地面设备研制程序探讨

高强 叶红菲

（北京航天发射技术研究所，北京，100076)

文 摘：地面设备研制程序是按时间先后为地面设备投入批量生产前的全部研制活动所规定的工作顺序，目前地面设备研制工作呈现高密度、高强度、高标准、短周期的特点。梳理研制程序相关标准规范和现状，提出重视地面设备论证阶段关键技术演示验证，加强方案阶段研制统筹策划，工程研制阶段质量控制点前移，将风险分析、可靠性、产品化、试验鉴定等工作融入研制程序，并对地面设备状态鉴定和列装定型阶段的标准规范进行制修订，以全面提升地面设备研制管理水平。

地面设备是保证型号处于完好技术状态和战斗状态的设备所组成的系统。一般由起吊、转载、对接、装填、运输、起竖、加注、供气、供电、检测、瞄准、贮存、维护、发控、发射等设备组成[1]。地面设备研制是一个复杂的系统工程，研制周期长、经费高、技术风险大。地面设备研制程序是按时间先后为地面设备投入批量生产前的全部研制活动所规定的工作顺序[2]，是对研制过程的基本要求，也是对研制阶段划分与各阶段主要工作及要求的归纳和总结，同时是型号各研制阶段经费预算的基础。研制程序不仅由研制单位决定，还应建立在与上级或任务提出单位研制要求协调一致的基础上，是研制单位对上级或任务提出方研制要求的落实和细化[3]。地面设备主要分为运载火箭类和导弹武器类，本文主要探讨导弹武器类地面设备研制程序，运载火箭类地面设备可作为参考。

1 地面设备研制程序

1.1 研制程序标准规范现状

与研制程序相关的标准涵盖了从GJB、QJ、QJA 到Q/Y（企业标准）的各级标准，各产品根据各自的研制特点，结合型号的具体情况对研制程序进行细化。

一般而言，产品研制程序要经过论证、方案、工程研制和定型等阶段，如QJ 2107—1991 《导弹和运载火箭地面设备研制程序》 等将研制过程划分为论证、方案、工程研制和定型4 个阶段。规定了导弹和运载火箭地面设备的研制阶段及各阶段任务、依据、主要工作内容及完成标志，主要内容见表1。

表1 地面设备各研制阶段主要工作内容及完成标志

从表1 可以看出，地面设备在论证、方案阶段进行总体、分系统和关键设备的方案论证和设计，完成关键系统的模型样机和原理性试验；在工程研制阶段进行初样和试样产品研制，参加研制飞行试验；在定型阶段，参加飞行试验和定型鉴定试验。

QJ 3133—2001 《航天产品项目阶段划分和策划》 从产品全寿命周期考虑，将项目阶段划分为任务需求、可行性论证、方案设计、工程研制、设计定型（鉴定）、试生产、批生产、使用改进、处置等。尽管划分阶段有详有略，但各阶段前后衔接，构成完整的时间序列。

1.2 研制程序现状

随着技术发展和积累，地面设备研制周期越来越短，研制工作呈现高密度、高强度、高标准的特点，研制程序也发生了变化。

a）根据研制实际情况制定合理的研制程序。在有充分把握时，简化某一阶段，或者取消某一程序。部分技术成熟度较高的产品，可合并甚至跨研制阶段开展研制工作。如某型号地面设备经历方案、试样、定型阶段，无初样研制阶段。直接选用的成熟部件或单机，在经过适应性分析与验证后，保留所选产品原有研制阶段。

b）风险分析、可靠性、综合保障与型号研制过程深度融合。“航天产品型谱建设”和“航天产品定型推进工程”工作的实施，产品成熟度培育、生产线建设与认证等工作均取得明显的效果；全面推进装备试验鉴定工作，在论证、研制、生产、使用等全过程持续开展试验考核，不断迭代提高；将产品化产品研制嵌入研制流程，实现产品化与型号研制工作的有机结合。

2 建议

2.1 重视论证阶段关键技术演示验证

在论证阶段，确定关键技术，开展关键技术演示验证。论证阶段是型号研制的先导和基础，各种新技术、新材料、新工艺，必须经过预研并取得成功，才能应用于型号。通过仿真计算、模型试验乃至全尺寸演示验证等手段，论证可能采取的方案、技术途径、达到的战术技术指标，确定总体技术方案是否可行，各项技术是否协调，是否满足总体性能、可靠性、安全性等要求。

2.2 加强方案阶段统筹策划和前期验证

2.2.1 统筹策划

统筹策划大型试验，大型试验方案需在方案阶段进行策划，以便试验室、试验场地的建设等试验条件与型号研制计划并行或先期进行[4]。完成样机生产及大型试验需要时间较长，按照重要单机、分系统、系统的顺序全面梳理生产短线以及系统间匹配，产品鉴定等各种试验项目，试验方法与试验条件，确定研制产品数量，做好经费概算，特别是与可靠性、维修性等通用质量特性有关的费用，对研制做出全面规划。

高度重视与工程总体或用户的充分沟通[5]。配合用户完成研制总要求、作战使用要求、综合保障要求、鉴定定型试验总案等顶层要求。根据批复的鉴定定型试验总案、研制总要求等文件，配合用户完成性能试验大纲的制定。

尽早策划并完成型号顶层管理文件体系编制[5]。编制顶层设计和管理文件，作为地面设备总体和各分系统研制的顶层输入，应包括六性大纲、统一化设计要求、软件工程化大纲、数字化大纲、标准化大纲、型号质量控制要求、研制程序和设计准则等。

2.2.2 前期验证

方案阶段需求变化多、技术指标粗略、接口要求不确定性大，设计方案未经充分验证，设计状态不确定性强、技术状态变化多、部分技术成熟度较低，需对论证和方案阶段的关键技术紧前开展试验验证工作，确保不出现方案反复。

2.3 工程研制阶段质量控制点前移

在工程研制阶段，针对地面设备在设计、生产、试验、发射等环节中风险因素多的特点，面向产品和流程，实现质量技术控制点前移，及早验证设计方案的正确性和协调性。如：在初样研制阶段进行单机和分系统可靠性摸底试验和可靠性增长试验，在试样研制阶段进行生产线鉴定以及部分关键单机和分系统鉴定试验，为系统级产品定型奠定基础。重视关重件研制、大型地面试验和飞行试验，充分验证系统内部以及与系统总体相关接口。面向产品，按照产品规范、试验规范进行生产质量控制。对各级产品接口的协调性和匹配性，试验验证和仿真分析的全面性、充分性、有效性、环境适应性、工艺稳定性、多余物控制等方面进行分析和控制。

2.4 将风险分析工作融入研制程序

在论证阶段，开展风险管理策划，明确开展的风险管理活动。在方案阶段，重点辨识总体方案的正确性、技术成熟度、关键技术解决途径、新工艺应用的可行性以及方案满足战术技术指标的程度等方面可能存在的风险源，确保设计一次成功。在工程研制阶段，重点辨识产品实现过程及对关键件和重要件特性的认知、试验充分性、测试覆盖性、工艺稳定性以及飞行环境适应性等方面可能存在的风险源，确保产品工程实现。在状态鉴定阶段，重点辨识产品是否满足作战使用和环境条件要求、定型状态的完备性和正确性、工艺的稳定性以及对批生产的适应性等方面可能存在的风险源，确保状态鉴定工作正确可靠。

2.5 将可靠性工作融入研制程序

根据型号研制可靠性工作程序及要求，做好各研制阶段可靠性预计和指标分配工作。提出可靠性保证大纲、制定可靠性工作计划和可靠性设计准则、建立可靠性模型、进行可靠性预计及指标分配、确定可靠性关键项目，进行可靠性试验和评估等。

2.6 将产品化工作融入研制程序

地面设备研制正在从一个型号、一套产品的科研模式转型为基于型谱产品选用的系统集成开发模式，因此在论证阶段和方案阶段基于任务分析和战术技术指标，开展型谱产品选用。方案设计时不断优化总体方案，优选成熟度高的产品，提高产品化率。方案中确定的新研产品，选用型谱规划中的产品，支持型谱产品研制和产品成熟度提升；若新研产品不在型谱规划中，应考虑后续型号的应用需求，研制通用化、系列化产品，作为更新产品型谱的备选对象。

2.7 将试验鉴定工作融入研制程序

将“一案三纲”要求、各级产品试验鉴定工作项目融入研制流程，确定各项技术指标在不同试验阶段的验证及鉴定试验项目，与型号管理实现“无缝对接”，保证试验鉴定工作的及时性和有效性。试验鉴定工作主要编制文件名称及编写时机见表2。

表2 试验鉴定工作主要编制文件名称及编写时机

2.8 状态鉴定和列装定型阶段标准规范的制修订

地面设备试验鉴定工作在原来侧重性能试验的基础上，增加作战试验和在役考核两个阶段的试验要求，目前尚无明确的地面设备试验鉴定标准，不能完全满足试验鉴定管理需求，缺失试验鉴定方面的标准规范，亟待补充制订。

地面设备标准内容更新不及时，适用性不足。随着智能化、电驱动等新技术应用于地面设备，试验方案随之更新发展。应根据产品工作方式，环境、机理等要求，按照专业试验标准进行试验，对应的标准应及时制订和修订。以采用电驱动技术的地面设备为例，电驱动地面设备与传统机械驱动地面设备标准要求一致的不再重新规定，执行现有传统标准；与传统地面设备标准没有抵触的只是针对电驱动地面设备特殊方面增加少量内容，修订原有标准，补充相关内容；对电驱动地面设备特有、不能与传统机械驱动地面设备标准兼用的，要单独制定标准。

3 结束语

持续总结地面设备研制经验，强化研制程序在型号研制中的地位和作用，适应新技术发展。将风险分析、通用质量特性、航天产品工程、综合保障、标准化、试验鉴定等要求融入研制程序，全面提升地面设备研制管理水平。