1 前言

某型探照灯由高亮LED阵列组成，主要用于舰船之间航行通讯、救生、警戒及远距离搜索目标等。鉴于该型探照灯样品数量少（仅2台），且MTBF最低可接受值不小于10000h，仅按《GJB899A-2009可靠性和验收试验》中21号方案设计可靠性试验方案至少需要5500h。为解决样本少，指标高造成的成本过高、试验时间长等问题，本实验室结合《GB/T 34986-2017产品加速试验方法》的要求，在原可靠性试验剖面的基础上，选取适当的加速因子，采取应力加速的方式评价样品的可靠性指标。

2 方案设计

2.1 统计试验方案

采用GJB 899A-2009中的定时截尾统计试验方案21，统计试验方案的具体参数见表1。

表1 统计试验方案

某型探照灯的可靠性试验总有效时间为：

T1＝1.1×10000h=11000h

被试品数量为2台，其单台试验时间为5500h（11000h÷2）。

由此可见，本次可靠性试验的时间非常长，约7.6个月。这不仅是对受试样品的考验，而且也是对承试方的考验，既增大了承制方的试验成本，也增加了承试方的保障难度。

为此，承制方、承试方与第三方在充分沟通的基础上，借鉴《GB/T 34986-2017产品加速试验方法》的要求，通过调整被试品在可靠性鉴定试验过程中所经历的温度、湿度、振动等应力进行加速，以获得相应的加速因子，缩短可靠性试验时间。

2.2 加速试验方案

按照《GB/T 34986-2017产品加速试验方法》的要求，结合某型探照的安装位置和使用条件，导致其发生故障的环境应力主要包括温度、湿度、电压、温度变化和振动等，如何确定其加速应力并有效评价其可靠性指标显得尤为重要。

2.2.1 加速应力的确定

根据某型探照灯的安装位置和使用条件，结合其可靠性鉴定试验剖面的应力参数，分别对其在生命周期内所经历的温度、湿度、振动、供电等应力进行对比分析如下：

（1）考虑某型探照灯的元器件适用高温极限为85℃，使用环境高温为65℃，高温应力的加严空间不充裕，加速不明显，且过于接近高温极限的加严应力容易引起元器件的过早失效；

（2）考虑某型探照灯的工作环境湿度最大达到95%RH，且在热浸剖面46h段内，仅28h～35h段内（鉴于保密要求，本文不附温湿度剖面图）的湿度为25%RH，其余阶段基本处于95%RH的高湿阶段；占整个应力的加严空间不充裕，加速不明显；

（3）考虑某型探照灯日常工作中采用极限高/低电压变化开展探测、通信等工作模式，电压应力不存在加速空间；

（4）考虑到振动应力为引起其疲劳损伤的主因，且加速空间较为充裕，拟作为本次加速的唯一应力。

2.2.2 加速振动应力 

根据《GJB899A-2009可靠性鉴定和验收试验》的要求，结合某型探照灯的安装位置，选取B3.4.2.2的试验剖面作为其参考试验剖面，在保持温度、湿度、振动和电应力剖面不变的条件下，通过增加振动量级缩短时间。

2.3 整机加速

2.3.1 加速试验模型

为了得到整机的加速因子，进行如下假设：

（1）激发相同失效模式的应力加速因子之间为乘积关系；

（2）激发不同失效模式的应力加速因子之间为相加关系。

《GB/T 34986-2017产品加速试验方法》中7.2.3条款规定温度循环应力和振动应力激发相同的失效模式，因此整机加速因子为：

2.3.2 加速因子的获取

2.3.2.1 加速因子评定

2.3.2.2 常规振动图谱与加速振动图谱对照图

根据GJB899A-2009中B3.4.2.2试验剖面规定的振动图谱如下所示：

通过加速因子的评定与获取，对照初始谱型和加速谱型，确保某型探照灯在可承受加速应力的条件下，获得其加速因子ATD=6.55

2.3.3 加速试验时间

由上述计算可知，某型探照灯的可靠性试验总有效时间为11000h，经加速后其可靠性试验总有效时间缩短为839.7h，其单台试验时间约为419.85h。

3 结束语

本可靠性试验方案经各方专家评审一致认为在《GJB899A-2009可靠性和验收试验》的基础上，充分考虑《GB/T 34986-2017产品加速试验方法》中的应力加速试验方案，通过认真分析某型探照灯的安装位置、适装平台、环境应力，在规定的温湿度剖面上施加相应加速振动应力圆满完成了可靠性鉴定试验。

实践证明：通过某型探照灯的加速可靠性试验的设计、验证并获得成功，说明本可靠性试验方案的设计是合理和有效的，为我们以后在评价产品的高可靠性指标方面提供了良好的借鉴。