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真空熱試驗(yàn)?zāi)M
真空熱試驗(yàn)?zāi)M
為了檢驗(yàn)衛(wèi)星各子系統(tǒng)的電性能并消除其相互的干擾, 需對(duì)衛(wèi)星上廣泛使用的半導(dǎo)體器件進(jìn)行老化試驗(yàn)處理, 后來(lái)又出現(xiàn)了熱應(yīng)力篩選試驗(yàn)。所謂熱應(yīng)力篩選試驗(yàn), 就是在常溫、常壓下進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn), 將潛在的失效通過(guò)加大熱應(yīng)力的辦法將其顯現(xiàn)出來(lái)并加以消除, 使器件的失效進(jìn)入穩(wěn)定過(guò)渡期, zui后在壽命終比前又出現(xiàn)失效高發(fā)期。這樣就形成了一浴盆曲線(xiàn), 即早期和晚期是事故高發(fā)期, 中期是事故低發(fā)期。通過(guò)熱應(yīng)力篩選試驗(yàn)可以大大提高電子器件的可靠性, 從而提高衛(wèi)星的可靠性。從衛(wèi)星發(fā)生的事故來(lái)看, 發(fā)現(xiàn)大致上遵循浴盆曲線(xiàn), 但中期階段并不是一直線(xiàn), 而是一向下傾斜的有起伏的駝峰曲線(xiàn), 其形成機(jī)制至今未有圓滿(mǎn)解釋。我們認(rèn)為這是因?yàn)樾l(wèi)星處于失重的熱真空環(huán)境中, 換熱居主導(dǎo)地位的是熱輻射而非熱對(duì)流, 并且是在微重力環(huán)境下, 很容易造成局部過(guò)熱而引發(fā)事故。所以, 衛(wèi)星在做了常溫常壓下的熱循環(huán)試驗(yàn)之后, 還必須作熱真空環(huán)境下的熱循環(huán)試驗(yàn)。試驗(yàn)次數(shù)由原來(lái)的次減至現(xiàn)在的次, 這樣既節(jié)省了試驗(yàn)費(fèi)用, 也達(dá)到了提高衛(wèi)星可靠性的目的。
為了檢驗(yàn)衛(wèi)星通過(guò)溫控措施后的效果, 必須通過(guò)熱平衡試驗(yàn)的考驗(yàn)。由于衛(wèi)星的換熱主要是通過(guò)熱輻射的方式, 熱真空平衡試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高, 對(duì)研制周期的影響也大。能否找到一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法, 只通過(guò)較短時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)就預(yù)報(bào)出它的平衡溫度來(lái)呢對(duì)此, 我們認(rèn)為衛(wèi)星的平衡溫度點(diǎn)就是指此點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間變化, 其時(shí)間變化率為零。因此在預(yù)測(cè)時(shí)將微分項(xiàng)等于零, 就成了解非線(xiàn)性代數(shù)方程, 則可求出平衡溫度。根據(jù)協(xié)同論, 在眾多相互有關(guān)的子系統(tǒng)中起支配作用的是慢系統(tǒng)。由于起基礎(chǔ)作用的是輻射項(xiàng), 它是慢系統(tǒng), 而傳導(dǎo)項(xiàng)是快系統(tǒng), 僅在系統(tǒng)初期有點(diǎn)作用, 因此在方程中可將傳導(dǎo)項(xiàng)去掉, 方程的基本解是反正切函數(shù)。這樣可通過(guò)控制論的系統(tǒng)辨識(shí)的方法,測(cè)出此種函數(shù)的基本參數(shù), 從而可預(yù)示出它的平衡溫度。當(dāng)然還可用求微分方程拐點(diǎn)的辦法找到轉(zhuǎn)換溫度點(diǎn), 然后求平衡溫度。這樣可以達(dá)到減少試驗(yàn)時(shí)間、降低試驗(yàn)費(fèi)用、縮短研制周期的目的。