单机和系统级航天产品综合环境可靠性试验技术的工程应用

单机和系统级航天产品综合环境可靠性试验技术的工程应用

朱曦全(北京强度环境研究所，北京，100076)

摘要：对近些年国内航天系统产品综合环境可靠性试验的应用实践进行了分析，归纳了单机和系统级产品可靠性试验的方法，对不同层次产品可靠性试验的特点和相互关系进行了探讨，提出了在可靠性试验应用实践中应注意的问题。
关键词：单机；系统；航天产品；综合环境可靠性试验。

中图分类号：V416 文献标识码：A
Application of Aerospace Product’S Combined Environment Reliability Test at Unit and System Level

Zhu Xiquan(Bering Institute of structure&Environment，BeUing，100076)

Abstract：The applications of combine environment reliability test(CERT)on aerospace products during recent years are analyzed an d the test methods of stan d—alone—scale and system-scale reliability are summarized．Th e characteristics an d relation of the reliability tests on products of different levels are also discussed．Some problems that should be noticed in the application of reliability tests are putforward．
Key Words：Stand—alone；System；Aerospace product；Combined environment reliability test．
O 引 言
航天产品因其高可靠性、低风险度的特点，在研制过程中需要进行大量的可靠性试验。这些试验是暴露产品因设计、制造的原因引入的缺陷，并针对缺陷采取纠正措施，消除故障机理，以提高和验证产品可靠性的重要的、有效的和切实可行的手段。
航天产品，如典型运载火箭，由单机、系统组成全箭。单机、系统各层次产品的可靠性，是火箭可靠性的基础，直接决定整个火箭的可靠性水平。因此，在航天产品的研制阶段，为了系统地提高产品的可靠性，在重视单机产品可靠性试验的基础上，系统级试验方法逐渐得到发展和应用，并取得了较好的效果。本文对近些年国内航天系统产品综合环境可靠性试验的应用实践进行了分析，归纳了单机和系统级产品的综合环境可靠性试验方法，对不同层次产品综合环境可靠性试验的特点和相互关系进行了探讨，提出了在试验应用实践中应注意的问题。为了叙述方便，在后文中简称综合环境可靠性试验为可靠性试验。

1 单机及系统级可靠性试验是提高复杂产品可靠性的必由之路
火箭等复杂产品，由多个系统组成，每个系统又由多个单机组成，单机一般指火箭中具有一定功能的仪器或设备，如箭载计算机就是一个典型单机，箭载计算机和其他仪器设备组成了火箭的控制系统，控制
系统又和遥测系统、动力系统、箭体结构等各个系统构成整个火箭。
单机可靠性是整个火箭可靠性的基础，但单机具有较高的可靠性，是保证火箭具有较高可靠性的必要条件，而不是充分条件。因此，航天产品，只进行单机产品的可靠性试验是不够的，还须考虑进行系统级产品的可靠性试验。这是因为：单机可靠性试验方法不能考核到产品在系统中的全部工作功能和工作模
式，多个单机产品的组装和联合工作可能带来系统层,中国 可靠 性 网
次的可靠性问题。因此，在系统级，也需要进行相应的可靠性试验工作，这样，如何在产品的不同层级实施可靠性试验的问题就提了出来。

1．1 单机产品的可靠性试验方法
单机产品的可靠性试验，通常采用温度、湿度、振动三综合环境应力，在综合环境试验箱内进行。试验中，产品通过夹具安装在振动台上，振动台置于试验箱下，产品和夹具在试验箱中。振动台对产品施加振动应力，试验箱施加温度和湿度应力，产品在试验中需要通电测试，并承受电应力的拉偏和通断。

2 系统级产品的可靠性试验方法
系统级产品的可靠性试验有两种方案：一种方案的总体思路同于单机产品，采用温度、湿度、振动三综合环境应力，在大型综合环境试验箱中或者多箱组合进行试验，一般亚音速飞航式火箭的舱段或全箭、运载火箭的分系统采用这种方案：另一种方案则模拟航天器在起飞和再入阶段的噪声和高气动噪声的环境效应，采用噪声、振动、温度、湿度四综合环境应力，构造专门的试验系统进行试验。一般返回式运载火箭
的控制系统和末修级、小型超音速火箭的制导系统或全箭均采用这种方案。

3 单机和系统级可靠性试验中应注意的问题
单机可靠性试验和系统级可靠性试验是航天产品可靠性试验这一个问题的两个方面，不能够相互替代，应互相补充。实践中，要避免两种倾向：重视单机试验不重视系统级试验：重视系统级试验不重视单机试验。

4 结束语
可靠性试验经过多年的发展，特别是20世纪90年代后期以来，在航天产品研制中得到了广泛和深入的应用，可靠性试验的必要性，已毋庸质疑。实践证明，不同层次的可靠性试验能够发现产品不同层次的问题。单机和系统级试验相结合，是使产品的可靠性得到逐级增长，提高复杂系统产品可靠性的有效和有力的手段。
系统级可靠性试验技术和应用，目前尚在发展之中，如何综合利用单机和系统级试验的结果评估产品的可靠性水平，也是值得研究的课题。试验研究单位
的技术探索，为系统级试验的应用提供了支撑和保障，而产品研制单位的勇于应用，则进一步促进了系统级可靠性试验、评估技术的发展和航天产品可靠性水平的不断提高。
参考文献
[1】朱曦全．航天产品可靠性增长试验技术研究[J】．导弹与航天运载技术，2006 (1)．
【2】刘婷可靠性技术在某型号中的应用[R]．中国航天第八专业信息网，2006．