賈玻,曹嘉媛,賈聃
(中國運載火箭技術(shù)研究院,北京 100076)
導(dǎo)彈武器地面系統(tǒng)是其功能得以發(fā)揮的必要保障,但是很多地面設(shè)備自身就是由多個功能獨立且相互關(guān)聯(lián)的單元共同構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),所以地面設(shè)備處于用戶和導(dǎo)彈武器之間的橋梁和紐帶地位。地面設(shè)備的可靠性對于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)效能的發(fā)揮而言至關(guān)重要,與此同時,其自身質(zhì)量對于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的整體質(zhì)量也起著決定性作用,并影響著用戶對該系統(tǒng)的評價。
一般來說,導(dǎo)彈內(nèi)的設(shè)備布置在導(dǎo)彈上,具有封閉性,所以正常情況下和用戶之間并不會發(fā)生接觸。為了能夠控制和使用導(dǎo)彈武器,用戶往往需要以地面設(shè)備作為媒介對導(dǎo)彈武器進行控制。因此,對于導(dǎo)彈武器的地面設(shè)備來說,由于其直接和用戶進行溝通和交流,所以在設(shè)計過程中,需要充分考慮用戶所處的地理環(huán)境特點、操作人員的文化背景等因素。
導(dǎo)彈武器在實際使用的過程中,往往會大量消耗,但是,地面設(shè)備的功能在于測試、運輸、訓(xùn)練和通信等,同時地面設(shè)備由于具有重復(fù)使用的特點,所以訂貨量較少,往往需要長時間服役。
地面設(shè)備按照不同的標(biāo)準可以分成不同的類型,例如,按照物理特性可以分為機電類、電器類、機械類等;按照功能進行劃分,則可以分為起重設(shè)備、裝填設(shè)備、運輸設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、測試設(shè)備以及指揮設(shè)備等;按照使用場所來劃分,則可以分為戶內(nèi)設(shè)備和戶外設(shè)備兩種類型,而戶外設(shè)備又可分為車內(nèi)和車外設(shè)備。所以不難看出,導(dǎo)彈武器系統(tǒng)地面設(shè)備類型繁多,使用環(huán)境也是非常復(fù)雜的。
自20世紀80年代以來,電子對抗形勢日益復(fù)雜,這就要求武器系統(tǒng)有著更強的探測能力、追蹤性能。結(jié)合未來作戰(zhàn)的特點和需求來看,現(xiàn)代火控系統(tǒng)主要具備探測、跟蹤、數(shù)據(jù)處理等功能,其具體特點大致有以下幾點。
(1)具備跟蹤、指導(dǎo)和探測等功能的設(shè)備會走向結(jié)合。舉例來說,現(xiàn)役裝備中,中、低空對敵導(dǎo)彈火控系統(tǒng)基于提高偵測和追蹤能力的需求,大多將探測、跟蹤等功能結(jié)合了起來,從而形成了光學(xué)、紅外相配合的體系。
(2)火控系統(tǒng)通用化性能在不斷提升。以地空導(dǎo)彈為例,隨著空中飛機、導(dǎo)彈目標(biāo)樣式越來越多,為加強導(dǎo)彈系統(tǒng)的攔截能力,并讓單獨某個火控系統(tǒng)能夠完成對各類導(dǎo)彈武器的指揮、控制以及協(xié)調(diào)等工作,同時,讓操作步驟得以簡化,這就要求包括導(dǎo)彈火控系統(tǒng)在內(nèi)的地面設(shè)備必須走向通用化進程。
(3)相控陣火控系統(tǒng)可靠性在持續(xù)發(fā)展。相控陣雷達可在一部雷達設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)搜索、探測、識別、追蹤等多項功能。例如,在進行多個目標(biāo)搜索時,需應(yīng)用到多波束和時分等方式;在進行目標(biāo)跟蹤時,又需應(yīng)用到電掃系統(tǒng)來縮短反應(yīng)時間。鑒于應(yīng)用到的陣列組件越來越多,這就要求系統(tǒng)具備更高的可靠性。
(4)數(shù)字通信技術(shù)也在不斷完善。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場電子環(huán)境日益復(fù)雜,為保障指揮、控制以及勤務(wù)聯(lián)絡(luò)傳輸任務(wù)的開展,并有效提高系統(tǒng)的生存和靈活作戰(zhàn)能力,數(shù)字通信技術(shù)能力需不斷地提升、完善。
設(shè)計環(huán)節(jié)在產(chǎn)品質(zhì)量控制中處于基礎(chǔ)地位,要想提高產(chǎn)品質(zhì)量,首先要從設(shè)計環(huán)節(jié)入手,這在導(dǎo)彈武器的地面設(shè)備方面也是如此。對于1類產(chǎn)品而言,需要把握產(chǎn)品的可靠性和安全性。由于所有的地面設(shè)備都需要重復(fù)使用,所以要求在實現(xiàn)安全性和可靠性設(shè)計的同時,也要提高對維修性設(shè)計的重視。例如,在針對維修性和人機工程設(shè)計的過程中,需要結(jié)合操作人員的身體特征進行充分考慮,確保設(shè)備的功能可以最大程度上符合人員的身體情況。其次,還要確保具有良好的技術(shù)繼承性,應(yīng)當(dāng)采用已經(jīng)發(fā)展成熟完善的設(shè)備,保證產(chǎn)品質(zhì)量。最后,還要保證產(chǎn)品設(shè)計的制式化、標(biāo)準化,讓產(chǎn)品具備更好的一致性和標(biāo)準化程度。
在產(chǎn)品初期設(shè)計階段,需要識別設(shè)備的關(guān)鍵特性,積極分析工作環(huán)境適應(yīng)性。如果使用環(huán)境為高溫或低溫環(huán)境,則需要確定所應(yīng)用的非金屬材料能否適應(yīng)這樣的環(huán)境溫度。對于高溫環(huán)境而言,需要確保所應(yīng)用的空調(diào)系統(tǒng)、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境下實現(xiàn)制冷,充分論證并驗證制冷性能,保證產(chǎn)品能夠適應(yīng)使用需求。在發(fā)射過程中,環(huán)境溫度會有所上升,這就需要分析在燃氣流作用下,材料是否具備足夠的抗高溫性能,需要對電纜和氣管等部件都進行有針對性的防護設(shè)計;如果使用環(huán)境中存在較多沙塵,則需要著重設(shè)計空氣交換部件,提高密封部件規(guī)格,關(guān)鍵部位應(yīng)用防沙塵設(shè)計。
地面設(shè)備作為一個系統(tǒng)而言,其較為復(fù)雜、龐大,不僅包括較多種類的設(shè)備,且大多是較為復(fù)雜的產(chǎn)品,涉及的設(shè)計單位、生產(chǎn)單位也較多,很多單位雖然都處于行業(yè)內(nèi),但也有部分單位位于行業(yè)外,所以外包較為頻繁。目前來看,地面設(shè)備的外包類型大致可以分為四種,分別是采購?fù)獍?、設(shè)計外包、生產(chǎn)外包以及工序外包。根據(jù)近年來的統(tǒng)計結(jié)果看,地面設(shè)備的外包質(zhì)量問題一直居高不下,所以重視外包質(zhì)量管理已經(jīng)迫在眉睫。隨著我國導(dǎo)彈武器系統(tǒng)地面設(shè)備的研究領(lǐng)域不斷拓展,以及新型號的不斷立項,外包也越來越頻繁,甚至很多單位都出現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)外包的現(xiàn)象。很多新研的型號也經(jīng)常出于新技術(shù)的需求而增加設(shè)計單位,批產(chǎn)型號也結(jié)合市場化的要求和生產(chǎn)進度的需要,而增加新的生產(chǎn)單位,“雙定點”生產(chǎn)現(xiàn)象也開始出現(xiàn)。外包管理有效性還需要深入研究,尤其是在供應(yīng)商篩選、質(zhì)量控制方面問題尤為明顯。所以結(jié)合市場化的需求,需要建立承研承制單位量化考核制度,形成獎懲體系,制定產(chǎn)品質(zhì)量保證金制度,并在實踐中予以推廣,做好過程監(jiān)督和產(chǎn)品驗收工作。對于地面設(shè)備的生產(chǎn)而言,也需要嚴格落實外包管理制度,建立完善的市場化供方管理體系,嚴格落實各種責(zé)任制度,提高對供方的考評力度,提高供應(yīng)商準入門檻,完善退出機制,引入質(zhì)量保證金制度,從而讓系統(tǒng)管控能力得到進一步提升。與此同時,還要基于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)外包產(chǎn)品類型的特點,制定導(dǎo)彈武器系統(tǒng)外包產(chǎn)品質(zhì)量管控辦法,對于不同的情況需要選擇不同的供應(yīng)商,并且做好覆蓋于設(shè)計、生產(chǎn)、驗收、復(fù)驗和售后在內(nèi)的全過程管理。
質(zhì)量設(shè)計在產(chǎn)品質(zhì)量控制方面處于基礎(chǔ)地位,所以需要選用質(zhì)量較好的元器件,這樣才能確保地面電子設(shè)備的設(shè)計質(zhì)量。一般來說,地面設(shè)備中包括的電子設(shè)備數(shù)量眾多,尤其是通信設(shè)備。這就要求結(jié)合設(shè)備使用環(huán)境、重要性的不同,以地面設(shè)備成本為基礎(chǔ),做好元器件選型和設(shè)計工作,來提高設(shè)備可靠性。對于室內(nèi)使用的設(shè)備,如技術(shù)中心等,結(jié)合設(shè)備的工作環(huán)境,可以選用進口工業(yè)器件、進口商業(yè)器件以及國產(chǎn)專業(yè)器件等,要求可適當(dāng)降低;而對于室外設(shè)備,由于其工作環(huán)境較為惡劣,所以需要適當(dāng)提高規(guī)格,選用等級更高的產(chǎn)品。在產(chǎn)品和設(shè)備選型的過程中,要重視其可靠性、安全性以及生命周期,從而控制使用和維護成本。應(yīng)當(dāng)避免由于片面控制成本而導(dǎo)致降低元器件等級的情況,若存在地面設(shè)備設(shè)計嚴重超目錄問題,則需要對現(xiàn)有的設(shè)計方案進行修正。對于1類產(chǎn)品來說,降額設(shè)計上要嚴格遵照1級降額;而2類和3類產(chǎn)品的設(shè)計則可以采用2類和3類降額。地面產(chǎn)品質(zhì)量控制方面,要重視元器件裝機清單管理,確保售后管理的可追溯性,并在相關(guān)質(zhì)量管理系統(tǒng)中錄入清單,進行動態(tài)化管控。
在所有地面設(shè)備中,系統(tǒng)最復(fù)雜、使用最頻繁的設(shè)備就是地面車輛,同時車輛也是質(zhì)量問題和故障發(fā)生最為頻繁的設(shè)備,其中最常見的故障就是液路“跑冒滴漏”問題,經(jīng)常給使用者帶來諸多不便。這些故障問題的存在固然和產(chǎn)品設(shè)計缺陷存在一定關(guān)聯(lián),但也不能忽視工藝過程控制的因素,設(shè)計關(guān)鍵特性能否落實到工藝文件,關(guān)鍵過程和工序是否能夠得到有效控制?地面設(shè)備一旦產(chǎn)生質(zhì)量問題,就會形成較大的維護成本,所以做好工藝質(zhì)量控制對于節(jié)約成本也有一定的積極意義。首先,需要在工藝文件中體現(xiàn)完整的設(shè)計關(guān)鍵和重要特性,提出明確的控制對策;其次,要對工藝風(fēng)險進行分析時,要提高關(guān)鍵、特殊過程控制力度,形成量化標(biāo)準;最后,則是需要對工藝選用物資的適應(yīng)性進行分析,尤其是應(yīng)當(dāng)結(jié)合用戶的使用環(huán)境,對材料進行選擇,分析緊固件、密封件的環(huán)境適應(yīng)性。
地面設(shè)備在經(jīng)歷一次設(shè)計和生產(chǎn)后,需要長期使用,所以要確保設(shè)備全生命周期的可靠性,應(yīng)當(dāng)對已交付產(chǎn)品進行跟蹤管理。需要及時收集地面設(shè)備的質(zhì)量數(shù)據(jù),并分析使用壽命,從而給定壽、延壽提供可靠依據(jù)。導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的地面設(shè)備數(shù)量眾多、種類多樣,且分布分散,所以尤其需要實現(xiàn)統(tǒng)一管理,把地面設(shè)備的配套、維修情況,質(zhì)量特點共同收錄到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中,這樣才能給售后服務(wù)的開展提供有效的依據(jù)。
經(jīng)過前文總結(jié)不難發(fā)現(xiàn),對于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)而言,地面設(shè)備是非常重要的部分。導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中,地面設(shè)備往往需要經(jīng)歷長期的使用,一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題,就會造成外部損壞,形成維修成本,這將會直接壓縮商品效益。所以對于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的開發(fā)和研究,需要改變過去的“重彈上,輕地面”的觀念,只有重視對地面設(shè)備的質(zhì)量控制,才能提高整個導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。