航空裝備保障綜合參數解析

劉 陽，吳云鵬，張時龍，王文秀

（海軍航空大學青島校區，山東青島 266041）

0 引言

隨著航空裝備的迅猛發展，航空裝備的作戰效能越來越依賴于其保障方面的性能。航空裝備是否具有良好的保障性能（“好保障”）和能否做好航空裝備技術保障工作（“保障好”），本質上取決于航空裝備的綜合保障特性，因此，航空裝備綜合保障特性是航空裝備能否保障好的決定性因素。從航空裝備的設計、研制、制造和管理等方面來提高航空裝備的保障性，從而使航空裝備具有“好保障”，也為在使用過程中“保障好”打下一個良好的基礎。

1 參數提出

依據GJB 3872—1999，從使用角度來看，系統的戰備完好性反映了裝備和保障系統綜合能力的保障性要求，是保障性的出發點和歸結點，但它不能直接用于裝備的設計和保障的規劃，必須將其轉換為裝備的保障性設計特性和保障系統要求。描述保障性要求的參數可分為以下三類。

（1）戰備完好性參數。主要有使用可用度、能執行任務率和出動架次率。從航空裝備的作戰效能角度出發，能執行任務率可換成戰備完好率。

（2）保障性設計特性參數。主要有平均不能工作間隔時間、平均系統恢復時間、平均維修活動間隔時間、維修活動的平均直接維修工時、平均拆卸間隔時間、故障檢測率、故障隔離率、虛警率、每維修級別拆換零件總費用等。

（3）保障系統及其資源參數。主要有平均延誤時間、平均管理延誤時間；保障資源：備件利用率、備件滿足率、保障設備利用率、保障設備滿足率、供油速率等。

由于保障性設計特性參數、保障系統及其資源參數可以由裝備戰備完好性導出，所以下面重點解析裝備戰備完好性。

2 航空裝備戰備完好性解析

2.1 航空裝備戰備完好性度量指標體系

常用的戰備完好性度量參數有使用可用度AO、戰備完好率POR和出動架次率RSG（圖1）。

2.2 航空裝備戰備完好性的參數分析

圖1 航空裝備戰備完好性度量指標體系

航空裝備戰備完好性受到許多因素的影響，對戰備完好性進行敏感度分析，研究這些因素變化對戰備完好性的敏感程度，找出影響戰備完好性的關鍵因素，對提高裝備戰備完好性具有重要意義，下面以使用可用度為例進行解析。

2.2.1 使用可用度AO的含義

根據GJB 1909A—2009《裝備可靠性維修性保障性要求論證》（附錄A 可靠性維修性保障性參數說明），使用可用度的含義是。AO也可以表示為可靠性參數、維修性參數和保障系統參數的概率函數，即。其中，TBF為平均故障間隔時間；TCT為平均維修時間，包括修復性維修時間和預防性維修時間；TMD為平均延誤時間，即平均保障延誤時間和平均管理延誤時間之和。

由于TBF在分子和分母中都有出現，所以其對AO的影響相對有限；TCT的數值通常較小，因此對AO的值影響也很??；TMD一般都為比較大的數值，通常以日、周或月計，因而在計算中對分母影響較大，該量通常被稱為保障系統效能度量。

2.2.2 靈敏度分析

（1）絕對變化量分析。例如：對某型機綜合航空電子火控系統來講，根據《某型飛機研制總要求》，系統的TBF成熟期目標值為64 h，外場TCT不大于120 min（2 h）。根據《海軍航空維修質量控制系統》生成的“飛機完好狀況統計表”進行統計計算，某團在某統計區間內，TMD為6 d（144 h）。則。如果將系統的可靠度大幅度提高，TBF從64 h 提高到80 h，增加了25%，則=0.35。同樣，將TMD減少25%，由144 h 減少為108 h，則=0.37。

（2）相對變化率分析。影響AO的各個因素相對于AO的變化率，實際上表示了各影響因素對于AO的相對重要程度，表達式為。相對變化率越大，表明該因素的的變化對AO的影響越大，也就越重要。求偏導數得：

從上式中可以看出，TBF對AO的相對變化率最大，對AO的影響也最大。如果將上例中的TBF增加到16 h，則AO為0.35；如果將TMD減少16 h，則=0.33。

2.2.3 模型仿真

對于不同的航空裝備系統部件，它的平均修復間隔時間和平均修復時間均可假定服從某類概率分布，根據大量資料分析，一般服從指數分布。而TMD可以認為在特定的備件滿足率下服從兩點分布。利用某型作戰飛機的數據，假定備件滿足率為90%，經過處理得到MATLAB 仿真參數的設置（表1、圖2）。

表1 仿真參數設置

圖2 變化仿真結果

3 結論

通過以上分析可以發現，從絕對變化的角度講，如果使用可用度的各項指標以同樣的比率提高，平均保障延誤時間對使用可用度的影響最大；而從相對變化率的角度講，在提高同樣數值的情況下，提高平均故障間隔時間對使用可用度的影響最大。當然，這只是理論上的分析，只能為航空裝備的設計、制造和管理提供一定的參考，而實際的裝備保障特性分析十分復雜，除了上述因素以外，還要考慮經濟費用、技術水平及部隊裝備保障實際等。