吳雪/航空工業(yè)成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，航空武器裝備的使用效能和復(fù)雜程度日益同步上升，但是，地勤人員應(yīng)具備的維護(hù)能力與其實(shí)際水平存在一定差距。如何快速提升地勤人員的能力水平，如何使培訓(xùn)活動(dòng)貫穿航空武器裝備的全壽命周期，充分發(fā)揮裝備的作戰(zhàn)效能，更好地維護(hù)和保障裝備，這些都是培訓(xùn)活動(dòng)要努力達(dá)到的目標(biāo)。

1 現(xiàn)狀分析

目前采用的地勤人員培訓(xùn)流程是：航空武器裝備設(shè)計(jì)單位接到型號(hào)裝備換裝理論培訓(xùn)工作指令后，采用TNA 軍機(jī)培訓(xùn)需求分析法，明確培訓(xùn)目標(biāo)，分析培訓(xùn)大綱，結(jié)合任務(wù)分析和人員分析，保證培訓(xùn)內(nèi)容與任務(wù)需求貼合，形成培訓(xùn)計(jì) 劃。

但作為編制依據(jù)的培訓(xùn)大綱，其特點(diǎn)是大而全，著重介紹系統(tǒng)工作原理，不以任務(wù)為主線，不強(qiáng)調(diào)維護(hù)特點(diǎn)，少有涉及裝備長(zhǎng)期使用后其特性的變化情況。此外，對(duì)學(xué)員技能水平分級(jí)要求比較宏觀，未細(xì)致劃分學(xué)員技能等級(jí)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和考核要求，包括：

1）培訓(xùn)內(nèi)容較少涵蓋裝備全壽命周期。因此，地勤人員在裝備的使用、維護(hù)、檢查、調(diào)試和故障處理等作業(yè)中，經(jīng)常反映培訓(xùn)內(nèi)容與實(shí)際使用中裝備的表現(xiàn)存在不一致，新故障新問題也經(jīng)常是此前培訓(xùn)中從未預(yù)見過 的。

2）按照部隊(duì)法規(guī)文件的規(guī)定，地勤人員應(yīng)先完成基礎(chǔ)理論培訓(xùn)，然后才接收新裝備。但在培訓(xùn)回訪調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，因培訓(xùn)間隔周期偏長(zhǎng)（可達(dá)半年），學(xué)員對(duì)培訓(xùn)時(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)存在遺忘現(xiàn)象，直接影響培訓(xùn)效 果。

3）對(duì)學(xué)員受訓(xùn)前后的技能水平缺乏比較明確的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和要求，經(jīng)常出現(xiàn)同一教員使用同一課件卻無(wú)法達(dá)到基本相同的培訓(xùn)效果的情況。既不符合用戶的期望值，也在一定程度上浪費(fèi)了培訓(xùn)資源。

據(jù)此，筆者從“針對(duì)裝備全壽命周期不同階段的失效率特征”和“學(xué)員技能水平分級(jí)”兩個(gè)方面對(duì)培訓(xùn)需求進(jìn)行分析，以提高深化培訓(xùn)的質(zhì)量和效 能。

2 航空武器裝備全壽命周期各階段的失效率分析

失效率[1]是指在T1之前沒有發(fā)生故障，將在T1～T2間隔中發(fā)生的故障概率除以間隔的長(zhǎng)度定義為失效率λ（T），用來描述裝備失效的發(fā)展過程。裝備的失效率λ 與其使用時(shí)間T 之間的關(guān)系如圖1 所示[2-3]。

根據(jù)現(xiàn)役成熟航空武器裝備的資料分析，它們?cè)谌珘勖芷趦?nèi)不同階段的特征表現(xiàn)基本與常規(guī)失效率曲線近 似。

就全機(jī)而言，本文設(shè)定λ 為故障率；X 為故障總數(shù)量；T 為飛行總時(shí)間；Xn為子系統(tǒng)故障數(shù)。則故障率λ=X（故障總數(shù)量）/T（飛行總時(shí)間），X=∑（X1+X2+X3……+Xn）。

圖1 常規(guī)失效率曲線

要降低全機(jī)故障率，針對(duì)不同特點(diǎn)的X1、X2、X3等，不但需要從設(shè)計(jì)上降低每個(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，還需要采取預(yù)防性措施來防止?jié)撛诠收系膶?shí)際發(fā)生，這顯然需要持續(xù)可靠的培訓(xùn)作為支撐。

根據(jù)圖1 所示，產(chǎn)品在交付用戶使用后，在全壽命周期內(nèi)的失效率依次經(jīng)歷故障高發(fā)期、使用平穩(wěn)期和機(jī)體老化期。但培訓(xùn)工作始于交付前，此時(shí)給用戶培訓(xùn)的是大而全的內(nèi)容，對(duì)用戶能力要求高，培訓(xùn)效果不理想。應(yīng)結(jié)合失效率劃分不同的培訓(xùn)重點(diǎn)，逐漸提高知識(shí)的廣度和深度，以適應(yīng)不同階段的失效率特點(diǎn)，更好地維護(hù)和保障裝備的正常使用。

2.1 故障高發(fā)期

裝備投入使用的早期，由于設(shè)計(jì)、制造、貯存、運(yùn)輸?shù)热毕荩约皢?dòng)、調(diào)試、運(yùn)行不當(dāng)?shù)热藶橐蛩兀b備本身尚未充分磨合（技術(shù)缺陷尚未完全暴露，成品尚未調(diào)試到最佳狀態(tài)），造成失效率較高。地勤人員對(duì)裝備的了解不充分不深入，又面臨盡快形成戰(zhàn)斗力的壓力，渴望盡量縮短T0，盡早消除早期缺 陷。

2.2 使用平穩(wěn)期

大部分缺陷已經(jīng)暴露和糾正，裝備運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸正常，地勤人員的使用經(jīng)驗(yàn)也在逐步積累，失效率明顯下降趨于平穩(wěn)，這是裝備的最佳表現(xiàn)期，會(huì)執(zhí)行繁重的飛行科目和特定任務(wù)。此時(shí)的失效主要由非預(yù)期的過載、誤操作、意外的天災(zāi)以及一些尚不清楚的偶然因素造 成。

2.3 機(jī)體老化期

裝備經(jīng)過長(zhǎng)期頻繁使用產(chǎn)生老化現(xiàn)象，開始接近壽命上限。疲勞、磨損、蠕變、腐蝕等引起的故障明顯上升。

3 培訓(xùn)中應(yīng)用失效率分析的考慮

從上述分析可知，在裝備全壽命周期不同階段導(dǎo)致失效率的內(nèi)在原因各有不同，因此各階段的培訓(xùn)應(yīng)結(jié)合裝備的使用和壽命周期，有針對(duì)性地對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行換裝前理論培訓(xùn)、換裝后使用維護(hù)培訓(xùn)，提高維護(hù)人員的知識(shí)和技能水平，降低全機(jī)故障率，如圖2 所示。故障率的降低則代表了飛機(jī)裝備可靠性的提高。

參考此前培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合失效率特性和技能等級(jí)，提出初步規(guī)劃（見圖3）。

3.1 基礎(chǔ)理論培訓(xùn)（換裝前）

讓學(xué)員理解“理論上為什么”、掌握“實(shí)際中是什么”、了解“應(yīng)對(duì)時(shí)做什么”即可。各部件的失效預(yù)測(cè)表有助于引導(dǎo)學(xué)員重點(diǎn)記憶換裝過程中最先出現(xiàn)問題的系統(tǒng)和處理方法。

3.2 深化培訓(xùn)（換裝后）

用戶接收裝備后獨(dú)立使用操作，故障樣本數(shù)逐漸累積，直至其規(guī)模達(dá)到足以修訂失效率分析預(yù)測(cè)模型，得到符合實(shí)際工作的預(yù)測(cè)結(jié)果，作為制定培訓(xùn)方案的指導(dǎo)依據(jù)。同時(shí)，隨著任務(wù)類型的擴(kuò)展，開始暴露出設(shè)計(jì)階段尚未考慮到的一些狀況，這類狀況應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充到失效率分析預(yù)測(cè)模型中。

1）故障高發(fā)期

由于基礎(chǔ)理論培訓(xùn)與接收裝備、使用裝備等系列工作不同步，受訓(xùn)人員對(duì)理論知識(shí)已出現(xiàn)遺忘現(xiàn)象，同時(shí)還要將很多精力投入裝備的日常使用，難以自行深化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。

圖2 科學(xué)而全面的培訓(xùn)方案要素

因此，要用理論培訓(xùn)進(jìn)行有效干預(yù)，突出性能特性及保障方法等要點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)操實(shí)用以及對(duì)故障的快速反應(yīng)，重點(diǎn)講解失效率高的系統(tǒng)，減少過早的磨損和損傷，消除隱患，預(yù)防故障，使裝備的技術(shù)狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)，幫助地勤人員獲得基本使用技能和建立保障信心，盡快度過對(duì)裝備陌生的惶恐階 段。

2）使用平穩(wěn)期

當(dāng)裝備的失效率趨于平穩(wěn)的低位水平時(shí)，開始被大規(guī)模高強(qiáng)度使用，用戶也積累了足夠的使用經(jīng)驗(yàn)和使用信心，日常工作的重心轉(zhuǎn)移為周期性維護(hù)工作。

地勤人員主要通過對(duì)指定任務(wù)及科目直接相關(guān)的部件的檢查、測(cè)試，判明飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及所屬系統(tǒng)、設(shè)備、成品的技術(shù)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期磨損和損傷，根據(jù)系統(tǒng)、裝備的特性及參數(shù)變化，排除故障和隱患，進(jìn)行清潔、潤(rùn)滑、調(diào)整等保障工作，目的是保持和恢復(fù)飛機(jī)的可靠性，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證裝備在下一個(gè)周期內(nèi)能正常使用。

大而全的培訓(xùn)不再適用，應(yīng)針對(duì)突發(fā)性、偶然性的故障提供更深入更透徹的深化培訓(xùn)，以提升用戶遭遇偶然故障時(shí)自行應(yīng)對(duì)的能力。

此外，裝備不再局限于訓(xùn)練使用，而是逐步在擴(kuò)大戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的比重，這也需要針對(duì)性強(qiáng)的培訓(xùn)內(nèi)容。例如，鏈路系統(tǒng)多出現(xiàn)偶發(fā)故障，必須加強(qiáng)檢查，持續(xù)跟蹤其使用狀態(tài)；任務(wù)系統(tǒng)實(shí)施武器發(fā)射，則應(yīng)加強(qiáng)任務(wù)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)的檢查和性能升級(jí)。

圖3 初步規(guī)劃

3）機(jī)體老化期

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的高強(qiáng)度作業(yè)后，裝備逐漸進(jìn)入老化期，失效率逐步且明顯地升高，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)件、管路件的磨損、開裂、銹蝕，密封膠等非金屬零部件老化、泄漏，線束出現(xiàn)覆層開裂、老化，電纜接插件出現(xiàn)銹蝕、不導(dǎo)通等故障。此階段的工作重點(diǎn)是加強(qiáng)預(yù)防性維護(hù)維修，控制失效率的快速上升，強(qiáng)化對(duì)飛行安全的保證。

因此，培訓(xùn)應(yīng)針對(duì)以上問題提出解決辦法，教授用戶如何分配維護(hù)時(shí)機(jī)、預(yù)測(cè)高故障率部位/系統(tǒng)并及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性檢查、對(duì)老化故障的排除、強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)和使用限制，目的是保持裝備在使用壽命期間維持正常安全的使 用。

4 對(duì)學(xué)員技能水平分級(jí)的考慮

對(duì)此前培訓(xùn)積累的資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，認(rèn)為學(xué)員的技能水平對(duì)培訓(xùn)效果有直接影響。目前并沒有現(xiàn)成且成熟的學(xué)員技能水平標(biāo)準(zhǔn)和體系，且就具體個(gè)人而言，不同階段人員的知識(shí)和技能能力變化也是不同的。

1）故障高發(fā)期：裝備換裝后，故障頻繁出現(xiàn)，但因遺忘規(guī)律導(dǎo)致基礎(chǔ)理論知識(shí)儲(chǔ)備不足以支撐排除故障，人員不會(huì)檢查、不善維護(hù)，導(dǎo)致裝備故障率進(jìn)一步增高。

2）使用平穩(wěn)期：較之前執(zhí)行更多的維修任務(wù)，任務(wù)的頻繁性導(dǎo)致突發(fā)性故障增多，排故難度增加，需要對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)了解，人員的排故經(jīng)驗(yàn)和能力都在增加（多屬于事后補(bǔ)充，少有事前準(zhǔn)備）。

3）機(jī)體老化期：各部件均不同程度存在老化、腐蝕現(xiàn)象，故障率不斷升高，工作量增加，應(yīng)補(bǔ)充抗腐蝕抗老化的專業(yè)知識(shí)，并更加細(xì)致地對(duì)全機(jī)進(jìn)行檢查監(jiān)控。

因此，對(duì)學(xué)員技能水平進(jìn)行分級(jí)并進(jìn)行相應(yīng)的考核，既能保證培訓(xùn)效果，也可為培訓(xùn)效果的檢驗(yàn)提供重要判 據(jù)。

表1 是參考已服役軍機(jī)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)制定的對(duì)學(xué)員技能水平等級(jí)劃分的規(guī)定。

結(jié)合裝備失效率分析和培訓(xùn)需求，對(duì)人員受訓(xùn)后的水平等級(jí)進(jìn)行如下規(guī)劃。

1）基礎(chǔ)理論培訓(xùn)（換裝前）：應(yīng)保證全部學(xué)員的水平至少達(dá)到一級(jí)。

2）深化培訓(xùn)（換裝后）

a.故障高發(fā)期：不低于一級(jí)，有較多人員達(dá)到二級(jí)。

b.使用平穩(wěn)期：除新分配人員外均達(dá)到和保持二級(jí)，且有部分人員達(dá)到三級(jí)。

c.機(jī)體老化期：少量新分配人員達(dá)到一級(jí)，絕大多數(shù)人員不低于二級(jí)，有較多人員達(dá)到三級(jí)和四級(jí)。

5 培訓(xùn)策略應(yīng)用示例

以某型航空武器裝備航電系統(tǒng)中的衛(wèi)通機(jī)載終端子系統(tǒng)為例，基于失效率分析結(jié)果，就基礎(chǔ)理論培訓(xùn)、深化培訓(xùn)進(jìn)行實(shí)例分析（見圖4）。

5.1 基礎(chǔ)理論培訓(xùn)（換裝前）

學(xué)員還未接觸實(shí)物，工作原理和故障模式不必過于深入，應(yīng)著重介紹航電系統(tǒng)和衛(wèi)通機(jī)載終端子系統(tǒng)的功能，初步了解日常使用維護(hù)工作，幫助學(xué)員快速建立完整清晰的系統(tǒng)概念。授課方案如表2 所示。

表1 技能要求分級(jí)

圖4 衛(wèi)通機(jī)載終端子系統(tǒng)失效率曲線

5.2 深化培訓(xùn)（換裝后）

1）故障高發(fā)期

故障率較高的主要原因有：因?qū)W習(xí)遺忘規(guī)律，系統(tǒng)原理知識(shí)弱化，無(wú)法處理跟丟現(xiàn)象；不了解鏈路不穩(wěn)定的原因，影響傳送質(zhì)量和跟蹤質(zhì)量，導(dǎo)致通信效果不好。得出如表3 所示的故障高發(fā)期結(jié)合失效性的授課方案。

2）使用平穩(wěn)期

用戶對(duì)系統(tǒng)的日常使用已經(jīng)熟悉，一般的故障征候和故障能自行定位和消除。因此，培訓(xùn)不但要細(xì)化子系統(tǒng)本身的內(nèi)部交聯(lián)關(guān)系，更要強(qiáng)調(diào)子系統(tǒng)與全機(jī)各系統(tǒng)的交聯(lián)關(guān)系，以及本系統(tǒng)故障可能造成的連鎖故障的表現(xiàn)、后果及處置。授課方案如表4 所示。

3）機(jī)體老化期

系統(tǒng)逐步老化，表現(xiàn)為磨損、裂紋、不導(dǎo)通等現(xiàn)象。培訓(xùn)重點(diǎn)是如何合理增加檢查頻率，掌握重點(diǎn)關(guān)注的部位/零部件、各種老化故障的處置措施，如表5 所示。

6 總結(jié)

得到深化培訓(xùn)的初步方案后，再根據(jù)TNA 分析法，對(duì)各系統(tǒng)的培訓(xùn)需求進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)組合，形成可執(zhí)行的培訓(xùn)方案，從而使培訓(xùn)規(guī)劃能夠覆蓋裝備使用全壽命周期，如圖5 所示。

作為一種基于失效率模型建立和迭代的裝備全壽命周期的培訓(xùn)規(guī)劃，其實(shí)踐效果在相當(dāng)程度上取決于對(duì)裝備使用情況的深入掌握，以及對(duì)部隊(duì)人員技術(shù)等級(jí)情況的準(zhǔn)確把握。因此，今后的工作任重道遠(yuǎn)，需要與部隊(duì)建立通暢的溝通機(jī)制，建立和維護(hù)專用數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，精確辨識(shí)部隊(duì)的培訓(xùn)需求，并將研究結(jié)果落實(shí)到每一次實(shí)際培訓(xùn)工作中。實(shí)施這些措施，不只是為了讓某一次或某幾次培訓(xùn)達(dá)到預(yù)定效果，更重要的是以盡量短的時(shí)間周期幫助部隊(duì)形成和保持戰(zhàn)斗力。

表2 換裝前結(jié)合失效性的授課方案

表3 故障高發(fā)期結(jié)合失效性的授課方案

表5 機(jī)體老化期結(jié)合失效性的授課方案

圖5 完備的培訓(xùn)方案制定策略