張仕念,何敬東,顏詩(shī)源,張國(guó)彬,易當(dāng)祥

(北京市海淀區(qū)西北旺鎮(zhèn)北清路109號(hào)203分隊(duì),北京100094)

導(dǎo)彈貯存延壽的技術(shù)途徑及關(guān)鍵技術(shù)

張仕念,何敬東,顏詩(shī)源,張國(guó)彬,易當(dāng)祥

(北京市海淀區(qū)西北旺鎮(zhèn)北清路109號(hào)203分隊(duì),北京100094)

目的分析導(dǎo)彈貯存延壽的技術(shù)途徑和應(yīng)突破的關(guān)鍵技術(shù)。方法結(jié)合導(dǎo)彈貯存延壽的特點(diǎn)和難點(diǎn),在分析美國(guó)、俄羅斯等國(guó)導(dǎo)彈貯存延壽主要做法的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)的技術(shù)差距,總結(jié)提出導(dǎo)彈貯存延壽的技術(shù)途徑和關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)果導(dǎo)彈貯存延壽的技術(shù)途徑是加速貯存試驗(yàn)、自然貯存試驗(yàn)、失效分析、性能改進(jìn)相結(jié)合的基本方法。應(yīng)重點(diǎn)突破的關(guān)鍵技術(shù)包括貯存壽命表征參數(shù)體系、貯存失效分析技術(shù)、加速貯存壽命試驗(yàn)方法、貯存壽命評(píng)估方法。結(jié)論圍繞選定的技術(shù)途徑長(zhǎng)期進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),才能形成導(dǎo)彈貯存延壽的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

導(dǎo)彈;加速貯存壽命試驗(yàn);失效分析;貯存延壽

導(dǎo)彈貯存延壽是指通過對(duì)自然貯存件進(jìn)行監(jiān)測(cè)、開展加速貯存試驗(yàn)等方式,分析評(píng)估彈上儀器設(shè)備及導(dǎo)彈的貯存壽命,在此基礎(chǔ)上采取更換短壽命件、維修、嵌入式性能改進(jìn)、放寬設(shè)計(jì)要求等技術(shù)措施,延長(zhǎng)導(dǎo)彈的貯存壽命。導(dǎo)彈貯存延壽是一項(xiàng)具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)投入大、綜合效益高等特點(diǎn)的重大、長(zhǎng)效工程。通過貯存延壽可以實(shí)現(xiàn)以較小的代價(jià)保持導(dǎo)彈的有效作戰(zhàn)規(guī)模,科學(xué)合理地確定維修時(shí)機(jī)和維修內(nèi)容,優(yōu)化貯存使用方法,提高壽命設(shè)計(jì)水平。這對(duì)延長(zhǎng)導(dǎo)彈的服役年限,提高導(dǎo)彈的貯存使用性能,減少武器裝備購(gòu)置經(jīng)費(fèi),帶動(dòng)國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)和科技水平的提升等都具有重要的意義[1—2]。貯存延壽在航空導(dǎo)彈[3]、信息化彈藥[4]等武器裝備上也受到高度關(guān)注。

文中結(jié)合導(dǎo)彈貯存延壽的特點(diǎn)和難點(diǎn),在分析美國(guó)、俄羅斯等國(guó)導(dǎo)彈貯存延壽主要做法的基礎(chǔ)上,討論導(dǎo)彈貯存延壽的基本技術(shù)途徑,分析了圍繞選定技術(shù)路線應(yīng)該重點(diǎn)突破的關(guān)鍵技術(shù)。

1 導(dǎo)彈貯存延壽的特點(diǎn)

導(dǎo)彈貯存延壽主要研究導(dǎo)彈本身的貯存壽命問題、如何恢復(fù)導(dǎo)彈的狀態(tài)問題和使用新技術(shù)改造舊裝備即性能改進(jìn)問題,主要具有以下特點(diǎn)。

1)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、綜合效益高。導(dǎo)彈貯存延壽研究涉及的基礎(chǔ)學(xué)科專業(yè)多,專業(yè)面很廣,跟蹤監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)分析對(duì)國(guó)家的工業(yè)基礎(chǔ)依賴很強(qiáng),需要長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的性能變化情況,研究的時(shí)間往往很長(zhǎng),一般要持續(xù)十幾年甚至數(shù)十年,如民兵導(dǎo)彈的延壽工作持續(xù)了50年。為了提高性能,各種新材料、新技術(shù)不斷在導(dǎo)彈研制過程得到應(yīng)用,新產(chǎn)品的研制不斷帶來(lái)新的貯存延壽問題,導(dǎo)彈貯存延壽是一項(xiàng)長(zhǎng)期的研究任務(wù)。世界各國(guó)都競(jìng)相開展導(dǎo)彈貯存延壽工作,這是因?yàn)橥ㄟ^貯存延壽的研究,不僅可以回答導(dǎo)彈的貯存使用壽命問題,還能為長(zhǎng)壽命導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ),并帶動(dòng)國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)和科技水平的提升,綜合效益非常高。

2)分級(jí)試驗(yàn)、逐層驗(yàn)證。固體導(dǎo)彈貯存延壽技術(shù)的基本思路是“分級(jí)、分類、分步”開展試驗(yàn):“分級(jí)”一般分為非金屬材料及元器件、部組件及整機(jī)、艙段及整彈;“分類”一般分為裝藥類、結(jié)構(gòu)類、機(jī)電類、電子類;“分步”一般采用先底層,后高層逐層遞進(jìn)的方式。總體上采用的是“金字塔”結(jié)構(gòu),底層是基礎(chǔ)性試驗(yàn),上一層級(jí)是下一層級(jí)的綜合性、驗(yàn)證性試驗(yàn)。材料、器件級(jí)作為基礎(chǔ)需要開展大量的試驗(yàn);組件、整機(jī)級(jí)是關(guān)鍵,需要有足夠的試驗(yàn)支撐;艙段、全彈級(jí)的貯存試驗(yàn),是以整機(jī)以下大量試驗(yàn)為基礎(chǔ)開展的綜合性驗(yàn)證試驗(yàn),是導(dǎo)彈貯存延壽試驗(yàn)不可或缺的。

3)共性技術(shù)多,產(chǎn)品間可借鑒程度高。盡管各型導(dǎo)彈的組成結(jié)構(gòu)差異很大,但開展貯存延壽研究涉及的技術(shù)是相似的,包括貯存失效分析技術(shù)、加速貯存試驗(yàn)技術(shù)、貯存壽命分析評(píng)估技術(shù)等?！耙稽c(diǎn)突破,多方受益”的技術(shù)研發(fā)與管理模式具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),導(dǎo)彈貯存延壽研究正逐步走向?qū)I(yè)化發(fā)展的道路。由于導(dǎo)彈造價(jià)昂貴,就某一導(dǎo)彈而言,用于貯存試驗(yàn)的產(chǎn)品十分有限,部分產(chǎn)品甚至只有12件,是典型的小子樣問題。通過分析不同導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)組成,發(fā)現(xiàn)在非金屬材料、電子元器件、電池、火工品等大量產(chǎn)品中,產(chǎn)品間的共用程度很高。還有部分產(chǎn)品,其工作原理、材料、制造工藝是相同或相近的,相互之間也可以借鑒。統(tǒng)籌考慮多型導(dǎo)彈的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)件,解決單一產(chǎn)品試驗(yàn)件有限、不同產(chǎn)品之間試驗(yàn)項(xiàng)目一定程度上重復(fù)等問題,有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)評(píng)估,提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 導(dǎo)彈貯存延壽的難點(diǎn)

導(dǎo)彈由大量機(jī)械、機(jī)電、電子、光電功能系統(tǒng)及設(shè)備整機(jī)組成,每一整機(jī)又由大量的元器件、非金屬材料、各種結(jié)構(gòu)等組成,產(chǎn)品構(gòu)成復(fù)雜,每一環(huán)節(jié)都有可能失效。在貯存使用過程中,通常要經(jīng)歷運(yùn)輸、貯存、轉(zhuǎn)載、值班、狀態(tài)升級(jí)、作戰(zhàn)演練、檢查、測(cè)試、維護(hù)、保養(yǎng)、維修等事件,處于不同的環(huán)境條件之中,對(duì)導(dǎo)彈的壽命產(chǎn)生不同程度的影響,導(dǎo)致失效原因很多。導(dǎo)彈貯存延壽主要研究非工作狀態(tài)下的壽命問題,部分彈上儀器在測(cè)試等過程中又處于工作狀態(tài),導(dǎo)致難以辨別導(dǎo)彈產(chǎn)品發(fā)生失效的原因和過程。貯存失效是一個(gè)非常緩慢過程,增加了研究的難度。導(dǎo)彈貯存延壽研究的主要難點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。

1)試驗(yàn)效率提高難。導(dǎo)彈貯存延壽主要研究產(chǎn)品在非工作狀態(tài)下的壽命問題,由于非工作狀態(tài)下的失效率一般要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工作狀態(tài),研究工作可靠性的理論、方法在指導(dǎo)貯存延壽工作時(shí),出現(xiàn)了新的問題,主要體現(xiàn)在試驗(yàn)效率很低。例如,要對(duì)首保期為50 000 km的汽車進(jìn)行考核,按100 km/h計(jì)算,只需500 h,晝夜不停地行駛約需21天。要對(duì)貯存壽命為10年的導(dǎo)彈進(jìn)行考核,采用自然貯存需要10年的貯存時(shí)間,對(duì)于產(chǎn)品管理、環(huán)境控制等都是一個(gè)挑戰(zhàn)。采用加速壽命試驗(yàn),據(jù)報(bào)道俄羅斯等效加速10年需要6個(gè)月時(shí)間,要求加速試驗(yàn)設(shè)備連續(xù)工作6個(gè)月,對(duì)試驗(yàn)設(shè)備是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

2)老化過程監(jiān)檢測(cè)難。導(dǎo)彈貯存延壽主要研究產(chǎn)品的老化問題,最直接有效的方法是對(duì)老化過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于老化速度非常緩慢,監(jiān)測(cè)的時(shí)間很長(zhǎng),對(duì)檢測(cè)設(shè)備的靈敏度和可靠性要求高,特別是對(duì)傳感器的要求很高。國(guó)內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)老化過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),相關(guān)技術(shù)還處于研究階段。由于缺乏有效的監(jiān)測(cè)手段,目前國(guó)內(nèi)普遍采用定期檢測(cè)的方式研究貯存老化問題,美國(guó)早期也采用定期檢測(cè)的方式。例如在民兵導(dǎo)彈的發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)視計(jì)劃中,貯存推進(jìn)劑的批試樣在0時(shí)和每隔18個(gè)月時(shí)做化學(xué)和物理實(shí)驗(yàn);靜態(tài)試車每隔6個(gè)月試車1臺(tái),共計(jì)39臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。

3)失效判據(jù)制定難。彈上產(chǎn)品層次多樣、種類繁多,每種產(chǎn)品貯存失效的表現(xiàn)形式多種多樣,對(duì)其功能、性能的影響程度各不相同。不同層次產(chǎn)品貯存失效之間具有極為復(fù)雜的關(guān)系,上層產(chǎn)品的指標(biāo)參數(shù)有時(shí)無(wú)法體現(xiàn)底層單元的參數(shù)變化。部分底層單元的性能參數(shù)變化,不僅對(duì)自身性能產(chǎn)生影響,還會(huì)影響上層產(chǎn)品的功能性能,同一產(chǎn)品的不同參數(shù)之間有時(shí)還具有相關(guān)性。彈上產(chǎn)品貯存失效數(shù)據(jù)積累有限,貯存失效的研究也還處于起步階段。以上因素導(dǎo)致找出可檢測(cè)、可量化、相互獨(dú)立的能夠表征貯存失效的參數(shù),并制定科學(xué)有效的失效判據(jù)難度很大。

3 導(dǎo)彈貯存延壽的基本途徑

美國(guó)先后對(duì)民兵、三叉戟[5—8]等導(dǎo)彈進(jìn)行了延壽研究,特別是針對(duì)民兵導(dǎo)彈的延壽研究工作很具代表性,已經(jīng)成為世界各國(guó)參照學(xué)習(xí)的典范。美國(guó)并不是給每種武器預(yù)先確定一個(gè)壽命期,然后放心大膽地使用,而是利用其先進(jìn)的測(cè)試檢測(cè)技術(shù),主要依靠長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的貯存性能,輔以加速貯存試驗(yàn),獲取變化規(guī)律,建立外推模型預(yù)報(bào)壽命。通過持續(xù)進(jìn)行性能改進(jìn)保持技術(shù)優(yōu)勢(shì),采取的延壽措施主要是更換、改進(jìn)或者修理存在問題的部組件或有限壽命部組件。

俄羅斯先后對(duì)撒旦(SS-18)、匕首(SS-19)、白楊(SS-25)等導(dǎo)彈進(jìn)行了延壽研究,積累類豐富的經(jīng)驗(yàn),形成了一套成熟的做法,具有鮮明的特點(diǎn)。俄羅斯基于扎實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的壽命設(shè)計(jì),利用加速貯存試驗(yàn)技術(shù)在研制階段就能夠給出一個(gè)較長(zhǎng)的壽命評(píng)估值。進(jìn)入使用階段后,采用分段開展加速貯存試驗(yàn)、結(jié)合訓(xùn)練發(fā)射進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證的方法逐步延長(zhǎng)導(dǎo)彈的貯存壽命,并結(jié)合延壽實(shí)施性能改進(jìn),確保戰(zhàn)略核力量的穩(wěn)定性和有效性。

綜合比較美國(guó)和俄羅斯的導(dǎo)彈貯存延壽技術(shù),其不同之處在于美國(guó)以貯存使用過程中的性能監(jiān)測(cè)為主,通過外推預(yù)報(bào)壽命;俄羅斯以加速貯存試驗(yàn)為主快速預(yù)估壽命。其相似之處在于兩國(guó)都重視壽命設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證和性能改進(jìn),且從全壽命周期來(lái)看,兩國(guó)都采用分段試驗(yàn)的方式進(jìn)行延壽,并沒有一次給出導(dǎo)彈的最終壽命。

貯存試驗(yàn)方法主要有自然貯存試驗(yàn)和加速貯存試驗(yàn)2種途徑。其中,自然貯存試驗(yàn)方法成熟、結(jié)論準(zhǔn)確,但試驗(yàn)周期長(zhǎng)。加速貯存試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間短、效率高,能夠提前評(píng)估壽命,但不如自然貯存試驗(yàn)準(zhǔn)確。隨著加速貯存試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展完善,用該方法得出的壽命結(jié)論準(zhǔn)確性正逐步提高[9—10]。因此,長(zhǎng)遠(yuǎn)看應(yīng)該加快加速貯存試驗(yàn)方法的研究,走以加速貯存試驗(yàn)為主的預(yù)測(cè)導(dǎo)彈壽命之路,這是一條既經(jīng)濟(jì)又有效的技術(shù)途徑。鑒于當(dāng)前還沒有系統(tǒng)掌握加速貯存試驗(yàn)技術(shù)的狀況,可以以加速貯存試驗(yàn)為主提前給出貯存期的“評(píng)估值”,解決批量戰(zhàn)斗彈整修所需的時(shí)間提前量問題,自然貯存試驗(yàn)產(chǎn)品到期后開展試驗(yàn)驗(yàn)證,給出“評(píng)定值”,彌補(bǔ)“評(píng)估值”不夠準(zhǔn)確的問題。

無(wú)論是美國(guó)還是俄羅斯,都進(jìn)行了大量的失效分析工作。對(duì)于美國(guó)的模式,只有進(jìn)行失效分析,才能建立外推模型提前預(yù)報(bào)壽命。對(duì)于俄羅斯的導(dǎo)彈貯存延壽模式,在開展加速貯存試驗(yàn)的過程中,只有失效機(jī)理保持不變,分析得出的結(jié)論才可信。無(wú)論是自然貯存試驗(yàn)還是加速貯存試驗(yàn),對(duì)失效樣品進(jìn)行失效分析都是十分必要的,分析結(jié)果不僅可以用于改進(jìn)試驗(yàn)方法、提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性,同時(shí)也是開展長(zhǎng)壽命導(dǎo)彈設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。

導(dǎo)彈作為一種武器,是要用來(lái)作戰(zhàn)的。戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能是否具有優(yōu)勢(shì),是判斷一型導(dǎo)彈是否應(yīng)該繼續(xù)服役的基礎(chǔ)。美國(guó)和俄羅斯為了保持技術(shù)優(yōu)勢(shì),在延壽的過程中都進(jìn)行了性能改進(jìn)。特別是民兵導(dǎo)彈,預(yù)計(jì)服役時(shí)間會(huì)超過50年,根本原因在于美國(guó)持續(xù)對(duì)其進(jìn)行性能改進(jìn)。在開展導(dǎo)彈貯存延壽的過程中,也應(yīng)注重性能改進(jìn),把最新技術(shù)嵌入老產(chǎn)品,通過整修把恢復(fù)狀態(tài)與提高性能有機(jī)地結(jié)合起來(lái),既要保持規(guī)模,又要提升作戰(zhàn)能力,導(dǎo)彈貯存延壽才有生命力。

因此,根據(jù)導(dǎo)彈貯存延壽的總體需求,結(jié)合導(dǎo)彈的特點(diǎn)和我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)水平,在借鑒美俄先進(jìn)成熟的技術(shù)途徑基礎(chǔ)上,充分利用和發(fā)揮自身的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì),采取加速貯存試驗(yàn)、自然貯存試驗(yàn)、失效分析、性能改進(jìn)相結(jié)合的導(dǎo)彈貯存延壽方法,逐漸形成具有我國(guó)特色的導(dǎo)彈貯存延壽技術(shù)途徑:

1)以加速貯存試驗(yàn)為主,進(jìn)行適當(dāng)外推,綜合利用相關(guān)信息,提前3～5年給出貯存期的“評(píng)估值”,解決批量戰(zhàn)斗彈整修所需的時(shí)間提前量問題。

2)自然貯存試驗(yàn)產(chǎn)品到期后,開展地面試驗(yàn)和驗(yàn)證性飛行試驗(yàn),以自然貯存試驗(yàn)為主給出貯存期的“評(píng)定值”,彌補(bǔ)加速貯存試驗(yàn)所給“評(píng)估值”的不夠準(zhǔn)確問題。

3)重點(diǎn)針對(duì)自然貯存試驗(yàn)和加速貯存試驗(yàn)中的失效模式開展失效分析,解決自然貯存試驗(yàn)和加速貯存試驗(yàn)的針對(duì)性問題,為貯存壽命評(píng)估技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)優(yōu)化提供支撐,為長(zhǎng)壽命導(dǎo)彈設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ);

4)根據(jù)同類產(chǎn)品的先進(jìn)成熟技術(shù),結(jié)合整修節(jié)點(diǎn)實(shí)施“嵌入式”性能改進(jìn)、再制造,把恢復(fù)狀態(tài)與提高性能有機(jī)地結(jié)合起來(lái),既要保持規(guī)模,又要提升作戰(zhàn)能力。

4 導(dǎo)彈貯存延壽的關(guān)鍵技術(shù)

為了更加科學(xué)合理地回答導(dǎo)彈的貯存使用壽命問題,系統(tǒng)帶動(dòng)我國(guó)工業(yè)水平的提升和科技基礎(chǔ)研究的進(jìn)步,圍繞選定的技術(shù)途徑,有重點(diǎn)地組織技術(shù)攻關(guān),應(yīng)突破以下關(guān)鍵技術(shù)。

1)貯存壽命表征參數(shù)體系。貯存壽命表征參數(shù)體系,是指表征和判定導(dǎo)彈、分系統(tǒng)、整機(jī)、部組件、元器件、材料等彈上產(chǎn)品貯存壽命的參數(shù)體系,是判定彈上產(chǎn)品經(jīng)過貯存后是否能夠滿足功能、性能要求的主要依據(jù)。在自然貯存試驗(yàn)、加速貯存試驗(yàn)、失效分析等研究過程中,都要對(duì)貯存壽命表征參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和分析。在研制過程中用于判斷彈上產(chǎn)品功能、性能的設(shè)計(jì)參數(shù)中,部分參數(shù)與貯存時(shí)間有關(guān),也有部分參數(shù)與貯存時(shí)間無(wú)關(guān),還有些參數(shù)與貯存時(shí)間有關(guān),但在產(chǎn)品研制過程中并沒有作為設(shè)計(jì)參數(shù)考慮,目前國(guó)內(nèi)普遍缺少用于表征貯存壽命的性能參數(shù)指標(biāo)體系及其判據(jù),成為制約導(dǎo)彈貯存延壽研究的瓶頸問題。逐步建立彈上產(chǎn)品的貯存壽命表征參數(shù)體系及其失效判據(jù),并建立相應(yīng)的測(cè)試檢測(cè)手段,是導(dǎo)彈貯存延壽研究最基礎(chǔ)、最重要的研究?jī)?nèi)容。

2)貯存失效分析技術(shù)。失效模式與機(jī)理,是指產(chǎn)品在正常和加速應(yīng)力條件下怎樣(失效模式)失效以及為什么(失效機(jī)理)失效。失效分析是通過對(duì)每一失效模式、失效機(jī)理的分析,包括細(xì)觀/微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)械失效過程、化學(xué)失效過程、熱退化過程等內(nèi)在原因的分析,找出產(chǎn)品失效的內(nèi)在原因。只有通過失效分析,建立加速貯存試驗(yàn)和自然貯存試驗(yàn)之間的相關(guān)性,才能保證壽命評(píng)估結(jié)果的可信度。經(jīng)過多年的積累,部分彈上產(chǎn)品的貯存失效模式已相對(duì)清楚,然而對(duì)其貯存失效機(jī)理的研究很少。由于進(jìn)行失效模式與機(jī)理分析通常要用構(gòu)成產(chǎn)品各種材料的原子、分子間組成形態(tài)的變化來(lái)加以闡明或解釋,并力求與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和使用過程聯(lián)系起來(lái),研究過程中對(duì)先進(jìn)測(cè)試檢測(cè)設(shè)備的依賴程度很高,研究難度很大。

3)加速貯存壽命試驗(yàn)方法。加速貯存壽命試驗(yàn)方法是指在不改變失效機(jī)理的前提下,通過加大應(yīng)力的方式加快產(chǎn)品的失效,通過計(jì)算得出正常應(yīng)力水平下貯存壽命的一種試驗(yàn)方法。包括理論模型、加速環(huán)境(應(yīng)力)模擬方法、檢測(cè)鑒定方法、試驗(yàn)中的安全性、方法的驗(yàn)證等內(nèi)容,是提前評(píng)估彈上產(chǎn)品貯存壽命的必須試驗(yàn)手段與技術(shù)途徑。

國(guó)內(nèi)針對(duì)加速貯存試驗(yàn)方法開展了大量的研究[11—13],基本掌握了非金屬材料、電子元器件的加速貯存試驗(yàn)方法,尚未開展過平臺(tái)、伺服機(jī)構(gòu)等典型機(jī)電產(chǎn)品和彈上計(jì)算機(jī)、配電器等典型電子產(chǎn)品整機(jī)級(jí)的加速貯存壽命試驗(yàn)。固體發(fā)動(dòng)機(jī)、彈頭等典型含能產(chǎn)品,由于具有燃燒和爆炸的潛在危險(xiǎn),試驗(yàn)過程中的安全性特別值得關(guān)注,其加速貯存壽命試驗(yàn)基本還是空白。整機(jī)級(jí)、全彈級(jí)加速貯存壽命試驗(yàn)的理論、方法、技術(shù)還不成熟,很多關(guān)鍵技術(shù)還沒有取得突破。

4)貯存壽命評(píng)估方法。貯存壽命評(píng)估是導(dǎo)彈貯存延壽的決策依據(jù),評(píng)估方法科學(xué)與否,直接影響并決定了評(píng)估結(jié)論的準(zhǔn)確程度和可信程度,同時(shí)對(duì)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)也具有牽引和杠桿作用。用于指導(dǎo)導(dǎo)彈貯存期評(píng)估的是GJB 3105—97戰(zhàn)略導(dǎo)彈系統(tǒng)性能評(píng)定方法,經(jīng)過10余年的使用表明,按照該標(biāo)準(zhǔn)來(lái)預(yù)測(cè)導(dǎo)彈的貯存壽命存在很多困難。例如對(duì)部分產(chǎn)品的貯存壽命評(píng)估結(jié)果與工程實(shí)際差距較大,該標(biāo)準(zhǔn)中的系統(tǒng)綜合方法還僅限于指數(shù)型數(shù)據(jù)的系統(tǒng)綜合,而工程實(shí)踐中還有諸如正態(tài)分布、威布爾分布等其它分布類型。同時(shí),當(dāng)前的貯存壽命評(píng)估方法主要是統(tǒng)計(jì)分析方法[14—17],還需要與失效模型和貯存壽命表征指標(biāo)體系有機(jī)結(jié)合起來(lái),有很大的改進(jìn)空間,長(zhǎng)期貯存對(duì)工作可靠性的影響有多大、如何分析計(jì)算等問題,也需要研究。

可見,加速貯存試驗(yàn)方法基于失效模式與機(jī)理,并以貯存壽命表征參數(shù)體系作為觀測(cè)、判別對(duì)象,貯存壽命評(píng)估方法以失效模型和貯存壽命表征參數(shù)體系為基礎(chǔ),根據(jù)貯存試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)評(píng)估產(chǎn)品的貯存壽命。對(duì)于同一產(chǎn)品而言,貯存壽命表征參數(shù)體系、失效模式與機(jī)理、貯存試驗(yàn)方法和貯存壽命評(píng)估方法相互關(guān)聯(lián)、相互驗(yàn)證,相互之間是閉環(huán)的邏輯關(guān)系,都是導(dǎo)彈貯存延壽研究的重要內(nèi)容,也是貯存延壽研究的核心和關(guān)鍵。

5 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)彈貯存延壽工作持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,在這期間出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)波動(dòng)、人員更替、管理轉(zhuǎn)變、技術(shù)進(jìn)步等,都會(huì)影響這項(xiàng)工作的順利實(shí)施,為有效管理和經(jīng)費(fèi)持續(xù)投入增加了難度。導(dǎo)彈貯存延壽只有圍繞選定的技術(shù)途徑組織技術(shù)攻關(guān),靠體制、制度進(jìn)行保障,才能系統(tǒng)運(yùn)行、長(zhǎng)期投入研究,更加科學(xué)合理地回答導(dǎo)彈的貯存使用壽命問題。

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Basic Approaches and Key Techniques for Missile Storage Life Extension

ZHANG Shi-nian,HE Jing-dong,YAN Shi-yuan,ZHANG Guo-bin,YI Dang-xiang
(Division 203,109 of Beiqinglu Road,Town of Xibeiwang,Haidian District,Beijing 100094,China)

ObjectiveAnalysis was conducted concerning the basic approaches for missile storage life extension and key techniques awaiting breakthrough.MethodsA comprehensive survey was made into the characteristics and difficulties of storage life extension,the major practices of the US and Russia in the field,and the techniques disparity between China and US or Russia in the field.ResultsThe basic technical approaches to storage life extension were put forward,featuring an integration of accelerated storage test,natural storage test,failure analysis and performance upgrading.And the corresponding key techniques around the approaches,including storage life expressing parameters system,storage failure analysis techniques,accelerated storage life test techniques and storage life evaluation techniques were proposed.ConclusionTechnical advantage of storage life extension could be formatted by long-term technology research around the selected approaches.

missile;accelerated storage life test;failure analysis;storage life extension

10.7643/issn.1672-9242.2014.04.008

TJ760.6;TJ410.89

:A

1672-9242(2014)04-0037-05

2014-05-30;

2014-06-30

Received:2014-05-30;Revised:2014-06-30

張仕念(1976—),助理研究員,主要研究方向?yàn)榭煽啃耘c延壽技術(shù)。

Biography:ZHANG Shi-nian(1976—),Assistant researcher,Research focus:reliability and life extension technology.