对军用直升机电子元器件管理及选用控制的思考

刘明川

（航空工业直升机设计研究所，天津 300000）

军用直升机是国家中低空国防建设中最为重要的武器装备之一，随着作战模式的演变和信息技术的发展，直升机不再简单地被应用于空中运输任务，也肩负起了对地打击、监视侦查、电子对抗等一系列信息化使命任务，由一个相对简单的航空机械产品进化成了一个复杂的航空电子产品。电子元器件作为电子产品的基本组成，是电子产品系统功能实现的物理载体，也是产品高性能和高可靠性的重要保障。直升机作为一个极为复杂的电子产品，包括航电武器系统、飞行控制系统、机电管理系统、环境控制系统以及电气管理系统等多个电子系统，电子元器件故障风险增加，据不完全统计，直升机外场保障中有近30%的故障是由电子元器件故障引起的，其中40%是由电子元器件选用不合理造成的，电子元器件故障给直升机使用造成了严重影响，如何加强电子元器件选用控制成为当务之急。此外，直升机装备中应用着大量进口芯片类电子元器件，例如CPU、FPGA、AD/DA转换器、DSP等，随着我国综合国力的不断提升，我国外部形势日趋紧张，许多西方国家把限制此类核心高端电子元器件出口作为遏制我国武器装备发展的基本国策，核心高端电子元器件进口存在禁运风险，给我国直升机装备生产带来了巨大隐患，如何推进核心高端电子元器件国产化也是当前亟需解决的问题。

直升机电子元器件管理及选用控制就是在对直升机所用电子元器件的信息进行统计分析的基础上，优化电子元器件选型，控制电子元器件质量，推进进口电子元器件国产化，保障我国直升机装备的使用可靠性和生产安全性，使得我国直升机装备健康稳定发展。

1 直升机元器件工作的特点

1.1 统计规模大

我国直升机装备研制面向陆、海、空、武警部队等多个军兵种，型号众多，且伴随着作战任务的多样化，直升机系统愈加复杂，加装设备增多，仅一型直升机所使用的电子元器件数量就多达近十万个，如此巨大的规模给整机电子元器件管理及选用控制带来了巨大挑战。

1.2 迭代性

直升机电子元器件管理及选用控制伴随直升机型号研制的方案、设计、鉴定定型全过程，强调过程控制，每个阶段需根据元器件使用情况审查结果及现场故障情况及时优化设计，更新电子元器件使用情况，具有迭代性。

1.3 注重选用可靠性

不同于一般武器装备，直升机应用于盐雾、湿热、高原、高寒、电子干扰强烈等多种复杂的环境中，并且自身带有强烈振动，对电子元器件可靠性及环境适应性提出了较高的要求，直升机用电子元器件的研制、生产、运输、储存、筛选等全过程必须满足要求。

1.4 注重选用自主性

电子元器件国产化是直升机装备国产化的重要保障，是国家战略安全的重要基石。目前，直升机装备中许多核心高端电子元器件依然依赖进口，严重威胁着我国直升机装备的发展，推进国产电子元器件使用成为电子元器件管理及选用控制工作的重中之重。

2 直升机元器件工作面临的问题

2.1 重视程度不足

长期以来，电子产品的设计只注重功能的实现和性能的优劣，实现产品功能、达到参数指标要求即认为完成了产品设计工作，同时，产品验收考核中，也主要关注产品功能是否满足装备的要求，而电子元器件的选用情况并未作为产品验收考核的项目，导致设计人员把电子元器件选用管理工作当成了附加工作、分外工作，没有引起足够的重视；此外，电子元器件顶层法规文件作为电子元器件管理及选用控制工作开展的指导性文件，其要求下宣止步于整机院所，并未在成品单位以及元器件生产单位得到充分宣贯，产品设计人员对于顶层法规文件的要求了解有限，法规文件形同虚设。

2.2 元器件信息填报不规范

为保障直升机所使用的电子元器件的可靠性、自主性以及供货稳定性，电子元器件管理及选用控制工作需要掌握各个配套成品所使用的每款电子元器件的基本信息、质量保证信息、应用信息以及国产化信息等多方面的信息，每款元器件需填报信息多达40余项，且填报项目涉及专业术语较多，例如：分类代码、质量等级、国产化程度等级、安全等级颜色、必要性等，设计人员对专业术语理解不够准确，导致信息填报不够规范。此外，电子元器件涵盖范围较广，涉及集成电路、电能源、光电子器件、电真空器件、分立器件、微波器件等多种类别，不同类别器件研制生产依据标准不同，填报内容有异，例如：半导体分立器件依据GJB 33A-97，将元器件质量等级划分为JP（普军级）、JT（特军级）、JCT（超特军级）和JY（宇航级），半导体集成电路，依据GJB 597A-96，将质量等级分为B1级、B级和S级，混合集成电路，依据GJB 2438A-2002将质量等级划分为D级、G级、H级和K级。每款元器件均需逐项查询核实，导致填报信息不规范，错填、漏填现象严重，大大增加了元器件管理及选用控制难度。

2.3 元器件选用存在局限性

直升机应用于温度交变、振动强烈、电磁信号复杂的环境中，对电子元器件的质量、可靠性以及环境适应性有较高的要求。但在实际设计工作中，设计人员往往基于自身设计经验、设计习惯以及本厂的元器件库进行电子元器件选型，导致元器件选型存在局限性，同时，由于信息的堵塞，元器件生产厂家的产品不能及时进入设计人员的视野，导致设计人员不能及时掌握行业发展动态，发挥行业优势，部分元器件会选择非行业主流产品，其质量、可靠性以及供货能力均存在较大风险，不能满足直升机电子元器件选用的要求。

2.4 元器件国产化替代存在兼容性风险

随着我国科技工业水平的不断发展，我国武器装备的国产化水平不断提高，许多电子元器件实现了国产化，但主要集中于电阻、电容等简单电子元器件，对于处理器、存储器、转换器、可编程逻辑器件等高端电子元器件的使用依然大量依赖于进口。为了摆脱受制于人的被动局面，新品高端国产电子元器件应用验证成为实现进口电子元器件国产化替代，提高武器装备国产化水平的重要途径。

然而，目前的应用验证模式多是基于进口陪试器件开展板卡设计和验证试验，经过充分验证的国产元器件虽表面可以实现进口元器件功能、性能的替代，但因实际装机环境中需与其他国产器件装联形成全国产化的板卡使用，存在着兼容性差，甚至不兼容的风险，且新品国产元器件缺少应用经验，成熟度低，装机使用故障率高，无法真正实现进口元器件的替代。

3 措施建议

3.1 建立考核制度

“千里之堤，毁于蚁穴”。电子元器件作为直升机装备的基础组成部分，影响着作战任务的实现，甚至影响飞行的安全，必须引起足够的重视。加强元器件选用控制，必须建立考核制度，在装备关键节点，需对各产品的电子元器件选用情况进行严格审查，并以予奖惩。

3.2 加强元器件法规宣贯，设置专职人员，定期组织培训

电子元器件法规是元器件管理及选用控制工作开展的基本依据，为使得法规在成品研制单位和元器件生产单位得到充分宣贯、引起足够的重视，装备研制相关单位应设置专职元器件管理及选用控制人员，装备总体单位定期对其组织培训，对法规的要求和涉及的专业术语进行阐释，保证法规要求在成品研制单位和元器件生产单位得以全面落实，专业术语得以准确、充分理解。

3.3 建立元器件数据库

元器件选用信息填报是一项十分繁琐的工作，在成品设计过程中，随着成品状态的变更，元器件选用情况也需对应更新，具有迭代性和反复性，极大地增加了设计人员的工作量。

然而，对于元器件生产厂家的某一型号的元器件而言，其所属类别、依据标准、质量等级、封装形式等基本信息均为确定内容，据此建立元器件数据库，定期更新元器件数据，填报时通过“型号”和“厂家”同步检索、自动生成其他数据的方式自动可以极大地提高填报效率，减少重复工作，减轻工作负担，解决错填、漏填问题，提高数据规范性。

3.4 制定优选目录，维护优选目录权威性

鉴于设计人员在进行电子元器件选型时存在较大局限性，整机单位应发挥平台优势，制定优选目录为设计人员提供指导与选择。制定优选目录，将行业主流产品推送到设计人员的视野内既使得装备可靠性得以保障，也为元器件研用双方搭起了信息互通的桥梁，元器件研制与装备发展相互促进、相互牵引，使得武器装备朝着高可靠性的方向发展。同时，制定优选目录有利于规范元器件选型，压缩元器件品种、规格和供应单位，提高直升机电子元器件可靠性与保障性。

3.5 基于国产元器件开展应用验证

应用验证的根本目的是实现进口器件的国产化，基于进口陪试器件对国产器件进行验证，虽可以减少试验过程故障的发生率，降低时间成本和费用成本，但经过验证的许多国产器件，因验证环境与实际工作环境的不同，替代后存在着不兼容的风险，并不能快速实现进口器件的国产化替代的目的。且从长远来看，武器装备立足国产电子元器件进行设计、实现完全自主化是我国武器装备发展的必然选择，因此，为了真正解决兼容性的问题，实现直升机装备的完全国产化、自主化，电子元器件的应用验证必须基于国产陪试器件开展板卡设计和验证试验。

4 结语

直升机电子元器件管理及选用控制工作是支撑我国直升机装备发展的重要保障，加强电子元器件管理对于提升直升机装备的国产化、自主化水平有着重要意义。目前，直升机电子元器件管理及选用控制工作中尚存在着诸多问题，涉及法规的宣贯、信息的填报、元器件的选用以及国产化应用验证，必须通过加强法规的宣贯，建立信息化的元器件管理平台等措施，逐步提高电子元器件选用控制水平，保障直升机装备朝着高自主化、高可靠性方向稳步发展。