Извлеченные уроки: основные ошибки в области электротехники НАСА
Основные технические ошибки не зарезервированы для студентов. Некоторые из самых опытных инженеров-электриков в мире работают в NASA, и иногда они делают простые ошибки. Вот три рассказа из программы NASA «Уроки, извлеченные уроками».
Изучение того, как собрать базовую электронную схему, - это то, чему научит каждый растущий инженер-электрик. Некоторые из концепций, которые привели к наиболее сложным компонентам, включают в себя полярность компонента, обзор процедур испытаний и защиту от электростатического разряда. По крайней мере один раз в академической карьере инженера-электрика, ошибка будет происходить - по крайней мере один раз - с одним из этих основных уроков при сборке тестовой схемы на проектной доске.
По крайней мере, у нас хорошая компания. NASA хранит репозиторий в Интернете в так называемой программе «Уроки, извлеченные из опыта». Там, для всех, чтобы видеть, представляет собой набор записей, в которых подробно описаны проблемы, возникающие из-за ошибок, таких как обратные конденсаторы и электростатический разряд. Такие тривиальные проблемы могут привести к катастрофическим сбоям, которые стоят огромных денег и срывают жесткие графики.
Посмотрите на несколько сбоев электротехники в материалах NASA «Уроки, извлеченные уроками».
Обратная полярность конденсатора на блоке детекторов фотодиода CALIPSO
Спутниковый спутник Cloud-Aerosol Lidar и инфракрасный спутник-спутник (CALIPSO) - совместный проект между НАСА и Национальным космическим агентством Франции (CNES). Он оборудован для проведения измерений и сбора данных о климате Земли. В частности, CALIPSO наблюдает за облаками и аэрозолями в атмосфере, помогая ученым определить, какую роль они играют в общем регулировании погоды и климата на Земле.
Эта запись в репозитории NASA «Уроки извлеченных уроков» появилась с 30 июля 2006 года. Что-то простое, как обратные конденсаторы, привело к сбою в установке датчика лавинного фотодиода CALIPSO во время тестирования температуры / вакуума. Ошибка была прослежена до чертежей, которые указывали на неправильную полярность для танталового конденсатора.
Конденсатор с танутом представляет собой электролитический конденсатор, который зависит от полярности для правильной работы. Изображение предоставлено емкостью
Ошибка привела к разборке полезной нагрузки, удалению APD-детектора и ремонту некоторого ущерба, который был результатом распада. Когда полезная нагрузка была повторно интегрирована и откалибрована, некоторые квалификационные испытания были пропущены, чтобы свести к минимуму воздействие на график и стоимость.
В примечаниях к урокам рекомендуется, чтобы поляризованные конденсаторы использовались только в определенных ситуациях, потому что время жизни компонентов уменьшается при неправильном обратном смещении. Все компоненты с полярностью должны быть каталогизированы, чтобы помочь отслеживать и проверять качество.
Полярность обратного напряжения на блоке управления мощностью Magellan
Космический корабль Магеллана был запущен НАСА в 1989 году в качестве зонда для наложения поверхности Венеры и измерения его гравитационного поля.
Перед завершением космического корабля запись в архиве NASA «Извлеченные уроки» содержит информацию о том, что инженер, выполняющий тесты на блоке управления мощностью Magellan после сна и без надлежащих протоколов тестирования. Без обзора качества или процедур тестирования была допущена ошибка, и к устройству было применено обратное напряжение.
Магеллана. Изображение предоставлено NASA
Блок управления мощностью является критическим компонентом во многих системах космических аппаратов, и ошибка привела к раздутым предохранителям и поврежденным схемам. В конечном итоге ремонт был выполнен без какого-либо влияния на график запуска для космического корабля.
В заметках, извлеченных из уроков, есть комментарий, что адекватный персонал должен присутствовать во время тестирования всего оборудования для полетов с надлежащими инструкциями по испытаниям и общим обзором качества.
Электростатический разряд: угроза аппаратным средствам
В этой записи из архива извлеченных уроков НАСА была сделана общая рекомендация по рассмотрению угрозы и смягчения ущерба электростатического разряда аппаратным средствам в документе NASA «Надежность предпочтительной практики для проектирования и испытаний». В записи перечислены различные примеры, в которых отказ предотвратить ESD привел к повреждению оборудования или мог привести к его повреждению.
В одном случае ремень заземления, притягиваемый через пол, вступал в контакт с электрической розеткой, создавая искры и плавя ремни и разъемы питания во время испытаний Mars Exploration Rover. Урок заключался в том, чтобы просить, чтобы поставщики применяли надлежащие процедуры обработки ОУР.
Удар электростатического разряда увеличен. Изображение предоставлено JPL
В другой записи, ESD был определен как причина дискретного конденсатора, создающего остаточный заряд. Это привело к повреждению интегральной схемы и, в конечном счете, к сбою. Рекомендуемым уроком для изучения было то, что процедуры тестирования должны включать проверку компонентов для остаточных зарядов и замыкание конденсаторов от хранилища до установки, чтобы помочь смягчить эту проблему.
Итак, вы видите, новичковские ошибки не предназначены только для новичков. Иногда это основные уроки, которые скользят по трещинам и вызывают большие проблемы. Круиз через NASA's Lessons Learned, чтобы узнать, как профессионалы узнают из своих ошибок.
Рекомендуемое изображение, используемое любезно предоставлено NASA.