◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 趙崇斌等

火工品產(chǎn)品化通用驗(yàn)證試驗(yàn)方法探討

◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 趙崇斌等*

火工品作為型號(hào)關(guān)鍵單機(jī)產(chǎn)品,是不可檢測(cè)的一次性使用器件,在使用中任何故障或失效都可能導(dǎo)致飛行任務(wù)失敗的災(zāi)難性后果。近年來,火工品集中爆發(fā)出的某些質(zhì)量問題,造成總體大型試驗(yàn)甚至飛行試驗(yàn)的嚴(yán)重失利?；鸸て焚|(zhì)量問題頻發(fā)的根本原因,很大一部分是由于其配套種類和數(shù)量急劇增加造成的。隨著型號(hào)火工裝置與分離技術(shù)的發(fā)展,火工品的種類越來越多、規(guī)格也急劇增加,針對(duì)火工品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的瓶頸問題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)這些火工品都是針對(duì)各型號(hào)自身特點(diǎn)單獨(dú)研制、選用、生產(chǎn)和驗(yàn)收的,形成了“一個(gè)型號(hào)一個(gè)狀態(tài)”、“一個(gè)型號(hào)一支隊(duì)伍”的項(xiàng)目研發(fā)模式,造成了航天火工品的品種規(guī)格多、“新研”產(chǎn)品多、驗(yàn)收要求不統(tǒng)一、投產(chǎn)批量小的“航天定制”局面。

經(jīng)過多年的實(shí)踐,北京宇航系統(tǒng)工程研究所的火工品產(chǎn)品化已完成品種規(guī)格壓縮,形成貨架式產(chǎn)品,以及按照驗(yàn)收要求進(jìn)行通用驗(yàn)收等工作,目前正在開展通用驗(yàn)證試驗(yàn)工作。

一、產(chǎn)品化工作實(shí)踐

完成火工品種類壓縮和形成通用驗(yàn)收要求,是實(shí)現(xiàn)火工品產(chǎn)品化應(yīng)用的前提。

1．產(chǎn)品種類壓縮

火工品產(chǎn)品化采用“自頂向下”模式,以通用化、系列化、組合化為原則,以火工品最少的種類滿足系統(tǒng)最大需求為目標(biāo),壓縮火工品種類,優(yōu)化產(chǎn)品接口。對(duì)六大類199種火工品進(jìn)行壓縮和優(yōu)化,形成70種成熟度較高、接口匹配性良好的優(yōu)選產(chǎn)品。

2．通用驗(yàn)收要求

以往火工品驗(yàn)收都是依據(jù)任務(wù)書的要求進(jìn)行,而任務(wù)書中的各個(gè)環(huán)境條件都是按照型號(hào)自身經(jīng)歷的環(huán)境條件進(jìn)行編制的,造成各個(gè)型號(hào)驗(yàn)收環(huán)境條件不統(tǒng)一。因此,統(tǒng)一環(huán)境條件能夠從源頭控制試驗(yàn)數(shù)量,同一批產(chǎn)品驗(yàn)收后能夠交付不同型號(hào)使用,最大程度上節(jié)約資源、控制成本,實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一驗(yàn)收、統(tǒng)一交付”的目標(biāo)。同時(shí),統(tǒng)一環(huán)境條件也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化去型號(hào)化管理的目標(biāo)。

2013年,研究所針對(duì)各個(gè)運(yùn)載型號(hào)的要求,著手制定統(tǒng)一的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn),將各型號(hào)的力學(xué)環(huán)境條件和自然環(huán)境條件進(jìn)行包絡(luò),并結(jié)合火工品自身研制特點(diǎn)的需要,參考相關(guān)行業(yè)要求,發(fā)布了火工品系統(tǒng)研制、試驗(yàn)要求的廠所標(biāo)準(zhǔn),并于2014年進(jìn)行了修訂更新。

二、通用驗(yàn)證試驗(yàn)

1．目的

產(chǎn)品化火工品應(yīng)具有統(tǒng)一的技術(shù)指標(biāo)體系,統(tǒng)一的驗(yàn)收試驗(yàn)條件,按產(chǎn)品統(tǒng)一訂貨、組批驗(yàn)收,從而節(jié)省資源和提高效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了使型號(hào)能夠直接使用產(chǎn)品化火工品,產(chǎn)品化火工品的鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)條件需要覆蓋絕大多數(shù)型號(hào)的環(huán)境要求。

產(chǎn)品化火工品通用驗(yàn)證試驗(yàn)不僅需要考核產(chǎn)品自身對(duì)于通用環(huán)境條件的適應(yīng)性,同時(shí)需要考核產(chǎn)品以及組成火工品系統(tǒng)的接口匹配性和接口互換性。通過通用驗(yàn)證試驗(yàn)考核后,產(chǎn)品化火工品能夠按照統(tǒng)一環(huán)境條件進(jìn)行驗(yàn)收并且接口正確,能夠按照需要的接口組合關(guān)系組合使用。

2．思路

根據(jù)通用驗(yàn)收要求和產(chǎn)品化火工品優(yōu)選目錄,考慮試驗(yàn)充分性、覆蓋性、有效性和經(jīng)濟(jì)性等因素,從圖1所示爆炸序列接口規(guī)格和功能關(guān)系入手,制定產(chǎn)品化火工品通用驗(yàn)證試驗(yàn)方案。

結(jié)合圖1的接口關(guān)系,驗(yàn)證產(chǎn)品化火工品組成系統(tǒng)后對(duì)通用環(huán)境條件的適應(yīng)性,在對(duì)火工品系統(tǒng)考核的同時(shí),也對(duì)每個(gè)產(chǎn)品和產(chǎn)品接口匹配性進(jìn)行全面驗(yàn)證。試驗(yàn)數(shù)量和試驗(yàn)項(xiàng)目按火工品系統(tǒng)研制、試驗(yàn)要求標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,參照系統(tǒng)級(jí)鑒定試驗(yàn)要求對(duì)產(chǎn)品化火工品組成的各種典型火工品系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充鑒定檢驗(yàn)的考核,力求以較少的產(chǎn)品試驗(yàn)數(shù)量達(dá)到全面考核產(chǎn)品化火工品的目的。

三、實(shí)施方案

1．通用驗(yàn)證試驗(yàn)產(chǎn)品種類

進(jìn)行通用驗(yàn)證試驗(yàn)的產(chǎn)品是以產(chǎn)品化火工品優(yōu)選目錄為主體,根據(jù)試驗(yàn)需要優(yōu)化組合而成的4種非電傳爆系統(tǒng)、3種分離螺母裝置試驗(yàn)系統(tǒng)、7種小型固體火箭試驗(yàn)系統(tǒng)、9種平板試驗(yàn)件試驗(yàn)系統(tǒng)。

4種非電傳爆系統(tǒng)分別為1×4路、1×8路、1×10路 和1×16路非電傳爆系統(tǒng)。

1×4路非電傳爆系統(tǒng)由1發(fā)起爆器、1套1×4路導(dǎo)爆索組件和1組終端火工品組成。其中1×4路非電傳爆組件由4路歧管、4發(fā)不同的輸出接頭組成；終端火工品包括4發(fā)不同的隔板點(diǎn)火器、2種不同的Y型火箭接頭。

1×8路非電傳爆系統(tǒng)由1發(fā)起爆器、1套1×8路非電傳爆組件和終端火工品組成。其中1×8路非電傳爆組件由8路歧管、8發(fā)不同的輸出接頭組成；終端火工品包括2種不同的隔板點(diǎn)火器。

1×10路非電傳爆系統(tǒng)由1發(fā)起爆器、1套1×10路非電傳爆組件和1組終端火工品組成。其中1×10路非電傳爆組件由10路歧管、6種10個(gè)輸出接頭組成；終端火工品包括3種4發(fā)爆炸螺栓。

1×16路非電傳爆系統(tǒng)由1發(fā)起爆器和1套1×16路非電傳爆組件組成。其中1×16路非電傳爆組件由16路歧管、2種各8發(fā)輸出接頭組成。

3種分離螺母裝置試驗(yàn)系統(tǒng)是由3種分離螺母裝置、3種隔板點(diǎn)火器和3種輸出接頭組成。

7種小型固體火箭試驗(yàn)系統(tǒng)由7種火箭本體、2種Y型接頭、7種延期點(diǎn)火器和隔板點(diǎn)火器及相應(yīng)的輸出接頭組成。

9種平板試驗(yàn)件系統(tǒng)分別為9種安裝不同切割索的平板試驗(yàn)件及其對(duì)應(yīng)的起爆輸出接頭或起爆器組成。

2．試驗(yàn)項(xiàng)目、順序及分組

各系統(tǒng)的試驗(yàn)項(xiàng)目、順序及分組見表1,試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)量級(jí)按通用驗(yàn)收要求執(zhí)行。

表1 試驗(yàn)項(xiàng)目、順序及分組情況

四、實(shí)踐效果及后續(xù)思路

目前,產(chǎn)品化火工品通用驗(yàn)證試驗(yàn)方法已通過評(píng)審,正在實(shí)施中。實(shí)現(xiàn)了以最少數(shù)量的產(chǎn)品充分驗(yàn)證所有產(chǎn)品化火工品及其各連接接口對(duì)通用環(huán)境要求的滿足情況,為后續(xù)型號(hào)選用奠定了基礎(chǔ)。

針對(duì)火工品產(chǎn)品化的后續(xù)思路,研究所有如下3個(gè)方面的思考：一是產(chǎn)品化火工品按照通用環(huán)境要求驗(yàn)收,比型號(hào)自身使用的剖面肯定更加嚴(yán)酷,存在不能通過試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn),此類風(fēng)險(xiǎn)的化解需要產(chǎn)品化隊(duì)伍和型號(hào)項(xiàng)目隊(duì)伍共同研究。二是對(duì)于后續(xù)新出現(xiàn)的不能包絡(luò)的環(huán)境條件,也需要對(duì)通用環(huán)境要求進(jìn)行完善。三是產(chǎn)品化火工品完成驗(yàn)證后,需要航天系統(tǒng)員工轉(zhuǎn)變研發(fā)思路,主動(dòng)迎接變革。

通過產(chǎn)品化工作,努力將火工品從型號(hào)研制模式到型號(hào)選用模式轉(zhuǎn)變。只有產(chǎn)品化工作不斷完善、產(chǎn)品化火工品不斷完善,才能更好的規(guī)范火工品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和選用,降低重復(fù)勞動(dòng),突破生產(chǎn)瓶頸,釋放人力、生產(chǎn)和試驗(yàn)資源,降低成本,提高質(zhì)量和可靠性,不斷的推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用?！?/p>

*其他作者：王帥、唐科、孫璟、盧紅立、呂鋼、宋濤