基于使用问题分析的航空保障设备发展研究

2020-04-11黄丙寅郝田义刘攀中国飞行试验研究院

航空维修与工程 2020年2期

■ 黄丙寅郝田义刘攀/中国飞行试验研究院

近年来，大量新型保障设备从研发走向使用，为装备保障和战斗力生成做出了卓越贡献。但是，长期以来存在研发理念滞后、与主战装备研制不同步、考核验证不全面不系统等问题，对装备保障能力造成了不利影响。我国现役航空装备保障设备规模庞大、快速机动响应能力弱、通用化程度低、保障费用高等问题突出，给保障能力、作战能力及经济可承受性带来了新的挑战。当前，保障设备存在的问题基本明确，但使用问题数据的收集、统计和分析等相对滞后，基于使用问题数据的发展策略研究工作有待深入开展。

1 使用问题类型及表现

基于航空保障设备使用鉴定评价要求和鉴定问题分布，形成保障设备常见的10类问题条目，这些问题类型和主要表现如下。

1）“三化”问题，即通用化、系列化、模块化问题，主要表现为厂家多、设备种类多，机型间不通用。

2）功能问题，主要表现为功能不满足使用需求、功能过度设计，可以简化设计而未使用等。

3）性能问题，主要表现为性能/精度不满足使用或性能过度设计，导致浪费等。

4）转场运输问题，主要表现为短距运输能力弱、转场携行不便或耗费资源多，通过统型优化可不需携行等。

5）可靠性问题，主要表现为故障率高、返厂维修率高等，影响外场使用。

6）维修性问题，主要表现为使用维护困难、人机工效差、操作不灵巧等。

7）保障性问题，主要表现为体积大、重量大、保障占用资源多、自保障能力差、不经济等。

8）测试性问题，主要表现为检测类设备BIT能力不足，深度不够等。

9）安全性问题，主要表现为保管与使用过程中对设备自身、飞机、人员等存在较大安全隐患，安全性设计存在缺陷。

10）环境适应性问题，主要表现为抗风/沙、抗腐蚀、抗高温/高寒、抗淋雨等能力弱，影响使用。

2 使用问题统计分析

结合航空装备保障设备鉴定和外场使用保障调研，对10余型飞机配备的保障设备进行系统梳理，研究使用鉴定过程中暴露的“三化”、功能、性能、转场运输、通用质量特性等方面的突出问题。研究中涉及保障设备56种，梳理问题共计200余条。通过梳理，56种保障设备中各类问题的发生比率分别如图1所示。

通过统计可以看出，航空保障设备存在的使用问题中比较突出的（发生比率高于30%）为“三化”问题（75%）、转场运输问题（70%）、功能问题（66%）、保障性问题（59%）、性能问题（38%）和维修性问题（36%）。这些问题对于试飞保障的保障效率、资源规模、保障费用等造成了重要影响，制约了部队“敏捷”保障目标。通过统计，发现各类问题的主要表现如下。

图1 现役航空保障设备使用问题发生比率

1）“三化”问题：主要表现为保障设备品种、规格和型号发展系统性考虑不足，从单一系列型号来看，随机保障设备与飞机保障耦合度高、附属性强，通用性、继承性较好；但从多机种、多机型考虑，不同系列的飞机之间很少能做到通用化，最突出的问题为各机型间的接口和技术标准不统一。例如，13型飞机配备51型工作梯，12型飞机配备42型充气装置，11型飞机配备9型轮胎拆装装置。

2）转场运输问题：主要表现为设备散、大、多、重等，部分安装车、梯架、吊车、液压动力源等一线保障设备缺少集装设计，转场携行不便，影响飞机快速、灵活机动部署使用；展开作业时间长，保障效率较低，机动转场效率低，远程伴随保障能力较弱；异地保障资源无法通用，导致许多设备必须转场携行，部队保障“尾巴”长。在转场人员方面，俄、美空军转场人机比分别仅为25∶1和15∶1，而在某对外联合军演中，我军人机比远高于俄、美。

3）功能性能问题：在功能上，主要表现为操作程序复杂，智能化程度低，使用不便，功能设计不足。例如，氧气系统测试设备操作复杂、智能化欠缺，通常进行氧气系统功能检查时，需频繁更换管路和接嘴，耗时较长；飞机液冷车缺少在线污染度检测装置，污染度检测不便。在性能上，主要表现为性能余量、精度不满足使用需求，如耳机麦克风无智能噪声过滤功能。

4）使用保障问题：主要表现为设备小型化、集成化设计和自保障不足，导致使用与保障占用资源多，保障设备使用维护说明书等技术资料可用性不高，培训等外场技术支援不及时，部分设备控制、显示界面及操作程序与界面不一，使用维护困难、人机工效需改善等。

3 使用问题原因分析

通过分析可以看出，“三化”问题是各项问题的根源。导致这些问题的原因包括体制、技术、管理等多方面，剖析如下。

1）顶层规划不足。对保障设备的顶层设计和标准化设计重视不够，保障设备研制滞后于主装备，综合保障理念贯彻不深入，保障设备与主战装备的一体化、综合化设计不足；未建立行业层面的航空保障设备规划体系架构，忽视或没有及时科学规划产品品种、规格的发展，放任了产品品种、规格的随意性发展；受利益格局限制，导致各管一片，不同系列飞机间保障需求定义不同，保障设备体系横向不通、纵向不连，“三化”问题突出。

2）技术标准滞后。我国航空保障设备处于机械化向信息化和智能化跨越过度的关键期，由于保障设备技术储备、研发等投入不够，在保障设备的功能、性能、灵巧化、智能化等方面与国外存在较大差距；保障设备相关的接口、性能、工艺等设计与制造技术标准缺乏或更新缓慢，飞机接口标准中前苏联、美标和我国航空工业标准共存，研制新飞机时未考虑保障接口，造成同类接口与现役飞机不一致，保障车辆必须装配新一套接口，给使用带来不便；标准体系建设规划设计不足，对标准体系整体性、基础性、配套性和通用性的研究还不具体、不深入，且贯标不严格、系统兼容性差等现象时有发生。经梳理，与军机保障设备相关的国军标有69项，至今40项没有修订，占58%。

3）采办机制制约。装备采办尚未形成基于性能规范（PBS）的采办机制，承包商对设计改进不积极，技术升级不及时，后续服务不到位，研发潜能有待发掘；保障设备研产任务主要集中在部分承制单位，门槛限制、行业保护还有待破除，公平竞争环境有待加强；受垄断利益驱使，有意将设备品种、规格设计为专用型，使其他厂商难以加入此产业链中，由此形成自我封闭的专用化的品种规格；一些厂家为了创新而创新，标新立异的无价值增值性的重复设计，形成高密度品种规格产品。

4）使用验证不够。受诸多因素制约，导致需求、设计、鉴定各环节不匹配，试验鉴定不充分，缺陷暴露不及时、不彻底；保障设备试验服务的桥梁和平台欠缺，试验鉴定资源布局有待统筹规划，“产研试”沟通协调不够，部分保障设备研制期间未开展对接联试试验，直接进入鉴定环节，试验考核周期短，项目不全、不严，缺陷积重难返；缺乏缺陷报告系统数据管理平台，各阶段发现的缺陷及改进情况未实现集中管理，难以满足保障设备高效研制的需求；试验条件建设、专家队伍建设、试验技术手段等现状与需求还存在差距；试验鉴定效率和任务规划精细化还需提升。

4 问题改进建议

4.1 强化顶层规划设计

研制立项阶段，强化“三化”要求和使用需求的贯彻，使试验单位、使用单位尽早参与项目规划论证；在行业层面系统规划保障设备体系，建立保障设备型谱；深入推进采购模式变革工作，进一步破除行业壁垒，引入民航设备，如无杆牵引器，采购货架产品，如升降平台车；建立奖惩机制，形成产品品种、规格和型号的发展原则、管理程序和要求，对违反规定要求造成有害后果的进行处罚，如为了追求经济利益而进行功能的复杂化设计等；通过对产品的品种、规格和型号进行分析，提出产品的品种、规格和型号的优选方案，形成产品优选目录，作为治理杂乱现状和引导未来产品设计的依据。

4.2 健全标准规范体系

深入研究军机保障设备标准体系建设方面的特点，以标准提升工程为契机，健全保障设备研发、设计、试验标准体系，特别是软硬件接口标准，包括顶层标准、基础类标准、管理类标准、技术类标准、支撑类标准，形成标准细目表。利用现有技术平台，开展装备油（水、气、电器接插件）通用接口的贯标等工作，确保在保障设备全系列中强化标准执行，在同一结构功能的零件、部件、构件具备互换性的基础上，实现各类电、气、油、管、接插件的标准化。进一步规范保障设备命名，推行保障设备统一编码，给予其唯一身份ID，实行与机载成品相对应的编码信息标识，实现全寿命周期的技术状态管理，做到能溯源、易管理、好维护、可追责。

4.3 深化“三化”统型工作

通用化发展，通过通用接口的贯标等工作，在同一结构功能的零件、部件、构件具备互换性的基础上，实现各类电、气、油、管、接插件等标准件的统型；建议各主机所统一接口设计标准，从根源上解决接口不统一导致的保障设备不通用问题。系列化发展，立足现有保障资源，按作战训练任务场景，开展保障资源效能仿真，构建保障资源需求清单建议。对保障设备开展功能模块化分析，确立基本功能模块、通用模块、可拓展模块的结构定义、标准规范，形成基本功能模块固化，通用模块配套，可拓展模块按不同型号的实际需求进行适应性升级，构建保障设备系列化发展的型谱结构。组合化发展，大力推进“分专业不分平台”的组合优化方案，重点对惯导、雷达、电抗、CNI等系统设备开展组合化改造。

4.4 开展保障模式研究

从部队实战出发，探索综合保障、联合保障模式，构建设备保障中心，按保障设备使用时机、频次、贵重程度，统筹配备方式和比例，提高保障设备的利用率，降低转场携行规模；外场使用维护设备精干、简配，保障中心设备齐全、满足需求。例如，多型飞机的转接头，配备于保障中心，外场只配对应的飞机接头；针对当前不同系列飞机保障接口不统一的情况，建议基于保障效能、效费比，统筹考虑统一更改飞机设计接口或配备转接头。

4.5 强化试验鉴定考核

基于装备全寿命周期费用，探索开展基于性能的采办，将外场对接试验纳入研制试验流程，以使用效能为落脚点，强化实物评标考核；以试验鉴定为抓手，强化研制要求与使用需求衔接，推动试验与鉴定前伸后延，持续提升保障设备技术成熟度和“三化”要求贯彻，促进保障设备“优生优育”；构建保障设备缺陷报告数据库和缺陷报告流程，健全使用问题反馈与改进机制，阻断问题向后端传递，从研制试验、使用鉴定、部队服役等多阶段收集缺陷等使用数据，支撑保障设备优化改进、统型决策等；统筹试验资源规划，基于全谱系试验机资源，筹建保障设备对接实验室，建立智能化鉴定平台、专业化试验鉴定团队，支撑保障设备的预先研发、评估鉴定等工作。