空空导弹上舰维修体制探讨与研究
2017-09-15樊来恩李乐怡
樊来恩, 李乐怡
(中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471009)
空空导弹上舰维修体制探讨与研究
樊来恩, 李乐怡
(中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471009)
樊来恩,航空工业集团特级专家,从事我国某先进战机航空电子系统总体设计、综合以及第四代空空导弹武器系统和导弹总体设计工作。获国家科技进步一等奖一次,国防和省部级科技成果多次,并荣获集团公司多项奖励和荣誉。
考虑到航母的流动性、 维修保障时间的紧迫性和维修空间的特殊性, 以及空空导弹在航母上使用维护过程的复杂性, 基于空空导弹的陆基维修体制, 对空空导弹上舰后三级维修的具体内容提出了新的要求及建议。
空空导弹; 航母; 三级保障; 陆基维修; 上舰维修; 导弹舰上测试
0 引 言
空空导弹是航母舰载机夺取制空权、 保护航母编队安全的重要航空制导武器之一[1]。 在航母上贮存的精确制导武器中, 空空导弹的数量占有很高的比例[2]。 本文主要针对空空导弹在航母上的使用维修进行研究与探讨, 从陆基空空导弹的使用经验和维修体系出发, 对空空导弹上舰后的维修需求进行分析。
1 空空导弹陆基维修体制
空空导弹采用三级维修体制, 对应三个保障级别[3], 如表1所示。
一级保障在外场进行, 对应一级维修即基层级维修也称部队级维修, 主要由飞机外场保障人员使用机载设备、 导弹外场保障设备完成。
表1 陆基空空导弹三级维修体制
二级保障在导弹中队和国防仓库进行, 对应二级维修即中继级维修也称野战级维修, 主要由导弹中队内场保障人员使用内场保障设备完成。
三级保障在导弹维修中心、 修理厂或制造厂进行, 对应三级维修即基地级维修, 主要由导弹制造厂或修理厂的生产和维修人员完成。
1.1 一级维修
1.1.1 一级维修的主要工作
一级维修主要是通过外观检查和机上地面弹检等手段将故障弹剔除, 确保载机起飞时所挂的所有空空导弹均能正常发射。
一级维修主要完成以下工作:
(1) 导弹的搬运、 存放;
(2) 舵翼面的安装;
(3) 挂弹;
(4) 机上弹检;
(5) 卸弹。
在以下情况下需要将导弹从飞机上卸下来:
a. 飞机需要维护;
b. 根据作战需要, 武器构型需要重新配置;
c. 起落数或挂飞通电时间达到了计划维修周期;
d. 机上弹检发现故障;
e. 结构损坏。
1.1.2 一级维修流程
达到计划维修周期、 机上弹检发现故障或者结构损坏的导弹, 需装箱并运输到二级维修区, 维修流程如图1所示。
图1 一级维修流程
Fig.1 The maintenance process of class Ⅰ
1.2 二级维修
1.2.1 二级维修的主要工作
二级维修主要是通过配备的导弹性能测试设备对导弹进行全弹性能测试, 将故障定位到舱段, 并对舱段进行更换, 之后再次利用导弹性能测试设备对维修后的导弹进行全弹性能测试, 以确保导弹达到正常的工作状态。
二级维修主要完成以下工作:
(1) 导弹的搬运、 存放;
(2) 全弹总体性能测试;
(3) 故障舱段的更换等。
1.2.2 二级维修流程
维修、 测试正常的导弹送一级维修区, 以备挂机作战; 故障舱段送三级维修区, 进行舱段维修, 维修流程如图2所示。
图2 二级维修流程
Fig.2 The maintenance process of class Ⅱ
1.3 三级维修
三级维修主要是通过配备的舱段级测试设备对舱段进行测试, 找出有故障的组件和部件, 进行更换。 对于出故障的组件和部件, 通过更换零件等进行修理, 并将完整可用的舱段运送到二级维修区作为整发导弹的更换备件。 对于发动机舱则进行点火器、 尾喷管和长尾管的更换。 有关发动机壳体的损坏和战斗部舱一样, 通常不再进行维修。
1.4 小结
陆基空空导弹的三级维修划分和主要任务分工如表2[3]所示。
2 空空导弹上舰后的维修需求分析及考虑
和陆基一样, 空空导弹上舰后仍然可采用三级维修体制, 对应三个保障级别[4]。 但由于舰船的安全性、 流动性, 维修保障时间的紧迫性以及维修空间的特殊性[5], 对空空导弹上舰后三级维修的具体内容又需要提出新的要求。
2.1 一级维修需求
一级维修的主要工作是通过外观检查和机上地面弹检等手段将故障弹剔除, 确保载机起飞时所挂的所有空空导弹均能正常发射[6]。 达到计划维修周期、 机上弹检发现故障或者结构损坏的导弹, 需装箱并运送到二级维修区。
一级维修的地点: 对应于陆基上的停机坪, 上舰后维修地点变成了舰面甲板。
表2空空导弹维修级别与任务关系
Table2Therelationshipbetweentheair-to-airmissilemaintencelevelsandtasks
任务维修级别一级二级三级整发导弹搬运/存放√√挂机/卸弹√检查/更换舵、翼面√√机上导弹测试√全弹性能测试√导弹各舱段更换√制导控制舱搬运/存放√√检查/更换制导舱√测试/更换电源组件√测试/更换制导组件√测试/更换引信组件√测试/更换控制舱√战斗部舱搬运/存放√检查/更换/处理战斗部√检查/更换/处理安保机构√发动机舱搬运/存放√√检查/更换点火器保险机构√检查/更换长尾管√√检查/更换尾喷管√√
一级维修的时间和空间: 舰上载机的作战飞行为“起飞和返回”的循环周期, 在一个循环周期内, 一批次的若干架飞机挂弹起飞, 而上一个循环周期起飞的飞机则又返回舰上;飞机再次起飞前留给机务人员的时间应该尽可能的短, 而任务却不能少, 这包括飞机落地后牵引到加油区加油、 到武器弹药区挂弹、 弹检以及起飞前飞机主惯导对准等工作[7]。 也就是说在舰面上留给空空导弹进行一级维修的时间非常紧, 并且空间狭小。
一级维修需求: 由于一级维修是循环流水作业, 时间紧、 空间狭小。 一旦弹检不过, 需卸弹并重新挂弹, 这不仅影响故障导弹的转运和本机的起飞, 还影响到其他导弹转运和飞机的起飞。 因此要求在产品转运到甲板之前, 最好能完成产品的检测, 以避免故障弹的转运和挂装, 从而提高一级维修舰面挂弹自检通过的概率, 以确保载机正常起飞。
2.2 二级维修需求
二级维修主要是通过配备的导弹性能测试设备对导弹进行全弹性能测试[8], 将故障定位到舱段, 并对舱段进行更换。
二级维修的地点: 对应于陆基上的导弹中队和国防仓库, 上舰后维修地点变成了舰上弹药库和海岸仓库。
二级维修的时间: 一旦发现“达到计划维修周期的产品”、 “一级维修发现故障的产品”以及“结构损坏的产品”时, 需及时开展二级维修。
二级维修的空间: 二级维修在测试间进行, 测试间需安装导弹性能测试设备、 导弹测试台架以及其他辅助设备, 以满足舰上测试安全性要求, 并且要有足够的空间, 便于开展抢修作业。
二级维修需求: 根据一级维修的需求, 二级维修要尽可能上舰, 以确保一级维修舰面挂弹自检通过的概率。 但由于二级维修需要有足够的空间来安置测试设备、 台架和辅助设备[9], 还需要有足够的空间, 便于开展抢修作业, 这对于大型航母来说没有问题, 但对中小型航母, 二级维修上舰存在一定的困难。 因此对于中小型航母, 二级维修可放在海岸仓库进行, 但为了满足一级维修的需求, 舰上可进行简单的测试, 同时也能满足战场抢修的需求。
2.3 三级维修需求
三级维修主要是通过配备的舱段级测试设备对舱段进行测试, 找出有故障的组件和部件, 并进行更换。 对应于陆基上负责维修的“导弹维修中心、 修理厂或制造厂”, 空空导弹上舰后负责维修的仍然是“导弹维修中心、 修理厂或制造厂”。
3 空空导弹上舰后的测试性分析及考虑
空空导弹上舰在甲板上要经历“三高一强”(高温、 高湿、 高盐、 强太阳辐射)环境; 贮存时要经历舰船振动、 倾斜摇摆等力学环境; 起飞着陆时要经历强冲击环境, 其寿命和可靠性相对于陆基状态会降低, 出现故障的可能性会增大。
导弹在舰上需要进行测试, 但测试无法提高导弹可靠性, 如果导弹可靠性在贮存[10]、 转运过程中降低, 定期检测将会筛分出失效的导弹。 但是使用设备检测导弹并没有对所有的元器件进行测试, 定期检测不可能把测试无法覆盖的失效元器件筛分出来, 导弹的固有设计可靠性是不能通过定期检测来提高的[11]。
武器系统可靠性除了导弹自身可靠性以外, 还受载机雷达状态、 发射装置的维护等导弹之外的分系统影响。 导弹测试不会对导弹以外的分系统造成的武器系统可靠性降低产生任何作用。
如前所述, 上舰的测试目的是减少飞行甲板挂机检测时出现故障弹的概率, 提高舰载机的出动率和任务可靠度[12]。 因此, 上舰测试分为两个层级:
挂飞机前检测: 检测深度与挂机自检相同, 通过检测可降低故障弹挂机自检不通过的风险, 提高舰载机的出动率。
定期检测: 检测深度比挂机前检测深度深, 更接近于陆基导弹中队的检测;通过检测, 剔除故障导弹, 保障战备完好性, 提高任务可靠度。
挂飞机前检测和定期检测, 提前于导弹挂机一定时间内进行。 定期检测的检测周期通常为陆基检测周期的一半或三分之一。 考虑到安全性, 上舰的测试一般在采取安全性设计和具有一定安全措施的检测舱室进行。
4 空空导弹上舰后的使用维护及培训
越战中, 美国海军在使用AIM-7“麻雀”导弹的过程中发现, 在航母上给舰载机挂弹准备期间, 由于导弹装载队的训练不当和不标准, 造成导弹损坏过多。 此外, 缺乏训练也是在战斗时高瞎火率的一个重要因素。 直至1999年, 还出现了航母军械员没有正确解除导弹保险, 使F-14飞机向伊拉克米格-25飞机发射的两枚AIM-54“不死鸟”空空导弹发动机未能点火[13]。 空空导弹在上舰后的使用维护比陆基要求更为严格。
由于空空导弹在航母上使用, 流程比陆基复杂, 因此, 需要针对航母上航空弹药使用维护人员进行专业性训练, 建立每个人在航母弹药使用维护的职责和承担的责任。 由于目前空空导弹使用维护培训大多是针对陆基的, 因此需要建立航母航空弹药使用维护专业培训部门, 设置综合性的课程和培训教材, 包括导弹原理、 测试设备使用、 安全性、 舰上使用维护流程等, 并使参训官兵尽早接触实物训练, 接触现行的舰载设备和操作程序, 提高航母上航空弹药使用和维护人员的专业技术水平和操作成熟度。
5 空空导弹上舰维修体制
根据以上分析, 空空导弹上舰后的维修体制及内容如表3所示。
表3 上舰后空空导弹的维修级别及内容
通过分析, 为了提高舰面挂弹自检的成功概率, 避免反复, 不影响飞行, 自检工作的执行应该向下延伸, 即在空空导弹运出弹药库之前最好能完成导弹的自检测试。
二级维修需要有足够的空间来安装导弹的总体性能测试设备、 导弹测试台架以及其他辅助设备等, 并且要有足够的空间来储备用于更换的舱段。 因此, 若航空母舰上空间以及其他条件能满足要求, 则尽可能将二级维修地点设置在舰上。 若条件有限, 二级维修不能上舰, 则航空母舰上应该能保证实现导弹出库前的导弹自检以及战时的战场抢修工作。
6 结 束 语
针对海军上舰使用的空空导弹通过设计, 应满足舰上的使用环境要求, 并在整个反复的挂飞期间保持较高的可靠性。 上舰的检测设备为便携式检测设备, 减少飞行甲板挂机检测时出现故障弹的概率, 定期检测用于剔除弹药库内的故障导弹, 保障舰载机出动的快速性。
空空导弹在舰上使用维护流程复杂、 保障条件有限, 需要制定针对上舰的教材, 开设专业培训机构, 对舰上军械维护官兵进行培训, 提高其专业技术水平和操作熟练度, 提升在高强度弹药保障作业下的业务能力。
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ResearchandDiscussionoftheMaintenanceforAir-to-AirMissileontheAircraftCarriers
FanLaien,LiLeyi
(ChinaAirborneMissileAcademy,Luoyang471009,China)
Taking into consideration the mobility of the aircraft carriers, the urgency of the maintenance support time and the particularity of the maintenance space,as well as the complexity of the use of air-to-air missile maintenance process on the aircraft carriers, it puts forward new requirements and suggestions for the specific content of the three-level maintenance after air-to-air missile on the aircraft carriers.
air-to-air missile; aircraft carrier; three-level protection; land-based maintenance; maintenance on the aircraft carrier; missile test on the aircraft carrier
10.19297/j.cnki.41-1228/tj.2017.04.001
2016-11-18
樊来恩(1965-), 男, 河南温县人, 研究员, 主要从事空空导弹系统研制开发以及空空导弹武器系统集成技术工作。
樊来恩, 李乐怡 . 空空导弹上舰维修体制探讨与研究[ J]. 航空兵器, 2017( 4): 3-7. Fan Laien, Li Leyi. Research and Discussion of the Maintenance for Air-to-Air Missile on the Aircraft Carriers[ J]. Aero Weaponry, 2017( 4): 3-7.( in Chinese)
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: A
: 1673-5048(2017)04-0003-05