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摘要
为了对空间可重复锁紧装置在轨执行多次锁紧分离动作的任务可靠性进行评估，针对装置在轨受到航天器交会对接冲击和空间环境下性能退化综合作用的特点，建立了考虑冲击与退化相依竞争失效的可靠性评估模型。首先，以空间可重复锁紧装置的功能、结构及工作原理为出发点，结合在轨主要故障模式确定可靠性特征量。其次，同时考虑在轨承受极端冲击和累积冲击两种情况，构建冲击作用下的性能退化模型，并针对装置小子样、高可靠、长寿命特点，采用加速退化试验和贝叶斯方法进行模型参数估计。然后，基于冲击与退化过程的相依竞争失效理论，建立装置可靠性评估模型。最后，以某型号空间可重复锁紧装置为例，开展装置在轨冲击承载模拟试验及加速性能退化试验，同时融合相似产品历史试验数据，采用贝叶斯公式进行模型参数估计，得到装置可靠度函数曲线。研究结果表明，装置在轨运行25 a后仍能以0.973的高可靠度运行，评估结果符合工程实际；运用所提出的方法及模型，能够紧扣装置在轨任务工况，结合试验和研制数据综合进行可靠性评估，为在轨任务可靠性分析提供了有效的技术途径，为设计改进和使用策略制定提供了理论依据。
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单位中国空间技术研究院; 北京卫星环境工程研究所; 北京控制工程研究所
