《邬显义的美篇》，浅谈“可靠性”

邬显义

先看一条最新报道。

报导结束。以下是我（邬显义）发表的一些感想。

不知道大家注意到没有，近年来我国发射的火箭、导弹成功率非常高，几乎是发射一个成功一个。包括登月的、与空间站对接往返的，发送大量北斗导航卫星的，还有上面这条新闻的。成功率非常非常高。

这涉及一个”系统可靠性”的问题。这个问题是近代才有人提出和研究的。

例如一个产品，有10项技术指标，假如每一项测后都只有90%合格，要淘汰10%，那么测完10项指标，理论上只剩下35%是合格品。

如果一台仪器上装了10种晶体管，每一种晶体管的可靠性只有90%，如果不事前删选一下，那么装成整台仪器后，最坏的结果是很可能开不起来。因为不是这个晶体管坏了就是那个晶体管坏了。

晶体管可以逐个测试一下，好的留下，不合格品的扔掉。火箭不可能说发射一下试试，好的留下，不好的报废。

那么从理论上对每一个零件规定多高的可靠性指标呢？每一个火箭由成千上万个零部件组成，你想把火箭发射的成功率达到99.99%（发射一万次失败一次），那么每一种零部件的可靠性要达到几个9呢？10个9？99.99999999%？

所以说我国的火箭导弹发射的成功率这么高，实在是一件非常非常不容易的事。

我曾经为一些“军工项目”研制过一些配套的测试设备，所以对“可靠性“略知一二。

搞军工项目是不计成本的，可以说是你要多少钱就拨给你多少钱。关键是性能（包括可靠性）要得到保证。

按照我国的国家标准，电气元件分“民品“和“军品”。军品技术参数指标比较高，项目也比较多，还要经过一些特殊项目的删选。

特殊项目有温度方面的，一般环境下工作的设备，要放在恒温箱里加热到+80℃，和-60℃，分别放若干个小时，然后再测试各项技术指标，均仍然合挌才可放行。

人造卫星上和月球车上的仪器设备就不是这个范围了，日照下会升到零上一百多度，无日照时会降到零下一百多度。

然后还要做骤冷骤热循环试验。就是从低温到高温往复循环多少次。

特殊项目的另一个是震动试验。把仪器固定在一台震动试验机上，然后以每秒钟几次到几百次的频率上下震动几个小时。震动幅度的大小为几个g~几十个g（g为加速度的单位）。

一个方向震完之后，再换一个方向震，一共要在X轴-Y轴-Z轴三个方向做振动试验。

震动试验完成后，再进行一次性能测试，不合挌的淘汰。

有的部件在某一个频率下会产生共振，这就需要把部件放在一台扫频震动台上，振动的频率会从低频慢慢加快到高频，就可以发現其共振频率是多少。（这共振频率很难通过计算获得）。如果不允许存在这个共振频率，那就要修改机械结构或者是在某个部位增加配重。

根据需要，有的还要经过盐雾腐蚀试验。因为导弹生产出来不知道哪一天会用上，尤其是储存在海岛上的一些导弹，空气湿度很大，而且含有盐雾。这需要把仪器在在一个盐雾试验箱中试验。

试想一下，经过以上这些试验，性能指标还是全部合挌，那么工作的时候还会不会出故障？只能说几率近似为0，但还不能说绝对为0。因为你试验了100个小时，而故障可能恰巧在第101小时时出现。

我过去几十年的科研生涯中，有幸参加过几项“军工项目”，为他们研制专用的测试设备。有的项目没有戴“军工项目”的帽子，但是万一出故障也会造成重大损失。例如大型水电站大坝上起吊闸门的配套仪器，紧要关头闸门打不开，就会造成特重大事故。还有在核反应堆中使用的测试仪器等，每次我除了引以为荣之外，都是绞尽脑汁，确保按期保质完成任务，对可靠性尤为重视。

这种项目经济上是不必考虑的。有可能为了解决一个小问题，专门到河南跑一次。

元器件都是采购军品的，用最高档的。如果有美国的好的产品，就审请外汇千方百计买到手。插头座都买镀金的带锁紧的。印刷线路板装配测试合格后，都放在恒温箱里和震动台上经受考验，最后两面都喷上环氧树脂绝缘漆。有的仪器箱子里装两套仪表，万一其中一套出故障了可以马上切换到另一套，使工作不会中断

最后我还是要说，我国的火箭、导弹发射的成功率那么高，这是无数人付出无尽心血的结晶。向这些无名英雄致敬！

后记。

有人问我这是什么时候的消息？我上“腾讯元宝”上查了一下，答复如下：