QJ 3153-2002 导弹贮存可靠性设计技术指南.pdf
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1、 布 2002 11 20 发布 2003 02 01 实施导弹贮存可靠性设计技术指南 Guideline of design technology for missile storage reliability FL 0111 发国防科学技术工业委员会QJ 3153 2002中华人民共和国航天行业标准QJ 3153 2002 I 目 次 前言 . II 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 一般要求 .2 4.1 贮存可靠性设计的基本原则 .2 4.2 贮存可靠性设计主要内容 .2 5 通用要求 .3 5.1 贮存环境与环境影响分析 .3 5.1.1 贮存环境条
2、件与环境因素 .4 5.1.2 贮存环境因素影响分析 .4 5.1.3 贮存环境应力及其影响分析 .10 5.2 贮存失效模式 .15 5.2.1 贮存失效与故障 .15 5.2.2 金属件贮存失效模式 .15 5.2.3 非金属件贮存失效模式 .15 5.2.4 装药贮存失效模式 .16 5.2.5 电子元器件贮存失效模式 .16 5.2.6 导弹系统级产品贮存失效模式示例 .17 5.3 贮存可靠性工程设计准则 .18 5.3.1 材料的选择与控制 .18 5.3.2 元器件的选择与控制 .21 5.3.3 防腐蚀、防老化、防霉变设计 .28 5.3.4 贮存微环境设计 .35 5.3.5
3、 防护包装 .36 5.3.6 贮存环境工程设计 .40 5.3.7 运输与装卸 .42 5.3.8 产品制造缺陷对贮存可靠性的影响 .43 5.4 导弹贮存的维修性与测试性设计 .43 5.4.1 贮存状态的维修性与测试性 .44 5.4.2 贮存状态维修性设计 .46 5.4.3 贮存状态测试性设计 .48 附录 A(资料性附录) 贮存状态可靠性、维修性与测试性设计检查项目单 .50 附录 B(资料性附录) 导弹产品贮存失效模式 .53 附录 C(资料性附录) 非金属材料选用示例、塑料防老化措施及霉菌生长条件控制 .55 参考文献 .60 QJ 3153 2002 II 前言 导弹贮存可靠
4、性设计技术指南是根据 GJB 450、 GJB 1181等通用标准的有关要求,进行导弹贮存可靠性设计的指导性技术文件。为型号工程管理和技术人员提供通过规范化的工程与管理途径,改进贮存可靠性设计工作,为保证和提高导弹产品的贮存可靠性水平提供指导。 本指导性技术文件的附录 A、附录 B、附录 C为资料性附录。 本指导性技术文件由中国航天科技集团公司提出。 本指导性技术文件由中国航天标准化研究所归口。 本指导性技术文件起草单位:中国航天标准化研究所 本指导性技术文件主要起草人:伍平洋、李久祥、尚增雨、王大卫。 QJ 3153 2002 1 导弹贮存可靠性设计技术指南 1 范围 本指导性技术文件规定了
5、地地导弹、地(舰)空导弹和飞航导弹等各类导弹(以下简称导弹)贮存可靠性设计的一般原则、主要技术内容,并提供了导弹贮存环境与环境影响分析、贮存失效模式、贮存可靠性工程设计准则、贮存状态维修性与测试性设计等技术指南、相关资料及应用示例。 本指导性技术文件中的相关要求与技术内容主要适用于长期贮存、一次性使用的各类导弹及其组成部分,也适用于导弹武器系统中有贮存可靠性要求的其它产品。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件,然而,鼓励根据本指导性技术文件达成
6、协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本指导性技术文件。 GJB 145 防护包装规范 GJB 368A 装备维修性通用大纲 GJB 450 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451 1990 可靠性维修性术语 GJB 806.8 地地战略导弹通用规范(标志、包装、贮存、转载、运输) GJB 841 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB 1032 电子产品环境应力筛选方法 GJB 1181 军用装备包装、装卸、贮存和运输通用大纲 GJB 1868 武器装备质量与可靠性信息管理要求 GJB 1909.2 装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求
7、导弹武器系统和运载火箭 GJB 2001 火工品包装、运输、贮存安全要求 GJB 2040 液氧规范 GJB 2358 飞航导弹通用规范 GJB 2547 装备测试性大纲 GJB 2645 液氢贮存运输 GJB 2902 导弹弹衣通用规范 GJB 3404 电子元器件选用管理要求 GJB/Z 34 电子设备环境应力筛选指南 QJ 1408A 航天产品可靠性保证要求 QJ 2216 复合固体推进剂贮存运输安全技术规定 QJ 2572 航天火工装置包装运输贮存通用技术条件 QJ 3057 航天用电气、电子和机电( EEE)元器件保证要求 3 术语和定义 GJB 450、 GJB 451、 GJB
8、1909.2确立的以及下列术语和定义适用于本指导性技术文件。 3.1 贮存可靠性 storage reliability QJ 3153 2002 2 产品在规定的贮存条件下和规定的贮存时间内,保持规定功能的能力。对可维修产品,为贮存可用性。 3.2 贮存寿命 storage life 产品在规定的贮存条件下贮存时,仍能满足规定质量要求的时间长度(引自 GJB451之 2.1.22)。 对可维修产品,指从开始贮存到不能修复为止的贮存时间。 3.3 贮存期 period 产品在规定的贮存条件下,满足规定贮存可靠度要求的时间长度。或称可靠贮存寿命。 4 一般要求 4.1 贮存可靠性设计的基本原则
9、a) 贮存可靠性设计应依据相关的要求进行。 贮存可靠性设计的主要依据是订购方在合同、研制总要求或研制任务书中规定的贮存可靠性和贮存寿命指标要求以及贮存环境条件, GJB 450、 GJB 1181、 QJ 1408A 及本指导性技术文件的相关要求。 b) 贮存可靠性设计应与其它设计要求及限制条件进行综合权衡,包括: 1) 与导弹研制进度、性能、寿命周期费用等限制条件进行综合权衡; 2) 与其它相关专业(性能、质量、安全性、维修性)的要求及设计进行综合权衡; 3) 与导弹的工作可靠性及其它非工作状态的可靠性要求及设计进行综合权衡。 c) 导弹的贮存失效涉及诸多因素,应通过相似产品的贮存失效模式及
10、贮存失效机理分析和已有工程经验,综合考虑导致贮存失效的各种影响因素。包括: 1) 产品的物理及机械性能; 2) 贮存环境条件; 3) 产品的防护包装; 4) 产品贮存过程中的检测与维修。 其中,产品的物理及机械性能 ,是决定产品本身耐环境性能的最重要因素,应努力提高产品本身的耐环境能力,避免或减少产品的贮存失效。同时,进行贮存环境设计,尽可能为产品创造良好的贮存环境。既不能完全依赖用户提供良好的贮存环境条件,而降低了对产品耐环境能力方面的设计要求;也不能奢望产品本身具有过高的耐环境能力,要求其承受任何条件的自然环境。 d) 导弹预期的贮存剖面是进行贮存可靠性设计的重要依据和约束条件之一。导弹的
11、贮存剖面是指从交付至作战使用前的这一时间段,通用的导弹的贮存剖面如图 1 所示。图中描述的是定期检测的可修复系统和设备, 对于免检测及不修复系统和设备, 则不包含检测和维修。 4.2 贮存可靠性设计主要内容 贮存可靠性设计贯穿从方案阶段到设计定型的整个研制过程。主要内容有: a) 在贮存可靠性指标和贮存环境条件分析的基础上,对提出的多个方案进行选择、比较、优化,确定最佳的贮存可靠性设计技术方案。 b) 贮存环境设计,包括: 1) 坑道、洞库、地面库房等贮存大环境要求; 2) 弹衣、密封包装箱等贮存小环境要求; 3) 对环境条件特别敏感的元器件、组件、设备或系统,局部封装或贮存微环境要求。 QJ
12、 3153 2002 3 图 1 贮存剖面 c) 贮存可靠性分配与预计,贮存可靠性分配可参照 GJB 1305 之 5.3 进行,电子设备的贮存可靠性预计可参照 GJB/Z 108 进行。 d) 新材料、新工艺方案的选择,选择不给贮存可靠性带来不利影响或制造缺陷的工艺方案。 e) 元器件的选择,特别是关键系统、关键功能设备所用元器件的选择。 f) 防腐蚀、防老化、防霉变。 g) 包装与防护。 h) 维修性 /测试性设计。 i) 贮存可靠性验证方案选择。 j) 贮存可靠性设计结果应纳入系统或设备的阶段设计评审,进行评审和检查,其检查项目可参照附录 A。 k) 贮存可靠性设计验证方案: 1) 贮存
13、可靠性验证可以采用分析、试验、检验、演示、评审等方法,贮存可靠性验证方法可参见有关标准; 2) 环境应力筛选( ESS)主要是用来剔除潜在缺陷,这类缺陷常常是造成产品贮存期间失效的主要原因。 ESS 的要求和方法按 GJB 1032、 GJB/Z 34; 3) 加速寿命试验常常用来在一个预期的使用环境中预计电气或机械元件的寿命,或者在一个相对短的时间段内施加超过正常的应力来估算产品的失效率或老化特性; 4) 由于产品的特性所决定,在不可能进行正规试验的情况下,可以采用分析方法来验证和评价产品贮存可靠性。 l) 防止制造工艺可能对贮存可靠性的影响。 m) 贮存可靠性信息是可靠性信息系统工程的重要
14、组成部分,贮存可靠性信息的收集、传递、分析与处理应执行 GJB 1868、 GJB 841 的规定。 5 通用要求 5.1 贮存环境与环境影响分析 Yes NoNo Yes 验 收 交 付 运 输 装 卸 使 用 存 放检 测合 格修 理报 废贮 存 剖 面NoYes 使用前测试合格 QJ 3153 2002 4 5.1.1 贮存环境条件与环境因素 贮存环境条件是由各种环境因素和它们的严酷程度构成的。 5.1.1.1 贮存环境条件 贮存环境条件主要包括两部分: a) 气候环境条件,即导弹在贮存过程中所遇到的大气环境条件; b) 其它环境条件,即除气候环境条件外,影响导弹贮存可靠性的其它环境条件
15、(比如:生物条件、化学活性物质、机械活性物质、机械环境条件等)。 导弹的贮存环境条件要求一般在合同、研制总要求或研制任务书中具体规定。导弹及其各组成部分产品的承制单位应以此为依据,参照 GB4798.1、 GJB2770等标准及本指导性技术文件相关要求进行耐环境能力和环境防护设计,以保证符合规定要求。 5.1.1.2 贮存环境因素 贮存环境因素通常分为: a) 自然环境因素,包括:温度、湿度、大气压力、降水、太阳辐射、沙尘、霉菌、盐雾和风等; b) 诱发环境因素,包括: 1) 机械因素:如振动,冲击,加速度; 2) 大气污染:如酸性气体,二氧化硫,臭氧等; 3) 核辐射、电磁辐射和静电等。 表
16、 1列出了这些贮存环境因素及其重要性。 表 1 贮存环境因素 自 然 环 境 因 素 诱 发 环 境 因 素 环境因素 温 度 湿 度 大 气 压 力 太 阳 辐 射 雨 雪、雹等雾 风盐雾霉菌砂尘大气污染振 动 冲 击 加 速 度 电磁辐射核辐射库房贮存 A A C 0 0 0 0 0 C B C C C B 0 0 0 待用贮存 A A C C C 0 0 C B A B C C B 0 0 C 装卸 B B C 0 C 0 C B B 0 C 0 C A C 0 0 注: A最重要 ; B重要 ; C次要 ; 0不存在 。 环境因素对产品及其材料的影响及由此而诱发引起的失效汇总于表 2。
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