龐志兵,高強,2,魏赫
(1.防空兵學院,鄭州 450052;2.中國人民解放軍71271部隊,青島 266105)
美國的MIL-STD-810F軍用標準《環境工程考慮和實驗室試驗》于2000年頒布。首次對環境適應性的概念(environmental worthiness)進行了定義,表述為:裝備、分系統或部件在預期環境中實現其全套預定功能的能力[1]。
我國的《裝備環境工程通用要求》(GJB4239)對環境適應性也作出了明確的定義,表述為:裝備(產品)在其壽命期預計可能遇到的各種環境作用下能實現其所有預定功能、性能和(或)不被破壞的能力,是裝備的重要質量特性之一[1]。我國對環境適應性的描述包含4層內容,即:環境、功能、性能和不被破壞能力。
20世紀50年代,我國開始對武器裝備的環境適應性開始研究,但是由于觀念不到位,認識不統一,有較大的偏差,研究工作還僅僅是停留在對環境進行試驗上,從而造成了武器裝備的環境適應性不高,配發的武器裝備不能滿足在各種惡劣極端環境條件下的作戰、訓練要求。近年來伴隨著裝備系統工程和人-機-環境系統工程理論的發展,武器裝備環境適應性的研究也發展迅速,武器裝備由“生”到“死”的全過程環境適應性研究的不斷深入,逐漸由隨機到自覺,由定性到定量,由經驗到科學,研究成果較為豐碩。從武器裝備全壽命周期系統考慮、總體設計、分步實施的環境適應性研究還有待進一步系統化、精細化。
惡劣的自然環境對武器性能產生了顯著的影響,對其可靠性、人-機-環境等產生了較大的影響,最終導致武器裝備的工作效率明顯降低[2]。把武器裝備的環境適應性研究和應用納入到武器裝備的研發階段是提高武器裝備環境適應性的首要問題,也是人-機-環境系統工程思想把“環境”因素,納入系統整體考慮,使系統“安全、高效、經濟”的基本思想。
加強環境適應性研究,首先要解決人們的認識誤區。許多人把“可靠性”與“環境適應性”混為一談:認為“環境適應性”是“可靠性”的有機組成部分。搞好武器裝備的可靠性,就解決了裝備環境的適應性,這是極端錯誤的認識。要明確二者的相互區別,“環境適應性”與“可靠性”有5個不同。即:概念不同、意義不同、作用不同、評價方法不同、評價手段不同。介于以上2點,“可靠性”與“環境適應性”不能相互替代和混淆。
由此,環境研究必須注意以下3點:一是必須加強環境適應性在武器裝備研發的全過程中的研究;二是必須加強我國不同地域、不同季節的環境適應性研究,我國地幅廣闊,環境差異較大,應該摸清特點,把握重點;三是必須把“平時環境”和“戰場環境”融為一體加強研究。
環境試驗是提高環境適應性的重要環節,但不是環境適應性研究的全部。有人錯誤的認為:環境試驗就是環境適應性工作的全部,不注重研發過程的環境適應性,待研制生產出武器裝備事后再一次性做環境試驗,不重視環境適應性的過程把關。
環境試驗必須做到“三個明確”:一是明確產品的環境適應性是通過設計提高的;二是明確武器裝備的環境適應性是通過生產制造出來的;三是明確武器裝備的環境適應性是通過提高過程試驗管理提升的。
由此,必須把環境試驗納入武器裝備研發的全過程,從而有效提高武器裝備的環境適應性。
目前在研究環境技術方面存在以下3個問題。1)技術力量不夠。表現在環境適應性研究技術力量單薄,觀念陳舊,整體水平落后。2)人員數量不足。從事環境適應性研究工作的專業技術人員、院校教員和科技人員數量少,人才缺,經驗差。3)方法手段落后。目前,我國在環境適應性數據采集、測量、分析、建庫方面,存在較大差距。在耐環境設計、試驗技術創新、評價方法完善、環境仿真改造等諸多環節上,與國外相比有較大差距,處于相對落后的狀態。
在環境技術研究方面,必須做到“四個加強”:1)必須加強環境適應性研究的觀念轉變;2)必須加強環境適應性研究隊伍的建設;3)必須加強研究技術的資源和力量的整合,形成研究合理;4)必須加強相關實驗室的建設,提高試驗水平,從而全面提高環境適應性研究的整體實力。
武器裝備一般的壽命周期大致可分為論證、方案、工程研制、生產與部署、使用與保障、退役處理等階段[3]。依據這一過程,我們對于武器裝備的環境適應性研究從以下5個方面進行對策研究。
論證是武器裝備發展的一個重要的組成部分,是武器裝備建設與發展的先行工作。論證的正確與否,直接影響著整個武器裝備研制工作的成功與否。在武器裝備環境適應性問題上,論證部門要統籌規劃,搞好頂層設計。重點應該把握以下3個方面。
1)深化武器裝備環境適應性指標論證研究。提出科學而又合理的環境適應性指標要求,是論證工作的重中之重。它將為裝備研制提供依據,為以后各階段的環境適應性工作提供有力的指導。這已成為武器裝備環境適應性系統工程研究中急需解決的問題。
2)嚴把環境適應性指標論證標準。武器裝備的指標論證主要是指其戰術技術指標論證。其中裝備的環境適應性要求是非常重要的一項戰術技術指標要求。必須依據武器裝備的任務、職能、作戰地域等特點,科學提煉其環境適應性指標標準,確保指標適應未來作戰的需要。
3)根據部署地域區分確定指標。我國地域廣闊,因此,可以在全國范圍內根據環境特點劃分不同地域,裝備論證部門根據部署地域區分確定具體裝備的環境適應性指標,可有效提高其在特定地域內環境適應性[4]。在現行的武器裝備論證方法中,裝備戰術技術指標要求的確定具有普遍適用性,即確定的指標要求是面向全部可能部署的地域,并沒有根據各地地域特點有所區分,從而缺乏地域的針對性,難保使用時的環境適應性。
研制的主要任務是使系統從用戶的需求逐步發展成為產品方案或過程方案而要求進行的各項活動。研制部門一定要周密細致,不斷提升研制水準,應該做到以下3個方面。
1)體現人-機-環境系統工程理念。裝備研制部門要重視人-機-環境系統工程研究,研制人員要學習人-機-環境系統工程的相關理論,要培養人-機-環境系統工程意識及素養,認清人-機-環境系統工程在武器裝備研制中發揮積極作用,對提高裝備環境適應性具有重要意義[5]。并在裝備設計、研制過程中加以體現,促進裝備環境適應性的提高。
2)加強環境適應性設計。在裝備研制過程中,研制部門應根據規定的環境適應性要求開展環境適應性設計。在參考相應的環境適應性設計手冊的基礎上,采用適當的技術和方法以使裝備達到規定的環境適應性水平。
3)扎實開展環境適應性實驗。開展環境試驗應該貫穿裝備研制、生產和使用的全過程,在裝備研制階段開展環境試驗時應進行環境適應性研制試驗、必要的使用環境試驗、自然環境試驗和環境響應特性調查試驗,查明裝備的環境響應特性、耐環境能力極限及薄弱環節等,為實施后續試驗與評價以及制定裝備綜合保障計劃提供有用信息。
由此可見,開展裝備研制階段的環境試驗尤為重要,對于提高裝備的環境適應性意義重大,必須扎實有效地進行。
生產部門要提高標準,確保武器裝備質量要做到以下3個方面。
1)加強人力資源管理。在人力資源管理方面做到兩個加強。一是要加強意識培養。突出標準意識,即堅持以戰斗力為標準。強化質量意識,即裝備生產人員的質量管理,狠抓使命意識。要教育生產人員以高度的責任感、使命感對待生產任務,做好本職工作。加強協作,打造精品。培養爭優意識,即實行獎勤罰懶、優勝劣汰,鼓勵競爭。二是要加強素質培養。積極對武器裝備的生產和檢驗人員進行必要的培訓,提高其技術水平和綜合素質。要通過多渠道、多手段對裝備生產人員、檢驗人員進行技術水平、業務能力、工作經驗等方面的培訓,使其熟悉和掌握本職崗位的技術要求,并嚴格遵守工藝規程;要形成“走出去、引進來”相結合的交流學習機制,鼓勵生產人員、技術人員赴各院校深造學習,到兄弟廠家參觀學習,并邀請相關專家來廠家開設講座、輔導教學,多管齊下提高生產人員綜合素質。
2)合理選擇制造材質。在武器裝備生產過程中,加強對制造材質的選擇和管理,合理采用新材料、新技術,是提高武器裝備制造過程技術水平和裝備整體質量的有效手段,對提高裝備的環境適應性意義重大。反之,若選材不當,則會對裝備的環境適應性產生較大影響。增強裝備生產部門的工藝能力,要在提高工藝制造水平和加強工藝管理方面下功夫。在提高工藝制造水平方面,要加強工藝技術隊伍建設,培養造就一支高素質的工藝技術隊伍。要加大核心工藝技術攻關力度,在政策扶持和財政支出上要向核心技術研究與應用的設備投入和人員投入傾斜。在鍛造、鑄造、標準件工藝制造方面要貫徹專業化發展的指導思想,集中優勢,攻克技術難關。
3)重視生產過程質量控制。裝備的質量,很大程度上取決于生產過程的質量控制。在質量管理過程中,質量檢驗是基礎,過程控制是核心,不管是在質量控制階段還是在全面質量管理階段,過程控制始終發揮著不可替代的作用。裝備生產過程質量控制的重點主要有:圖樣和技術文件控制;生產、檢測設備和設施控制;技術、管理、加工、檢驗人員控制;工序質量控制,特別是關鍵工序質量控制;產品標識和可追溯性控制;質量記錄控制;不合格品控制,貫穿于生產全過程。每一項的控制都包含不同的內容,涉及不同的具體部門。在各生產階段都要加強質量控制,對暴露出的問題應該抱著實事求是的態度進行認真分析、查清原因,對影響產品性能的問題不能簡單處理了事,而要追查到底、舉一反三,提出解決問題的具體方法和措施,并進行相關試驗驗證,確保生產全過程的裝備質量[3]。
使用部門要加強管理,制定維護保養措施就要做到以下3個方面。
1)積極采取防護措施。要根據特殊地域的環境特點,采取適當的防護措施,應對環境變化,改善裝備的使用環境,降低各環境因素對武器裝備性能的影響,促進武器裝備效能的發揮。
2)注重加強維護保養。良好的維護保養對于促進裝備戰技術性能的發揮、提高裝備的環境適應性具有重要意義。維護具體包括周維護、季維護、年維護和不定期維護。根據訓練季節、地域、氣候和訓練使用強度,適時安排對使用裝備的維護保養,遇有武器裝備故障應及時排除。使武器裝備始終處于良好的工作狀態。否則,會加大武器裝備的保養難度和頻率,縮短了裝備的使用壽命,降低了工作效率,導致裝備的早期磨損并縮短了大修期時間[6]。
3)主動反饋使用意見。使用部門要在平時的訓練和演習中及時總結梳理裝備存在的問題,定期向上級匯報使用情況,對于訓練使用中出現的問題要區分是裝備固有問題、人機結合使用問題還是環境適應性問題,分門別類地分析原因,針對問題要不斷地整改并拿出相應的措施。
武器裝備的環境適應性關系到其在信息化戰場環境下的作戰能力和生存能力的發揮,隨著信息化戰爭的不斷深入,一些高新武器裝備不斷列裝部隊,為提高武器裝備的環境適應性能力,從全壽命周期角度提出了在武器裝備論證階段、研制生產階段、設計定型階段、試裝完善階段和實際使用階段應采取的對策[3],這對提高武器裝備的環境適應性能力具有重要的指導作用。要提高武器裝備水平和作戰能力,就必須全面、科學、系統地研究環境對武器裝備作戰性能的影響[7-8]。
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