本书系统梳理了导弹贮存、任务剖面、贮存寿命、寿命试验、延寿等相关概念，分析了影响导弹贮存寿命的环境因素、贮存失效模式及失效机理，给出了一种依据风险优先数大小确定寿命薄弱环节的排序方法；以舰载导弹为主要研究对象，分析了舰载导弹在其贮存期内各典型任务剖面下的环境载荷，给出了年度环境载荷谱编制方法，并编制了典型的年度环境载荷谱；系统归纳了现有加速寿命模型和加速寿命方程，给出了常用寿命分布和不同环境应力下加速因子的计算方法；根据加速寿命试验的基本要求设计了以年度为周期的舰载导弹关键分系统及整弹的加速寿命试验；简要总结了最小二乘和最大似然统计方法，建立了基于退化数据和随机过程的性能退化模型，给出了常规应力下可靠性和贮存寿命的预测方法；最后，提出了采用高加速寿命试验信息确定加速寿命试验应力的技术途径，给出了面向延寿的高加速寿命试验方法。

本书内容力求完整、实用，可为导弹加速寿命试验设计、贮存寿命预测、导弹定寿和延寿提供理论依据和技术支撑，可作为该领域研究生和高年级本科生的教学参考用书，也可供从事导弹保障、管理和可靠性领域的工程技术人员学习参考。

目录

第 1 章 绪论

1.1 贮存与贮存期

1.2 导弹寿命

1.2.1 贮存寿命

1.2.2 使用寿命

1.2.3 失效与故障

1.3 寿命剖面和环境载荷

1.3.1 寿命剖面

1.3.2 环境载荷

1.4 导弹延寿

1.4.1 导弹延寿的含义

1.4.2 导弹延寿的主要方法

1.4.3 导弹贮存延寿技术路线

1.5 寿命试验

1.5.1 自然（现场）贮存寿命试验

1.5.2 实验室模拟贮存寿命试验

1.5.3 加速贮存寿命试验

1.5.4 三种贮存寿命试验技术比较

1.6 加速试验

1.6.1 加速寿命试验

1.6.2 加速退化试验

1.6.3 加速寿命试验与加速退化试验的联系与区别

1.7 基于环境载荷的加速寿命试验技术

1.7.1 贮存环境载荷谱编制

1.7.2 失效模式和机理分析

1.7.3 薄弱部件加速寿命试验

1.7.4 分系统 / 整机加速寿命试验

1.7.5 全弹加速寿命试验与评估

1.8 本章小结

第 2 章 贮存环境影响因素分析

2.1 环境载荷主要因素

2.1.1 自然环境因素影响分析

2.1.2 诱导环境因素影响分析

2.2 环境因素影响和典型失效模式

2.3 贮存环境载荷分析

2.3.1 导弹贮存环境

2.3.2 库房贮存环境载荷分析

2.3.3 舰上值班环境载荷分析

2.4 运输环境载荷分析

2.4.1 公路运输条件下振动载荷

2.4.2 公路运输条件下冲击载荷

2.5 本章小结

第 3 章 环境载荷谱编制

3.1 舰载导弹任务剖面

3.2 舰载导弹环境载荷谱

3.3 环境载荷监测系统设计

3.3.1 环境监测系统

3.3.2 振动参数监测系统

3.4 环境载荷谱编制

3.4.1 库房贮存环境数据及统计处理

3.4.2 舰上值班环境数据及统计处理

3.4.3 公路运输数据及统计处理

3.5 基于环境载荷的贮存环境载荷谱编制

3.6 本章小结

第 4 章 失效模式和失效机理分析

4.1 舰载导弹的结构组成

4.2 贮存失效模式及失效机理分析

4.2.1 分析方法

4.2.2 导弹贮存失效模式及失效机理分析

4.2.3 导弹弹体失效模式及失效机理分析

4.2.4 巡航发动机失效模式及失效机理分析

4.2.5 助推器失效模式及失效机理分析

4.2.6 弹上电子电气系统失效模式及失效机理分析

4.2.7 引信失效模式及失效机理分析

4.2.8 战斗部失效模式及失效机理分析

4.2.9 弹上火工品失效模式及失效机理分析

4.3 弹上分系统失效排序

4.3.1 基于贝叶斯方法的失效模式发生概率

4.3.2 数据处理过程

4.4 本章小结

第 5 章 加速寿命模型

5.1 加速寿命试验的前提

5.2 加速寿命模型的概念及加速寿命方程的分类

5.2.1 加速寿命模型的概念

5.2.2 加速寿命方程的分类

5.3 寿命分布模型

5.3.1 寿命与环境应力的关系

5.3.2 基本概念

5.3.3 指数分布

5.3.4 正态分布

5.3.5 对数正态分布

5.3.6 韦布尔分布

5.3.7 极值分布

5.4 加速寿命方程

5.4.1 单应力加速寿命方程

5.4.2 多应力加速寿命方程

5.4.3 统计加速寿命方程

5.4.4 振动加速寿命方程

5.4.5 温度 - 电应力加速寿命方程

5.4.6 温度 - 振动加速寿命方程

5.4.7 复合应力加速寿命方程

5.5 加速因子

5.5.1 加速因子的不同表征

5.5.2 常用寿命分布的加速因子

5.5.3 不同环境应力下的加速因子

5.6 本章小结

第 6 章 基于贮存环境载荷谱的加速寿命试验设计

6.1 加速寿命试验设计方法

6.1.1 确定加速寿命试验类型

6.1.2 确定加速寿命试验应力水平

6.1.3 加速寿命试验子样选取

6.2 整流罩加速寿命试验设计

6.2.1 低温加速寿命试验设计

6.2.2 高低温交变加速寿命试验设计

6.2.3 高温 / 高湿加速寿命试验设计

6.2.4 高温老化加速寿命试验设计

6.2.5 整流罩加速寿命试验方法

6.3 弹上电子电气系统加速寿命试验设计

6.3.1 弹上电子电气系统自然贮存特点分析

6.3.2 弹上电子电气系统加速寿命试验设计方案

6.3.3 弹上电子电气系统加速寿命试验方法

6.4 助推器 / 战斗部加速寿命试验设计

6.4.1 助推器 / 战斗部自然贮存特点分析

6.4.2 助推器 / 战斗部加速寿命试验设计方案

6.4.3 助推器 / 战斗部加速寿命试验方法

6.5 全弹级加速寿命试验方法

6.5.1 加速贮存 / 值班寿命试验

6.5.2 加速运输寿命试验

6.5.3 全弹级加速寿命试验谱

6.6 本章小结

第 7 章 加速寿命试验数据统计

7.1 加速寿命试验的数据类型

7.2 完全数据和最小二乘法

7.2.1 正态分布的最小二乘法

7.2.2 韦布尔分布的最小二乘法

7.3 截尾数据和最大似然法

7.3.1 数据

7.3.2 模型

7.3.3 似然函数

7.3.4 模型系数的最大似然估计

7.3.5 Fisher 矩阵和协方差矩阵

7.3.6 函数与其方差的估计

7.3.7 近似正态置信区间

7.3.8 近似似然比置信区间

7.4 本章小结

第 8 章 基于退化数据的寿命预测方法

8.1 面向退化数据的可靠性建模与统计分析方法

8.1.1 Pieruschka 假定

8.1.2 面临的主要问题

8.1.3 可靠性建模分析与贮存寿命预测方法

8.2 面向随机过程的性能退化建模方法

8.2.1 基于加速退化模型的参数识别方法

8.2.2 维纳退化模型中应用参数识别方法

8.2.3 伽马退化模型中应用参数识别方法

8.2.4 逆高斯退化模型中应用参数识别方法

8.3 建立相关参数的加速寿命模型

8.4 模型参数的估计方法

8.4.1 极大似然估计法的应用

8.4.2 最小二乘估计法的应用

8.5 预测常规应力下产品的可靠性或贮存寿命

8.6 仿真验证加速系数不变原则

8.7 本章小结

第 9 章 高加速寿命试验与加速寿命试验

9.1 高加速寿命试验

9.1.1 基本概况

9.1.2 高加速寿命试验与加速寿命试验的联系与区别

9.2 高加速寿命试验基本原理

9.2.1 试验原理

9.2.2 高加速寿命试验的应力极限

9.3 高加速寿命试验方法

9.3.1 高加速寿命试验的基本流程

9.3.2 高加速寿命试验的剖面设计

9.4 面向贮存延寿的高加速寿命试验方法

9.4.1 样本选取方法和试验流程

9.4.2 失效判据及终止条件

9.4.3 设备选取和试验件安装方法

9.4.4 试验参数确定方法

9.4.5 试验剖面设计

9.5 基于温度工作极限的加速寿命试验

9.5.1 加速寿命试验方案设计

9.5.2 加速因子计算

9.6 本章小结

参考文献

前言

导弹是一种携带战斗部，依靠自身动力装置推进，由制导控制系统导引飞行至目标，并摧毁目标的精确打击武器，具有 “长期贮存、一次使用” 的特点。每型导弹定型时都规定了明确的贮存寿命，对于到达规定贮存寿命的导弹，存在弹上个别部件可能会出现技术性能不满足要求、整体可靠性下降等问题。如需继续使用，则要开展导弹延寿工作，确定其后续能够继续使用的可能性和新的贮存期限，否则可能会导致导弹不能完成作战任务，甚至出现安全问题。

加速寿命试验是开展导弹延寿、预测导弹寿命的一项关键技术，它是在不改变导弹及其部件失效机理的前提下，通过对其施加高于正常服役环境下的应力水平，加快其性能退化或失效过程，缩短导弹及其部件由特定失效机理所引起的失效时间，据此评估或预测导弹及其部件在正常服役条件下的贮存期限。

本书的主线是加速寿命试验的理论和方法，以舰载导弹的通用模型和概念为基础，广泛收集和整理公开文献资料，根据舰载导弹寿命期内各任务剖面确定其环境载荷谱，通过加速因子转换得到等效加速寿命试验谱。舰载导弹是在舰上担负战斗值班任务，平时在技术阵地贮存的一类导弹，由于特殊的使用环境，舰载导弹在规定的寿命期限内，要反复经历包括库房贮存、技术准备和测试、转载和运输、战斗值班等属于 “贮存” 范畴的任务剖面，以及属于 “使用” 范畴的 “发射” 任务剖面，在舰载导弹寿命期限内的各个任务剖面中，导弹经历的环境条件对其寿命的影响程度各不相同。需要针对舰载导弹整机或组成部分开展失效模式和失效机理分析，确定影响导弹寿命的薄弱环节和敏感应力；根据影响导弹寿命的薄弱环节、敏感应力和相应的加速寿命试验谱实施加速寿命试验；根据试验和服役数据，开展导弹可靠性评估，根据可靠性水平的变化趋势进行贮存寿命预测。

本书共 9 章。第 1 章介绍导弹贮存、延寿和加速寿命试验等基本概念。第 2 章根据舰载导弹的常规服役环境，分析影响导弹及其各部件的环境因素，总结典型的失效模式，并对主要任务剖面下的环境载荷进行分析。第 3 章设计舰载导弹环境载荷监测系统，给出不同任务剖面下环境载荷谱的编制方法，编制出舰载导弹基于环境载荷的贮存环境载荷谱。第 4 章基于故障树分析（FTA）和故障模式、机理及影响分析（FMMEA），按照舰载导弹的通用组成，分析弹上各分系统可能出现的失效模式、失效机理、可能产生的影响以及失效的可能原因，给出一种导弹各分系统的失效危害度的排序方法，确定出薄弱环节和敏感应力。第 5 章梳理总结了各种应力下的加速寿命模型，重点分析高温 / 高湿、低温老化、温度循环、高温老化、振动冲击等加速寿命模型，给出相应的加速因子计算公式。第 6 章从加速寿命试验类型、加速试验应力水平和子样选取等方面给出加速寿命试验的设计方法；以 1 年为周期，采用按年度循环的思路设计出典型分机以及整弹的加速寿命试验方案。第 7 章针对完全数据和截尾数据两类数据，分别阐述最小二乘法和最大似然法的加速试验数据统计分析，得到寿命参量的点估计和区间估计，并用于检验模型和数据的有效性。第 8 章给出一种基于维纳（Wiener）退化模型的面向加速退化试验数据的建模与寿命预估方法，基于失效机理不变原则，构建加速退化模型及其参数识别方法，解决基于经验建模误差较大的问题。第 9 章在给出高加速寿命试验基本原理的基础上，分析高加速寿命试验与加速寿命试验的区别和联系，提出面向贮存延寿的高加速寿命试验方法，以合理选择温度应力为案例，设计基于温度的高加速寿命试验方案。

本书由韩建立、刘晓娣、侯松高、徐荷、韩长林、陆巍巍著。全书由韩建立负责纲目策划、设计和统稿，同时负责绪论、高加速寿命试验等内容的编写；刘晓娣负责导弹加速寿命模型等内容的编写；侯松高负责加速寿命试验设计等内容的编写；徐荷负责加速寿命试验数据统计分析等内容的编写；韩长林负责环境载荷谱编制等内容的编写；陆巍巍负责贮存环境影响因素分析等内容的编写。编写过程中，得到了作者所在学院和教研室的大力支持，在此表示深深的谢意。本书借鉴了国内外专家学者的相关研究成果，并列于参考文献，在此一并表示感谢。限于编写人员水平有限，疏漏或不足之处在所难免，有些观点和方法难免有一定的局限性，诚恳希望同行专家和读者不吝指教。

作者

2025 年 10 月