光电对抗装备保障关键要素浅谈

2017-04-14 03:12中国人民解放军93046部队
电子世界 2017年20期
关键词:光学器件装备

中国人民解放军93046部队 王 一

光电对抗装备保障关键要素浅谈

中国人民解放军93046部队 王 一

科学技术飞速发展的今天,光电新技术、新器件不断涌现并越来越多的地应用到军事领域,随着军事光电技术的日趋成熟和完善,出现了大量作战效能好的光电武器和光电侦测设备,如光电制导武器、战术激光武器、红外和可见光侦测系统,以及综合光电火控系统等。我们深感光电装备的生存环境,最为关键的两种制约因素为自然因素以及人为因素。自然因素为硬性条件,是本文讨论的重点,而人为因素则是从结构上进行讨论分析,旨在通过对自然条件的有效处理达到人力在能力与结构上的优化。

通过使用摸索,我们总结得出,自然条件对光电装备的影响程度与后果其不同于其他装备的独特性主要表现为性能和功用上:一是对光电设备力学性能影响,由于环境应力的作用使光电设备机械结构出现偏差甚至损坏,使精密的光学设备失效;二是对装备功能的影响,由于环境综合作用,使装备不能完成预定的功能或其特征参数超过允许的范围。具体表现为三种不同的作用类型影响四种指标:

一类是大气腐蚀环境效应

(1)相对湿度。相对湿度是影响金属、镀膜玻璃器具大气腐蚀的最主要因素之一,水膜的形成与大气中的相对湿度相关,水膜直接加速电化学过程发展,对金属器件尤其是不同金属接触点造成腐蚀;水膜也为微生物提供繁殖温床,造成光学器件发生不可逆损坏。

(2)气温。大气环境中的气温并不高,但是在大气环境同时有光、氧等因素的参与与配合,这是,热的因素对高分子材料的老化就起加速作用。尤其是相对湿度达到一定程度时,温度的影响就十分明显。

(3)降雨。一方面降雨加大了大气中的相对湿度,加速腐蚀进程;另一方面,大气中的水溶解了空气中的污染物,如SO2,CL-等,能促进腐蚀进程。

(4)降尘。固体颗粒对腐蚀的影响,一般有三种情况:尘粒本身具有可溶性和腐蚀性,当溶解于液膜中时成为腐蚀性介质;尘粒本身无腐蚀性,但能吸附腐蚀性物质;本身无腐蚀性,但落在光学镜片与接口处形成缝隙,降低精度甚至发生局部腐蚀。

(5)生物因素。微生物(霉菌和细菌)在适宜温度、湿度条件下能在光学器件表面上长霉,主要是是这些器件表面有水气、油脂类化合物给霉菌提供养料,使得霉菌得以寄生和繁殖。

二类是力学环境效应

在装备生产至报废整个生命周期内,力学环境对装备影响始终贯穿其中,包括冲击、震动、颠振、离心、声震、离心、碰撞、跌落、摇摆、加速度、静力负荷等各种情况,光学器件的抗震性、抗疲劳程度远不如金属器材,尽管光电设备设计之初具备承受一般外力能力,但在各种外力作用下,装备质量和安全还是会受到不同程度危害。

(1)震动。震动对光电设备的影响主要表现在对激光器等设备的光路造成不可逆偏差、零部件松动、镜片破碎甚至使保险机构接触保险、烟幕弹药等火工品提前作用等严重后果。

(2)冲击。光学设备在装载、运输、装卸及使用中均会受到不同程度的冲击。光学元件、弹药在运输中受车辆启动、变速、转向、制动颠簸影响,常见固件松动、脱落等现象发生。

三类是电磁环境效应

光电武器装备集电子设备、机械设备和光学设备为一体,除所受雷电电磁辐射、静电电磁辐射、电磁发射系统辐射(如无线电、通信干扰)、高压火花辐射等常规武器受到的电磁环境影响外,光学器件受影响突出表现在光敏元件受强光辐射,玻璃器具受热辐射变形,半导体器件高压烧毁。

光电装备受上述效用的影响,主要体现在四种指标上:

(一)性能降低。大多数光学器件表面镀膜非常之多,而这层表面防护层暴露于各种环境因素中,随着时间的推移将会逐渐脱落甚至损坏,有时这一损坏过程进行的比机构本身损坏更快,尤其光学器件镀膜不同于油漆之类的涂层,本身受影响就能使光学器件低效,温度、湿度,强光辐射,降雨、固体沉积物、沙尘、盐雾、生物、微生物等都能使光学器件受到内外破坏,加之光学器件本身精密构造,维护维修起难度加大。

(二)可靠性降低。由于环境因素的诱发作用,不仅降低了光电装备的使用性能,也增大了装备出现的故障概率,从而降低了光电装备的可靠性。

(三)使用寿命降低。光学器件在储存和运输中受到了各种环境的影响,甚至尚未使用就损坏了。如霉菌、孢子腐蚀,高低温、沙尘,辐射等环境作用影响,使装备本体受到磨损、腐蚀和疲劳并伴有加速老化等物理—化学破坏过程。

(四)成本提高。光学装备的维护要求直接造成了维护精力的加大投入以及维护设备费用,直接造成保障成本提高。

除去光电设备生存环境的影响,光电装备保障队伍,具有保障队伍中普遍存在的问题。保障队伍来源有限,能力差距比较大,对精密设备仪器保障需求认识度不够,如何统一要求、统一管理是一个难题。

(1)全面保障意识不到位。一些部门、人员认为保障只是保障部门的事情,是基层的事情,保障被认为是个别部门的事。这样阻碍了全面保障的正常实施。

(2)全过程保障方针不强。装备使用、维护、维修和报废全过程质量管理系统性关联不强,保障成了部门化保障或局部化保障,成系统保障观念薄弱,特别是装备使用中质量需求信息反馈不健全。

(3)人员教育培训效果不佳。保障管理人员、操作人员成梯次,成系统培训力度不够,培训学时少、方式也比较单一,对光学器件的培训内容少之又少,观念上又认为培训可有可无,培训效果不明显。

(4)保障手段单一。光电设备精密度高,维护操作复杂,通用维护工具少,造成光电装备维护下滑为常规装备维护,无突出性和针对性。

针对以上问题,分析光电装备保障方式方法,总结出以下几点:

明确保障基本原则:

(1)用分阶段的生命周期计划严格管理。实践发现,在低效率管理实施中,有一个关键原因在于计划不周造成的;严密计划对于日常管理、维护维修、任务保障等环节中的人员分工、实施流程、科学操作及责任认定都有详细规定,便于管理中把握环节与质量验收。

(2)坚持进行阶段评审。 每一项保障计划在实施之前进行评审分析,能减少错误,降低风险。

(3)实行严格的实施控制。 在实施过程中,人的因素、客观条件限制,有可能对计划进行变动,但改变难以避免,实行严格的实施控制,主要是把握正确的保障管理方向。

(4)采用规范的操作准则。 土办法虽然有时能够解决问题,但是难以后续发挥作用,而且针对性强,普遍性差。规范的操作准则便于延续、改进,适用性强,通俗易懂。

(5)结果能清楚审查。应培训专业的计量人员,检测保障后的指标是否达标,对可见性差的环节更应有准确计量方法。

(6)人员应合理配比。人员使用配置上不仅要在组成结构上按需配比,在技能储备上也应梯次鲜明,确保周全保障。

(7)承认不断改进方式方法的必要性。为了赶上不断革新的武器装备,应采纳新的技术手段,应收集有关数据,进行数据分析,实施持续改进。

做好光学器件“三防”手段:

一是光学设备使用防护。一般情况下,操作、维护光学设备应带手套操作,防止用手直接接触镜面、导轨、测头等部件。在高温高湿地区要特别注意使用环境的相对湿度,注意防潮除湿。要注意维护使用的麂皮、绸布和手套等清洁,防止反复使用带来的二次污染。

二是任务时节视情防护。光电武器、设备转移地点使用时,应提前做好目的地数据采集,判断湿度、温度和当地气候情况,有针对性的筹措备足防护器材、耗材,做好保障人员针对性培训工作。

三是储存、运输包装防护。光电武器装备的结构复杂,使用的技术、材料越来越多,对储存和使用环境的要求越来越高。光电装备包装技术分为:防潮包装、缓冲包装、防锈包装、防霉包装、防静电包装等;具体手段采取表面涂覆技术,利用无损害光学器件的涂料、油膜等防护涂层在密封器件暴露处涂抹,防止湿度环境、霉菌滋生、尘粒对光学器件及接口处污染。包装封存技术,光电设备采取两种包装方法,金属容器密封包装,主要用于告警设备、红外设备以及小型激光器,能免除内包装,减少包装手续,适用于不同环境条件。茧式包装,在光电设备周围尤其以零小部件为主,构成一层类似茧式的塑料外壳形成密封包装,内置干燥剂,保持湿度40%以下。

细化光电装备保障人才培养:

光电装备保障应具备四个方面因素:

(1)装备维修人才个体素质高。光学设备及其附属是一个知识密集、技术密集的领域,它对装备维修人才的个体素质提出了很高要求。对装备保障知识的储备一是要循序渐进,二是要结构合理,三是人才技术传承。不同专业、不同层次的装备维修人才,应当具备的专业素质侧重点也不同,并且在平战时各种复杂条件下具备完成繁重工作任务所需要的强健体魄、旺盛精力以及持久耐力。

(2)装备保障人才群体结构优。主要是指维修人才队伍构成中各类人才个体之间的组合方式及所占比例。主要包括专业结构、层次结构、年龄结构、职称结构、官兵比例结构等。光电装备保障涉及专业结构包括光学、机械、电子和计算机通信等知识结构;人员层次以正梯形为主,业务成熟骨干所占比例应大;

(3)装备维修人才数量足。光电装备维修人才的数量应当全面满足装备维修的领导与指挥、建设与保障、训练与科研等各种需要,并保持一定数量的人才储备,如果人才数量不足,也难以担任起装备维修建设、管理、和保障等繁重任务。、

(4)保障装备器材足。保障光电装备的辅助设备、器材是实现保障目标的末端手段也是保障能力的直接体现形式,光电装备普及率低,导致附属设备根本上保障需求情况一直存在。应在保障经验的总结之上与装备设计生产厂家合作,研发实用性强、易操作、低成本,小而精的保障设备。

王一(1988—),河北唐山人,大学本科,助理工程师,现供职于中国人民解放军93046部队。

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