張平、劉兵、代建隊、白玉玲、黃彥文 /北京航天發(fā)射技術(shù)研究所
武器型號具有低成本、高可靠、易維護、環(huán)境適應(yīng)能力要求較高等特點,而且,目前各型號研制周期短,一旦簽訂合同短時間內(nèi)必須提供產(chǎn)品。45 噸級通用傾斜發(fā)射平臺(簡稱通用發(fā)射平臺)是面向多個武器型號研制的通用化發(fā)射平臺,可實現(xiàn)多種型號產(chǎn)品的發(fā)射需求,研制過程中貫徹產(chǎn)品化設(shè)計思想。通用發(fā)射平臺面臨的這些特點決定了在短時間內(nèi)必須研制出合格的產(chǎn)品,沒有反復(fù)修改方案的機會,特別需要認(rèn)真踐行“零缺陷”和“第一次把事情做對”的理念,在研制和批產(chǎn)過程中嚴(yán)控質(zhì)量關(guān),確保交付出可靠性高、性能先進、使用性好的產(chǎn)品。
針對上述研制需求及不同武器系統(tǒng)的個性化特點,從頂層對通用發(fā)射平臺基本型進行規(guī)劃,在基本型基礎(chǔ)上進行相應(yīng)拓展,滿足不同武器系統(tǒng)總體要求?;拘彤a(chǎn)品包括底盤、液壓系統(tǒng)、車控系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、發(fā)射架、回轉(zhuǎn)臺、設(shè)備艙等,通過選配發(fā)電機組、空調(diào)系統(tǒng)、定位定向系統(tǒng)、測發(fā)控系統(tǒng)、指揮通信系統(tǒng)形成多個系列化發(fā)射平臺。
目前,在基本型的基礎(chǔ)上已隨多個型號分別完成Ⅰ型通用發(fā)射平臺和Ⅱ型通用發(fā)射平臺產(chǎn)品研制,實現(xiàn)多個項目的批產(chǎn)和交付任務(wù)。通過通用發(fā)射平臺產(chǎn)品研發(fā)管理,探索系統(tǒng)級產(chǎn)品的產(chǎn)品化研制模式和流程,形成型號與產(chǎn)品研制管理相結(jié)合的有效機制,為后續(xù)型號研制與產(chǎn)品化工作相結(jié)合提供路徑和方法。
研發(fā)一款通用化程度高的發(fā)射平臺,通過選配或改裝能夠快速滿足不同型號武器系統(tǒng)的需求,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,減少產(chǎn)品種類,提高產(chǎn)品批產(chǎn)質(zhì)量,便于售后保障。
在通用發(fā)射平臺項目論證過程中,對規(guī)模相近、發(fā)射方式相近的武器系統(tǒng)使用需求進行分析整合,形成了通用發(fā)射平臺技術(shù)規(guī)格書,作為通用發(fā)射平臺的設(shè)計輸入依據(jù)。
同時,面對用戶需求多樣、使用環(huán)境多樣、保障條件多樣和交付周期短等特點,為了形成多型號合力提升產(chǎn)品市場競爭力,以頂層設(shè)計為原則,采用模塊化配置的總體設(shè)計方法形成高度通用的系列化發(fā)射平臺方案,如圖1 所示。
按照產(chǎn)品化研制思路和總目標(biāo),通用發(fā)射平臺確定研制思路分成3 個方面:一是系統(tǒng)級產(chǎn)品化方案設(shè)計,在充分分析用戶需求的基礎(chǔ)上,進行型譜規(guī)劃,確定系統(tǒng)要求,以系列化、模塊化的設(shè)計思路進行系統(tǒng)集成方案設(shè)計和成熟產(chǎn)品選型;二是牽引主要單機貨架產(chǎn)品的研制和開發(fā),集中技術(shù)資源針對現(xiàn)有產(chǎn)品不能滿足項目的需求,組織實施補充產(chǎn)品研發(fā),通過試驗驗證牽引產(chǎn)品成熟度提升,滿足型號需求;三是成熟度產(chǎn)品、材料的采購,通過市場成熟產(chǎn)品的采購和成熟工藝的采用,提高集成產(chǎn)品的可靠性。
對通用發(fā)射平臺進行總體方案規(guī)劃,從頂層提出發(fā)射平臺基本功能模塊、發(fā)射功能模塊、武器系統(tǒng)功能模塊、選配功能模塊,確定了基于成熟產(chǎn)品選用的模塊化研制模式和流程,如圖2 所示。
圖2 通用發(fā)射平臺產(chǎn)品研制模式
根據(jù)不同武器系統(tǒng)對發(fā)射平臺的要求,按發(fā)射武器的種類、配置和使用條件進行通用發(fā)射平臺產(chǎn)品型譜規(guī)劃(見表1)。
表1 系列化通用平臺型譜一覽表
在機械接口方面,對發(fā)射架與發(fā)射箱(管組)的安裝接口進行統(tǒng)型,發(fā)射箱(管組)鎖定機構(gòu)的縱向、橫向跨距均統(tǒng)一尺寸及公差范圍,便于不同負(fù)載安裝到發(fā)射平臺。在電氣接口方面,對上裝供電統(tǒng)一接口,實現(xiàn)一套供配電設(shè)備滿足上裝需求;對數(shù)據(jù)通信接口進行統(tǒng)一化規(guī)定。
通過分析不同系列發(fā)射平臺的交集部分,按產(chǎn)品化的思路,將底盤、液壓系統(tǒng)、車控系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、發(fā)射架、回轉(zhuǎn)臺、部分設(shè)備箱、部分直屬件進行統(tǒng)型,完全保持一致,實現(xiàn)共用部分的最大化,形成基本型通用發(fā)射平臺。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)武器系統(tǒng)具體要求在基本型通用發(fā)射平臺上進行拓展。
上述各分系統(tǒng)牽引出相應(yīng)的產(chǎn)品化單機,便于組批生產(chǎn),配置于不同的發(fā)射平臺。通過產(chǎn)品化產(chǎn)品的選用,減少了單機產(chǎn)品研制試驗項目,從而將資金投入到重要單機和系統(tǒng)級產(chǎn)品驗證中,大大提高了產(chǎn)品的可靠性。
通過對通用發(fā)射平臺的研發(fā),較大幅度提高了型號研制效率,滿足型號快速研制和批產(chǎn)需求,某型號從研制任務(wù)下達到參加靶場飛試,研制周期僅為1年,比原有的研制周期縮短將近一半。目前,45 噸級通用發(fā)射平臺已完成多個項目多個批次的批產(chǎn),并順利交付用戶,質(zhì)量穩(wěn)定,贏得用戶認(rèn)可。
由于發(fā)射平臺系統(tǒng)復(fù)雜,型號對發(fā)射平臺需求各不相同,單機產(chǎn)品無法完全選用貨架產(chǎn)品,需要補充新產(chǎn)品研制要求,牽引專業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)和成熟度的培育(見表2)。
表2 單機產(chǎn)品化研制情況
各專業(yè)對所負(fù)責(zé)的產(chǎn)品進行設(shè)計開發(fā)、試驗驗證、技術(shù)狀態(tài)完善、建設(shè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)包和產(chǎn)品規(guī)范等方面工作,持續(xù)提升產(chǎn)品成熟度等級,并隨整車完成各類大型地面試驗、環(huán)境試驗及飛行試驗。
一是針對不同型號發(fā)射方式、載荷相近的產(chǎn)品各自配套發(fā)射平臺重復(fù)性高等現(xiàn)象,通過型譜研究,統(tǒng)籌規(guī)劃研制45 噸級通用傾斜發(fā)射平臺。以頂層設(shè)計為原則,采用模塊化配置的總體設(shè)計方法形成高度通用的整車方案,形成具備裝載不同型號產(chǎn)品的發(fā)射能力,已成功應(yīng)用于多型武器系統(tǒng)發(fā)射需求。
二是面對激烈的市場競爭,在保證裝備質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效控制成本,提高了產(chǎn)品的市場競爭力。技術(shù)方案決定研制成本、批產(chǎn)成本和售后保障成本,從設(shè)計初期就開展通用化、模塊化設(shè)計及全壽命周期成本優(yōu)化。通過細(xì)分潛在市場,合理確定環(huán)境條件和產(chǎn)品配置,制定適應(yīng)不同環(huán)境條件和型號的技術(shù)方案,滿足不同用戶和型號的使用要求,實現(xiàn)多型號通用,并節(jié)省大量發(fā)射車研制成本。某項目接到訂單后,實現(xiàn)了快速方案設(shè)計和批產(chǎn);成功向多個用戶交付了多個型號批次產(chǎn)品,滿足不同用戶的使用要求。
三是提高產(chǎn)品保障性。不同型號保障要求不同,尤其在實施維修時增加了維修備件、耗材及其他保障條件的復(fù)雜程度。通過適應(yīng)不同用戶和地區(qū)的產(chǎn)品保障性總體設(shè)計,選用主流配置的發(fā)動機、變速箱、輪胎和通用品牌的油料、耗材等,易于用戶采購,便于售后保障,實現(xiàn)不同型號、項目備件、耗材的統(tǒng)一,降低了交付產(chǎn)品售后保障的難度。
四是質(zhì)量不斷提升。經(jīng)過產(chǎn)品化產(chǎn)品多個批次的批生產(chǎn)過程,設(shè)計文件和圖紙中的問題已得到閉環(huán)處理;同時,生產(chǎn)過程中的控制措施也日趨完善,批產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保證。在交付用戶使用過程中,問題的處理對完善設(shè)計起到很好的促進作用,產(chǎn)品質(zhì)量進一步得到提升。
通用發(fā)射平臺的成功研制和應(yīng)用,為發(fā)射平臺系列化產(chǎn)品研制探索了實現(xiàn)途徑,通用化、系列化、模塊化對加快產(chǎn)品研發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。不僅減少了重復(fù)研制,實現(xiàn)了不同型號的產(chǎn)品共享和資源共享,有利于降低裝備的后期保障難度和成本,具有較好的經(jīng)濟效益;同時提高了產(chǎn)品的可靠性、維修性和綜合保障性能,增強了產(chǎn)品在市場上的競爭力。