空空导弹发射装置维修性评估技术研究
2016-07-13王伟
王 伟
（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）
空空导弹发射装置维修性评估技术研究
王 伟
（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）
[摘要]根据维修性试验的一般原理和方法，从定性和定量两个方面，提出了空空导弹发射装置维修性指标的验证评估的方法。
[关键词]发射装置；维修性；评估；故障模拟
引 言1
空空导弹发射装置的用户在产品论证过程中提出发射装置的维修性指标，设计人员在发射装置研制过程中通过维修性分配、预计和分析，制定并贯彻维修性设计准则开展设计工作，但这些设计和分析工作，难以直接证明发射装置的维修性是否达到了规定的定量要求，因此，需要在实际或模拟的使用维修条件下进行发射装置维修性定量指标的验证。
研制阶段开展维修性指标的验证，是为了检验系统的设计是否达到了规定的维修性要求。从经济性、研制周期和使用情况考虑，这种验证不可能在完全真实的使用条件下通过整个寿命周期来完成。现阶段工程上可行的做法是应用统计学的方法，以试验的方式采用一定的样本量、较短的时间和较少的费用，对装备是否符合维修性要求做出判定。
GJB 2072-1994《维修性试验与评定》中只介绍了维修性试验的一般原理和方法，本文介绍的维修性评估方法是在参考国军标的基础上，根据空空导弹发射装置的特点而制定的，试验流程和评估方法更加规范、细化，具有良好的可操作性。
1 发射装置的维修性指标
空空导弹发射装置的维修性指标分为定性和定量两种。
定性指标要求发射装置必须满足三级维修体制，一级维修，在外场对发射装置进行常规检查，如发现故障，更换整个发射装置；二级维修，在内场测试、更换有故障的可更换单元，包括电路盒测试和更换；三级维修，在承制厂或修理厂完成一、二级不能完成的维修工作。
定量指标是平均修复时间。平均修复时间是产品维修性的一种基本参数，平均修复时间是指：在规定的条件下和规定的时间内，在规定的维修级别上，修复性维修总时间与该级别上被修复的故障总数之比。
2 发射装置维修性评估方法
发射装置维修性评估分为定性评估和定量评估两种。
2.1维修性定性评估
发射装置维修性定性指标的验证评估是通过维修工作演示来进行，演示过程应结合发射装置三级维修条件下的各种内外场试验进行。检查发射装置实际使用维修操作，根据评估标准逐项对发射装置的维修性进行评价。
定性评估的标准共有10项。
2.1.1总体要求
a）发射装置是否设置导弹已挂好的指示或标志；
b）发射装置往载机上的悬挂与卸下是否方便、可靠，对接工具是否简单通用，有定力要求时，是否配备定力扳手；
c）地面保险销是否具有醒目的警告标志和防止差错措施，并具有一定的插拔力，防止轻易脱出，紧固件是否有防蚀、防松措施。
2.1.2 外场使用与维护
a）发射装置外场更换后是否不需要调整有关参数；
b）停机坪与飞行中队间的发射装置运输、存放是否方便；
c）发射装置外场的视情维护、定期维护规定是否明确，检查操作是否简便。
2.1.3内场维护
a）维修周期、故障检测和隔离方法是否明确；
b）可更换单元的拆除、更换、检验是否方便；
c）单元更换后是否不需要调整参数。
2.1.4简化设计
a）是否尽量采用标准件、通用件、借用件及标准电路，减少元器件、标准件的品种和数量；
b）是否采用模块化设计，模块的大小和重量是否便于拆装、搬运；
c）是否尽量采用通用的维修工具，减少其种类和数量。
2.1.5可达性设计
a）经常检查、测试、保养的零部件及故障率高、维修难度大，需要经常维修的零部件，是否具有良好的可达性；
b）检测、拆装、维修是否有合适的操作空间；
c）经常检查的各个部位是否具有良好的可视性。
2.1.6互换性设计
a）锁制机构、电路盒是否具有互换性；
b）可更换的连接件和紧固件是否具有互换性；
c）同一型号的发射装置与其配套的飞机和导弹是否具有良好的互换性。
2.1.7人素工程
a）各测试点的调整和连接机构是否便于维修人员识别和维修，是否避免容易造成疲劳或致伤的维修姿势，是否考虑维修人员的工作负荷和维修难易程度；
b）单人搬动的机件重量是否不超过16 kg，两人搬动的机件重量是否不超过32 kg；
c）外场操作时，是否保证维修人员穿戴寒区衣服和手套能完成维修作业。
2.1.8防差错设计
a）是否防止在装配、连接、安装和其它维修操作中发生由于误用、疏忽等差错而造成的装错、装反、漏装的可能性，外形尺寸相同而功能不同的印制电路板、电连接器，是否具有防差错措施；
b）凡需要引起维修及操作人员注意和容易发生差错的组件和部件，是否在容易看见的位置设置标记、符号和说明；
c）特殊紧固件和运动件，是否标记“松--紧”或运动方向。
2.1.9安全性设计
a）发射装置各组件、零部件是否防止锐边、棱角对维修人员造成伤害；
b）电路设计是否有防静电、防高压措施；
c）对可能发生危险的操作部位，是否有醒目的标记、符号和警句。
2.1.10保障资源
a）配套设备：外场测试仪、内场测试仪、校准设备是否配备齐全、适合部队使用；
b）资料：说明书、维修手册等资料是否包括注意事项、维护程序和一般故障的处理说明，是否条理清晰、简明易懂，适合部队使用维护的需要；
c）工具和辅料：工具是否方便耐用，辅料是否配置合理，使用安全、方便。
2.2维修性定量评估
发射装置平均修复时间的定量评估，需要进行故障模拟维修，统计数据，通过计算评估维修性定量指标。
发射装置平均修复时间是指：在发射装置检测设备完好、试验人员经过培训、工具准备好、所需备件准备好的情况下，发射装置修复性维修总时间与在该级别上被修复产品的故障总数之比。简单地说就是发射装置排除故障所需实际时间的平均值。排除故障的时间包括检测诊断、换件、调校、检验等时间，而不包括由于管理或后勤供应原因的延误时间。这里规定的维修级别是指一级、二级维修。
维修性定量指标评估过程见图1。
2.2.1建立评估小组
首先应成立发射装置维修性定量评估小组，评估小组由各方面代表组成，包括用户代表、设计人员、测试人员、使用人员、质量人员、维修性专业人员等，分为故障模拟组、测试组、故障维修组、数据记录组。小组应设一名组长负责组织和管理。用户代表负责对试验过程的真实性和有效性进行监督。
图1 维修性定量指标评估过程
2.2.2收集试验数据
发射装置维修性定量评估应优先选用发射装置内外场试验时所进行的修复性维修时间数据。如果数据样本量不够30个，需要进行维修故障模拟，开展专门的模拟维修试验补充。
2.2.3确定维修故障模拟样本
根据收集的内外场试验数据样本数量，确定发射装置需要进行模拟的故障样本数量，确保总的故障样本总数量不能少于30个。
根据发射装置外场可更换单元故障率的高低，对需要进行模拟维修的样本进行分配，故障率高的外场可更换单元，需要模拟的故障数量就多一点；故障率低的外场可更换单元，需要模拟的故障数量可以少一点，但是必须确保试验样本覆盖所有外场可更换单元。
设计人员和维修性专业人员共同确定各可更换单元需要模拟的故障模式，制定详细的故障模拟方案。
2.2.4实施故障模拟试验
根据故障模拟方案，实施故障模拟试验，每一故障模拟分为以下几个步骤：
a）故障模拟组实施故障模拟。采用人为方法进行故障模拟。故障模拟采取以下方法：对电气部分，通过拆除内部元器件来进行故障模拟；对机械零部件，不要求进行故障模拟，只要求维修人员模拟外观检查及整体更换过程；
b）测试组利用内场测试仪对发射装置进行测试或通过外观检查，发现并隔离故障；
c）故障维修组进行维修，更换故障单元；
d）测试组再次进行测试或外观检查进行校验，确保模拟的故障已排除。
e）数据记录组在模拟故障后，记录故障检测、隔离、更换、校验的时间。
2.2.5数据处理
得到试验数据后，按照GJB 2072-1994《维修性试验与评定》中的数据分析与处理方法以及试验结果的评定标准，计算平均修复时间，对记录结果应求平均值和一定置信度的置信上限值，统计计算后的时间不超过规定时间即为合格。
3 结论
本文介绍的维修性评估方法，针对发射装置产品特点，充分考虑部队的维修工作任务，模拟维修作业项目尽可能的符合部队的实际维修情况。
根据可更换单元的故障率的高低，并参考实际出现的故障情况，对维修作业样本进行分配，确保样本分配的合理，试验样本覆盖所有部队可更换单元。
定性评估结合定量评估试验进行，在保证人员和产品安全的前提下，明确了具有可操作性的故障注入方法，缩短了试验时间，减少了人力、物力消耗。
空空导弹发射装置研制型号越来越多，维修性评估和验证技术在发射装置中的应用也越来越广泛，本文介绍的维修性评估方法，也将不断进行改进完善，以适应维修性技术的发展和型号需求。
[参考文献]
[1] GJB 451A-2005 可靠性维修性保障性术语 [S].
[2] GJB 2072-1994 维修性试验与评定 [S].
[3] 甘茂治. 维修性设计与验证 [M]. 北京：国防工业出版社，1995.
（编辑：劳边）
[中图分类号]TJ768
[文献标识码]C
[文章编号]1003-6660（2016）02-0046-03
[DOI编码]10.13237/j.cnki.asq.2016.02.012
[收稿日期]2015-11-25
