神舟飞船热控系统循环泵可靠性评估技术研究

神舟飞船需要配备热控系统保证航天员和飞船的各部件、仪器处于合适的温度。液体冷却回路系统是神舟飞船热控系统的关键组成部分,它是利用循环泵驱动液体强制对流循环来进行热控制的。因此循环泵成为液体冷却回路系统正常运转的关键设备。循环泵的可靠性对液体冷却回路系统的可靠性,进而对飞船整体的可靠性具有直接的影响。论文的任务就是研究出合理优越的可靠性评估方法,充分利用循环泵的各种信息和试验数据,准确地评估出循环泵的可靠性。 论文首先依据循环泵的工作原理和相关特性,结合循环泵所做试验的情况,对循环泵进行故障模式及影响分析,获得了描述循环泵性能退化的关键性能指标。 论文基于循环泵的寿命数据,运用等效指数分布最优置信下限估计方法和Bayes-weibull模型方法评估循环泵的可靠性。评估结果表明,对于循环泵试验中收集到的小样本、短时间、无故障的寿命数据,前一方法有一定的局限性,后一方法则适应性较好,能够充分利用验前信息,得到合理的评估结果。 考虑到在试验过程中对循环泵的各项性能指标进行了连续监测,积累了很多性能数据,论文进一步研究了性能可靠性评估方法。阐述了从性能角度考察可靠性的基本思想;研究了性能退化和性能可靠性概念;在此基础上,建立了描述性能可靠性的二元正态分布模型和性能退化随机过程模型。评估结果表明,在样本量很小的情况下,由于充分利用了样本的时间信息和性能信息,两种模型获得的结果符合实际,为解决小样本、长寿命、无故障情形下可靠性评估问题提供了新的技术途径。 论文最后对上述评估方法作出评价。同时从评估结果可见,循环泵的可靠性已达到设计部门的要求。