军用飞机保障设备运输性评价方法研究

摘要：文章根据军用飞机保障设备的特点及分类，对影响其运输性的主要因素进行分析，建立了评价指标体系。利用灰色关联度和综合评价法建立了保障设备运输性评价模型，并通过對某型军用飞机电源车的铁路运输性进行评价，验证了评价模型的正确性。

关键词：运输性评价；灰色关联度；保障设备；军用飞机

引言

军用飞机保障设备作为飞机保障系统的重要组成部分，是影响飞机保障能力，进而影响飞机作战效能的重要因素之一。随着军事装备越来越高的机动性要求，保障设备随飞机的机动转场后，能否快速、稳定的形成保障能力，投入飞机保障工作中，主要取决于保障设备运输性的好坏。不易运输就不能快速机动和迅速形成保障能力，从而制约了飞机作战效能的发挥。

文章通过对军用飞机保障设备运输性评价方法的研究，对提高保障设备的可靠性、安全性、可用性以及军用飞机战备完好性和保障能力有着重要的意义。据估算，纠正装备系统的缺陷所需的费用已经使每一产品的费用增加了10%～30%。如果在设计定型阶段认真规划和开展军用飞机保障设备的评价工作，有效的发现和纠正存在运输性问题和缺陷，不仅可以缩短研制周期，降低研制费用，而且可以有效的提高军用飞机机动转场能力。而我国在军用飞机保障设备运输性研究方面尚处于起步阶段，运输性试验、评价等方面几乎为空白。因而，研究并建立—个正确的评价方法、构建—个合理且得到普遍认可的指标体系及评价模型是进行军用飞机保障设备运输性研究急需解决的问题。

1保障设备分类

军用飞机保障设备根据其不同特点有很多种不同的分类方法。文章则主要从运输性评价角度，通过对运输对象的特点分析，将其分为以下几类：（1）自驱动或可被牵引行驶的保障设备。这类保障设备具有滚装的条件，运输时一般通过滚装实施装卸，也可通过吊装进行装卸。主要包括电源车、牵引车、发动机拖车等。（2）无行走装置的大件保障设备。主要指即不能自驱动或被牵引行驶，又不能集装运输但尺寸又较大的设备，这类装备运输时，只能通过吊装实施装卸载。如工作台、桨叶托架、外翼工作梯等。（3）包装或集装后的保障设备。除上述两种设备外，还有大量测试设备、工具等，这类设备本身具有包装箱或因尺寸较小、种类繁多、特征复杂、形态各异等特点，可包装或集装后进行运输。

2运输性评价方法

对军用飞机保障设备运输性进行评价，就是评价保障设备通过不同运输方式时，设备各运输性指标对载运工具、基础设施、装卸设备等运输作业系统各项约束的适应情况。文章采用灰色关联的方法反映不同指标对评价结果的贡献。具体保障设备运输性评价的主要流程如图1所示。

2.1构建评价指标体系

通过对几何、装卸加固、动静载荷、包装及环境等军用飞机保障设备运输性影响因素分析研究，建立了军用飞机保障设备运输性评价指标体系，具体如图2所示。根据指标体系，分别进行细化，确定了相关的定量考核指标和定性评价准则。

确定的保障设备定量指标主要有长度、宽度、高度、质量、质心高度、轴荷、单位接地压力、轴距、轮距、接近角、离去角、纵向通过半径、转弯半径、爬坡度和吊装点数量。对于铁路、公路、空运以及水运等不同运输方式需要确定各自的约束指标、对应的装备指标以及最佳指标值、临界指标值和指标类型，这些数据主要根据各运输方式标准、交通基础设施条件及相关法规确定日。表1列出了铁路运输方式的约束指标及其对应装备最佳指标、临界指标值。需要特别指出的是，认为装备指标为0或者某区间为最佳值，其物理意义表明装备为这些值时其运输性最好，但这样的装备可能并不存在。

定性评价准则主要从具有自驱动或可被牵引的大型保障设备、无行走装置的大型保障设备和可包装或集装后的装备三类转场运输对象分别确定。表2列出了部分具有自驱动或可被牵引的大型保障设备的定性评价准则。

2.2建立评价指标矩阵

保障设备运输性问题的评价，一般具有多目标、多因素的特点，根据保障设备本身的特征，可以建立不同的评价指标。

假设A_t=[a₁，a₂…a_n]是第t种运输方式下被评保障设备评价指标值的矩阵，其中ai_i（i=1，2，…n）为第i个评价指标。假设B_t=[b₁，b₂，…b_n]是第t种运输方式下运输性相对最优的设备各评价指标值的矩阵，其中b_i（i=1，2，…n）为第i个评价指标，其中b_i可能是点值，也可能是—个区间，但必须保证其取值或区间端值不为0。且此设备为虚拟设备，可能并不存在，其评价指标矩阵对于任何—个相似被评设备来说是不变的。

对已建立的评价指标矩阵进行无量纲化处理，在于消除原始数据中不同量纲的影响，要求化为无量纲、同级、正向可加的数据。针对点型或区间型的指标采用不同的规范化方法，将其无量纲化。主要方法有：固定值指标：

以上公式中：i=1，2，…b_iman、b_iman为最优设备第i个评价指标值的区间，即b=[b_iman，b_iman]，区间[O_iman；Ob_iman为第i个评价指标值的边界取值区间，且bb_iman≠O_iman≠O_iman。

如果是定性指标，则可依据相关要求及指标，结合专家打分法进行评定，如表3所示。

根据以上规范化方法对各指标进行处理，则规范化后的评价指标矩阵为A'=[a₁，a'2₂，…a_n]、B'=[1，1，…1]。

2.3构建评价模型

主要包括确定灰色关联系数、指标权重、建立评价模型及等。根据灰色关联评价理论，以评价保障设备指标向量与相对最优设备指标向量的关联度作为评价设备优劣的准则。那么被评保障设备与相对最优设备各评价指标之间灰色关联度为：

其中ε∈（0，1）为分辨系数，其意义是削弱因最大绝对差值太大而引起的失真，提高关联系数差异之间的显著性，一般取Q5。则第t种运输方式下的关联度矩阵为：R_t=[r₁，r₂…r_n]。

根据各指标的重要程度不同，可用层次分析法确定相应指标的权重，则各评价指标在第t种运输方式下相对于总目标的权值向量为：w_t=（w¹w²…wⁿ）^T。则被评设备在第t种运输方式下的评价值为：

根据灰色关联评价的准则，z_t越大，说明在第t种运输方式下被评设备的运输性越接近于虚拟的最优装备。

2.4综合评价

保障设备运输性是对铁路、公路、水路及航空运输方式适应性的综合表现。由于所进行的四种运输方式相对独立，则保障设备运输性评价结果为各运输方式评价结果的综合。综合计算过程中，根据运输方式的重要程度不同，给出不同的权重系数，其权重值主要由专家经验给出。运输性综合评价模型为：

式中：z为被评保障设备的综合评价值；w为第t种运输方式（铁路、水路、公路、航空）下评价的权重向量，即权重系数。

3某型飞机电源车铁路运输性评价

某型飞机电源车铁路運输性相关技术参数见表4。

采用平车进行铁路运输，根据2.1节确定的铁路运输性评价指标体系中相关指标的度量值，则其对应的评价指标矩阵为：

A_铁路[1600，2300，4.6，1200，2.8，30，0.95，0.92]

对其进行规范化处理后得到矩阵

A'_铁路=[1，1，0.82，1，0.87，1，0.95，0.92]

灰色关联度矩阵为：R_t=[1，1，0.33，1，0.33，1，0.4，1，0.62，0.53]

根据层次分析法确定各指标的权重：

w_铁路=（0.14，0.18，0.15，0.12，0.08，0.10，0.16，0.07）^T

则某电源车铁路运输性评价值z_铁路为0.7578。

4结束语

文章根据军用飞机保障设备特点，从运输性角度对保障设备进行了分类，并分析了保障设备运输性的影响因素，对保障设备运输性评价的方法进行了初步探讨，建立了基于灰色关联度及综合评价方法的评估模型，为后续保障设备定量评价方法的进一步研究奠定了基础，为相似军事装备的运输性评价提供了一定的借鉴依据。

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*通讯作者：解志锋（1985-），男，陕西渭南人，中国飞行试验研究院可靠性研究中心，工程师，硕士学位、主要研究方向为军用飞机维修性保障性评估、运输机运输效能评估研究。