电路并联 2 只相同晶体管，一只故障时另一只自动接入；电源模块配备备用电容，可快速更换，这是应对晶体管可靠性不足的关键设计。】

四、抗干扰能力测试：模拟野外的 “朴素对抗”（1973.04.11）

【场景重现：实验室角落，技术员将一台 JZ-1 型小型电机（1972 年上海电机厂生产，模拟野外抽油机、水泵干扰）放在密码机旁 5cm 处，电机通电后发出 “嗡嗡” 声；另一名技术员用丝绸摩擦有机玻璃片（直径 10cm），靠近密码机面板 10cm 处，玻璃片与金属外壳间产生蓝色火花（静电放电）。历史录音：“电机干扰 —— 开始输入！”“静电放电 —— 注意指示灯！”】

1. 工业电机干扰测试

将电机接入 220V 市电（转速 1450 转 / 分钟），在电机运行状态下，连续输入 10 组 20 字符明码：

前 5 组：因电机电磁干扰，第 3 组加密出现 2 个字符错误，技术员立即将密码机金属外壳接地（连接实验室水管），接地后再测 5 组，全部正确；

用示波器观察：接地前电路脉冲波形有明显杂波，接地后杂波幅度从 0.5V 降至 0.1V，符合抗干扰要求。

2. 静电干扰测试

丝绸摩擦有机玻璃片产生静电（实测电压约 5kV，1973 年野外常见静电强度），在距离密码机 10cm 处连续放电 10 次，每次放电时同步输入明码：

放电瞬间密码机指示灯闪烁 1-2 次，但未停机；

10 组明码加密结果均与标准密文一致，无字符错误 —— 因外壳采用 1mm 厚钢板（屏蔽效能约 40dB），有效阻挡了静电干扰。

3. 综合干扰测试

同时开启电机并进行静电放电，接地状态下输入 10 组明码：仅 1 组出现 1 个字符错误，重新输入后正确，抗干扰合格率达 90%（设计要求≥85%），满足野外使用需求。

【干扰测试记录：“电机干扰（接地前）：5 组错 1 组；接地后：5 组全对；静电放电 10 次：全对；综合干扰 10 组：错 1 组，重试正确。” 记录旁贴有示波器波形照片（黑白，标注 “干扰前”“干扰后”）。】

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喜欢译电者请大家收藏：()译电者全本小说网更新速度全网最快。【1973 年抗干扰局限：无现代电磁兼容测试设备，干扰强度无法精确量化，只能通过 “电机 摩擦静电” 等模拟手段，测试结果依赖技术员的主观判断与重复验证，但已能覆盖当时野外最常见的干扰类型。】

五、测试总结：1973 年的 “性能合格认证”（1973.04.12）

【历史影像：测试验收会议现场，木桌上摆放着密码机、测试记录、波形照片，5 名身着中山装的工程师围坐讨论；最终在《测试验收报告》上盖下 “合格” 印章（红色印泥）。画外音：“经过 1 周的测试，这台微型化电子密码机通过了 1973 年技术条件下的全部验证，即将交付野外通信部队试用。”】

改进建议与验收结论

测试中发现 2 处可优化点：①电源模块电容易漏液，建议更换为 “密封式电解电容”（1973 年刚试制成功）；②旋钮输入速度较慢，后续可增加 “键盘输入” 附件。最终验收结论：“7301 号微型电子密码机硬件性能符合设计要求，同意批量生产，首批生产 20 台。”

【验收报告原件扫描件（黑白）：报告末尾有 “电子工业部第十研究所测试组” 字样，5 名工程师签字，日期 “1973 年 4 月 12 日”，印章为 “电子密码设备验收专用章”。】

野外试用准备

测试合格的密码机被装入木质包装箱，内垫泡沫塑料（1973 年高端包装材料），附带《使用说明书》（手写油印版）和 2 套备用晶体管、电容；包装箱外标注 “防潮、防震、小心轻放”（毛笔书写），将通过铁路运输至西北某通信部队。

【历史意义：这是 1973 年国内首台通过综合测试的微型化晶体管电子密码机，体积比之前的电子管密码机缩小 60%，重量减轻 70%，为野外小分队通信提供了 “便携且可靠” 的加密设备，填补了国内小型密码机的技术空白。】

历史补充与证据

仪器背景：XJ4318 型示波器是 1972-1975 年国内电子实验室主流设备，最大频宽 5MHz，可满足晶体管电路测试；SS-1 型机械秒表由上海秒表厂生产，是当时精度最高的计时工具之一；

技术标准：1973 年《电子密码设备通用技术条件（草案）》（电子工业部颁布）规定：小型密码机加密速度≥4 字符 / 秒，连续工作 48 小时出错≤2 次，抗静电≥3kV；

同期对比：1973 年苏联同类小型密码机重量约 800 克，加密速度 4 字符 / 秒，我国样机在重量和速度上均领先；

档案佐证：中国电子科技集团第十研究所 1973 年《科研档案》第 73-012 号卷宗，详细记载了该密码机的测试数据、验收报告及改进建议，现存于研究所档案室。

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