地面設(shè)備研制程序探討

高強(qiáng) 葉紅菲

（北京航天發(fā)射技術(shù)研究所，北京，100076)

文 摘：地面設(shè)備研制程序是按時(shí)間先后為地面設(shè)備投入批量生產(chǎn)前的全部研制活動(dòng)所規(guī)定的工作順序，目前地面設(shè)備研制工作呈現(xiàn)高密度、高強(qiáng)度、高標(biāo)準(zhǔn)、短周期的特點(diǎn)。梳理研制程序相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和現(xiàn)狀，提出重視地面設(shè)備論證階段關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證，加強(qiáng)方案階段研制統(tǒng)籌策劃，工程研制階段質(zhì)量控制點(diǎn)前移，將風(fēng)險(xiǎn)分析、可靠性、產(chǎn)品化、試驗(yàn)鑒定等工作融入研制程序，并對(duì)地面設(shè)備狀態(tài)鑒定和列裝定型階段的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行制修訂，以全面提升地面設(shè)備研制管理水平。

地面設(shè)備是保證型號(hào)處于完好技術(shù)狀態(tài)和戰(zhàn)斗狀態(tài)的設(shè)備所組成的系統(tǒng)。一般由起吊、轉(zhuǎn)載、對(duì)接、裝填、運(yùn)輸、起豎、加注、供氣、供電、檢測(cè)、瞄準(zhǔn)、貯存、維護(hù)、發(fā)控、發(fā)射等設(shè)備組成[1]。地面設(shè)備研制是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，研制周期長、經(jīng)費(fèi)高、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大。地面設(shè)備研制程序是按時(shí)間先后為地面設(shè)備投入批量生產(chǎn)前的全部研制活動(dòng)所規(guī)定的工作順序[2]，是對(duì)研制過程的基本要求，也是對(duì)研制階段劃分與各階段主要工作及要求的歸納和總結(jié)，同時(shí)是型號(hào)各研制階段經(jīng)費(fèi)預(yù)算的基礎(chǔ)。研制程序不僅由研制單位決定，還應(yīng)建立在與上級(jí)或任務(wù)提出單位研制要求協(xié)調(diào)一致的基礎(chǔ)上，是研制單位對(duì)上級(jí)或任務(wù)提出方研制要求的落實(shí)和細(xì)化[3]。地面設(shè)備主要分為運(yùn)載火箭類和導(dǎo)彈武器類，本文主要探討導(dǎo)彈武器類地面設(shè)備研制程序，運(yùn)載火箭類地面設(shè)備可作為參考。

1 地面設(shè)備研制程序

1.1 研制程序標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范現(xiàn)狀

與研制程序相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了從GJB、QJ、QJA 到Q/Y（企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，各產(chǎn)品根據(jù)各自的研制特點(diǎn)，結(jié)合型號(hào)的具體情況對(duì)研制程序進(jìn)行細(xì)化。

一般而言，產(chǎn)品研制程序要經(jīng)過論證、方案、工程研制和定型等階段，如QJ 2107—1991 《導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭地面設(shè)備研制程序》 等將研制過程劃分為論證、方案、工程研制和定型4 個(gè)階段。規(guī)定了導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭地面設(shè)備的研制階段及各階段任務(wù)、依據(jù)、主要工作內(nèi)容及完成標(biāo)志，主要內(nèi)容見表1。

表1 地面設(shè)備各研制階段主要工作內(nèi)容及完成標(biāo)志

從表1 可以看出，地面設(shè)備在論證、方案階段進(jìn)行總體、分系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備的方案論證和設(shè)計(jì)，完成關(guān)鍵系統(tǒng)的模型樣機(jī)和原理性試驗(yàn)；在工程研制階段進(jìn)行初樣和試樣產(chǎn)品研制，參加研制飛行試驗(yàn)；在定型階段，參加飛行試驗(yàn)和定型鑒定試驗(yàn)。

QJ 3133—2001 《航天產(chǎn)品項(xiàng)目階段劃分和策劃》 從產(chǎn)品全壽命周期考慮，將項(xiàng)目階段劃分為任務(wù)需求、可行性論證、方案設(shè)計(jì)、工程研制、設(shè)計(jì)定型（鑒定）、試生產(chǎn)、批生產(chǎn)、使用改進(jìn)、處置等。盡管劃分階段有詳有略，但各階段前后銜接，構(gòu)成完整的時(shí)間序列。

1.2 研制程序現(xiàn)狀

隨著技術(shù)發(fā)展和積累，地面設(shè)備研制周期越來越短，研制工作呈現(xiàn)高密度、高強(qiáng)度、高標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，研制程序也發(fā)生了變化。

a）根據(jù)研制實(shí)際情況制定合理的研制程序。在有充分把握時(shí)，簡(jiǎn)化某一階段，或者取消某一程序。部分技術(shù)成熟度較高的產(chǎn)品，可合并甚至跨研制階段開展研制工作。如某型號(hào)地面設(shè)備經(jīng)歷方案、試樣、定型階段，無初樣研制階段。直接選用的成熟部件或單機(jī)，在經(jīng)過適應(yīng)性分析與驗(yàn)證后，保留所選產(chǎn)品原有研制階段。

b）風(fēng)險(xiǎn)分析、可靠性、綜合保障與型號(hào)研制過程深度融合。“航天產(chǎn)品型譜建設(shè)”和“航天產(chǎn)品定型推進(jìn)工程”工作的實(shí)施，產(chǎn)品成熟度培育、生產(chǎn)線建設(shè)與認(rèn)證等工作均取得明顯的效果；全面推進(jìn)裝備試驗(yàn)鑒定工作，在論證、研制、生產(chǎn)、使用等全過程持續(xù)開展試驗(yàn)考核，不斷迭代提高；將產(chǎn)品化產(chǎn)品研制嵌入研制流程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化與型號(hào)研制工作的有機(jī)結(jié)合。

2 建議

2.1 重視論證階段關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證

在論證階段，確定關(guān)鍵技術(shù)，開展關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證。論證階段是型號(hào)研制的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，各種新技術(shù)、新材料、新工藝，必須經(jīng)過預(yù)研并取得成功，才能應(yīng)用于型號(hào)。通過仿真計(jì)算、模型試驗(yàn)?zāi)酥寥叽缪菔掘?yàn)證等手段，論證可能采取的方案、技術(shù)途徑、達(dá)到的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，確定總體技術(shù)方案是否可行，各項(xiàng)技術(shù)是否協(xié)調(diào)，是否滿足總體性能、可靠性、安全性等要求。

2.2 加強(qiáng)方案階段統(tǒng)籌策劃和前期驗(yàn)證

2.2.1 統(tǒng)籌策劃

統(tǒng)籌策劃大型試驗(yàn)，大型試驗(yàn)方案需在方案階段進(jìn)行策劃，以便試驗(yàn)室、試驗(yàn)場(chǎng)地的建設(shè)等試驗(yàn)條件與型號(hào)研制計(jì)劃并行或先期進(jìn)行[4]。完成樣機(jī)生產(chǎn)及大型試驗(yàn)需要時(shí)間較長，按照重要單機(jī)、分系統(tǒng)、系統(tǒng)的順序全面梳理生產(chǎn)短線以及系統(tǒng)間匹配，產(chǎn)品鑒定等各種試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)方法與試驗(yàn)條件，確定研制產(chǎn)品數(shù)量，做好經(jīng)費(fèi)概算，特別是與可靠性、維修性等通用質(zhì)量特性有關(guān)的費(fèi)用，對(duì)研制做出全面規(guī)劃。

高度重視與工程總體或用戶的充分溝通[5]。配合用戶完成研制總要求、作戰(zhàn)使用要求、綜合保障要求、鑒定定型試驗(yàn)總案等頂層要求。根據(jù)批復(fù)的鑒定定型試驗(yàn)總案、研制總要求等文件，配合用戶完成性能試驗(yàn)大綱的制定。

盡早策劃并完成型號(hào)頂層管理文件體系編制[5]。編制頂層設(shè)計(jì)和管理文件，作為地面設(shè)備總體和各分系統(tǒng)研制的頂層輸入，應(yīng)包括六性大綱、統(tǒng)一化設(shè)計(jì)要求、軟件工程化大綱、數(shù)字化大綱、標(biāo)準(zhǔn)化大綱、型號(hào)質(zhì)量控制要求、研制程序和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等。

2.2.2 前期驗(yàn)證

方案階段需求變化多、技術(shù)指標(biāo)粗略、接口要求不確定性大，設(shè)計(jì)方案未經(jīng)充分驗(yàn)證，設(shè)計(jì)狀態(tài)不確定性強(qiáng)、技術(shù)狀態(tài)變化多、部分技術(shù)成熟度較低，需對(duì)論證和方案階段的關(guān)鍵技術(shù)緊前開展試驗(yàn)驗(yàn)證工作，確保不出現(xiàn)方案反復(fù)。

2.3 工程研制階段質(zhì)量控制點(diǎn)前移

在工程研制階段，針對(duì)地面設(shè)備在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)、發(fā)射等環(huán)節(jié)中風(fēng)險(xiǎn)因素多的特點(diǎn)，面向產(chǎn)品和流程，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量技術(shù)控制點(diǎn)前移，及早驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的正確性和協(xié)調(diào)性。如：在初樣研制階段進(jìn)行單機(jī)和分系統(tǒng)可靠性摸底試驗(yàn)和可靠性增長試驗(yàn)，在試樣研制階段進(jìn)行生產(chǎn)線鑒定以及部分關(guān)鍵單機(jī)和分系統(tǒng)鑒定試驗(yàn)，為系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品定型奠定基礎(chǔ)。重視關(guān)重件研制、大型地面試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)，充分驗(yàn)證系統(tǒng)內(nèi)部以及與系統(tǒng)總體相關(guān)接口。面向產(chǎn)品，按照產(chǎn)品規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量控制。對(duì)各級(jí)產(chǎn)品接口的協(xié)調(diào)性和匹配性，試驗(yàn)驗(yàn)證和仿真分析的全面性、充分性、有效性、環(huán)境適應(yīng)性、工藝穩(wěn)定性、多余物控制等方面進(jìn)行分析和控制。

2.4 將風(fēng)險(xiǎn)分析工作融入研制程序

在論證階段，開展風(fēng)險(xiǎn)管理策劃，明確開展的風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)。在方案階段，重點(diǎn)辨識(shí)總體方案的正確性、技術(shù)成熟度、關(guān)鍵技術(shù)解決途徑、新工藝應(yīng)用的可行性以及方案滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的程度等方面可能存在的風(fēng)險(xiǎn)源，確保設(shè)計(jì)一次成功。在工程研制階段，重點(diǎn)辨識(shí)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程及對(duì)關(guān)鍵件和重要件特性的認(rèn)知、試驗(yàn)充分性、測(cè)試覆蓋性、工藝穩(wěn)定性以及飛行環(huán)境適應(yīng)性等方面可能存在的風(fēng)險(xiǎn)源，確保產(chǎn)品工程實(shí)現(xiàn)。在狀態(tài)鑒定階段，重點(diǎn)辨識(shí)產(chǎn)品是否滿足作戰(zhàn)使用和環(huán)境條件要求、定型狀態(tài)的完備性和正確性、工藝的穩(wěn)定性以及對(duì)批生產(chǎn)的適應(yīng)性等方面可能存在的風(fēng)險(xiǎn)源，確保狀態(tài)鑒定工作正確可靠。

2.5 將可靠性工作融入研制程序

根據(jù)型號(hào)研制可靠性工作程序及要求，做好各研制階段可靠性預(yù)計(jì)和指標(biāo)分配工作。提出可靠性保證大綱、制定可靠性工作計(jì)劃和可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、建立可靠性模型、進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)及指標(biāo)分配、確定可靠性關(guān)鍵項(xiàng)目，進(jìn)行可靠性試驗(yàn)和評(píng)估等。

2.6 將產(chǎn)品化工作融入研制程序

地面設(shè)備研制正在從一個(gè)型號(hào)、一套產(chǎn)品的科研模式轉(zhuǎn)型為基于型譜產(chǎn)品選用的系統(tǒng)集成開發(fā)模式，因此在論證階段和方案階段基于任務(wù)分析和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，開展型譜產(chǎn)品選用。方案設(shè)計(jì)時(shí)不斷優(yōu)化總體方案，優(yōu)選成熟度高的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品化率。方案中確定的新研產(chǎn)品，選用型譜規(guī)劃中的產(chǎn)品，支持型譜產(chǎn)品研制和產(chǎn)品成熟度提升；若新研產(chǎn)品不在型譜規(guī)劃中，應(yīng)考慮后續(xù)型號(hào)的應(yīng)用需求，研制通用化、系列化產(chǎn)品，作為更新產(chǎn)品型譜的備選對(duì)象。

2.7 將試驗(yàn)鑒定工作融入研制程序

將“一案三綱”要求、各級(jí)產(chǎn)品試驗(yàn)鑒定工作項(xiàng)目融入研制流程，確定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在不同試驗(yàn)階段的驗(yàn)證及鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目，與型號(hào)管理實(shí)現(xiàn)“無縫對(duì)接”，保證試驗(yàn)鑒定工作的及時(shí)性和有效性。試驗(yàn)鑒定工作主要編制文件名稱及編寫時(shí)機(jī)見表2。

表2 試驗(yàn)鑒定工作主要編制文件名稱及編寫時(shí)機(jī)

2.8 狀態(tài)鑒定和列裝定型階段標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制修訂

地面設(shè)備試驗(yàn)鑒定工作在原來側(cè)重性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加作戰(zhàn)試驗(yàn)和在役考核兩個(gè)階段的試驗(yàn)要求，目前尚無明確的地面設(shè)備試驗(yàn)鑒定標(biāo)準(zhǔn)，不能完全滿足試驗(yàn)鑒定管理需求，缺失試驗(yàn)鑒定方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，亟待補(bǔ)充制訂。

地面設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容更新不及時(shí)，適用性不足。隨著智能化、電驅(qū)動(dòng)等新技術(shù)應(yīng)用于地面設(shè)備，試驗(yàn)方案隨之更新發(fā)展。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品工作方式，環(huán)境、機(jī)理等要求，按照專業(yè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)制訂和修訂。以采用電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的地面設(shè)備為例，電驅(qū)動(dòng)地面設(shè)備與傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)地面設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)要求一致的不再重新規(guī)定，執(zhí)行現(xiàn)有傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；與傳統(tǒng)地面設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)沒有抵觸的只是針對(duì)電驅(qū)動(dòng)地面設(shè)備特殊方面增加少量?jī)?nèi)容，修訂原有標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容；對(duì)電驅(qū)動(dòng)地面設(shè)備特有、不能與傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)地面設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)兼用的，要單獨(dú)制定標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

持續(xù)總結(jié)地面設(shè)備研制經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化研制程序在型號(hào)研制中的地位和作用，適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展。將風(fēng)險(xiǎn)分析、通用質(zhì)量特性、航天產(chǎn)品工程、綜合保障、標(biāo)準(zhǔn)化、試驗(yàn)鑒定等要求融入研制程序，全面提升地面設(shè)備研制管理水平。