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航天装备实战化维修保障能力架构研究

2022-07-11李培岳张永福李赫才

设备管理与维修 2022年5期
关键词:架构航天要素

李培岳,张永福,李赫才

(航天工程大学,北京 102200)

0 引言

随着高新技术的发展与应用,我军航天装备飞速发展,正逐步走向世界军事航天前列。航天装备具有高新技术密集、内部结构精密、模块集成度高的特点,这些特点使得在真实战场中的维修保障难度急剧增大[1]。当前我国周边安全形势复杂严峻,面临的安全威胁多种多样,航天装备担负的作战任务呈现出多元化和体系化特点,作战模式的变更和实战化战场需求都对航天装备实战化维修保障能力提出了更高的要求[2]。本文通过搭建适应航天装备实战化需求的维修保障能力总体结构,并深入分析航天装备实战化维修保障能力结构特点,提出了该能力结构的联动关系。

1 航天装备实战化维修保障能力总体架构

航天装备实战化维修保障能力是指航天维修保障装备为充分发挥、保持和恢复航天装备实战能力所拥有的能力[3],在很大程度上决定着航天装备作战能力的强弱。航天装备维修保障能力是对整个航天装备体系保障性能的综合反映,直接影响到航天装备作战效能的发挥[4],搭建科学合理的维修保障能力架构,对维修保障能力生成至关重要,直接影响着维修保障效能。

1.1 航天装备实战化维修保障需求分析

航天装备以在轨运行航天器和地面辅助装备为主,在当前作战过程中,发挥着侦察预警、态势感知、导航定位等重要作用,是军事装备战斗力的催化剂。由于航天装备不同于一般海、陆、空装备,对维修保障有着特殊需求。

(1)维修保障时效性强。在作战过程中,航天装备一般是单件装备执行作战任务,一旦出现故障,就会严重影响各项能力效能的发挥,无法及时获取、传输战场信息,进而影响整个战场态势。因此,必须提高维修保障的时效性,及时对故障点位进行维修,使其迅速恢复作战能力,保证航天装备持续完成作战任务。

(2)维修保障精准性高。要想实现航天装备维修的及时性,必须精准定位故障部位,找出故障原因,才能进行精准的维修保障,避免资源和时间的浪费。在作战过程中,航天装备的故障很难直接进行人工检测,需要依赖其自身的故障检测系统、外部监测系统进行故障定位,或依靠故障现象和数据进行推测故障位置,保证维修保障的精准性。

(3)维修保障技术密集。航天装备是高新技术密集的装备,对维修保障的要求较高,必须提升维修保障技术才能满足航天装备维修保障需求,维修保障的技术更新要与航天装备的高新技术使用相适应。

1.2 航天装备实战化维修保障能力总体架构

航天装备实战化维修保障能力是维修保障使命任务落实到维修保障实体的桥梁[5],搭建航天装备实战化维修保障能力结构,必须从实战出发,从航天装备担负的作战任务出发,深入剖析航天装备实战化维修保障需求,从而解析出航天装备实战化维修保障能力,搭建能够充分发挥维修保障能力的总体结构。通过借鉴“使命任务—能力需求—指标体系”的指标体系构建方法,提出“维修保障任务—维修保障能力—维修保障要素—维修保障效应”的构建方法(图1)。

图1 航天装备实战化维修保障能力总体架构

1.3 全能力体系

不同的航天装备实战化任务,需要不同的维修保障能力,在航天装备完成实战化任务的不同阶段,同样需要不同的维修保障能力,通过分析航天装备实战化维修保障任务,解析出航天装备实战化维修保障能力体系(图2)[6-7]。

图2 航天装备实战化维修保障能力体系

1.4 全要素体系

航天装备实战化维修保障要素包含在整个实战化维修保障任务中所涉及的人力、物力、装备、编组等内容,构成了全要素体系,主要包括保障人员、维修设备、保障设施、维修器材、技术资料、组织指挥等要素等[8-9]。以各类要素为输入,所需的实战化维修保障能力为输出,根据实战化维修保障任务需求,组合成具有针对性的实战化维修保障能力(图3)[10]。

图3 全要素体系

1.5 全效应体系

航天装备实战化维修保障能力是航天装备在实战化保障任务和保障活动中表现出的能力,是动态变化过程。战场的瞬息万变导致航天装备实战化维修保障需求也是动态变化,因此维修保障不能只着眼于当前维修的需求,也不能忽略当前的维修难题,而应站在更大的视角,更广阔的范围去考虑问题,对可能出现的维修保障需求有清晰的预判和准备。这就要求航天装备实战化维修保障能力做到及时感知航天装备战场保障需求,通过信息效应、决策效应、行动效应的实现来覆盖维修保障任务的全时空、全纵深、全过程、全频域(图4)。

图4 全效应体系

2 航天装备实战化维修保障能力架构特点

航天装备不同于一般装备,拥有更多的高精尖技术和大量的精密元器件,所处的环境也与陆、海、空等装备有很大不同,维修保障难度较大,对维修保障能力提出了更高的要求。剖析维修保障能力架构特点,搭建合适的维修保障能力架构,有助于实现航天装备的维修保障。此航天装备实战化维修保障能力架构具有内容相关性、结构层次性、融合灵活性、功能适应性的特点,能够适应航天装备的实战化维修保障需求。

2.1 内容相关性

航天装备实战化维修保障能力的内容相关性是其各子能力之间具有相关性,也是各保障要素之间具有相关性:组织筹划能力和器材筹措供应能力是各级维修保障机构都应具备的能力,这种能力是相似的,可以相互支撑或融合,只是在级别或规模上有所不同;基地级维修保障能力涵盖了部队级维修保障能力,部队级维修保障能力基本具备了基地级维修保障能力的功能,只是在级别、规模、能力水平上有所不及;高新技术动员运用能力与其余子能力均有相关,动员的高新技术力量最终要在其余子能力中发挥作用;数据是一切维修保障活动的基础和依据,数据支撑能力覆盖整个维修保障能力架构。维修保障能力内容相关性不仅存在于自身维修保障能力,还存在于不同军种的相应维修保障能力之中,在必要时能够协调其他军种的相关维修保障力量进行支援,以完成维修保障任务为根本宗旨。

2.2 结构层次性

航天装备实战化维修保障能力架构具有层次性,根据不同作战任务和不同保障需求,按照规定的原则进行重构成具有针对性的保障体系,使保障力量既精准又有弹性。传统的维修保障结构呈“树状”分布,其构成包括战略级维修保障力量、战役级维修保障力量和战术级维修保障力量,每级保障力量又可细分且相互独立,使得传统的维修保障结构层级相对较多,实施保障的环节相对复杂,也导致保障的灵活性较差,难以适应实施变化的维修保障需求。航天装备实战化维修保障能力架构打破传统的“树状”保障结构,成“扁平化”“网络化”,由部队级维修保障力量和基地级维修保障力量构成,大大减少中间环节,提高了保障效率。这两种维修保障力量既表现出维修保障结构的层次性又有很大的相关性,能够相互支援补充、相互促进融合,共同完成相关维修保障任务。

2.3 融合灵活性

航天装备实战化维修保障能力架构的融合灵活性特点体现在各维修保障子能力和维修保障要素两个方面。航天装备实战化维修保障能力可以拆分为子能力、次子能力,这些子能力模块既可以与自身维修保障子能力模块进行内部灵活融合重组,进而具备新的维修保障能力;还可以与外部的维修保障子能力模块或次子模块融合而具备新的保障能力,完成新的维修保障任务[11]。这也要求无论是维修保障子能力模块内部之间的接口,还是外部接口,需要在装备设计论证时进行规范统一,制定相应的接口转换协议,确保接口间能够无缝连接。以部队级维修保障能力和基地级维修保障能力为例,部队级维修保障能力可以分解为力量编组、维修准备和应急抢修等子能力,基地级维修保障能力可以分解为力量编组、维修准备、机动前出和现地抢修等子能力。这两种子能力之间可以相互融合重组,当一方子能力出现故障、损伤或无法完成当前维修保障任务时,另一方子能力可以进行支援,或者根据需求进行抽组融合、共同完成维修保障任务。

2.4 功能适应性

维修保障能力与被保障装备之间具有功能适应性,只有能力适应需求,才能完成维修保障任务。航天装备体系中,存在多种装备共用一类备品配件的现象,这种通用型的备品配件决定了不同类型的航天装备在执行不同作战任务时可能需要同样的维修保障能力。这一维修保障的现实需求使得同一种维修保障能力需要适应不同的航天装备或者承担不同的作战任务,具备功能适应性[12]。维修保障能力的功能要适应维修保障需求,一项维修保障需求可能需要不同种维修保障能力共同满足,或者一项维修保障能力能够同时满足不同的维修保障需求。

航天装备实战化维修保障能力的功能适应性还体现在维修保障装备或维修保障要素内部。一种维修保障能力的形成需要多种维修保障要素进行组合,这些要素需要由不同的类型、功能互补的维修保障装备组成,而非单一的维修保障装备,这也要求维修保障能力体系内部各维修保障装备具有一定的功能适应性。

3 航天装备实战化维修保障能力联动关系

航天装备维修保障并非独立的活动,在完成维修保障任务过程中,始终与所处环境、体系进行着信息交流、能量交换,航天装备实战化维修保障能力不仅在内部保持着联动关系,与外界也保持着联动关系。剖析航天装备实战化维修保障能力的联动关系,梳理关联关系的关键节点,有助于发挥航天装备实战化维修保障能力,有利于完成航天装备实战化维修保障任务。

3.1 随机联动关系

在整个航天装备作战阶段,作战环境和敌方态势不受主观意志的掌控而进行随机变化,同样航天装备故障的发生在时间域、空间域上具有随机性。作战环境和敌方态势的随机变化,对航天装备的作战行动和状态都有显著影响,进而影响着维修保障需求。航天装备故障发生的随机性,使得预期准备的维修保障力量未必能够持续满足维修保障需求。这些随机性要求维修保障能力要时刻与外界保持随机联动,内部各要素间同样要保持随机联动,使得维修保障力量能够按照维修保障需求进行随机重组(图5)。

图5 随机联动作用关系

维修保障能力的随机联动关系促使航天装备的实战化维修保障力量能够时刻保持良好的备战状态,以应付任何突发状况。战场环境的随机变化、敌方态势的随机变化最终会施加在航天装备的作战行动上,而且二者变化的时间、程度均是随机的,无法进行准确预测。维修保障能力与外部的随机联动和内部各要素的随机联动能够保证时刻最大程度地满足这种动态的保障需求,随机联动关系对于完成维修保障任务至关重要。

3.2 体系联动关系

联动关系是指装备与装备之间、装备与体系之间、体系与体系之间的交互关系,相互依存、相互促进。维修保障装备存在于整个维修保障体系,而非独立的一件或几件维修保障装备。维修保障体系内各维修保障要素存在联动关系,并非简单地由各维修保障要素堆叠而成。各维修保障要素或各维修保障子能力组合而成的维修保障体系的维修保障效能大于各要素或子能力的效能之和。维修保障体系内部各主体要素和各子能力,按照一定的维修保障目标和维修保障规则进行逐层聚合,具有明显的涌现效应。

不仅维修保障体系内部存在联动关系,维修保障体系与外部装备或体系同样存在联动关系。航天装备实战化维修保障体系与被保障装备形成更大的装备体系,与被保障装备时刻存在着信息和能量的交换,在完成自身维修保障任务的过程中,也在完成整个装备体系的作战任务。随着航天装备作战任务的变化,航天装备维修保障力量体系随之进行组合变化,力量结构持续优化,维修保障功能动态涌现,而涌现性离不开信息的主导和连接。通过内部和外部的体系联动,形成能够适应航天装备作战节奏、作战模式、保障模式的航天装备维修保障能力体系[13]。

3.3 军地联动关系

航天装备是高新技术密集的装备,其作战能力的发挥对维修保障具有较强的依赖性,随着军队体制改革的深入,对航天装备维修保障能力的多样性、专业性、精细化要求进一步提高,单独依靠军队的维修保障力量难以完成既定的维修保障任务,无法满足多要素、多点位、多重任务的保障需求,迫切需要与地方维修保障能力联动完成各项维修保障任务[14]。航天装备的高新技术要求和维修保障需求也促使其必须保持较密切的军地联动关系[15],主要包括信息联动、人才联动、管理联动、技术联动和装备供应联动,其联动关系如图6所示。

图6 军地联动关系

4 总结

航天装备维修保障贯穿作战任务的全过程,其高新技术密集特点决定了维修保障必须精准及时、集约高效,迫切需要搭建与之相适应的维修保障能力架构,提升保障效益,发挥航天装备的作战效能。本文搭建的航天装备实战化维修保障能力架构,旨在建立满足航天装备实战化维修保障需求的维修保障体系,提高维修保障效率,为保障航天装备完成作战任务提供支撑,为探索航天装备实战化维修保障能力生成提供借鉴。

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