专家观点|宇航EEE元器件的规范体系(7)

观点来源:大国重器专家组成员 张伟

欢迎更多专家和同仁加入我们分享您的观点。

这个系列来自于已故的德国元器件专家Rudolf Theis博士,他是德国TESAT公司元器件部的首任部长,也是ESCC体系的奠基人之一。他对中国非常友好,在70多岁高龄的时候,还亲自到中国元器件生产厂指导质量改进工作,并最终促成了中国宇航元器件(钽电容)向欧空局项目的第一单出口。也为CAST元器件规范体系的建立提出了很多中肯的意见。2010年,他曾经应邀来到北京,给国内的顶尖的元器件专家做过一个系统的讲座,讲述世界范围内宇航EEE元器件的标准的历史和现实情况。

我与老先生素未谋面,但机缘巧合之中,得到了老先生的一份讲义。此后多年,这份讲义一直为我学习和理解宇航元器件相关知识提供了认知框架。某种意义上,老先生是我成长路上的一位“传灯人”。今天,我想把一直珍藏的讲义,拿出来分享。在汪洋的信息中,正本清源。也希望可以点亮更多爱智求真的同行从业者。

再一次向老先生表达我的敬意!

前面五篇完整讲了从无到有建设一个高可靠元器件规范体系需要考虑的各种要素:
组织架构和任务
基本要求
可能的选项
设计规范体系时必须考虑的一些附件因素
规范体系与元器件的拥有成本之间的关系
随后的几篇将会介绍世界范围内出现过的规范体系和它们的发展历程,分别包括:
美军标MIL体系
NASA元器件规范体系
ESCC元器件规范体系
ECSS规范体系
JAXA规范体系
CECC规范体系
各种企业内部规范体系
ESA PSS规范体系

NASA元器件规范体系

1 历史

  • 1970年代,为编制“NASA标准元器件清单”(MIL-STD-975)和诸如“NASA元器件应用手册”之类的支持文档 (MIL-HDBK-978),由马歇尔空间飞行中心(MSFC)做为牵头中心,组建了NASA元器件项目办公室(NASA Part Project Office, NPPO);

  • 在1980年代,NPPO被移至戈达德太空飞行中心(GSFC);

  • 在1990年代中期,随着采办改革,NASA和国防部的DSCC都经历了一次革命。从规定性的“ MIL规范”过渡到(厂家自主的)“性能规范”;

  • 此时,NPPO在MIL规范体系中作为NASA的元器件技术代言人的角色似乎已经不再必要;

  • 1999年,以JPL为牵头中心,将NPPO重组为NASA EEE元器件和包装(NEPP)计划;

  • 今天,NEPP是NASA元器件规范的主管部门。

2 体系结构

  • NASA是MIL规范体系建设和维护的积极成员。2000年,NEPP将该任务转给了NASA EEE元器件保证组(NEPAG)。;

  • 仅在没有合适的MIL规范的情况下,才会使用已有的NASA规范或建立新的NASA规范;

  • 现有大约有100份NASA规范,其中一些规范非常古老(1970年代和1980年代);

  • 现有规范主要针对连接器和继电器,还涵盖了一些电阻器,热敏电阻,加热器和一个LED二极管

  • 不同规范之间的内容通常非常不统一,一份文档中给出了单个元器件类型的所有要求(没有拆分为通用规范/总规范和详细规范)

  • 在大多数规范中,仅规定了元器件的机械和电气特性以及筛选要求,并且仅在某些附件中规定了质量保证要求;在大多数规范中,没有定义鉴定要求;

  • 仅在少数鉴定规范中指定以下内容:

    • 必须根据参考的MIL规范进行认证,

    • 符合本规范的元器件应为已获得NASA / GSFC鉴定的产品(但未给出进一步的鉴定要求)。

3 QPL

  • (NASA规范体系中)只有一个“ QPL”,但没有“ QML”,

  • 在“QPL”的“简介”一章中写着:

    • 戈达德空间飞行中心(GSFC)已编制了合格零件清单目录(QPLD),用于采购受NASA / GSFC规范约束的产品。

    • 仅当无法从MIL规范或其他政府控制的规范中采购到可接受的宇航元器件时,才编制这些规范。

    • 此QPLD中的产品清单不确定是否满足最新发布的适用GSFC采购规范中的鉴定要求。

4 元器件选择、筛选和鉴定的指导

  • NEPP已发布编号EEE-INST-002的文件,其中提供了有关NASA项目中18个最常用零件类别的选择,筛选,鉴定和降额说明。

  • 本文档旨在建立用于NASA GSFC空间飞行项目的EEE元器件的选择,筛选,鉴定和降级的基准标准。该文件应提供一种机制,以确保在预算限制内满足任务可靠性目标的空间硬件的制造中使用适当的元器件。

  • 该文件涵盖了三个不同的质量等级:

    • 级别1:这个级别的元器件选择和处理,是为了满足最高级别可靠性和最低风险等级的任务 。

    • 级别2:这个级别的元器件选择和处理是针对中低风险的任务,并受成本限制和任务目标的平衡。

    • 级别3:由于缺乏正式的可靠性评估,筛选和鉴定,元器件固有地具有高风险或未知风险。

  • 在每个质量等级的文件中,主要对适用的MIL规范的筛选和鉴定的详细测试要求进行了分析,如果需要,还可以提出附加要求或修改要求

作者简介:张伟,无锡海瑞航天信息科技有限公司 总经理,高可靠元器件从业者,原航天五院进口元器件采购处副处长,原德国TESAT-SPACECOM中国业务代表

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