王 偉
(中國空空導(dǎo)彈研究院,河南 洛陽 471009)
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空空導(dǎo)彈發(fā)射裝置維修性評估技術(shù)研究
王 偉
(中國空空導(dǎo)彈研究院,河南 洛陽 471009)
[摘要]根據(jù)維修性試驗的一般原理和方法,從定性和定量兩個方面,提出了空空導(dǎo)彈發(fā)射裝置維修性指標的驗證評估的方法。
[關(guān)鍵詞]發(fā)射裝置;維修性;評估;故障模擬
空空導(dǎo)彈發(fā)射裝置的用戶在產(chǎn)品論證過程中提出發(fā)射裝置的維修性指標,設(shè)計人員在發(fā)射裝置研制過程中通過維修性分配、預(yù)計和分析,制定并貫徹維修性設(shè)計準則開展設(shè)計工作,但這些設(shè)計和分析工作,難以直接證明發(fā)射裝置的維修性是否達到了規(guī)定的定量要求,因此,需要在實際或模擬的使用維修條件下進行發(fā)射裝置維修性定量指標的驗證。
研制階段開展維修性指標的驗證,是為了檢驗系統(tǒng)的設(shè)計是否達到了規(guī)定的維修性要求。從經(jīng)濟性、研制周期和使用情況考慮,這種驗證不可能在完全真實的使用條件下通過整個壽命周期來完成。現(xiàn)階段工程上可行的做法是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法,以試驗的方式采用一定的樣本量、較短的時間和較少的費用,對裝備是否符合維修性要求做出判定。
GJB 2072-1994《維修性試驗與評定》中只介紹了維修性試驗的一般原理和方法,本文介紹的維修性評估方法是在參考國軍標的基礎(chǔ)上,根據(jù)空空導(dǎo)彈發(fā)射裝置的特點而制定的,試驗流程和評估方法更加規(guī)范、細化,具有良好的可操作性。
空空導(dǎo)彈發(fā)射裝置的維修性指標分為定性和定量兩種。
定性指標要求發(fā)射裝置必須滿足三級維修體制,一級維修,在外場對發(fā)射裝置進行常規(guī)檢查,如發(fā)現(xiàn)故障,更換整個發(fā)射裝置;二級維修,在內(nèi)場測試、更換有故障的可更換單元,包括電路盒測試和更換;三級維修,在承制廠或修理廠完成一、二級不能完成的維修工作。
定量指標是平均修復(fù)時間。平均修復(fù)時間是產(chǎn)品維修性的一種基本參數(shù),平均修復(fù)時間是指:在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的維修級別上,修復(fù)性維修總時間與該級別上被修復(fù)的故障總數(shù)之比。
發(fā)射裝置維修性評估分為定性評估和定量評估兩種。
2.1維修性定性評估
發(fā)射裝置維修性定性指標的驗證評估是通過維修工作演示來進行,演示過程應(yīng)結(jié)合發(fā)射裝置三級維修條件下的各種內(nèi)外場試驗進行。檢查發(fā)射裝置實際使用維修操作,根據(jù)評估標準逐項對發(fā)射裝置的維修性進行評價。
定性評估的標準共有10項。
2.1.1總體要求
a)發(fā)射裝置是否設(shè)置導(dǎo)彈已掛好的指示或標志;
b)發(fā)射裝置往載機上的懸掛與卸下是否方便、可靠,對接工具是否簡單通用,有定力要求時,是否配備定力扳手;
c)地面保險銷是否具有醒目的警告標志和防止差錯措施,并具有一定的插拔力,防止輕易脫出,緊固件是否有防蝕、防松措施。
2.1.2 外場使用與維護
a)發(fā)射裝置外場更換后是否不需要調(diào)整有關(guān)參數(shù);
b)停機坪與飛行中隊間的發(fā)射裝置運輸、存放是否方便;
c)發(fā)射裝置外場的視情維護、定期維護規(guī)定是否明確,檢查操作是否簡便。
2.1.3內(nèi)場維護
a)維修周期、故障檢測和隔離方法是否明確;
b)可更換單元的拆除、更換、檢驗是否方便;
c)單元更換后是否不需要調(diào)整參數(shù)。
2.1.4簡化設(shè)計
a)是否盡量采用標準件、通用件、借用件及標準電路,減少元器件、標準件的品種和數(shù)量;
b)是否采用模塊化設(shè)計,模塊的大小和重量是否便于拆裝、搬運;
c)是否盡量采用通用的維修工具,減少其種類和數(shù)量。
2.1.5可達性設(shè)計
a)經(jīng)常檢查、測試、保養(yǎng)的零部件及故障率高、維修難度大,需要經(jīng)常維修的零部件,是否具有良好的可達性;
b)檢測、拆裝、維修是否有合適的操作空間;
c)經(jīng)常檢查的各個部位是否具有良好的可視性。
2.1.6互換性設(shè)計
a)鎖制機構(gòu)、電路盒是否具有互換性;
b)可更換的連接件和緊固件是否具有互換性;
c)同一型號的發(fā)射裝置與其配套的飛機和導(dǎo)彈是否具有良好的互換性。
2.1.7人素工程
a)各測試點的調(diào)整和連接機構(gòu)是否便于維修人員識別和維修,是否避免容易造成疲勞或致傷的維修姿勢,是否考慮維修人員的工作負荷和維修難易程度;
b)單人搬動的機件重量是否不超過16 kg,兩人搬動的機件重量是否不超過32 kg;
c)外場操作時,是否保證維修人員穿戴寒區(qū)衣服和手套能完成維修作業(yè)。
2.1.8防差錯設(shè)計
a)是否防止在裝配、連接、安裝和其它維修操作中發(fā)生由于誤用、疏忽等差錯而造成的裝錯、裝反、漏裝的可能性,外形尺寸相同而功能不同的印制電路板、電連接器,是否具有防差錯措施;
b)凡需要引起維修及操作人員注意和容易發(fā)生差錯的組件和部件,是否在容易看見的位置設(shè)置標記、符號和說明;
c)特殊緊固件和運動件,是否標記“松--緊”或運動方向。
2.1.9安全性設(shè)計
a)發(fā)射裝置各組件、零部件是否防止銳邊、棱角對維修人員造成傷害;
b)電路設(shè)計是否有防靜電、防高壓措施;
c)對可能發(fā)生危險的操作部位,是否有醒目的標記、符號和警句。
2.1.10保障資源
a)配套設(shè)備:外場測試儀、內(nèi)場測試儀、校準設(shè)備是否配備齊全、適合部隊使用;
b)資料:說明書、維修手冊等資料是否包括注意事項、維護程序和一般故障的處理說明,是否條理清晰、簡明易懂,適合部隊使用維護的需要;
c)工具和輔料:工具是否方便耐用,輔料是否配置合理,使用安全、方便。
2.2維修性定量評估
發(fā)射裝置平均修復(fù)時間的定量評估,需要進行故障模擬維修,統(tǒng)計數(shù)據(jù),通過計算評估維修性定量指標。
發(fā)射裝置平均修復(fù)時間是指:在發(fā)射裝置檢測設(shè)備完好、試驗人員經(jīng)過培訓(xùn)、工具準備好、所需備件準備好的情況下,發(fā)射裝置修復(fù)性維修總時間與在該級別上被修復(fù)產(chǎn)品的故障總數(shù)之比。簡單地說就是發(fā)射裝置排除故障所需實際時間的平均值。排除故障的時間包括檢測診斷、換件、調(diào)校、檢驗等時間,而不包括由于管理或后勤供應(yīng)原因的延誤時間。這里規(guī)定的維修級別是指一級、二級維修。
維修性定量指標評估過程見圖1。
2.2.1建立評估小組
首先應(yīng)成立發(fā)射裝置維修性定量評估小組,評估小組由各方面代表組成,包括用戶代表、設(shè)計人員、測試人員、使用人員、質(zhì)量人員、維修性專業(yè)人員等,分為故障模擬組、測試組、故障維修組、數(shù)據(jù)記錄組。小組應(yīng)設(shè)一名組長負責組織和管理。用戶代表負責對試驗過程的真實性和有效性進行監(jiān)督。
圖1 維修性定量指標評估過程
2.2.2收集試驗數(shù)據(jù)
發(fā)射裝置維修性定量評估應(yīng)優(yōu)先選用發(fā)射裝置內(nèi)外場試驗時所進行的修復(fù)性維修時間數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)樣本量不夠30個,需要進行維修故障模擬,開展專門的模擬維修試驗補充。
2.2.3確定維修故障模擬樣本
根據(jù)收集的內(nèi)外場試驗數(shù)據(jù)樣本數(shù)量,確定發(fā)射裝置需要進行模擬的故障樣本數(shù)量,確??偟墓收蠘颖究倲?shù)量不能少于30個。
根據(jù)發(fā)射裝置外場可更換單元故障率的高低,對需要進行模擬維修的樣本進行分配,故障率高的外場可更換單元,需要模擬的故障數(shù)量就多一點;故障率低的外場可更換單元,需要模擬的故障數(shù)量可以少一點,但是必須確保試驗樣本覆蓋所有外場可更換單元。
設(shè)計人員和維修性專業(yè)人員共同確定各可更換單元需要模擬的故障模式,制定詳細的故障模擬方案。
2.2.4實施故障模擬試驗
根據(jù)故障模擬方案,實施故障模擬試驗,每一故障模擬分為以下幾個步驟:
a)故障模擬組實施故障模擬。采用人為方法進行故障模擬。故障模擬采取以下方法:對電氣部分,通過拆除內(nèi)部元器件來進行故障模擬;對機械零部件,不要求進行故障模擬,只要求維修人員模擬外觀檢查及整體更換過程;
b)測試組利用內(nèi)場測試儀對發(fā)射裝置進行測試或通過外觀檢查,發(fā)現(xiàn)并隔離故障;
c)故障維修組進行維修,更換故障單元;
d)測試組再次進行測試或外觀檢查進行校驗,確保模擬的故障已排除。
e)數(shù)據(jù)記錄組在模擬故障后,記錄故障檢測、隔離、更換、校驗的時間。
2.2.5數(shù)據(jù)處理
得到試驗數(shù)據(jù)后,按照GJB 2072-1994《維修性試驗與評定》中的數(shù)據(jù)分析與處理方法以及試驗結(jié)果的評定標準,計算平均修復(fù)時間,對記錄結(jié)果應(yīng)求平均值和一定置信度的置信上限值,統(tǒng)計計算后的時間不超過規(guī)定時間即為合格。
本文介紹的維修性評估方法,針對發(fā)射裝置產(chǎn)品特點,充分考慮部隊的維修工作任務(wù),模擬維修作業(yè)項目盡可能的符合部隊的實際維修情況。
根據(jù)可更換單元的故障率的高低,并參考實際出現(xiàn)的故障情況,對維修作業(yè)樣本進行分配,確保樣本分配的合理,試驗樣本覆蓋所有部隊可更換單元。
定性評估結(jié)合定量評估試驗進行,在保證人員和產(chǎn)品安全的前提下,明確了具有可操作性的故障注入方法,縮短了試驗時間,減少了人力、物力消耗。
空空導(dǎo)彈發(fā)射裝置研制型號越來越多,維修性評估和驗證技術(shù)在發(fā)射裝置中的應(yīng)用也越來越廣泛,本文介紹的維修性評估方法,也將不斷進行改進完善,以適應(yīng)維修性技術(shù)的發(fā)展和型號需求。
[參考文獻]
[1] GJB 451A-2005 可靠性維修性保障性術(shù)語 [S].
[2] GJB 2072-1994 維修性試驗與評定 [S].
[3] 甘茂治. 維修性設(shè)計與驗證 [M]. 北京:國防工業(yè)出版社,1995.
(編輯:勞邊)
[中圖分類號]TJ768
[文獻標識碼]C
[文章編號]1003-6660(2016)02-0046-03
[DOI編碼]10.13237/j.cnki.asq.2016.02.012
[收稿日期]2015-11-25