美國宇航局最近在國際空間站上的失誤是由于一個基本的工程錯誤。

基本的工程錯誤不是留給學生的。世界上一些最有成就的電氣工程師為 NASA 工作——有時他們會犯一些簡單的錯誤。以下是 NASA 的經(jīng)驗教訓計劃中的三個故事。

學習如何組裝基本的電子電路是每個新興電氣工程師都會學習的內(nèi)容。最難理解的一些概念包括組件極性、審查測試程序和防止靜電放電。在電氣工程師的學術(shù)生涯中，至少會發(fā)生一次錯誤——至少一次——在項目板上組裝測試電路時，其中一個核心課程會發(fā)生錯誤。

至少我們相處得很好。美國國家航空航天局在他們所謂的“經(jīng)驗教訓計劃”中保留了一個在線存儲庫。所有人都可以看到，那里有一系列條目，詳細說明了由反向電容器和靜電放電等錯誤引起的問題。這些微不足道的問題可能會導致災難性的失敗，從而導致?lián)p失巨額資金并破壞緊張的日程安排。

以下是 NASA 的經(jīng)驗教訓文件中的一些電氣工程事故。

CALIPSO雪崩光電二極管探測器組件上的反向電容器極性

云氣溶膠激光雷達和紅外探路衛(wèi)星觀測 (CALIPSO) 衛(wèi)星是 NASA 和 CNES（法國國家航天局）的聯(lián)合項目。它具備測量和收集地球氣候數(shù)據(jù)的能力。特別是，CALIPSO 監(jiān)測大氣中的云和氣溶膠，幫助科學家確定它們在地球天氣和氣候的整體調(diào)節(jié)中所起的作用。

NASA 的經(jīng)驗教訓存儲庫中的此條目來自 2006 年 7 月 30 日。在熱/真空測試期間，像反向電容器這樣簡單的事情導致 CALIPSO 的雪崩光電二極管探測器組件出現(xiàn)故障。該錯誤可追溯到設計圖紙，該圖紙表明鉭電容器的極性錯誤。

鉭電容器是一種電解電容器，它取決于極性以獲得適當?shù)男阅?。圖片由 caperguide.com提供。

該錯誤導致了有效載荷的拆卸、APD 探測器的拆除以及因解體而造成的一些損壞的修復。當有效載荷重新集成和校準時，一些資格測試被跳過，以幫助最大限度地減少對進度和成本的影響。

在經(jīng)驗教訓筆記中，建議僅在某些情況下使用極化電容器，因為當反向偏置不正確時，組件的壽命會縮短。應將所有具有極性的組件編入目錄，以幫助進行質(zhì)量保證跟蹤和檢查。

Magellan 電源控制單元上的反向電壓極性

麥哲倫宇宙飛船于 1989 年由美國宇航局****，作為探測金星表面并測量其引力場的探測器。

在航天器完成之前，美國宇航局的經(jīng)驗教訓檔案中的一個條目詳細介紹了一名工程師在下班后在沒有適當測試協(xié)議的情況下對麥哲倫動力控制單元進行測試。如果沒有質(zhì)量保證概述或測試程序，就會出現(xiàn)錯誤并在設備上施加反向電壓。

電源控制單元是許多航天器系統(tǒng)中的關鍵部件，錯誤導致保險絲熔斷和電路損壞。最終，維修工作對航天器的****時間表沒有任何影響。

在經(jīng)驗教訓筆記中，有一條評論指出，在所有飛行硬件的測試過程中，應有足夠的人員在場，并概述適當?shù)臏y試程序和質(zhì)量保證概述。

靜電放電：對硬件的威脅

在 NASA 的“經(jīng)驗教訓”檔案中的這個條目中，提出了一般性建議，即在 NASA 的“設計和測試可靠性首選實踐”文檔中考慮靜電放電對硬件造成的威脅和減輕損害。該條目列出了未能防止 ESD 導致或可能導致硬件損壞的各種示例。

在一個案例中，一條被拖過地板的接地帶與電源插座接觸，在火星探測車測試期間產(chǎn)生火花并熔化接地帶和電源連接器。教訓是要求供應商使用正確的 ESD 處理程序。

靜電放電損害放大。圖片由噴氣推進實驗室提供。

在另一個條目中，ESD 被確定為分立電容器積聚殘余電荷的原因。這導致集成電路損壞，并最終導致故障。建議學習的經(jīng)驗是，測試程序應包括檢查組件的剩余電荷和從存儲到安裝的短路電容器，以幫助緩解此問題。

所以，你看，新秀失誤并不僅僅留給新秀。有時，基本的教訓會從裂縫中溜走并造成大問題

審核編輯 ：李倩