李艳霞 秦吉良 张维 黄栩 王伟*
对导弹武器装备维修性工作的几点思考
李艳霞 秦吉良 张维 黄栩 王伟*
当前,导弹武器装备的现代化水平和复杂化程度日渐增长,可以预见未来战争中对维修的依赖性将不断增大,只有通过不断地维修、保持和恢复武器装备的工作性能,才能使其处于完好的工作和战斗准备状态,充分发挥其战术技术性能和作战效能。
1.国外维修性工作情况
维修性的基本定义为,产品在规定条件下和规定时间内完成对故障的维修,进而使其保持或恢复规定功能状态的能力。其中,规定条件是指维修场地、维修设施与设备、维修工具、维修人员等;规定时间是指完成维修预定的时间。
20世纪50年代,美国军用武器装备的维修工作量大、维修费用高,国防部每年用于各种维修的费用几乎占到国防预算的25%,这个突出问题引起了各方重视。50年代后期,美国罗姆航空发展中心等部门开展了维修性设计研究,探索性地增设电子设备维修检查窗口、测试点、显示及控制器等,以改进电子设备的维修性设计,并出版了有关的报告和手册;后来又陆续提出了以满足维修时间为指标的维修性定量参数,以及维修时间分布和具体的维修性度量参数,为开展维修性设计、分析、试验验证等工作打下了良好基础。
1975年,NASA编写出版了《维修工程技术》一书,标志着维修性工程已具有了一套系统的理论方法。从80年代初开始,美国又对有关标准进行了修订完善,以促进维修性工程的不断发展。
除美国外,日本在维修性设计方面也提出了很多方法,对其它国家维修性设计工作的开展具有很好的借鉴意义。
2.国内维修性工作情况
我国自20世纪70年代末引入维修性工程以来,在军队内外影响日益增大。结合军用武器装备研发实际,我国除了颁布实施和正在制定一系列与可靠性、维修性以及维修性工程有关的国家军用标准、规范和条例外,维修性工程理论与方法也已逐渐被广泛应用于保障决策、维修改革以及现役装备可靠性与维修性的改进中,预期效果将在我国新一代武器装备的研制、生产与使用维修中进一步体现。
3.航天企业现有武器装备维修性工作
按照质量体系及程序文件等要求,航天企业根据型号战术技术指标中对维修性工作的要求及各型号具体特点制定了型号维修性大纲,规定了各研制阶段将要开展的维修性工作项目及其细化要求,主要包含维修性设计、分析、试验、管理及评价等各方面工作,明确了三级维修体制;在初/试样阶段提出维修性评估大纲,并于定型阶段综合开展维修性分析评价。
针对在役型号开展定期年检,对过程中发现的问题视情况进行应急小修及返厂维修,或有计划地定期整修与大修,从而为延长武器装备的贮存期和服役期作出了贡献,也对改进其它新研型号的维修性、可靠性设计提供了参考依据。
综合国内外维修性工作的发展及现状分析,从总体上讲,维修性与可靠性工作在武器装备型号工程中并没有得到并行开展,型号维修性工作滞后于可靠性工作;而且由于武器装备的使用条件恶劣,出现故障的危害大,使其维修性显得更为重要。长期以来,武器装备的维修性水平虽然在不断提高,但与武器装备的跨越式发展相比仍明显滞后,其维修性工作的不足之处主要有以下几个方面:
1.设计之初没有考虑装备的维修性
由于我国武器装备的研制起步较晚,前期研制重点关注的是解决有无问题,中后期发展更多的是关注导弹的覆盖射程、发射方式、弹头的毁伤效果、突防能力、打击目标的多样化、机动能力等指标,并未将装备的维修性作为重要的指标来考虑,致使装备交付部队后暴露出一些保障性不足及维修不便等问题。
2.缺少试验验证及相关的数据信息
虽然在以往武器装备型号的战术技术指标中提出了维修性指标要求(包括定性与定量要求),但没有在研制过程中系统地开展维修性设计、分析和试验验证工作,也没有安排各项工程研制试验对故障的纠正或补偿过程采集、积累维修性数据,使得相关试验数据不足,定量化程度不够,对武器装备定型阶段维修性评估工作造成极大的影响。
3.科研与实践没有得到有机结合
近些年,虽然武器装备研制部门已开展了一些维修性研究工作,取得了一定成果,但在这个过程中并没有做到将研究工作与实践相结合,造成许多研究成果没有得到实践的检验验证,无法形成良性循环。加之各个部队对装备维修的重视程度不同,以及对装备维修管理的方法也各有不同,进而影响了装备维修性水平的整体提升。
1.在型号研制之初开展维修性设计工作
产品的可靠性越好,故障也就越少,排除、预防故障所需的人力、物力和时间消耗就越少,部队的维修保障负担也就越轻。由此可见,维修性是产品设计赋予的使其维修简单、迅速和经济的一种固有属性,取决于产品的结构、连接方式、安装等特性。
某些装备产品的研制实践表明,仅在研制阶段提出要求,到了方案定型乃至产品样机生产阶段才考虑维修性设计、分析、试验验证等工作就为时已晚,而再进行更改,付出的时间、费用代价也将更大。因此,需要各级产品设计师系统运用符合产品特点的维修性设计措施,如简化产品及维修操作、标准化和互换性、可检测性、维修安全性、维修的人素工程等,在装备研制之初就开展维修性设计工作。
2.对维修性工程实施统一集中管理
维修性工程是贯穿于武器装备设计、生产、试验和使用各阶段的连续管理与技术活动,涉及各部门和多方面的资源条件,所以必须要加强和协调对维修性工程的统一集中管理。
导弹武器系统想要满足用户的维修性要求,就需要在研制过程中对各种有关维修性设计、分析、试验等方面的工作进行有计划、有顺序的管理。例如,对维修性各项工作的监督与实施,将研制过程中相关维修性数据信息及时按照要求进行收集、梳理、分析、传递等。同时各型号应根据要求结合产品自身特点制定维修性设计准则,以使维修性工程规范化、标准化,并结合具体工程项目颁布和贯彻实施相应的行政与技术法规,从而实现维修性与其它特性设计同步、系统综合。
3.系统策划收集试验数据信息
在武器装备研制过程中,维修性试验一般与功能试验、可靠性试验结合进行,收集到的数据信息相对较少,且不全面、不系统,致使无法用现有数据对装备的维修性水平进行真实评价。
因此,各分系统及各类产品应提前策划、系统安排维修性试验数据的收集、传递、处理工作,从而真实有效地反应维修性实际水平,分析评价维修性是否达到战术技术指标所规定的各项要求。另外,针对自身产品特点系统策划收集、积累产品的维修性试验数据,建立健全维修信息系统,并充分调动维修人员提供原始信息和提出改善信息工作建议的积极性,以实现对维修性信息工作的全员管理,同时将全寿命周期中维修活动的资料、数据、经验、费用等存档并进行阶段总结、提炼,为新型装备的研制提供借鉴和参考。
4.加强维修性理论储备和前沿技术研究
认真借鉴与学习国外先进的可靠性工程技术和产品保证技术及经验,学习国外维修性相关技术,积极引进国外实用和先进的维修性设计分析软件等辅助工具,加强其应用开发和使用改进,建设适用于自身型号应用的维修性分析验证与仿真演示中心、网点,以保证在较短时间内切实加强型号维修性设计、分析、试验所需的手段和工具。
另外,如果具备条件,还可对用户进行维修性工作调研,认真梳理装备在使用过程中的具体维修性问题,针对问题开展维修性专项研究工作,同时也可为新研型号改善维修性设计工作提供坚实的基础。
李艳霞、黄栩、王伟(北京宇航系统工程研究所),秦吉良(中国运载火箭技术研究院),张维(首都航天机械公司)