老化的电子设备可能限制核武器的可靠性

通过2021年3月11日,

据报道,随着电子时代的到来,核武器系统中使用商用现货(COTS)电子部件可能会以难以预测的方式降低美国核武库的可靠性新披露的报告杰森科学顾问团的成员

“武器系统中的大多数电子材料和部件在系统寿命的大部分时间里都是不带电的”——而核武器的寿命可以长达几十年。“确定成功执行一个高要求的、短时间的、在长时间内处于休眠状态的系统操作序列的可靠性挑战了我们建模、预测和满足系统性能要求的能力,”提交给国家核安全局的JASON报告说。

“不管是否使用COTS材料,在40-60年的无监控存储后实现可靠性能的目标对电子组件和电气子系统和系统来说都是困难的,甚至是不现实的挑战。”看到电子材料老化JSR-20-2B报告,2020年11月。

JASON小组提出了15项建议,用于在美国核储备的长期条件下识别和检测电子故障模式,并验证电子可靠性。

休眠数十年的电子产品的典型失效模式与常规使用的不同。但是,对可靠性的关注当然并不仅限于核武器。

该报告指出:“航空、航天、汽车和医疗设备行业面临着类似的设计和组装挑战——确保使用商用部件制造的电子产品的可靠性能和极低的故障率,通常用于重要的应用。”

因此,JASONs说,NNSA应该与国防部、NASA和其他机构合作,分享相关知识,并开展“前瞻性的重点材料研究和开发项目. . . .”只要消费电子产品继续迅速变化,这一点就依然重要;没有一个现成的解决方案可以解决与材料老化和长期休眠COTS电子系统可靠性相关的挑战。”

与此同时,NNSA还应追求“通过在现场进行的子系统测试实现定期监控的组件和子系统设计,以确保电子组件的可靠运行。”

在军事项目中,COTS电子系统的系统采用部分是由国防部长威廉·佩里1994年的一份备忘录推动的,规范和标准——做生意的新方式鼓励国防部增加对商业技术的依赖。

JASONs指出,在过去,电子部件是专门为每种武器系统设计和制造的。“传统上,在武器系统中,使用定制部件,对部件制造商施加了强有力的控制;可靠性仍需评估。”

但今天,“军方仍然只是电子市场的一小部分,因此不能指望单独推动新产品、提高质量或提高可靠性。”

因此,“NNSA在采用COTS电子组件时,应该对其长期稳定性和可靠性持怀疑态度,因为这些组件的设计和制造是基于有限使用寿命的商业产品的应用,”JASONs说。

杰森的报告3月9日,美国核安全局根据《信息自由法》发布了这份报告,其中对“有关核武器计划未来”的某些审议性信息进行了涂黑。

类别:核武器