《鄔顯義的美篇》，淺談“可靠性”

鄔顯義

先看一條最新報道。 報導結(jié)束。以下是我（鄔顯義）發(fā)表的一些感想。 不知道大家注意到?jīng)]有，近年來我國發(fā)射的火箭、導彈成功率非常高，幾乎是發(fā)射一個成功一個。包括登月的、與空間站對接往返的，發(fā)送大量北斗導航衛(wèi)星的，還有上面這條新聞的。成功率非常非常高。 這涉及一個”系統(tǒng)可靠性”的問題。這個問題是近代才有人提出和研究的。例如一個產(chǎn)品，有10項技術(shù)指標，假如每一項測后都只有90%合格，要淘汰10%，那么測完10項指標，理論上只剩下35%是合格品。如果一臺儀器上裝了10種晶體管，每一種晶體管的可靠性只有90%，如果不事前刪選一下，那么裝成整臺儀器后，最壞的結(jié)果是很可能開不起來。因為不是這個晶體管壞了就是那個晶體管壞了。 晶體管可以逐個測試一下，好的留下，不合格品的扔掉。火箭不可能說發(fā)射一下試試，好的留下，不好的報廢。那么從理論上對每一個零件規(guī)定多高的可靠性指標呢？每一個火箭由成千上萬個零部件組成，你想把火箭發(fā)射的成功率達到99.99%（發(fā)射一萬次失敗一次），那么每一種零部件的可靠性要達到幾個9呢？10個9？99.99999999%？所以說我國的火箭導彈發(fā)射的成功率這么高，實在是一件非常非常不容易的事。 我曾經(jīng)為一些“軍工項目”研制過一些配套的測試設備，所以對“可靠性“略知一二。搞軍工項目是不計成本的，可以說是你要多少錢就撥給你多少錢。關(guān)鍵是性能（包括可靠性）要得到保證。按照我國的國家標準，電氣元件分“民品“和“軍品”。軍品技術(shù)參數(shù)指標比較高，項目也比較多，還要經(jīng)過一些特殊項目的刪選。特殊項目有溫度方面的，一般環(huán)境下工作的設備，要放在恒溫箱里加熱到+80℃，和-60℃，分別放若干個小時，然后再測試各項技術(shù)指標，均仍然合挌才可放行。人造衛(wèi)星上和月球車上的儀器設備就不是這個范圍了，日照下會升到零上一百多度，無日照時會降到零下一百多度。然后還要做驟冷驟熱循環(huán)試驗。就是從低溫到高溫往復循環(huán)多少次。特殊項目的另一個是震動試驗。把儀器固定在一臺震動試驗機上，然后以每秒鐘幾次到幾百次的頻率上下震動幾個小時。震動幅度的大小為幾個g~幾十個g（g為加速度的單位）。一個方向震完之后，再換一個方向震，一共要在X軸-Y軸-Z軸三個方向做振動試驗。震動試驗完成后，再進行一次性能測試，不合挌的淘汰。有的部件在某一個頻率下會產(chǎn)生共振，這就需要把部件放在一臺掃頻震動臺上，振動的頻率會從低頻慢慢加快到高頻，就可以發(fā)現(xiàn)其共振頻率是多少。（這共振頻率很難通過計算獲得）。如果不允許存在這個共振頻率，那就要修改機械結(jié)構(gòu)或者是在某個部位增加配重。根據(jù)需要，有的還要經(jīng)過鹽霧腐蝕試驗。因為導彈生產(chǎn)出來不知道哪一天會用上，尤其是儲存在海島上的一些導彈，空氣濕度很大，而且含有鹽霧。這需要把儀器在在一個鹽霧試驗箱中試驗。試想一下，經(jīng)過以上這些試驗，性能指標還是全部合挌，那么工作的時候還會不會出故障？只能說幾率近似為0，但還不能說絕對為0。因為你試驗了100個小時，而故障可能恰巧在第101小時時出現(xiàn)。 我過去幾十年的科研生涯中，有幸參加過幾項“軍工項目”，為他們研制專用的測試設備。有的項目沒有戴“軍工項目”的帽子，但是萬一出故障也會造成重大損失。例如大型水電站大壩上起吊閘門的配套儀器，緊要關(guān)頭閘門打不開，就會造成特重大事故。還有在核反應堆中使用的測試儀器等，每次我除了引以為榮之外，都是絞盡腦汁，確保按期保質(zhì)完成任務，對可靠性尤為重視。這種項目經(jīng)濟上是不必考慮的。有可能為了解決一個小問題，專門到河南跑一次。元器件都是采購軍品的，用最高檔的。如果有美國的好的產(chǎn)品，就審請外匯千方百計買到手。插頭座都買鍍金的帶鎖緊的。印刷線路板裝配測試合格后，都放在恒溫箱里和震動臺上經(jīng)受考驗，最后兩面都噴上環(huán)氧樹脂絕緣漆。有的儀器箱子里裝兩套儀表，萬一其中一套出故障了可以馬上切換到另一套，使工作不會中斷 最后我還是要說，我國的火箭、導彈發(fā)射的成功率那么高，這是無數(shù)人付出無盡心血的結(jié)晶。向這些無名英雄致敬！ 后記。有人問我這是什么時候的消息？我上“騰訊元寶”上查了一下，答復如下：

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