武器装备可靠性工程研究及发展现状(论文)

科学技术1 引言研究可靠性工程主要是对产品使用过程中发生的故障进行研究，其目的是为了减少、消灭以及预防故障的发生，提高产品质量和工程技术。

可靠性工程属于工程学科的范围，具有独立性。

上个世纪50年代末，美国的国防部电子设备可靠性顾问团对外发表报告，第一次提到了可靠性工程，其从产生、发展到逐步成熟经历了48年的时间。

1965年，国际电工委员会（IEC）可靠性专业委员会宣告成立，可靠性工程从此真正成为国际性科技。

在1960年左右，电子工业部分对可靠性技术进一步拓展，1980年左右，我国正式颁布了关于可靠性工程技术的基本标准和具体管理方法；可靠性工程技术得到全面推广，尤其是在现代化的武器装配大型系统的研发过程中使用最多，国内的工程可靠性技术步入正轨，而且发展迅速。

2 武器装备的可靠性工程概述装备可靠性工程技术主要是围绕产品可靠性而进行的技术以及管理活动。

研究可靠性工程就是对产品故障进行研究，了解其发生发展规律，通过分析、进行试验作出合理设计，有效控制和减少故障的出现，提高整个产品的可靠性。

2.1 武器装备可靠性系统工程武器装备可靠性工程属于工程技术范畴，它是指在产品使用周期内对产品故障进行研究的工程技术。

它以系统科学理论为指导，使用系统工程方法，对系统与外界的关系以及系统自身的整体性进行研究，对故障产生的原因和规律进行分析，对故障作出判决，并加以修复，合理预测，提前预防，同时把这些原理和方法用于相关的工程技术和管理活动中。

可靠性系统工程内容丰富，主要研究内容包括有维修性、可靠性、测试性、故障相关的安全性以及保障性。

2.2 武器装备系统的可靠性参数武器装备系统可靠性维修参数可归为四大类：与战备完好性、任务成功性、维修人力费用及保障资源费用有关的参数。

战备完好性主要是指作战命令下发后，军事单位应该具有制定作战计划并付诸实施的能力，与之有关的参数有MTBF(平均故障间隔时间)、MTBM(平均维修间隔时间)、MFHBF(平均故障间隔飞行时间)等；任务成功性主要是指任务开始时会指定可用性，系统根据具体任务规定进行工作的能力以及按规定完成工作的概率，与之有关的参数有MCSP(完成任务的成功概率)、MTBCF(致命性故障间的任务时间)等；可靠性、维修性是确定维修人力费用要求的重要因素，与之有关的参数有MTBF、MTBM和MFHBF等，与保障资源费用有关的参数有MTBR(平均拆卸间隔时间)等。

2.3 武器装备系统的可靠性参数选择以及指标的确定1.参数选择的依据参数选择要符合以下几种情况：（1）装备类型，常见的有坦克、舰船、飞机以及相应的设备、系统及其分系统。

坦克可选择平均故障间隔里程(MMBF)、飞机可选择平均故障间隔飞行小时(MFHBF)等。

（2）装备的具体使用要求(包括和平期间和战争期间、重复或者一次性使用等方式)，如果是一次性使用，比如导弹可以只选择成功率。

（3）装备可靠性的检验方法，主要有厂内进行试验检验（一般适用于合同参数），在外场实际使用进行检验等。

2.指标确定的依据和程序在装备的不同寿命周期内，其可靠性参数以及指标也是不同的，需要由研制方或者订购方自行确定，具体分三个阶段进行：（1）战技指标论证阶段，具体内容如下：对新研装备的需求量进行分析；对现有相似装备具有的可靠性进行分析；制定初步的新装备约束条件，例如使用保障、任务剖面以及寿命剖面。

最后进行综合性权衡，选出可靠性高的使用参数，制定出成熟期的实用性强的使用目标。

（2）方案论证确定阶段，主要指以使用指标为依据进行可靠性方案分析，并作出设计；以成熟期的具体使用指标为依据，制定出生产和研制阶段的具体使用指标，并转换变成合同指标。

（3）工程研制阶段，主要指在使用、故障维修、保障性方案发生变化时，对可靠性指标进行修订。

3 武器装备可靠性工程的发展现状及展望3.1 相比于绝对意义，可靠性预计结果产生的相对意义更重要预计并分配可靠性是实现产品可靠性的根本保障，预计并分配可靠性工作的开展是一项基础性工作，为产品的设计和生产提供可靠性保障，具有指导作用。

产品特定的可靠性指标从上到下分为多个不同的层次，需要根据具体层次对可靠性进行落实，保证部分与整体二者的可靠性彼此协调。

要保证不会存在薄弱环节，也不能局部产生质量过剩，避免造成浪费。

对可靠性工程进行预计的目的是保证在特定条件下，产品具有可靠性并能够测算，这是一个综合性过程，涉及到局部和整体，大小不同的产品，从下到上对不同层次的产品参数可靠性进行预测，对具体的层次涉及能够符合可靠性指标作出判断。

每一个层次都能符合可靠性要求，整个产品的可靠性才有保障。

如果设计不符合分配指标的具体要求，存在设计隐患或者是可靠性低的环节，需要及时纠正，并多次预测，提高产品可靠性，逐步达到真实水平。

3.2 可靠性以及环境试验需要进一步强化环境试验和应力筛选已经实施了好多年，并逐步成熟，很多人都意识到在早期排除故障，进行环境应力筛选试验非常重要，它能够帮助产品恢复到原有的可靠性水平。

在整机或者插板、元器件等上面施加环境应力，在生产以及装配过程中产生的工艺缺陷就很容易被激发出来，可以予以修正或者及时更换。

换句话说，在产品的正常使用周期内，提前找出隐患，在出厂之前及时修补隐患，而且不是在使用过程中提供售后服务，这种积极主动的采取措施的方式，能够保证产品质量符合要求,提高产品可靠性。

试验的根本属性决定了其不能提升具体产品的可靠性，但是能够减少产品在具体使用过程中经常发生的故障，通过改进，提高产品的可靠性。

所以，进行环境试验，确定环境应力筛选以及编制试验大纲一定要到位，保证试验能够充分进行，在试验结束之后能够查找出项目缺陷，让试验能真正发挥作用。

3.3 保障性工作的开展需要进一步深入武器装备要保持时刻完好，能够持续作战和完成各种训练任务，这是研制装备的根本目的。

如果装备出现故障，因为缺乏规范的维修作业，不能提供综合性保证，使用单位不能自行维修，只能上报研制单位。

研制单位接到报告后，委派经验丰富的维修工程师赶赴现场，查找故障并进行定位，但有可能会出现没有现成备件的情况，甚至需要去生产现场拆卸部件来维修装备。

发生这种情况就意味着维修工作没有保障，在设计时没有考虑到产品的保障性以及维修性。

所以在研制型号的过程中要特别重视。

用户对综合性的保障能力具有迫切需要，而且装备的综合性保障是围绕用户进行的，研制单位应该充分利用已有条件，立足具体情况，积极开展工作，提高综合保障性，对保障问题进行全面而充分的考虑，制定出合理设计，应用于装备部署，与此同时，根据装备类型提供合适的匹配资源并保证费用最低，进行保障性装备设计，确保维修和使用都具有保障方案，合理分配保障资源，为现代战争提供便利。

武器装备可靠性工程研究及发展现状王 勇（中国电子科技集团公司第38研究所，安徽 合肥 230088）摘 要：研究武器装备系统的可靠性工程，分析该系统工程特有的复杂性，通过对现状的分析使其在业内受到的重视度越来越高。

本文对武器装备技术的可靠性工程进行了细致的探讨，提出相应的建议，为研究武器装备系统是否具有可靠性提供指导。

关键词：武器装备；可靠性工程；技术- 390 -科学技术在电力工程设计领域，现在使用的控制电缆编号编制规则是手工画图时代的产物，主要目的是解决手工作图时，电缆绘制、统计和记录过于复杂的问题。

在计算机制图应用的今天，电缆绘制和统计的复杂性已经不复存在，各个设计单位的电缆编号编制方式自由随意，缺乏统一。

笔者根据多年工作经验提出一种新型的编号规则，这种新的编号规则能同时满足变电站在新建、扩建阶段的工程设计、工程实施及生产运行的需要，也能满足实现标准化电缆编号的需求。

1 原有电缆编号规则应用分析原有编号规则应用如下：序号途 径变电所1控制室（小室～小室）去屋外配电装置100～1292控制室（小室）屏间联络电缆130～1493出线小室电缆（间隔设备--端子箱）,160～1794配电装置内的电缆（硬闭锁电缆）180～1991.1 原有电缆编号要求的目的1) 解决手工画图绘制的复杂性。

主要表现在图纸一旦画完，更改不易，所以电缆编号定下范围，编号连续可防止遗漏。

2) 方便电缆统计。

一个220kV变电站至少几百根电缆，统计中很容易出线错漏，所以电缆编号要尽量连续性，方便统计。

1.2 原有电缆编号使用中存在的问题现在生产技术水平提高，电缆编号对设计的影响越来越小。

目前，生产运行部门对快速处理事故提出了更高的要求，所以对电缆的基本属性要求越来越高。

原有电缆编号使用中存在以下问题：1) 原有电缆编号没有标识电缆的用途，从电缆编号本身无法区分直流、交流、电流、电压、控制、信号等回路。

2) 同一个地方多根电缆的情况下，后期改造过程中，设计单位在没有原有图纸的使用情况下很难应用原有电缆进行设计，容易出现原有电缆使用混乱的情况，施工和维护人员必须依靠完整的图纸方能判别出相关的电缆。

3) 原有电缆编号规则当某一号段电缆超过规定数值时只能通过增加字母区分。

特别是主变压器卷册经常超过编号限值范围内。

4) 没有考虑计算机监控系统的部分编号。

5) 目前直流系统和电压回路均采用辐射接线方式，电缆数量增加，控制室内联线编号严重不足。

6) 电缆编号随意编制，不适于标准化设计。

2 新电缆编号构架2.1 电缆编号模型安装单位—□ △ N其中：安装单位— 用顺序数字和字母表示。

N — 顺序号 一般是一位数字，可扩展到99。

△— 设备布置位置序位号，用一位数字表示。

□— 属性用途，用字母表示。

2.2 安装单位安装单位按原有规则进行编制，如电压等级：E—表示220kV，Y—表示110kV，U—表示35kV，S—表示10kV。

500kV电压等级可用字母W表示。

线路间隔安装单位就在电压等级区别字母前增加顺序数字，一般按平面布置从左到右顺次编号，其他电压等级编号相同。

电压互感器间隔在电压等级区别字母后，增加YH字样，在电压等级区别字母前增加顺次编号。

电容器间隔在电压等级区别字母后，增加C字样，在电压等级区别字母前增加顺次编号。

电抗器与电容器相同，可用L表示，可根据实际情况决定是否需要区分电压等级。

母联和分段，分别在电压等级区分字母前增加M和F，有多个母联和分段时在M和F前增加顺序号。

主变压器因为整合其本体相连接的各个电压等级对应间隔，所以不用电压等级区分，用字母B表示，字母前增加顺次序号区分不同的变压器。

站用变的安装单位参考主变压器，用ZB表示，字母前增加顺次序号区分不同的站用变压器。

其他一些综合的二次设备柜也考虑用单独安装单位，如PT并列柜：BL或EBL、YBL、SBL等表示；公用测控柜用GY表示，GPS柜用GPS表示；远动通信柜用YD表示；母线保护用1MCE，2MCE，MCY等表示；录波用LBE、LBY、LBB表示。