軍用飛機保障設備運輸性評價方法研究

摘要：文章根據軍用飛機保障設備的特點及分類，對影響其運輸性的主要因素進行分析，建立了評價指標體系。利用灰色關聯度和綜合評價法建立了保障設備運輸性評價模型，并通過對某型軍用飛機電源車的鐵路運輸性進行評價，驗證了評價模型的正確性。

關鍵詞：運輸性評價；灰色關聯度；保障設備；軍用飛機

引言

軍用飛機保障設備作為飛機保障系統的重要組成部分，是影響飛機保障能力，進而影響飛機作戰效能的重要因素之一。隨著軍事裝備越來越高的機動性要求，保障設備隨飛機的機動轉場后，能否快速、穩定的形成保障能力，投入飛機保障工作中，主要取決于保障設備運輸性的好壞。不易運輸就不能快速機動和迅速形成保障能力，從而制約了飛機作戰效能的發揮。

文章通過對軍用飛機保障設備運輸性評價方法的研究，對提高保障設備的可靠性、安全性、可用性以及軍用飛機戰備完好性和保障能力有著重要的意義。據估算，糾正裝備系統的缺陷所需的費用已經使每一產品的費用增加了10%～30%。如果在設計定型階段認真規劃和開展軍用飛機保障設備的評價工作，有效的發現和糾正存在運輸性問題和缺陷，不僅可以縮短研制周期，降低研制費用，而且可以有效的提高軍用飛機機動轉場能力。而我國在軍用飛機保障設備運輸性研究方面尚處于起步階段，運輸性試驗、評價等方面幾乎為空白。因而，研究并建立—個正確的評價方法、構建—個合理且得到普遍認可的指標體系及評價模型是進行軍用飛機保障設備運輸性研究急需解決的問題。

1保障設備分類

軍用飛機保障設備根據其不同特點有很多種不同的分類方法。文章則主要從運輸性評價角度，通過對運輸對象的特點分析，將其分為以下幾類：（1）自驅動或可被牽引行駛的保障設備。這類保障設備具有滾裝的條件，運輸時一般通過滾裝實施裝卸，也可通過吊裝進行裝卸。主要包括電源車、牽引車、發動機拖車等。（2）無行走裝置的大件保障設備。主要指即不能自驅動或被牽引行駛，又不能集裝運輸但尺寸又較大的設備，這類裝備運輸時，只能通過吊裝實施裝卸載。如工作臺、槳葉托架、外翼工作梯等。（3）包裝或集裝后的保障設備。除上述兩種設備外，還有大量測試設備、工具等，這類設備本身具有包裝箱或因尺寸較小、種類繁多、特征復雜、形態各異等特點，可包裝或集裝后進行運輸。

2運輸性評價方法

對軍用飛機保障設備運輸性進行評價，就是評價保障設備通過不同運輸方式時，設備各運輸性指標對載運工具、基礎設施、裝卸設備等運輸作業系統各項約束的適應情況。文章采用灰色關聯的方法反映不同指標對評價結果的貢獻。具體保障設備運輸性評價的主要流程如圖1所示。

2.1構建評價指標體系

通過對幾何、裝卸加固、動靜載荷、包裝及環境等軍用飛機保障設備運輸性影響因素分析研究，建立了軍用飛機保障設備運輸性評價指標體系，具體如圖2所示。根據指標體系，分別進行細化，確定了相關的定量考核指標和定性評價準則。

確定的保障設備定量指標主要有長度、寬度、高度、質量、質心高度、軸荷、單位接地壓力、軸距、輪距、接近角、離去角、縱向通過半徑、轉彎半徑、爬坡度和吊裝點數量。對于鐵路、公路、空運以及水運等不同運輸方式需要確定各自的約束指標、對應的裝備指標以及最佳指標值、臨界指標值和指標類型，這些數據主要根據各運輸方式標準、交通基礎設施條件及相關法規確定日。表1列出了鐵路運輸方式的約束指標及其對應裝備最佳指標、臨界指標值。需要特別指出的是，認為裝備指標為0或者某區間為最佳值，其物理意義表明裝備為這些值時其運輸性最好，但這樣的裝備可能并不存在。

定性評價準則主要從具有自驅動或可被牽引的大型保障設備、無行走裝置的大型保障設備和可包裝或集裝后的裝備三類轉場運輸對象分別確定。表2列出了部分具有自驅動或可被牽引的大型保障設備的定性評價準則。

2.2建立評價指標矩陣

保障設備運輸性問題的評價，一般具有多目標、多因素的特點，根據保障設備本身的特征，可以建立不同的評價指標。

假設A_t=[a₁，a₂…a_n]是第t種運輸方式下被評保障設備評價指標值的矩陣，其中ai_i（i=1，2，…n）為第i個評價指標。假設B_t=[b₁，b₂，…b_n]是第t種運輸方式下運輸性相對最優的設備各評價指標值的矩陣，其中b_i（i=1，2，…n）為第i個評價指標，其中b_i可能是點值，也可能是—個區間，但必須保證其取值或區間端值不為0。且此設備為虛擬設備，可能并不存在，其評價指標矩陣對于任何—個相似被評設備來說是不變的。

對已建立的評價指標矩陣進行無量綱化處理，在于消除原始數據中不同量綱的影響，要求化為無量綱、同級、正向可加的數據。針對點型或區間型的指標采用不同的規范化方法，將其無量綱化。主要方法有：固定值指標：

以上公式中：i=1，2，…b_iman、b_iman為最優設備第i個評價指標值的區間，即b=[b_iman，b_iman]，區間[O_iman；Ob_iman為第i個評價指標值的邊界取值區間，且bb_iman≠O_iman≠O_iman。

如果是定性指標，則可依據相關要求及指標，結合專家打分法進行評定，如表3所示。

根據以上規范化方法對各指標進行處理，則規范化后的評價指標矩陣為A'=[a₁，a'2₂，…a_n]、B'=[1，1，…1]。

2.3構建評價模型

主要包括確定灰色關聯系數、指標權重、建立評價模型及等。根據灰色關聯評價理論，以評價保障設備指標向量與相對最優設備指標向量的關聯度作為評價設備優劣的準則。那么被評保障設備與相對最優設備各評價指標之間灰色關聯度為：

其中ε∈（0，1）為分辨系數，其意義是削弱因最大絕對差值太大而引起的失真，提高關聯系數差異之間的顯著性，一般取Q5。則第t種運輸方式下的關聯度矩陣為：R_t=[r₁，r₂…r_n]。

根據各指標的重要程度不同，可用層次分析法確定相應指標的權重，則各評價指標在第t種運輸方式下相對于總目標的權值向量為：w_t=（w¹w²…wⁿ）^T。則被評設備在第t種運輸方式下的評價值為：

根據灰色關聯評價的準則，z_t越大，說明在第t種運輸方式下被評設備的運輸性越接近于虛擬的最優裝備。

2.4綜合評價

保障設備運輸性是對鐵路、公路、水路及航空運輸方式適應性的綜合表現。由于所進行的四種運輸方式相對獨立，則保障設備運輸性評價結果為各運輸方式評價結果的綜合。綜合計算過程中，根據運輸方式的重要程度不同，給出不同的權重系數，其權重值主要由專家經驗給出。運輸性綜合評價模型為：

式中：z為被評保障設備的綜合評價值；w為第t種運輸方式（鐵路、水路、公路、航空）下評價的權重向量，即權重系數。

3某型飛機電源車鐵路運輸性評價

某型飛機電源車鐵路運輸性相關技術參數見表4。

采用平車進行鐵路運輸，根據2.1節確定的鐵路運輸性評價指標體系中相關指標的度量值，則其對應的評價指標矩陣為：

A_鐵路[1600，2300，4.6，1200，2.8，30，0.95，0.92]

對其進行規范化處理后得到矩陣

A'_鐵路=[1，1，0.82，1，0.87，1，0.95，0.92]

灰色關聯度矩陣為：R_t=[1，1，0.33，1，0.33，1，0.4，1，0.62，0.53]

根據層次分析法確定各指標的權重：

w_鐵路=（0.14，0.18，0.15，0.12，0.08，0.10，0.16，0.07）^T

則某電源車鐵路運輸性評價值z_鐵路為0.7578。

4結束語

文章根據軍用飛機保障設備特點，從運輸性角度對保障設備進行了分類，并分析了保障設備運輸性的影響因素，對保障設備運輸性評價的方法進行了初步探討，建立了基于灰色關聯度及綜合評價方法的評估模型，為后續保障設備定量評價方法的進一步研究奠定了基礎，為相似軍事裝備的運輸性評價提供了一定的借鑒依據。

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*通訊作者：解志鋒（1985-），男，陜西渭南人，中國飛行試驗研究院可靠性研究中心，工程師，碩士學位、主要研究方向為軍用飛機維修性保障性評估、運輸機運輸效能評估研究。