装甲车辆设计定型基地试验交接车时机选择

王 伟， 纪伯公, 张四春

(1. 63966部队，北京 100072； 2. 装甲兵工程学院科研部，北京 100072; 3. 69213部队， 新疆 喀什 844900)

装甲车辆设计定型基地试验交接车时机选择

王 伟1， 纪伯公2, 张四春3

(1. 63966部队，北京 100072； 2. 装甲兵工程学院科研部，北京 100072; 3. 69213部队， 新疆 喀什 844900)

针对目前装甲车辆设计定型基地试验阶段交接车时机选择不规范、不合理的现状，系统分析了装甲车辆设计定型基地试验的特点以及交接车时机选择对设计定型试验质量的影响，提出了装甲车辆交接车时机选择的基本原则，确定了装甲车辆设计定型基地试验阶段的最佳交接车时机，为提高装甲车辆设计定型试验质量提供依据。

装甲车辆; 交接车时机; 设计定型; 试验周期

设计定型试验是针对装备战术技术指标、作战使用性能和部队使用适用性而进行的一种严格、全面、系统的试验考核，是消除装备研制技术风险的重要环节[1]。加强试验全过程的质量管理，对确保试验数据的有效性和试验结果的可信性十分必要，而交接车时机的选择作为试验实施过程的起点，对试验计划落实和试验过程质量控制具有重要影响。

目前，在装甲车辆设计定型基地试验交接车时机的选择上存在2方面的问题：1)实际交接车时机与定型试验规程的要求有一定差距；2)现有的定型试验规程提出的一年2个时段的交接车时机要求不尽合理，不能完全满足目前装备定型试验的需求。笔者在系统分析装甲车辆设计定型基地试验特点的基础上，深入研究交接车时机选择对装甲车辆设计定型试验质量的影响，确定了适应定型试验发展要求的合理交接车时机，为优化试验方案设计、提高试验质量提供依据。

1 交接车时机选择现状

《装甲车辆设计定型试验规程》[2](GJB848—90)的3.2.3.1规定承制单位交车时间为每年的1-2月或6-7月。GJB848—90对试验程序进行了原则性的规定，其在6.2.2中规定：“样车参数测定、主要性能试验应在试验初期、中期(根据需要)和后期各进行1次。”[2]在6.2.3中规定：“先进行常温区试验，取得数据后，再进行其他地区适应性试验。”[2]将这2条规定综合起来理解，即接车后，首先在常温地区进行样车参数测定、主要性能试验；然后，再在其他地区进行适应性试验。但在实践中，由于种种原因，最终的交接车时机并未严格按照GJB848—90的要求执行。表1为近年来6种型号装备交接车的情况统计。

表1 6种型号装备交接车的情况统计

由表1可以看出：目前交接车时机的安排存在2方面问题：1)多数情况下交接车时机未选择在1-2月或6-7月。如表1中仅C型车和D型车的交接车时间安排在6-7月，其余4种型号的装甲车辆均未按GJB848—90的要求执行；2)接车后未进行基本性能试验，而是直接进行地区适应性试验。显然，现行的做法与GJB848—90的要求相比还有一定的差距。

2 试验特点

2.1 采用串联试验模式

对于全域机动车辆，试验地区主要包括常温区、湿热区、高原区和严寒区4个地区。目前，为节约装备研制经费，对于同一型号的装备，其设计定型基地试验所提交的正样车数量一般为3辆，这样就不可能并行开展基本性能试验、地区适应性试验及可靠性试验。为完成各地区适应性试验必须采用串联试验模式，即以可靠性试验为主线，将基本性能试验和地区适应性试验穿插到可靠性试验剖面中，并根据季节和地域特点，按时间顺序来安排不同地区的适应性试验。考虑到湿热地区和严寒地区的季节性特点，对全域机动车辆而言，一年中装备试验的时序为常温区、高原区、湿热区、常温区、严寒区；对变型车或非全域机动车辆而言，不进行高原区、严寒区和湿热区3个地区中的1种或多种地区适应性试验，其对应的试验时段将安排常温地区试验。装甲车辆设计定型基地试验时序如图1所示。

图1 装甲车辆设计定型基地试验时序

2.2 具有很强的季节性特征

地区适应性试验是装甲车辆设计定型基地试验的重要组成部分，GJB848—90规定了常温区、湿热区、严寒区和高原沙漠区4个试验地区，其中湿热区、严寒区和高原沙漠区试验为地区适应性试验。为指导地区适应性试验的顺利开展，国家先后颁布了《装甲车辆试验规程:严寒地区适应性试验总则》[3](GJB59.22—89)、《装甲车辆试验规程:湿热地区适应性试验总则》[4](GJB59.26—91)、《装甲车辆试验规程:沙漠地区适应性试验总则》[5](GJB59.30—91)和《装甲车辆试验规程:高原地区适应性试验总则》[6](GJB59.58—95)。其中高原地区适应性试验总则正在修订。上述地区适应性试验中，湿热区试验和严寒区试验必须选择在试验地区气象环境最具有代表性的时段进行，且试验时段的选择不因装备、人员的特点而改变，一般湿热地区试验时段为7-8月，严寒地区试验时段为12-次年1月。

2.3 突出基本性能试验的基础性作用

装备设计定型基地试验是对被试装备战术技术性能和作战使用性能的考核和检验。其中：战术技术性能是由设计和制造所确定的装备固有的作战使用特性和功能；作战使用性能是装备在作战任务、战术性能和勤务性能等方面的性能。这2种性能主要通过基本性能试验来考核。GJB848—90对基本性能试验科目也进行了详细规定：结构和特征参数测定项目5项，机动性能试验项目25项，火力性能试验项目20项，防护性能试验项目7项，电气、通信设备性能试验项目4项，保障性能试验项目22项，人-机-环境工程试验项目5项，共计88项。近年来，随着新材料和新技术的不断应用，部分系统的性能考核还需要借助试验台架进行。基本性能试验项目所考核的战技指标涵盖了研制总要求中大部分的指标要求，是装备整个试验周期内十分重要的试验阶段。装备交接完成后，一般采取“先基本性能试验，后地区适应性试验”的原则，其目的是在试验初期对装备进行一次系统、全面的“体检”，尽可能地避免在试验中期出现颠覆性的问题。

3 交接车时机选择对试验质量的影响

3.1 影响基本性能试验的开展

从全年来看，交接车时机可归纳为2种情况：1)常温地区试验时段，即2-5月或9-11月2个时段；2)其他试验时段，即高原区、湿热区和严寒区的适应性试验时段。不同交接车时机对基本性能试验的影响如表2所示。

表2 不同交接车时机对基本性能试验的影响

由表2可以看出：只有在常温地区试验时段前期进行交接车，才能具有充足的时间进行基本性能试验。若选择表2中其他交接车时机，则有2种情况：1)只能进行部分基本性能试验科目；2)完全不具备进行基本性能试验的时间条件，只有当整个试验再次循环至常温地区试验时才能进行基本性能试验，此时车辆已完成了1个或多个地区的可靠性行驶里程(履带车辆为1 000～3 000 km，轮式车辆为4 000～12 000 km)，可能会出现车体变形、摩擦件磨损等问题，若在此基础上进行基本性能试验，其试验结果与车辆初始接车状态时相比会有一定偏差。图2为A型车在试验总里程分别为348 km和3 388 km时，车底距地面高度的测量结果，图中5个点分别代表车首至车尾5个车底距地面的高度。

图2 A型车不同时机车底距地面高度的测定结果

由图2可以看出：经过近3 000 km的可靠性行驶后，车尾距地面高度小于车首距地面高度的趋势没有改变，但是由于车体及行动部分零部件的磨损和变形，与初始试验结果相比，车尾距地面高度明显减小。

此外，按照《装甲车辆试验规程加速特性、最大和最小稳定速度试验》[7](GJB59.1—85)的要求，部分试验项目在整个试验过程中要进行多次试验，如加速特性、最大和最小稳定速度试验须进行初期、保险期和大修期3次试验,其中：初期试验须在车辆磨合期行驶后，发动机工作50 h内进行。表3为近年来10辆履带和轮式装甲车辆样车的试验里程和发动机工作时间的统计，由于试验期间除可靠性行驶外，还要进行有关性能试验，表中用名义平均速度来表征发动机工作时间和车辆行驶里程的关系。从表3可算出履带车辆和轮式车辆的名义平均速度分别为20.2 km/h和39.4 km/h。若发动机工作50 h，则履带车辆和轮式车辆分别行驶1 007.5 km和1 971.3 km。因此，若车辆完成1个或多个地区的可靠性行驶里程后再进行基本性能试验，发动机工作时间很可能会超出50 h。即：若选择在地区适应性试验时段前进行交接车，则会导致部分基本性能试验项目无法获取初始试验数据。

表3 装甲车辆行驶里程与发动机工作时间对应关系统计表

3.2 增加了故障原因分析难度

交接车后，若直接进入地区适应性试验阶段，则会增加故障原因分析难度。从可靠性试验角度来看，对于地区适应性试验过程中出现的故障，其原因可能有3种情况：1)与地区环境因素无关；2)与地区环境因素直接相关；3)是其固有属性与地区环境因素综合作用的结果。若不先进行常温地区试验，则其故障原因分析和判别的难度明显增加。如B型车在接车后直接进行了严寒地区适应性试验，试验期间出现了负重轮靠近诱导齿处胶块频繁脱落的故障，图3为其左1负重轮的脱胶故障，其故障原因有3种情况：1)材料选择问题，当履带滚道面和诱导齿上的积雪高温融化后再结冰时，由于负重轮胶胎的低温脆性，靠近诱导齿处胶块受剪切力而破裂并脱落；2)质量控制问题，负重轮本身的挂胶质量存在问题，具体包括硫化工艺、温度控制、材料配方等方面；3)结构设计问题，负重轮诱导齿轴向定位措施不到位，车辆行驶过程中受地面平整度和车身转向角度的影响，诱导齿轴向位置不固定，出现与负重轮胶胎直接干涉的现象。其中：第2)、3)类问题与严寒地区环境因素没有直接关系；第1)类问题只有在严寒地区试验中才会得到充分暴露。若此前已进行了常温地区试验且出现此故障，则故障原因一定属于后2类问题之一；若常温地区试验中未出现此故障，则故障原因可定位为负重轮胶胎的低温脆性。后续的常温地区试验结果表明：此故障与严寒地区环境因素无关，是由负重轮挂胶质量和诱导齿结构设计2方面造成的。由此可见：车辆未进行常温地区试验而直接进行严寒地区适应性试验时，其故障原因的分析难度较大。

图3 B型车辆严寒区试验时左1负重轮的脱胶故障

3.3 加大了试验周期管理的风险

对于绝大多数装备，在全寿命周期内其故障率具有明显的阶段性，一般分为早期故障期、偶然故障期和耗损故障期3个阶段，其中：早期故障期和耗损故障期的故障率较高；偶然故障期的故障率相对较低。早期故障期故障率高大多是由设计、原材料和制造过程中的缺陷造成的；耗损故障期故障率高则是由装备寿命后期的磨损、疲劳、老化和耗损等原因造成的。由于装备试验必须贯彻技术归零原则，对设计、制造和操作等原因造成的故障必须采取相应措施加以改进，因此早期故障期的多数故障都需要进行技术归零，其工作任务量相当繁重。由于不同车型的早期故障期特征存在差异，如果地区适应性试验处于早期故障期，必然会导致试验期间的工作量大幅增加，从而加大地区适应性试验的周期管理风险。

图4为C型车在其全寿命周期内的故障率曲线，该曲线反映了目前典型装甲装备的可靠性特点。从曲线走势来看：类似于文献[1]中的“浴盆曲线”，其特点是4 000 km之前故障率较高，而在后续试验中故障率相对较低。其中：从试验开始至2 000 km这一区间内，故障率明显偏高，属于早期故障期。为叙述方便，本文将4 000 km之前的试验阶段称为“前期故障期”。事实上，C型车于2007年7月接车后直接进行了高原和湿热地区适应性试验，每辆样车累计行驶里程为2 000 km。试验中出现了传动装置离合器密封环失效、发动机增压器叶轮碎裂、起动电机绕组熔断等11个任务故障和41个关联故障，由于试验现场不具备仿真分析和台架验证的技术条件，致使故障排除和技术改进周期大大延长，最终2个地区适应性试验的总时间比原计划延长了16天。

图4 C型车全寿命周期内的故障率曲线

4 交接车时机的合理选择

4.1 交接车时机选择的原则

交接车时机的选择应坚持如下2项原则。1)便于接车后优先开展基本性能试验。一般来说，基本性能试验与常温地区可靠性试验相结合，而且完整的基本性能试验需用时1～2月，因此交接车时机不能晚于一年中2次常温地区试验时段的前、中期。2)使地区适应性试验避开早期故障期。以履带车辆为例，按早期故障期累计里程为2 000 km计算，应保证接车后先在常温地区完成至少2 000 km的可靠性行驶试验，即接车后要先完成全部基本性能试验和2 000 km的可靠性行驶试验，然后再进行地区适应性试验。

4.2 最佳交接车时机的选择

目前，GJB848—90提供了1-2月或6-7月2个交接车时机。选择1-2月交接车，可直接进入2-5月的常温地区试验时段，这4个月的时间对于完成基本性能试验和2 000 km的可靠性行驶试验是充足的。选择6-7月交接车，直接进入了高原地区试验时段，就存在2种情况：1)有高原作战需求的车辆，接车后进行高原适应性试验，但不符合4.1的原则要求；2)没有高原作战需求的车辆，可安排常温地区试验，但由于7月中下旬要进行湿热地区试验，要完成基本性能试验和2 000 km的可靠性行驶试验，在时间上存在一定的风险。

根据4.1的交接车时机选择原则，对照图1中的试验时序流程，合理的交接车时机应当在每年的2月或9月。将4.1节中的原则2)进一步拓展为应尽可能使地区适应性试验避开前期故障期。考虑到不同型号的装备因个体差异，其前期故障期会适当延长或缩短，在2次常温地区试验之间应尽可能地减少地区适应性试验次数。从图1的试验时序流程可以看出2月和9月这2个时机分别对应2种试验流程：2月接车对应的流程是“常温地区试验—高原地区试验—湿热地区试验—常温地区试验”；9月接车对应的流程是“常温地区试验—严寒地区试验—常温地区试验”。显然，9月对应的试验流程可减少1次地区适应性试验，其前期故障期的大部分试验处于常温地区，最大限度地降低了试验周期管理风险。因此，最佳交接车时机应选择在每年的9月。表4为9月接车后的试验时序串联图解及里程分配试验剖面，具体实施时可根据装甲车辆的技术特点进行适当的剪裁和调整。

表4 9月接车后的试验时序串联图解及里程分配试验剖面

5 结论

1) 设计定型基地试验交接车时机的选择对基本性能试验方案规划、故障原因分析与判别、试验周期管理等均具有直接影响，论证、研制、试验以及项目管理单位应给予高度重视。

2) 最佳交接车时机应选择在每年的9月进行，这既保证了基本性能试验的顺利开展，又使2 000 km的早期故障期落在常温地区试验阶段，还兼顾了2次常温地区试验之间地区适应性试验的次数最少，从而降低了试验周期管理风险。

3) 装备在初样阶段应按设计定型基地试验的强度从难、从严考核，充分暴露设计缺陷并加以改进，从而降低设计定型阶段的早期故障率和前期故障率，为灵活选择交接车时机创造条件。

[1] 武小悦，刘琦.装备试验与评价[M].北京：国防工业出版,2008:24-26.

[2] GJB848—90 装甲车辆设计定型试验规程[S].

[3] GJB59.22—89 装甲车辆试验规程:严寒地区适应性试验总则[S].

[4] GJB59.21—91 装甲车辆试验规程:湿热地区适应性试验总则[S].

[5] GJB59.30—91 装甲车辆试验规程:沙漠地区适应性试验总则[S].

[6] GJB59.59—95 装甲车辆试验规程:高原地区适应性试验总则[S].

[7] GJB59.1—85 装甲车辆试验规程加速特性、最大和最大稳定速度试验[S].

(责任编辑:王生凤)

Occasion Selection of Hand-over Vehicle in Armored Vehicle’s Design and Finalization Base Test

WANG Wei1, JI Bo-gong2, Zhang Si-chun3

(1. Troop No. 63966 of PLA, Beijing 100072, China;2. Department of Science Research, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China;3. Troop No. 69213 of PLA, Kashi 844900, China)

Aiming at actuality that the occasion selection of hand-over vehicle is nonstandard and illogical in the armored vehicle’s design and finalization base test at present, and on the basis of systemic analysis of features of this kind of test, the influence of the occasion selection of hand-over vehicle is investigated in this paper. And the basic principle of the occasion selection is proposed and the best occasion of hand-over vehicle in the test is also confirmed, which provides the basis for improving the quality of equipment design and finalization test.

armored vehicle; hand-over vehicle occasion; design and finalization; test cycle

1672-1497(2015)02-0024-05

2015-01-15

王 伟(1981-)，男，高级工程师。

E923.1; E252

A

10.3969/j.issn.1672-1497.2015.02.005