MIL-STD-1275F: הגנה מתקדמת במערכות כוח צבאיות – הבנה מעמיקה של Transient Surge

חברת אמירוניק, המייצגת בישראל את גילגל הנדסת הספק, עוסקת בייצור ופיתוח של ספקי כוח ופתרונות סינון מתקדמים עבור תעשיות ביטחוניות ותעופתיות. מאמר זה סוקר את התקן MIL-STD-1275F, בדגש על התנהגות והגנה מפני Transient Surge – אחת מדרישות התקינה המחמירות והמשמעותיות ביותר בצבאות העולם.

מהו MIL-STD-1275?

התקן MIL-STD-1275 נועד להבטיח שציוד אלקטרוני ברכבים צבאיים יוכל לפעול בבטחה תחת תנאים חשמליים קשים, כולל קפיצות מתח (Surges), נפילות (Cranks), רעש חשמלי (Spikes) והיפוך קוטביות. הוא מתמקד במתח DC, בדרך כלל סביב 28VDC, כפי שנמצא ברוב כלי הרכב הטקטיים.

MIL-STD-1275A – Transient Surge

הגרסה הראשונה של התקן, MIL-STD-1275A, הציגה פרופיל בסיסי לבדיקת עמידות ציוד צבאי בפני קפיצות מתח רגעיות (Transient Surge). בתרחיש זה, המתח הנומינלי של 28VDC קופץ לפתע ל־80VDC למשך 50 מילישניות בלבד, ולאחר מכן יורד באופן לינארי חזרה ל־28V לאורך 450 מילישניות. מטרת הבדיקה הייתה לוודא שהציוד לא ניזוק מהקפיצה ושומר על תפקוד תקין גם תחת הפרעות קשות במתח.

צורת הגל הזו נועדה לדמות תרחישים נפוצים בכלי רכב צבאיים כמו:

• ניתוק פתאומי של עומס כבד (Load Dump)

• הפעלה של ציוד עתיר זרם

• קפיצות רגעיות באספקת המתח

עם זאת, הגדרה זו הייתה כללית ולא כללה מפרט מדויק של זמן עלייה, זמן החזקה, או פרמטרים חשמליים מדודים – מה שהוביל לחוסר עקביות בין יצרנים וציוד. זו גם הסיבה המרכזית לעדכון שהגיע לאחר מכן בגרסה B: לקבוע צורת גל חד־משמעית ואחידה לבדיקות Surge.

מתאר תרחיש בדיקה של קפיצת מתח (Surge) שנועדה לבדוק עמידות של ציוד צבאי בפני חריגות חשמליות.

• מתח נומינלי של 28VDC קופץ בפתאומיות ל־ 80VDC למשך 50  מילישניות.
• לאחר מכן, המתח יורד בצורה לינארית חזרה ל־28V במשך 450  מילישניות.
• מדמה מצבים מציאותיים כמו:
  • ניתוק פתאומי של עומס כבד
  • הפעלת ציוד עם דרישה גבוהה לזרם
  • הפרעות רגעיות במתח מקור הכוח
• מטרת הבדיקה: לוודא שהציוד:
  • לא ניזוק מהקפיצה
  • ממשיך לפעול בצורה תקינה
• חלק מהדרישות של תקן  MIL-STD-1275A שנועד להבטיח שרידות ותפקוד אמין של ציוד חשמלי בכלי רכב צבאיים.

• מתח מתחיל ב־28V (קו מקווקו)
• עלייה חדה ל־100V בתוך 1ms
• שהייה על 100V למשך 50ms
• ירידה לינארית ל־28V במשך 100ms
• חזרה לרמות נורמליות לאחר מכן

צורת גל זו נועדה לבדוק עמידות מערכת בפני קפיצת מתח מוגדרת היטב – בניגוד לגרסה A, ששם הגל לא תמיד מוגדר בצורה מדויקת.

הגרף מציג השוואה בין צורת הגל של Transient Surge לפי:

• MIL-STD-1275B (קו מקווקו):
  עלייה מהירה ל־100V, שהייה של 50ms, ירידה ליניארית ל־28V לאורך 100ms.
• MIL-STD-1275C (קו מלא):
  עלייה מעט מתונה יותר (2ms), שהייה זהה, ירידה חלקה יותר (105ms) — פרופיל יותר מדויק ויציב, עם שליטה הדוקה יותר על שיפוע המתח.

⚙️ למה יצאה MIL-STD-1275D?

גרסה MIL-STD-1275D מסמנת קפיצת מדרגה משמעותית בהגדרה של דרישות חשמליות לציוד צבאי. היא לא רק עדכון טכני לגרסאות קודמות, אלא ניסיון לאחד ולשכלל את כלל הדרישות התפעוליות במערכת אחת קוהרנטית ומדויקת.

• ✅ אחידות רחבה יותר
  התקן מאחד תחתיו את הדרישות מכלל שדות השימוש – צרכנים, ספקים, מערכות בקרה ורכבים טקטיים – תוך תמיכה מפורשת במערכות היברידיות, אלקטרוניות ודיגיטליות חדשות.

• ✅ התאמה לעידן הדיגיטלי
  גרסה D מחמירה ומרחיבה את הדרישות עבור:

  • קפיצות מתח (Surge, Spike, Crank)

  • תנודות מתח (Ripple Voltage)

  • הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI/EMC)
    ומיועדת במיוחד למערכות מתקדמות: לייזרים, מחשבים קריטיים, חיישנים, ורכיבי שליטה ובקרה משולבים.

• ✅ תמיכה במקורות כוח מודרניים
  התקן מגדיר כעת התאמה דו-כיוונית:
  מה הציוד רשאי לצרוך, ומה מותר לו לפלוט חזרה למערכת.
  התמיכה כוללת:

  • סוללות ליתיום

  • ממירי DC-DC ואינוורטרים

  • גנרטורים ומקורות כוח מתקדמים

• ✅ פרופיל Surge מדויק ומחמיר יותר
  גרסה D שומרת על מבנה דומה לגרסה C אך מוסיפה:

  • זמני עלייה וירידה מוגדרים היטב

  • התנגדויות בדיקה (Impedance)

  • תנאי סביבה מוקפדים

  • בקרת התנהגות מלאה של הציוד בתנאים קיצוניים

• 🎯 ולבסוף – מיקוד בשרידות מעשית
  התקן נבחן לא רק על פי דרישות תיאורטיות, אלא בהקשר מבצעי ממשי. הוא בודק כיצד ציוד מגיב בשטח, בסביבה צפופה, לחוצה ורוויית הפרעות – מתוך הבנה שזו המציאות האמיתית של הלחימה המודרנית.

הגרף מציג את ההבדלים בין פרופיל קפיצת המתח (Transient Surge) בגרסאות MIL-STD-1275C ו־1275D:

• MIL-STD-1275C (קו מקווקו):

• עלייה מהירה ל־100V בתוך 2ms
• שהייה על 100V למשך 50ms
• ירידה לינארית ל־28V לאורך 105ms

• MIL-STD-1275D (קו מלא):

• עלייה מעט מתונה ומבוקרת יותר (4ms)
• אותו משך שהייה על 100V

• ירידה מדויקת יותר ל־28V לאורך 108ms, עם שליטה על שיפוע למניעת overshoot ו־undershoot

❌ למה גרסה MIL-STD-1275D וקודמותיה כבר לא מספיקות?

למרות ההתקדמות ההדרגתית מגרסה A ועד D, אף אחת מהגרסאות לא הצליחה לתת מענה מלא לאתגרים האלקטרוניים של העשור האחרון. הציוד הפך רגיש, חכם ותובעני יותר, והסביבה המבצעית הפכה בלתי צפויה, מהירה ורוויית הפרעות. בעוד שגרסאות A–D הגדירו היטב את קפיצת המתח כאירוע בודד שיש לשרוד, הן לא בוחנות את יכולת ההתאוששות והשרידות בטווח הארוך.

הבעיה המעשית: ציוד יכול לעמוד בפולס הראשון – אך להיכשל באירועים החוזרים, שם נמדדת היציבות האמיתית של פתרון ההגנה. בנוסף, הציוד הנוכחי נדרש להתמודד עם הפעלות חוזרות, ניתוקים פתאומיים, עומסי קצה וריבוי צרכנים על אותו קו אספקה.

כאן בדיוק נכנסת לתמונה גרסה E, ולאחריה גרסה F, שמביאות פרשנות מחמירה, אחידה ומעשית הרבה יותר לדרישות העמידות והחוסן החשמלי.

✅ למה נתמקד ב-MIL-STD-1275F? (E ו־F זהות עבורנו)

MIL-STD-1275E ו־MIL-STD-1275F כמעט זהות. אין שינוי מהותי בצורת גל של Transient Surge, Crank או Voltage Ripple, והדרישות החשמליות הבסיסיות נותרו זהות כמעט לחלוטין. ההבדלים מתבטאים בעיקר בניסוח, הבהרות טכניות והסרת סתירות פנימיות בגרסה F.

לכן, לצורך דיון מעשי, הנדסי ושיווקי – נתמקד מעתה והלאה בגרסה העדכנית ביותר: MIL-STD-1275F.

🌟MIL-STD-1275F: רף חדש בהתמודדות עם Surge מחזורי

הבשורה המשמעותית ביותר שמביאה עמה גרסה F היא שינוי מהותי בתפיסת הבדיקה: במקום לבדוק את הציוד מול פולס מתח יחיד, כנהוג בגרסאות A–D, התקן החדש בודק את השרידות לאורך סדרת פולסים חוזרים – ממש כמו שקורה בשטח.

📐 פרטי הגל המחזורי לפי MIL-STD-1275F:

1. המתח עולה מ־28V ל־100V תוך זמן קצר ונשאר שם למשך 50ms

2. לאחר מכן – ירידה ליניארית ומבוקרת חזרה ל־28V במשך 100ms

3. תקופת מנוחה של 500ms

4. כל הסדרה חוזרת על עצמה 5 פעמים ברציפות

🔍 למה זה כל כך חשוב?

• מדמה תרחישים ריאליים: הפעלות חוזרות, עומסים רגעיים, חיווט לא יציב

• בודק לא רק עמידות לפולס בודד – אלא יכולת התאוששות מחזורית יציבה לאורך זמן

• חושף תקלות שמתגלות רק לאחר מספר מחזורי מתח, לא מיד

🧠 מסקנה:

MIL-STD-1275F בודק ציוד בתנאים שדומים הרבה יותר למציאות המבצעית:
הוא לא שואל רק "האם שרדת?" – אלא "האם אתה שורד שוב ושוב?"

הגרף מציג את אופיין ה־Transient Surge לפי MIL-STD-1275F, ובו:

• 5 פולסים חוזרים לגובה של 100V, כל אחד נמשך 50ms
• לאחר כל פולס: ירידה ליניארית ל־28V במשך 100ms
• מנוחה של 500ms לפני הפולס הבא
• כל הסדרה מתפרסת על כ־3.25 שניות

זוהי אחת התוספות המרכזיות בגרסה F, המדגישה בדיקת עמידות מחזורית, לא רק תגובה רגעית.

יישומים צבאיים אופייניים ל-MIL-STD-1275F (יבשתיים, מוטסים וחלליים)

MIL-STD-1275F רלוונטי במיוחד לכלים ומערכות שבהם הציוד החשמלי פועל בתנאים קשים ותחת עומסים מחזוריים. התקן נמצא בשימוש רחב ביישומים קריטיים הדורשים שרידות גבוהה והגנה מחמירה:

• 🚛 רכבי קרב משוריינים (AFV, APC, IFV) – מערכות חימוש, ניווט, ובקרה טקטית
• 🛰️ עמדות שליטה ומודיעין ניידות – מערכות ניתוח, תקשורת ולחימה אלקטרונית
• 📡 מערכות מכ"ם ותקשורת RF – צרכניות מתח רגישות במיוחד
• 🔋 רכבים היברידיים וטכנולוגיות מתקדמות – כולל ניהול סוללות, DC-DC converters וממשקי כוח דיגיטליים
• 🛡️ מערכות הגנה אקטיבית ולחימה דיגיטלית – כגון מערכות soft kill ו-hard kill
• 🔧 תחנות כוח שדה ניידות – המספקות אספקת חשמל למערכות קריטיות במרחב לחימה

העמידה בתקן מבטיחה פעולה תקינה של ציוד זה לאורך זמן, גם כאשר המערכת נחשפת לקפיצות מתח חוזרות – בדיוק כפי שדורשת הסביבה המבצעית המודרנית.

בנוסף, התקן רלוונטי גם עבור:

• ✈️ פלטפורמות מוטסות – מטוסי קרב, מסוקים וכלי תובלה, בפרט מערכות ניווט, תקשורת ולוחמה אלקטרונית.
• 🛩️ כטמ"מים (כלי טיס בלתי מאוישים) – מערכות שליטה, הנעה, צילום ומודיעין.
• 🚀 מיירטים, טילים ומערכות יירוט מבוססות לייזר – ניהול אנרגיה קריטית להפעלת חימוש מתקדם.

• 🛰️ מערכות חלל ולוויינים צבאיים – שמירה על יציבות אספקת מתח ברמות רגישות גבוהות.

בשורה התחתונה – מדובר בתקן חיוני לא רק לשרידות ציוד, אלא להצלחת משימות מבצעיות מתקדמות.

⚙️ פתרונות מוכחים – מהנדסה ישראלית לפי כל התקנים

חברת אמירוניק, המייצגת הבלעדית של גילגל הנדסת הספק, מספקת פתרונות כוח וסינון מהמתקדמים בעולם, עם התאמה מלאה לדרישות הצבאיות המחמירות ביותר. אנו מפתחים ומייצרים ספקי כוח ויחידות הגנה קומפקטיות – תוך עמידה רציפה בתקנים הבאים:

• MIL-STD-1275 A–F – כולל ניהול Transient Surge מחזורי, spikes, הגנה מהיפוך קוטביות ושימור יציבות אנרגטית.

• MIL-STD-704 A–E – מערכות אוויריות: עמידות לשינויים במתח ובתדר, תחת עומסים דינמיים.

• MIL-STD-461F (כולל CS101) – הפחתת רעש והפרעות אלקטרומגנטיות, התאמה מושלמת לעולמות RF ותקשורת קריטית.

• MIL-STD-810G – עמידות פיזית-סביבתית: טמפרטורות קיצון, זעזועים, רטט, לחות, גובה, תנאי שדה מלאים.

בין אם מדובר במערכות קרקעיות, מוטסות או ימית – אנו מספקים מענה מדויק, מדוד, ובמימדים מכאניים נדירים, עבור לקוחות מהשורה הראשונה בתעשיות הביטחוניות בישראל ובעולם.

🔗 מחפשים פתרון עמיד באמת?

באמירוניק וגילגל אנו משלבים תכנון וייצור ישראליים מלאים – כחול לבן – עם הבנה עמוקה בתקינה צבאית עולמית. כל ספק כוח, מסנן או יחידת הגנה שאנו מפתחים עומדים בדרישות המחמירות של MIL-STD-1275F, לצד תקנים נוספים מהשורה הראשונה.