吳清才

（中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心，北京 100094）

航天電子產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)均要通過熱環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證，熱環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目通常會在“型號任務(wù)設(shè)計(jì)建造規(guī)范”中規(guī)定，更多的時候是通過“型號任務(wù)產(chǎn)品試驗(yàn)技術(shù)要求”明確。文中研究并給出了航天電子產(chǎn)品熱環(huán)境試驗(yàn)類別、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)余量、溫度控制點(diǎn)選擇、溫度保持時間、試驗(yàn)順序、產(chǎn)品性能測試要求、試驗(yàn)中斷處理、再試驗(yàn)等方面的策略。實(shí)踐證明，科學(xué)合理的試驗(yàn)策略，不僅能夠大大提高試驗(yàn)的有效性，還可以有效驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的正確性和提高產(chǎn)品可靠性[1]。文中研究提出的航天電子產(chǎn)品熱環(huán)境試驗(yàn)策略對衛(wèi)星、飛船、導(dǎo)彈等武器裝備電子產(chǎn)品熱環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證工作具有較強(qiáng)的指導(dǎo)和借鑒作用。

1 熱環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證的類別及試驗(yàn)項(xiàng)目

航天電子產(chǎn)品熱試驗(yàn)類別有研制試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)、準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)[2—6]。

試驗(yàn)項(xiàng)目有熱循環(huán)試驗(yàn)、熱真空試驗(yàn)和老煉試驗(yàn)。航天電子產(chǎn)品有時也需要做熱平衡試驗(yàn)，可參照GJB 1033A中規(guī)定的程序進(jìn)行[7]，文中將不予討論。

1.1 研制試驗(yàn)

研制試驗(yàn)是非正式試驗(yàn)，新研制產(chǎn)品或?qū)^承性產(chǎn)品有重大修改時，一般情況下應(yīng)做研制試驗(yàn)。研制試驗(yàn)在產(chǎn)品研制的方案階段或初樣階段早期進(jìn)行。

研制試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證組件設(shè)計(jì)方案和工藝方案的正確性和合理性，獲得用于組件設(shè)計(jì)和制造的有用資料，如選擇設(shè)計(jì)方案、確定設(shè)計(jì)參數(shù)、驗(yàn)證設(shè)計(jì)余量（性能余量，環(huán)境設(shè)計(jì)余量，壽命余量等）、識別失效模式和檢驗(yàn)工藝過程等。研制試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目可以多于鑒定試驗(yàn)規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)嚴(yán)酷度至少不低于鑒定試驗(yàn)要求，以確定組件的能力和臨界的設(shè)計(jì)性能及故障模式。研制試驗(yàn)的類型很廣泛，有元器件、原材料、制造工藝、線路板、部件級、組件級、試驗(yàn)夾具、試驗(yàn)方法等的研制試驗(yàn)。

研制試驗(yàn)可以反復(fù)進(jìn)行，通過“試驗(yàn)—分析—改進(jìn)”（TAAF）的過程逐步提高產(chǎn)品的固有可靠性，直至滿足設(shè)計(jì)要求。因此，研制試驗(yàn)通常與可靠性研制/增長試驗(yàn)結(jié)合起來考慮。

1.2 鑒定試驗(yàn)

鑒定試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鑒定組件的性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，是否具有規(guī)定的設(shè)計(jì)余量。鑒定試驗(yàn)的結(jié)果是評價組件環(huán)境適應(yīng)性和可靠性的依據(jù)。

嚴(yán)格說鑒定試驗(yàn)組件是從同批次多件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取來確定的，它與飛行產(chǎn)品具有同樣的圖樣、材料、加工工藝和制造過程。在只先投產(chǎn)一件產(chǎn)品的情況下，可以將該產(chǎn)品作為鑒定試驗(yàn)件使用，但技術(shù)狀態(tài)應(yīng)與飛行產(chǎn)品一致，試驗(yàn)過程中所做的狀態(tài)更改應(yīng)反映到飛行產(chǎn)品中。一般情況下，鑒定試驗(yàn)通過的組件不再用于飛行。

1）熱循環(huán)試驗(yàn)。驗(yàn)證組件在鑒定級熱循環(huán)應(yīng)力環(huán)境下的工作能力，并能經(jīng)受住在驗(yàn)收試驗(yàn)期間施加于飛行組件的熱循環(huán)環(huán)境。

2）熱真空試驗(yàn)。驗(yàn)證組件在規(guī)定壓力和鑒定級熱循環(huán)應(yīng)力環(huán)境下的工作能力，并能承受在驗(yàn)收試驗(yàn)期間施加于飛行組件的熱真空環(huán)境。

1.3 準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)

準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證準(zhǔn)鑒定組件的性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，是否具有適飛能力。準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)的結(jié)果也是評價組件環(huán)境適應(yīng)性和可靠性的依據(jù)。

準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)組件一般是在經(jīng)過鑒定試驗(yàn)合格后的產(chǎn)品上做了適應(yīng)性修改的產(chǎn)品。通常是在首件產(chǎn)品上按準(zhǔn)鑒定條件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后用于飛行。由于修改后不做鑒定試驗(yàn)，設(shè)計(jì)余量沒有得到驗(yàn)證，使用時存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。

1）熱循環(huán)試驗(yàn)。驗(yàn)證組件在準(zhǔn)鑒定級熱循環(huán)應(yīng)力環(huán)境下的工作能力，并能經(jīng)受住在驗(yàn)收試驗(yàn)期間施加于飛行組件的熱循環(huán)環(huán)境。

2）熱真空試驗(yàn)。驗(yàn)證組件在規(guī)定壓力和準(zhǔn)鑒定級熱循環(huán)應(yīng)力環(huán)境下的工作能力，并能承受在驗(yàn)收試驗(yàn)期間施加于飛行組件的熱真空環(huán)境。

1.4 驗(yàn)收試驗(yàn)

驗(yàn)收試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)飛行組件的性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，檢測組件的潛在質(zhì)量缺陷。驗(yàn)收試驗(yàn)的結(jié)果是評價飛行組件是否滿足飛行要求的依據(jù)。驗(yàn)收試驗(yàn)件應(yīng)按照正樣產(chǎn)品的圖樣、材料、加工工藝、制造過程和質(zhì)量控制程序生產(chǎn)，同批次組件的技術(shù)狀態(tài)應(yīng)一致。

1）熱循環(huán)試驗(yàn)。在常壓熱循環(huán)環(huán)境中暴露組件材料和工藝制造質(zhì)量方面的潛在缺陷。

2）熱真空試驗(yàn)。在真空熱循環(huán)環(huán)境中暴露組件材料和工藝制造質(zhì)量方面的潛在缺陷。

3）老煉試驗(yàn)（不含機(jī)械活動組件的磨合）。對組件施加驗(yàn)收級熱應(yīng)力和電應(yīng)力環(huán)境，在規(guī)定的作用時間內(nèi)，暴露由于材料和制造質(zhì)量缺陷所造成的早期故障，并驗(yàn)證組件是否能在此環(huán)境中平穩(wěn)、協(xié)調(diào)和受控狀態(tài)下運(yùn)行，其性能指標(biāo)和最后持續(xù)無故障時間是否滿足要求。

2 熱環(huán)境試驗(yàn)余量及性能指標(biāo)符合性判定

2.1 熱環(huán)境試驗(yàn)余量確定

熱試驗(yàn)余量包括溫度余量和循環(huán)次數(shù)，主要應(yīng)考慮以下因素的影響。

1）鑒定組件和驗(yàn)收組件之間可能存在的差別，以及使用期間性能降級。

2）試驗(yàn)條件的允許偏差，在溫度保持時間內(nèi)和電子產(chǎn)品運(yùn)行測試期間，電子產(chǎn)品溫度應(yīng)始終控制在試驗(yàn)溫度允許偏差范圍內(nèi)。

3）保證鑒定試驗(yàn)量級不低于驗(yàn)收試驗(yàn)量級。

4）防止由于重復(fù)試驗(yàn)和使用時環(huán)境應(yīng)力所造成的熱疲勞損壞。

為剔除產(chǎn)品潛在缺陷和早期失效，鑒定溫度范圍一般以驗(yàn)收試驗(yàn)溫度上、下限值為基準(zhǔn)外擴(kuò)10℃，但至少應(yīng)為105℃（-35～70℃）；驗(yàn)收溫度范圍以產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)溫度（工作溫度）上、下限值為基準(zhǔn)外擴(kuò)10℃，但至少應(yīng)為85℃（-25～60℃）。鑒定試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)一般是驗(yàn)收試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)的2倍，準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)與驗(yàn)收試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)相同。電子產(chǎn)品各種溫度之間的關(guān)系如圖1所示[2，8]。

圖1 電子產(chǎn)品各種溫度之間的關(guān)系Fig.1 The relationship diagram between the various experimental temperatures of electronic products

2.2 產(chǎn)品性能指標(biāo)符合性判定

1）驗(yàn)收級試驗(yàn)時，在驗(yàn)收溫度范圍內(nèi)組件工作正常，性能指標(biāo)允許有超差，但在熱設(shè)計(jì)溫度范圍（工作溫度范圍）內(nèi)應(yīng)滿足要求。

2）準(zhǔn)鑒定級試驗(yàn)時，在準(zhǔn)鑒定溫度范圍內(nèi)組件工作正常，性能指標(biāo)允許有超差，但在熱設(shè)計(jì)溫度基礎(chǔ)上外擴(kuò)5℃的范圍內(nèi)應(yīng)滿足要求。

3）鑒定級熱試驗(yàn)時，在鑒定溫度范圍內(nèi)組件工作正常，性能指標(biāo)允許有超差，但在熱設(shè)計(jì)溫度基礎(chǔ)上外擴(kuò)10℃的范圍內(nèi)應(yīng)滿足要求。

3 熱環(huán)境試驗(yàn)策略[1—2，9—10]

3.1 試驗(yàn)順序[11]

熱試驗(yàn)一般在力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)之后進(jìn)行。試驗(yàn)順序有熱循環(huán)熱真空老煉和熱真空熱循環(huán)老煉兩種情況。型號可以選擇其中一種進(jìn)行：如果試驗(yàn)的第一個循環(huán)從高溫半循環(huán)開始，那么最后一個循環(huán)應(yīng)增加半個循環(huán)，并以高溫半循環(huán)結(jié)束。

試驗(yàn)組件在進(jìn)、出試驗(yàn)容器前、后應(yīng)進(jìn)行外觀清潔和多余物檢查。試驗(yàn)組件在試驗(yàn)前、后要進(jìn)行詳細(xì)的電性能和功能測試。試驗(yàn)前的測試結(jié)果應(yīng)作為試驗(yàn)過程中、試驗(yàn)結(jié)束后性能測試結(jié)果比較的依據(jù)。

3.2 溫度控制點(diǎn)選擇和溫度保持時間

試驗(yàn)溫度控制點(diǎn)選擇的原則如下所述。

1）熱真空試驗(yàn)的溫度控制點(diǎn)應(yīng)選在試驗(yàn)電子產(chǎn)品上有代表性的非熱源處（一般是安裝底板耳片附近）。

2）熱循環(huán)試驗(yàn)的溫度控制點(diǎn)應(yīng)選在電子產(chǎn)品的背風(fēng)面，并且是外加熱源熱輻射不能直接到達(dá)的地方。

3）溫度控制點(diǎn)選取應(yīng)為最少，盡可能選擇1點(diǎn)，復(fù)雜電子產(chǎn)品可考慮選擇幾個溫度控制點(diǎn)。

4）溫度控制點(diǎn)位置應(yīng)盡量與電子產(chǎn)品接口數(shù)據(jù)單規(guī)定的遙測溫度點(diǎn)位置一致。

由于不同電子產(chǎn)品的質(zhì)量不同，其熱慣性也不同，因此，為達(dá)到內(nèi)部熱平衡溫度所需的溫度，保持時間也不同。參照一些型號電子產(chǎn)品熱試驗(yàn)觀測到的規(guī)律，質(zhì)量≤2 kg的試驗(yàn)組件所需的溫度保持時間為0.5 h，2～8 kg的為1 h，8～15 kg的為1.5 h，＞15 kg的溫度保持時間＞1.5 h（具體按溫度穩(wěn)定判據(jù)確定）。

3.3 熱循環(huán)試驗(yàn)策略

熱循環(huán)試驗(yàn)條件[12]：試驗(yàn)壓力為正常環(huán)境壓力；高、低溫的試驗(yàn)溫度可根據(jù)任務(wù)要求確定；驗(yàn)收級試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)為12.5次，鑒定級為25.5次；變溫速率為3～5 ℃/min；試驗(yàn)剖面參見GJB 1027A[2]。

熱循環(huán)試驗(yàn)策略包括以下內(nèi)容。

1）熱循環(huán)的最后四個循環(huán)應(yīng)為無故障循環(huán)。

2）為了防止低溫時電子產(chǎn)品表面和內(nèi)部產(chǎn)生冷凝水，應(yīng)在試驗(yàn)箱（容器）內(nèi)充滿干燥空氣或氮?dú)?，最后半個循環(huán)應(yīng)為高溫半循環(huán)，并應(yīng)使電子產(chǎn)品處于通電工作狀態(tài)。

3）試驗(yàn)電子產(chǎn)品應(yīng)帶真實(shí)負(fù)載試驗(yàn)，如不可能，應(yīng)采用模擬負(fù)載代替。

4）在整個試驗(yàn)過程中，電子產(chǎn)品應(yīng)通電工作，在第一個循環(huán)和最后一個循環(huán)應(yīng)做熱啟動和冷熱啟動各3次，并進(jìn)行性能檢測，有主、備份的電子產(chǎn)品，其主、備份應(yīng)各做3次。中間循環(huán)只做主要參數(shù)的監(jiān)測。對于電子產(chǎn)品內(nèi)的冗余電路或通道應(yīng)經(jīng)歷各種工作工況，并盡最大可能檢測敏感參數(shù)，檢查故障和間歇現(xiàn)象。

5）帶有主動熱控的電子產(chǎn)品（包括機(jī)、光、電）應(yīng)在組裝成電子產(chǎn)品前，按電子產(chǎn)品要求單獨(dú)對其中的電子部件部分先進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)。

6）有主、備冗余電路或通道的電子產(chǎn)品，其工作時間應(yīng)平均分配。

3.4 熱真空試驗(yàn)策略

電子產(chǎn)品熱真空試驗(yàn)條件[12]：試驗(yàn)壓力≤6.65×10-3Pa；高、低溫的試驗(yàn)溫度可根據(jù)任務(wù)要求確定；驗(yàn)收級試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)為3.5次，鑒定級為6.5次；變溫速率≥1℃/min；試驗(yàn)剖面參見GJB 1027A（第一個和最后一個循環(huán)的溫度剖面相同。壓力剖面不同，第一個循環(huán)只有抽真空過程，最后一個循環(huán)只有復(fù)壓過程）[2]。

熱真空試驗(yàn)策略包括以下內(nèi)容。

1）試驗(yàn)電子產(chǎn)品應(yīng)帶真實(shí)負(fù)載做試驗(yàn)，如不可能，應(yīng)使用模擬負(fù)載代替。

2）在整個試驗(yàn)過程中應(yīng)通電工作，在第一個循環(huán)和最后一個循環(huán)應(yīng)作熱啟動和冷啟動各3次，并進(jìn)行性能檢測。有主、備份的電子產(chǎn)品，其主、備份應(yīng)各進(jìn)行3次。中間循環(huán)只做主要參數(shù)的監(jiān)測。對于電子產(chǎn)品內(nèi)的冗余電路或通道都要經(jīng)歷各種工作工況，并盡最大可能檢測敏感參數(shù)，檢查故障和間歇現(xiàn)象。

3）運(yùn)動機(jī)械電子產(chǎn)品要監(jiān)測性能參數(shù)（如電流消耗、阻力矩或阻力、啟動時間、速度或加速度），鑒定試驗(yàn)時，要在極端溫度下確定運(yùn)動機(jī)械電子產(chǎn)品的力和力矩余量。一般情況下，在鑒定試驗(yàn)時要驗(yàn)證最低允許的力和力矩余量。

4）對于閥、推力器和其他類似的電子產(chǎn)品，應(yīng)在極端試驗(yàn)溫度下驗(yàn)證其與工作液體的兼容性。

5）在上升階段和入軌真空運(yùn)行早期階段工作的電工電子產(chǎn)品，需在第一個循環(huán)的初期進(jìn)行低氣壓放電和微放電試驗(yàn)，且試驗(yàn)壓力降到20 Pa的時間不少于10 min。此時電子產(chǎn)品應(yīng)通電工作，并檢測是否有電暈放電現(xiàn)象。在試驗(yàn)容器壓力降至試驗(yàn)壓力過程中，應(yīng)檢測微波高功率電子產(chǎn)品有否出現(xiàn)微放電現(xiàn)象。

6）具有高壓且在入軌前不工作的電子產(chǎn)品，在試驗(yàn)壓力達(dá)到規(guī)定值后接通電源。

7）具有主動熱控電子產(chǎn)品（機(jī)、光、電）的電子部件，在組裝成整機(jī)前應(yīng)按一般電子產(chǎn)品要求進(jìn)行試驗(yàn)。組裝成整機(jī)后應(yīng)帶熱控電子產(chǎn)品（或部件）進(jìn)行熱真空試驗(yàn)，驗(yàn)證整機(jī)的性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，并對熱控性能和控制能力的余量進(jìn)行驗(yàn)證。

8）有主、備冗余電路或通道的電子產(chǎn)品，其工作時間應(yīng)平均分配。

3.5 老煉試驗(yàn)策略

電子產(chǎn)品老練試驗(yàn)條件[12]：試驗(yàn)壓力為正常環(huán)境壓力；試驗(yàn)溫度為驗(yàn)收級高、低溫試驗(yàn)要求的溫度值；循環(huán)時間包括驗(yàn)收級熱真空和熱循環(huán)試驗(yàn)高溫和低溫試驗(yàn)溫度下的試驗(yàn)時間，累積試驗(yàn)時間為300 h（不包含升降溫時間、溫度保持時間以及性能指標(biāo)的測試時間，只計(jì)算累計(jì)高、低溫≥4 h電子產(chǎn)品性能測試的時間）；變溫速率為3～5℃/min；試驗(yàn)剖面參見GJB 1027A（第一個和最后一個循環(huán)的溫度剖面相同。壓力剖面不同，第一個循環(huán)只有抽真空過程，最后一個循環(huán)只有復(fù)壓過程）[2]。

熱真空試驗(yàn)策略包括以下內(nèi)容。

1）在老練試驗(yàn)的熱循環(huán)最后100 h內(nèi)，電子產(chǎn)品應(yīng)為無故障工作。

2）電子產(chǎn)品內(nèi)部有備份電路或通道時，主份和備份電路或通道各工作150 h，最后50 h主、備份應(yīng)為無故障工作。

3）帶有主動熱控的電子產(chǎn)品或帶有光學(xué)部件不能進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)的，在組裝前應(yīng)對其電子部件按上述試驗(yàn)條件和試驗(yàn)要求進(jìn)行通電老煉。

4）如果電子產(chǎn)品內(nèi)部有短壽命的器件或部件，可以把此器件或部件斷開，用模擬負(fù)載代替進(jìn)行老煉。

5）老煉過程應(yīng)進(jìn)行電子產(chǎn)品供電電壓標(biāo)稱值±10%的電源拉偏試驗(yàn)，正、負(fù)拉偏各至少進(jìn)行2個熱循環(huán)，具體拉偏時間和方式應(yīng)在有關(guān)試驗(yàn)文件中規(guī)定。

6）考慮到電子產(chǎn)品的型號使用要求，如果高溫端累計(jì)試驗(yàn)時間（150 h）不能滿足要求，可延長每個循環(huán)的高溫端工作時間（高、低溫端工作時間可以不對稱）或另增加高溫浸泡試驗(yàn)（具體要求應(yīng)在有關(guān)試驗(yàn)文件中規(guī)定）。在規(guī)定時間內(nèi)，高溫條件下電子產(chǎn)品應(yīng)通電運(yùn)行，并定時進(jìn)行性能測試，使之達(dá)到型號規(guī)定的時間要求。

4 試驗(yàn)中斷與中斷后處理

在試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)異常后一般需要中斷試驗(yàn)，并進(jìn)行相應(yīng)處理。造成試驗(yàn)中斷的主要原因有：

1）試驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或地面保障條件不滿足試驗(yàn)要求。如果經(jīng)分析證實(shí)試驗(yàn)條件沒有對試件產(chǎn)生過應(yīng)力，故障排除后可繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)中斷的具體情況，決定試驗(yàn)是重新開始或是從試驗(yàn)中斷發(fā)生時的狀態(tài)開始。如果試驗(yàn)條件對試件產(chǎn)生了過應(yīng)力，一般需要將試件從試驗(yàn)設(shè)備上拆下來，對試件進(jìn)行過應(yīng)力影響的分析后，確定是否需要對產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)，或重新投產(chǎn)后再試驗(yàn)。

2）試件出現(xiàn)異常、故障。試件出現(xiàn)異常時，應(yīng)根據(jù)異常立即做出是否需要中斷試驗(yàn)的決策，只要繼續(xù)試驗(yàn)不影響異常現(xiàn)象區(qū)域或者籍以試驗(yàn)才能查找故障的部位時，試驗(yàn)可繼續(xù)進(jìn)行；如果繼續(xù)試驗(yàn)已沒有意義時應(yīng)中斷試驗(yàn)。試驗(yàn)中斷后，將試件從試驗(yàn)設(shè)備上拆下來，對試件進(jìn)行故障分析后，確定是否需要對產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)，或重新投產(chǎn)后再試驗(yàn)。

3）欠試驗(yàn)條件。發(fā)現(xiàn)由于試驗(yàn)量級設(shè)置錯誤或加載控制超差使試驗(yàn)條件低于允許偏差下限值時，應(yīng)立即中斷試驗(yàn)。試驗(yàn)量級重新設(shè)置或修正控制參數(shù)后，試驗(yàn)應(yīng)重新開始或補(bǔ)充欠試驗(yàn)部分。欠試驗(yàn)部分的試驗(yàn)時間不計(jì)入試驗(yàn)總時間內(nèi)。

4）過試驗(yàn)條件。發(fā)現(xiàn)由于試驗(yàn)量級設(shè)置錯誤或加載控制超差使試驗(yàn)條件高于允許偏差上限值時，應(yīng)立即中斷試驗(yàn)。如果過試驗(yàn)條件對試件不造成損傷，性能滿足使用要求，試驗(yàn)條件應(yīng)重新設(shè)置或修正控制參數(shù)，在中斷點(diǎn)處繼續(xù)試驗(yàn)，中斷前的試驗(yàn)時間可以計(jì)入試驗(yàn)總時間內(nèi)。如果過試驗(yàn)條件對試件造成結(jié)構(gòu)損傷或性能超差，應(yīng)將試件從試驗(yàn)設(shè)備上拆下來，對試件進(jìn)行故障分析后，確定是否需要對產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)或重新投產(chǎn)后再試驗(yàn)。

5 再試驗(yàn)策略[2—3]

再試驗(yàn)是由于產(chǎn)品在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)試驗(yàn)異常、產(chǎn)品更改設(shè)計(jì)或返修、飛行環(huán)境的增加、制造過程的變化等因素需要重復(fù)以前進(jìn)行的試驗(yàn)。不同型號的產(chǎn)品宜根據(jù)產(chǎn)品的具體情況來處理再試驗(yàn)問題。

5.1 鑒定或驗(yàn)收過程中出現(xiàn)異常后的再試驗(yàn)

此種情況可按照本文第4章的策略處理。

5.2 鑒定后的再試驗(yàn)

1）更改設(shè)計(jì)后的再鑒定。當(dāng)需要對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)更改時，需要分析這種更改對以前鑒定試驗(yàn)的影響程度，以及新的設(shè)計(jì)是否可能引入新的失效機(jī)理，然后對再鑒定的程度作出折衷考慮，這種折衷需要對試驗(yàn)費(fèi)用和可接受的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行權(quán)衡。如果產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更改影響以前進(jìn)行的其他鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目的有效性時，則需要對該項(xiàng)目再試驗(yàn)，否則只需對發(fā)生更改的部分進(jìn)行再試驗(yàn)。

2）制造過程改變后的再鑒定。產(chǎn)品制造過程的改變包括加工程序、方法的變化以及生產(chǎn)廠家的改變，這些變動要求用再鑒定來重新驗(yàn)證所制造的產(chǎn)品中不會被引入不可預(yù)計(jì)的變化。制造過程的變化對再鑒定程度的影響需要考慮產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)的性質(zhì)、重要性、設(shè)計(jì)冗余度，同樣需要在試驗(yàn)費(fèi)用和可接受的風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行折衷。

3）飛行環(huán)境變化后的再鑒定。當(dāng)一個型號經(jīng)過鑒定試驗(yàn)的產(chǎn)品改變了在航天器上的安裝位置或用于另一個型號時，如果新的環(huán)境比以前鑒定環(huán)境更嚴(yán)酷，使鑒定余量減少到不足原來鑒定余量的1/2，或雖然環(huán)境不比以前嚴(yán)酷，但產(chǎn)品的性能比以前要求高，宜考慮再鑒定。繼承以前通過了鑒定試驗(yàn)產(chǎn)品的同時需要對產(chǎn)品進(jìn)行必要的修改，可能需要進(jìn)行準(zhǔn)鑒定級的再鑒定。

5.3 驗(yàn)收后的再試驗(yàn)

1）修復(fù)后的再驗(yàn)收。產(chǎn)品在驗(yàn)收試驗(yàn)后發(fā)生修復(fù)時，包括拆卸和重新裝配、更換元器件等，應(yīng)對修復(fù)工作量的大小和嚴(yán)重程度作出分析和評估，重大的修復(fù)可能使以前的驗(yàn)收試驗(yàn)無效，需要全部重復(fù)或部分重復(fù)以前的試驗(yàn)，少量的修復(fù)則不一定影響以前試驗(yàn)的有效性。如果修復(fù)后需要進(jìn)行再驗(yàn)收試驗(yàn)，應(yīng)考慮再試驗(yàn)次數(shù)對產(chǎn)品疲勞壽命的影響，再驗(yàn)收試驗(yàn)次數(shù)與產(chǎn)品的鑒定余量、試驗(yàn)時間有關(guān)，如振動試驗(yàn)有4 dB鑒定余量，2 min試驗(yàn)持續(xù)時間，可允許4次驗(yàn)收試驗(yàn)，包括飛行1次、驗(yàn)收1次、再驗(yàn)收2次。如果修復(fù)技術(shù)和修復(fù)環(huán)境與原來制造時有較大差別，宜考慮再驗(yàn)收試驗(yàn)。

2）軟件固化后的再驗(yàn)收。有應(yīng)用軟件的產(chǎn)品在芯片（包括飛行和非飛行）落焊前進(jìn)行了驗(yàn)收級環(huán)境試驗(yàn)，但在軟件固化芯片落焊后，應(yīng)進(jìn)行熱循環(huán)再驗(yàn)收試驗(yàn)。試驗(yàn)量級和時間可按驗(yàn)收級減半實(shí)施。

3）貯存后的再驗(yàn)收。如果用于飛行的正樣產(chǎn)品在驗(yàn)收試驗(yàn)后直到執(zhí)行任務(wù)之前經(jīng)過了長期貯存（6個月或更長），或者批量生產(chǎn)的定型產(chǎn)品使用時貯存期已超過6個月，在貯存期內(nèi)除了對產(chǎn)品的性能和功能需進(jìn)行定期檢查和對特殊產(chǎn)品（如行波管、磁帶記錄儀、蓄電池、機(jī)構(gòu)、電機(jī)等）進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)外，在使用之前還應(yīng)進(jìn)行性能測試。是否需要進(jìn)行熱環(huán)境再驗(yàn)收試驗(yàn)，應(yīng)通過評估長期貯存環(huán)境是否對產(chǎn)品的力學(xué)性能、焊接質(zhì)量等方面造成有害影響來確定，熱環(huán)境再驗(yàn)收試驗(yàn)一般只需要進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)。

6 結(jié)語

文中給出的航天電子產(chǎn)品熱環(huán)境試驗(yàn)策略經(jīng)過在幾十顆衛(wèi)星和飛船產(chǎn)品上進(jìn)行實(shí)踐證明，可以在保障產(chǎn)品安全可靠的條件下，剔除產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、工藝、元器件等方面存在的缺陷，可以有效發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的早期失效，對保證型號任務(wù)長期可靠在軌運(yùn)行提供了有力保障。

在推進(jìn)實(shí)施過程中也存在各種問題和人為思想上的阻礙。一方面存在環(huán)境試驗(yàn)與環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)的概念混淆，錯誤地認(rèn)為環(huán)境試驗(yàn)應(yīng)該按照產(chǎn)品工作溫度范圍去實(shí)施。另一方面存在成功就是成熟的誤區(qū)，錯誤地認(rèn)為經(jīng)過飛行驗(yàn)證過的產(chǎn)品沒有必要再按照更高的要求進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)。

環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分，同時也是產(chǎn)品開展熱設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，型號任務(wù)的兩種系統(tǒng)應(yīng)充分重視型號產(chǎn)品的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)要求的制定和監(jiān)督實(shí)施[13—14]。

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