鱼雷试验鉴定有关问题认识及改进方法

贺成刚，　高　江，　王　昊

（中国人民解放军 91388部队， 广东 湛江， 524022）

鱼雷试验鉴定有关问题认识及改进方法

贺成刚，高江，王昊

（中国人民解放军 91388部队， 广东 湛江， 524022）

针对鱼雷试验中存在或有争议的5个问题进行讨论同时提出改进方法: 1） 借鉴重复性故障统计方法， 将重复性不合格项改为按一次统计， 可解决试验计划安排差异而影响合格率； 2） 在目前定数试验的基础上， 对“加试”的需求、原则进行了分析和确定， 可弥补试验不充分不全面； 3） 根据样本量充分性要求和技术状态更改程度，对技术状态更改后是否“中断”试验和重试进行了分析和确定， 可理清试验程序并避免闯关发生； 4） 根据 ADC效能评估模型， 对实航可靠度和能力进行界定， 可解决目前实航可靠度和能力均重复判定不合格的问题； 5） 通过装载可靠度定义、装载试验前后检测一致性要求和实际使用的分析， 对试后检测深度和广度进行明确。以上方法可为鱼雷试验大纲编制和修改完善相关评定标准提供参考， 具有实际应用价值。

鱼雷试验； 重复性故障； 加试； 技术状态更改； 实航可靠度； 装载

0　引言

在鱼雷试验与鉴定过程中， 重复性不合格项处理与统计方法， 存在因试验计划不同而影响合格率统计值的问题。对“加试”的认识和重视不足， 存在不能试全试充分的问题。鱼雷实航可靠度和能力界定不清， 只要出现故障或能力项不合格， 既判定实航可靠度失败， 又判能力不合格，存在重复判定不合格的问题， 特别是能力项不合格也判定可靠性失败， 对实航可靠度判定而言明显过严。技术状态更改后的统计与重试的原则，直接影响试验进程和是否试验“中断”， 且存在闯关的可能， 并且装载可靠度试后检测深度和广度还存在一定的争议。

文献［1-3］从宏观上涉及到部分判定标准和统计方法。作者曾参与制定了多型鱼雷试验大纲、评定标准和可靠性鉴定试验方法， 在鱼雷试验实施过程中， 也处理和审查了不少具体问题， 除装载可靠度试后检测有一定争议外， 在行业内已普遍接受现有的有关试验技术问题的处理方式方法，其存在的问题并未在相关审查会上被提出， 也未见相关文献对其进行分析讨论， 但仍应提出并重新认识和理解， 有针对性地改进创新。

1　重复性不合格项处理与统计

鱼雷条次合格率和受检项目合格率统计中，只要有效均列入统计。在试验计划安排时， 1个航次通常进行不同的试验项目， 同一项目的多个样本量则安排在不同航次中试验， 当产品某受检项目存在不合格时， 第1航次就暴露出来， 只统计1个不合格样本， 问题得到解决后， 就可避免下一航次出现同样的问题， 可得到较高的合格率， 从而降低研制方风险， 然而受客观条件限制， 这样的安排未必能实现。相反， 一个航次中， 进行同一试验项目的多个样本量试验， 若产品设计存在某缺陷， 同一航次的多个样本量可能出现同一问题， 且不合格项均加以统计， 这样会得到较低的合格率， 增大研制方风险。

合格率的高低与人为的试验计划安排存在一定关系， 表明统计方法或试验技术问题处理存在不合理性。比较2种试验计划安排， 之所以得到不同的结果， 其差异在于是否避免重复性不合格项出现， 是否有机会解决问题。

从试验设计与评估的角度出发， 不论试验先后顺序如何， 是否出现重复性不合格项， 最终的试验结果统计值应该是一致的。因此， 要消除试验计划安排对试验统计结果的影响， 解决问题的关键在于， 不是如何避免重复性不合格项出现，而是如何对重复性不合格项进行处理与统计， 有相同的机会解决问题， 对此， 可借鉴鱼雷可靠性鉴定中重复性故障处理方法。近年各型鱼雷可靠性鉴定评定方法， 对于重复性故障有如下处理方法: 1） 故障机理已找准， 且经过验证纠正措施有效的重复故障（第 1次应列为责任故障）为非责任故障； 2） 故障机理未找准， 纠正措施无效的所有重复故障为责任故障［1］。

因此， 重复性不合格项可以按照重复性故障类似的方法进行处理和统计， 即: 1） 不合格机理已找准， 且经过验证纠正措施有效的重复性不合格项只统计 1次， 重复性不合格样本未统计的再重新试验； 2） 不合格机理未找准， 纠正措施无效的所有重复性不合格项均进行统计。需要说明的是， 若不合格项是一个散布问题并在3σ之内， 只要合格率满足要求， 不需要解决相关问题， 重复性不合格项均加以统计。

2　技术状态更改后不合格项统计与重试

在试验过程中， 产品或多或少都会暴露一些问题， 解决问题就避免不了更改技术状态， 存在技术状态更改后不合格项是否统计、前期试验是否重试的问题。一种观点认为， 既然产品已转入定型阶段， 出现了不合格项， 只要是有效样本， 就应按相关规程和大纲要求进行统计。另一种观点认为定型是定的技术状态更改后的状态， 因此， 不合格项不列入统计， 与此相关的前期试验应重试。

技术状态更改后的不合格项统计与重试， 有 2种不同的观点和方法， 甚至在同型号试验中， 2次技术状态更改， 处理方法和标准都不一样， 人们对此有不少疑惑， 也有很多质疑。对于技术状态更改后的不合格项统计与重试， 作如下分析与探讨。

1） 首先要有充分的样本量从根本上避免闯关发生。技术状态更改后是否统计、是否重试， 与相关试验项目和受检项目样本量多少密切相关，只要科学地确定试验样本量， 保证“试充分”， 则不论不合格项是否统计、技术状态更改前的试验结果是否重试， 至少可以避免闯关发生。

假设， 某自导体制试验30个样本， 若不合格项不列入统计， 与此相关的前期结果均重试， 只统计状态更改后的 30个样本量， 可保证试验结果可信而避免闯关， 若多次更改技术状态， 单次或累计重试的样本量可能会很大， 会严重影响试验进程和效率。针对出现问题所作的改进和完善，会使产品性能、质量或多或少有所提高， 若不合格项列入统计， 与此相关的前期结果也不重试，统计结果相对保守， 仍可以避免闯关。相反， 若该项试验2个样本量， 第1条次试验就出现了不合格项， 为此， 进行技术状态更改， 不合格项不列入统计， 重新试验。若重新试验时， 再出现 1条次不合格， 则技术状态再更改和再重试， 如此往复循环持续下去， 只要有 1次合格则过关， 明显存在闯关嫌疑， 且每次重复试验样本量很小，重试的代价也小。

2） 处理方法、标准和尺度应统一， 不能不同型号产品有所不同， 也不能同型号前后有所不同，更不能以保过关为目的而视情况采用不同方法。

3） 如果技术状态涉及到原理、方案的颠覆性更改， 表明其已达不到定型要求， 且超出了试验结果是否统计、是否重试的范畴， 应执行“中断”试验程序， 对原理、方案重新试验验证后， 具备定型试验条件时， 再恢复试验， 且与状态更改相关项目不论合格与否均应重新试验。例如， 自导由单频改为调频， 则需要“中断”试验， 经科研验证有效后再恢复试验。

4） 如果技术状态更改不涉及到原理、方案的颠覆性更改， 仅仅在原有基础上针对某一局部问题作进一步优化、完善， 则不至于到“中断”试验程序， 不合格项应纳入统计， 更改前的合格项应具体分析， 这种处理方法为鱼雷行业多年来多个型号试验所采用。

a. 不合格项应纳入统计。①产品已经过不同研制阶段充分试验， 在定型试验过程中出现问题虽有一定必然性， 但也有很大的随机性， 是其性能和可靠性水平的反映； ②产品转入定型试验，已符合定型试验进场条件要求， 技术状态相对确定， 其性能和可靠性等已趋于稳定， 不再是一个明显的增长过程， 试验结果的统计通常按照非增长情况处理； ③若技术状态更改， 使其性能和可靠性等有一个明显的增长过程， 也要参照文献［4］进行增长趋势检验、模型拟合度检验和结果评估，不合格项仍要统计。

b. 更改前的合格项再评定。若能证明技术状态更改前的合格项在更改后的技术状态下， 仍能保持合格， 则均按合格纳入统计， 否则应重新试验。

例如， 某型鱼雷最大作战深度试验时， 电机外轴承受轴向载荷能力不合格， 将推进电机外轴支撑的调心轴承更换为承载轴向载荷能力更强的深沟轴承， 并经陆上打压和大深度实航试验合格，证明承压能力更强， 因此， 轴承更改后能保证此前的全雷非最大作战深度时承压仍合格， 不需要重新试验， 不合格项列入统计。

c. 重复性更改的不合格项按1次统计。产品出现问题应归零才能转入下一步试验， 但人们对某些问题的认识总有一定局限性， 可能归零不到位、重复性出现问题、同一技术状态重复性更改。若问题最终得到有效解决， 重复性不合格项可只统计1次，未统计的样本量重新试验， 若问题最终未得到有效解决， 重复性不合格项应全数列入统计。

3　加试

试验无效要补试， 有效不合格不得补试， 在鱼雷行业沿用多年， 可能导致关键性能未得到考核或存在问题未得到解决， 虽然近年来引入了“加试”，但不够全面， 仍需从以下几点加以关注和改进。

1）“加试”与“补试”区别。“加试”是在原试验有效基础上增加试验， 原有效试验和增加的试验不论合格与否均纳入统计， “补试”是无效条次或无效项目的补充试验， 无效条次或无效项目不纳入统计。

2） 受检项目未得到考核的加试。试验有效条次不允许补试， 若在试验有效条次中， 关键性能指标未得到考核， 影响试验结果评定， 允许加试，但必须在试验大纲中预先明确， 且有效结果均进行统计评定［3］。例如， 鱼雷进行全航程或大深度1个条次试验， 若鱼雷自身存在问题一出管就停车，无疑会判为不合格条次， 但全航程或大深度未得到考核， 就需要加试。

3） 未得到充分考核的加试。例如， 雷位误差评估需要最少n个样本量， 雷位误差试验了n个条次均有效， 其中1条次出现故障停车， 获取了n-1个雷位误差数据， 则需要加试， 直到获取n个样本量。

4） 试验项目不合格的加试。在以往试验中，没有针对试验项目不合格提出加试要求， 会带来一些遗留问题。例如， 某种制导方式基于作战对象、作战环境、作战态势、鱼雷等因素和水平进行试验设计， 设置了 A， B…N个试验项目， 每个试验项目1个有效条次， 若其中迎击和尾追2个试验项目有效不合格， 按现行要求， 已完成试验大纲任务， 即使合格率满足要求， 但表明产品在迎击和尾追条件下存在问题或缺陷， 并未得到解决。针对这种情况， 提出试验项目不合格的加试要求， 除不合格项列入统计外， 还必须解决问题，并进行迎击和尾追项目的加试， 最终达到鱼雷在N个试验项目上都具备搜索、跟踪攻击目标的能力， 相应的合格率也满足要求。

5） 不合格项属于散布问题则不加试。如果不合格项为散布问题并在3σ之内， 则可不加试， 否则， 应加试， 如雷位误差、命中精度等。

4　实航可靠度和能力界定

在目前鱼雷试验中， 鱼雷整个航行过程工作很正常， 未出现任何故障， 但未搜索到目标， 实航可靠度判定为失败条次。人们自觉不自觉地流露出了这么一种看法， “该条次鱼雷四肢很健全， 就是眼睛不好用”， 这似乎表述了一种观点: 产品是可靠的， 就是能力不足。可见， 可靠性和能力两者是有所区别的。然而， 目前鱼雷实航可靠度与能力没有明确的界定， 当产品出现问题时， 除判其中某受检项目不合格外， 也判实航可靠度失败， 反之亦然。

虽然这样的判定标准在鱼雷行业已实践多年，也被普遍接受， 但需要重新认识实航可靠度和作战能力要素， 探讨和厘清实航可靠度和能力的关系。

1） 实航可靠度与能力的关系

鱼雷效能评定基本模型为

式中: E鱼雷为鱼雷武器系统效能；A为可用性；D为可信性； C为能力； ASO为储存使用可用度；RC为装载可靠度； RW为实航工作可靠度； P捕为捕获概率； P追为追踪概率； P命为命中概率； P毁为毁伤概率［5］。

效能模型反映了实航可靠度与能力的关系，实航可靠度和能力界面不重合， 若存在不合格项，不能既判实航可靠度条次失败， 又判某项能力要素不合格， 应只判定其一不合格， 这就需要界定是可靠性问题或是能力问题。

2） 对实航可靠度和能力的理解和界定

以“搜索功能”为例探讨对实航可靠度和能力的理解， 实航可靠度和能力都与搜索有关， 但也一定有所区别。实航可靠度是任务可靠度， 任务可靠度是“产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力”［6］。如何理解“完成规定功能”是可靠性评定的核心，“完成搜索功能”与“搜索到目标”不能完全划等号。

若鱼雷弹道和动作程序均正常， 产品软硬件无故障， 自导能正常发射信号、接收信号， 并按其信号检测算法和判别标准作出是否搜索到目标，即使未搜索到目标， 但搜索功能是正常的， 只是信号检测能力有问题， 应判相应的能力项目不合格； 另外， 即使因有外界干扰信号而出现了虚警，只要输入的信号符合其自导信息检测算法或门限设置， 仍是信号检测能力问题， 但整个搜索工作均正常， 完成了搜索功能。

若丧失全部或部分搜索功能， 如自导未正常发射信号或发射信号强度不够， 导致未搜索到目标， 则是实航可靠度失败。

实航可靠度应以产品是否发生故障作为评定的依据， 故障判据为: 丧失全部或部分规定功能；机械组件、结构部件出现指标超差及松动、断裂、破损、变形、卡死、失灵等损坏现象； 电子组件、元器件出现指标超差及烧毁、击穿、开路、短路、失灵等损害现象； 受检项目的实测值不符合技术条件规定的允许范围［7］。

3） 散布问题评定

在散布范围之内， 如命中精度在3σ之内， 属能力问题， 根据评定标准进行评判， 可靠度判成功； 在散布范围之外， 如命中精度在 3σ之外， 属可靠性问题， 判为可靠性失败， 性能则不作评定。

5　装载可靠度试后检测

装载可靠度试后检测深度和广度目前存在争议， 一种观点认为， 装载期满后只进行舰艇上自检或全雷检测， 检测通过则判定成功， 另一种观点认为， 装载期满后， 应进行全雷检查、分段检查及组部件检查， 检查均正常判定成功。

因不同人员所站立场和角度不同， 目前还存在很大争议， 为此， 从以下几点加以分析和探讨。

1） 装载可靠度定义。装载可靠度是鱼雷从装舰（潜）艇或飞机之日起， 在规定的装载条件和装载时间内， 保持规定功能的概率［2］。根据其定义，其核心是保持规定功能， 若装载期满后， 仍保持装载前的功能， 则为可靠， 否则， 为不可靠。

2） 装载试验前的检测。鱼雷必须经过全面检测且合格后， 才能开始试验， 这是所有试验的基本要求和前提条件， 装载可靠度试验也不例外， 必须按实航试验技术准备要求， 进行组部件、段和全雷检测且均正常， 并经质量评审后， 才能开始装载。

3） 装载期满后的检测。装载可靠度试验的目的， 就是鉴定产品在规定的装载条件和装载时间内， 是否保持规定功能， 因此， 试验前和试验后的检测要求和标准应该统一［8］， 才能证明产品是否保持了规定功能， 即按实航鱼雷技术准备要求和标准进行全雷、段和组部件检测， 只是检测是逆向过程。反之， 如果装载期满后只用全雷检测设备对不分段全雷检测， 或是只在舰艇上自检，因检测深度和广度均不如装载前检测， 所检测到的内容可证明是否保持了规定功能， 没检测到的内容无法证明是否保持了规定功能， 因此， 也无法证明全雷是否保持了规定功能。

4） 实际使用。实际使用时处在鱼雷可靠性鉴定合格后的部署阶段， 通常装载与实航是一个连续的过程， 只要产品在装载期间发生了故障， 故障终会得到暴露。一是自检， 射前自检是在平台上有限条件下的有限检测， 目的是为了减少将故障鱼雷发射出管的可能性， 自检出故障， 应判装载不可靠， 但自检正常并不代表产品一定无故障或可靠， 存在有故障而未检测到的可能。二是发射实航， 若鱼雷装载期间发生了故障， 自检未检测到故障并发射， 装载故障会在鱼雷出管后呈现，但仍然属于装载可靠度问题； 鱼雷装载期间无故障， 出管后才发生的故障才是实航故障。因此，鱼雷出管后呈现的故障， 应进行具体分析， 判明故障发生在装载任务剖面或是实航任务剖面， 并以此判定是装载故障或是实航故障。

6　结束语

文中所提出的试验技术问题处理方法， 为更好地解决鱼雷性能试验和可靠性鉴定实际问题提供了新的思路和途径， 特别是对解决实航可靠度和能力界定不清， 导致出现故障或不合格受检项目时， 既判实航可靠度不合格又判性能不合格，实航可靠度判定过严的问题具有重大意义。优先从技术层面解决问题， 以避免技术问题带来试验管理程序问题而增加试验复杂性， 可提高试验效率。例如， “加试”和重复性不合格项统计方法的引入， 也带来了程序上的方便。对有争议的问题，不站在特定的位置和角度进行分析探讨， 力求科学客观。文中所提出的方法可直接指导鱼雷试验大纲编制和修改完善相关评定标准， 具有实际工程应用价值， 但某些问题可能还会有争议， 希望得到行业更深入探讨， 以改进完善鱼雷试验鉴定。

［1］ 武器装备综合论证研究所. GJBz 20391-1997鱼雷可靠性鉴定与验收试验方法［S］. 北京: 中国人民解放军总参谋部， 1997.

［2］ 海军工程大学. GJB531B-2012鱼雷通用规范［S］. 北京:中国人民解放军总装备部， 2013.

［3］ 海军第四试验区. GJB408B-2009鱼雷定型试验规程［S］.北京: 中国人民解放军总装备部， 2009.

［4］ 电子工业部第五所. GJB/z77-1995可靠性增长管理手册［S］. 北京: 国防科学技术工业委员会， 1996.

［5］ 孟庆玉， 张静远， 宋保维. 鱼雷作战效能分析［M］. 北京: 国防工业出版社， 2003.

［6］ 总装备部技术基础管理中心. GJB451A-2005可靠性维修性保障性术语［S］．北京: 中国人民解放军总装备部，2005.

［7］ 中国人民解放军总装备部电子信息基础部标准化研究中心. GJB899A-2009可靠性鉴定和验收试验［S］．北京:中国人民解放军总装备部， 2009.

［8］ 贺成刚， 高江. 一种改进的鱼雷装载可靠度鉴定评估方法［J］. 鱼雷技术， 2016， 24（2）: 145-149. He Cheng-gang， Gao Jiang. An Improved Evaluationa Method of Torpedo Loaded Reliability［J］. Torpedo Technology， 2016， 24（2）: 145-149.

（责任编辑: 许妍）

Discussion on Five Problems in Torpedo Test and Evaluation with Improvement Suggestions

HE Cheng-gang，GAO Jiang，WANG Hao
（91388thUnit， The People′s Liberation Army of China， Zhanjiang 524022， China）

Five problems existing in the torpedo test and evaluation are discussed， and corresponding improvement methods are suggested as follows: 1） Using the statistical method of repeated failures for reference， the repeated unqualified items can be changed to a single statistics to eliminate the impact of the difference of test plans on the pass rate； 2）Based on the existing definite number test， the requirement and principle of the “adding test” are analyzed and determined to solve the inadequate and incomprehensive problems of a test； 3） According to the sufficiency requirement of sample size and the change condition of technical status， whether interrupt or retry the torpedo test after the technical status change is analyzed and determined to clarify the test procedure and avoid mistake； 4） The availability dependability capability（ADC） effectiveness evaluation model is employed to define the work reliability and the ability in sea trial，thus the problem that the work reliability and the ability are repeatedly judged to be unqualified can be solved； and 5）According to the definition of load reliability， the requirement of consistency before and after the torpedo load test， and the actual usage analysis of a torpedo， we clear the detecting depth and breadth after the test are clarified. The methods mentioned above may be applicable to compiling torpedo test outline and modifying the evaluation criteria.

torpedo test； repeated failure； adding test； technical status change； work reliability in sea trail； load

TJ630.6；TB114.37

A

1673-1948（2016）05-0374-05

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.05.011

2016-07-13；

2016-08-01.

贺成刚（1965-）， 男， 硕士， 高级工程师， 从事鱼雷试验设计、数据分析和试验总体工作.