某型裝備系統可靠性提升技術研究

歐盛澤

摘 要： 現代化戰爭對于武器裝備帶來更多挑戰，而提升整套系統可靠性無疑是系統建設重中之重。本文主要針對影響某型裝備系統可靠性的因素進行分析，并提出提升系統可靠性研究的技術途徑。

關鍵詞： 裝備系統；可靠性提升

1.引言

“可靠性”指的是產品的先天屬性，是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。而這一先天屬性，是由設計者設計出來的、生產出來的、管理出來的。其中設計又是至關重要的環節。

裝備系統在使用過程中受到使用環境因素影響其可靠性水平，從而影響裝備系統可以達到的實際可靠性水平。主要有以下影響因素：

第一，天氣氣候對裝備系統可靠性造成的影響，如使金屬材料表層生銹，非金屬材料老化，電子元器件失效。溫度、氣壓、濕度以及大風、暴雨、霧霾、揚塵、暴雪、飛沙等各種天氣對裝備系統的可靠性均會造成不同程度的影響，可能導致裝備材料變脆，同時也會對裝備表面的部件以及沒有密封的內部部件形成腐蝕，對于密封部件也會產生氣壓破壞，從而造成密封性下降，影響裝備系統的可靠性。第二，太陽的輻射對裝備系統可靠性造成的影響。裝備在戰備值班或者貯存條件不利的情況下，很容易受到劇烈光照的影響，導致裝備材料產生橡膠開裂、油漆脫落、分解老化等現象。此外，太陽輻射還會造成敏感元件和光學部件性能的減弱，在作戰的時候產生不良的影響。第三，電磁輻射對裝備系統可靠性造成的影響。如果遇到雷擊、閃電、高壓線、放電等可以使裝備系統遭遇電磁輻射，在其所處的環境內如果電磁場變化較大的時候，可以導致設備本身的金屬元件發生磁化，導致電子設備的輸出噪音變大，使其工作性能的穩定性受到影響或者直接喪失功能，不能工作。最后，生物條件對裝備系統可靠性造成的影響。由于裝備系統在貯存和運輸的時候會遇到一些霉菌的侵蝕，蚊蟲的附著以及動物的侵蝕，這些生物附著在裝備的表下面，分泌物會造成裝備材料強度的降低，導致活動部件的活動受阻，絕緣部件的電阻降低，同時金屬部件遭到強烈的腐蝕。

通過以上分析，裝備系統的可靠性水平與使用環境有很大關系，所以本項研究內容目的主要是研究使用環境條件下對裝備系統金屬件的腐蝕機理，非金屬件、伺服機構漏油的老化機理，元器件的霉變失效機理。

2.可靠性提升設計技術

2.1.確定不同貯存狀態裝備系統的可靠性水平技術

裝備系統在實際使用中存在值班、倉庫貯存不同狀態，而不同狀態下對裝備的壽命影響差異較大，如處于值班狀態，裝備系統直接放置于各種惡劣環境下，其壽命相較其它狀態裝備更短。

由于沒有相關壽命的折算關系，為摸清不同狀態下裝備系統的可靠性水平，比對不同環境條件下材料及元器件的老化特性，并據此推算相關壽命的折算關系。在開展可靠性試驗時，根據不同的貯存狀態，確定影響可靠性的應力類型（如在研究密封件壽命時，需要考慮值班狀態下濕度的影響），以及應力水平（如值班狀態下，太陽輻照的影響需要考慮到貯存當量溫度的計算過程中）。通過綜合分析研究，確定不同貯存狀態下裝備系統的修理期限和可靠性水平，并給出一個科學合理、操作性強的規程，方便部隊在裝備系統貯存狀態轉換、送修時機確定和到壽退役時使用。

2.2.薄弱環節的準確確定技術

由于裝備系統產品均屬于復雜設備，包含著多種元器件和材料，其貯存失效的機理比較復雜，在開展整機可靠性試驗時，如果應力水平設定不當，就會導致薄弱環節暴露不全或者改變失效機理，進而導致提出的修理技術措施不夠全面和準確，不能保證裝備系統的可靠性水平。

因此，須分析潛在的薄弱環節、失效形式和應力；然后進行摸底試驗和部件級加速退化試驗，在不破壞失效機理的前提下確定加速應力類型和上、下限，保證彈上設備加速老化試驗的有效性和準確性；同時結合測試手段，進行薄弱環節定位。

2.3.貯存環境譜與加速退化試驗譜之間的正確轉換技術

裝備擔負戰備值班時將經歷復雜的環境歷程，四季更迭、日升月落、風霜雨雪都會對裝備系統貯存壽命造成影響，特別是橡膠密封材料等部位的力學性能參數退化與溫、濕度有著密切關系。目前標準規定的加速退化試驗方法，通常都是將高溫貯存時間換算為常溫貯存時間，即為材料的可靠性壽命。在提升可靠性研究過程中，通過對加速退化產品的技術的參數測試，擬合出貯存環境與退化試驗譜之間的轉換關系。

3.研究方法及途徑

通過開展薄弱環節識別、可靠性仿真分析、可靠性設計改進和可靠性試驗驗證等研究，形成一套適用于裝備系統的可靠性提升技術，有效提升現役固體裝備系統的可靠性水平，進而提高現役裝備的戰備完好性和作戰效能，研究思路如下：

a）統計分析裝備系統的狀態和歷程，結合裝備系統性能特征，確定可靠性目標和方案；

b）分析裝備系統薄弱環節，確定可靠性研究過程中需要重點關注的研究內容；

c）基于可靠性研究理論，開展部件級可靠性試驗，結合產品自然貯存信息和類似產品研究經驗，評估各彈上設備工作可靠性；

d）建立可靠性評估模型，基于各分系統試驗數據，結合部隊的使用和靶試信息，進行全彈可靠性評估，給出裝備系統的可靠性結論，確定不同狀態下裝備系統的可靠性設計改進，并進行可靠性試驗驗證，提升裝備系統的可靠性水平。

4.結束語

通過對提升裝備系統可靠性水平的研究，可以找出延長裝備系統貯存壽命及提高裝備系統戰備完好性的方法，制定裝備系統貯存可靠性的設計準則，應用于提升裝備系統可靠性，是提高裝備完好性、任務成功性和減少后勤保障費用，從而使裝備系統能夠長期保持良好性能和降低全壽命周期費用的重要因素和有效途徑。■

參考文獻

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[2] 《貝葉斯方法在某型防空導彈武器系統可靠性評估中的應用》李薇，林干 2009年.

[3] 《固體發動機密封技術的研究現狀與發展》 穆志韜，邢耀國 2004年.

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