魚雷試驗鑒定有關問題認識及改進方法

賀成剛，　高　江，　王　昊

（中國人民解放軍 91388部隊， 廣東 湛江， 524022）

魚雷試驗鑒定有關問題認識及改進方法

賀成剛，高江，王昊

（中國人民解放軍 91388部隊， 廣東 湛江， 524022）

針對魚雷試驗中存在或有爭議的5個問題進行討論同時提出改進方法: 1） 借鑒重復性故障統計方法， 將重復性不合格項改為按一次統計， 可解決試驗計劃安排差異而影響合格率； 2） 在目前定數試驗的基礎上， 對“加試”的需求、原則進行了分析和確定， 可彌補試驗不充分不全面； 3） 根據樣本量充分性要求和技術狀態更改程度，對技術狀態更改后是否“中斷”試驗和重試進行了分析和確定， 可理清試驗程序并避免闖關發生； 4） 根據 ADC效能評估模型， 對實航可靠度和能力進行界定， 可解決目前實航可靠度和能力均重復判定不合格的問題； 5） 通過裝載可靠度定義、裝載試驗前后檢測一致性要求和實際使用的分析， 對試后檢測深度和廣度進行明確。以上方法可為魚雷試驗大綱編制和修改完善相關評定標準提供參考， 具有實際應用價值。

魚雷試驗； 重復性故障； 加試； 技術狀態更改； 實航可靠度； 裝載

0　引言

在魚雷試驗與鑒定過程中， 重復性不合格項處理與統計方法， 存在因試驗計劃不同而影響合格率統計值的問題。對“加試”的認識和重視不足， 存在不能試全試充分的問題。魚雷實航可靠度和能力界定不清， 只要出現故障或能力項不合格， 既判定實航可靠度失敗， 又判能力不合格，存在重復判定不合格的問題， 特別是能力項不合格也判定可靠性失敗， 對實航可靠度判定而言明顯過嚴。技術狀態更改后的統計與重試的原則，直接影響試驗進程和是否試驗“中斷”， 且存在闖關的可能， 并且裝載可靠度試后檢測深度和廣度還存在一定的爭議。

文獻［1-3］從宏觀上涉及到部分判定標準和統計方法。作者曾參與制定了多型魚雷試驗大綱、評定標準和可靠性鑒定試驗方法， 在魚雷試驗實施過程中， 也處理和審查了不少具體問題， 除裝載可靠度試后檢測有一定爭議外， 在行業內已普遍接受現有的有關試驗技術問題的處理方式方法，其存在的問題并未在相關審查會上被提出， 也未見相關文獻對其進行分析討論， 但仍應提出并重新認識和理解， 有針對性地改進創新。

1　重復性不合格項處理與統計

魚雷條次合格率和受檢項目合格率統計中，只要有效均列入統計。在試驗計劃安排時， 1個航次通常進行不同的試驗項目， 同一項目的多個樣本量則安排在不同航次中試驗， 當產品某受檢項目存在不合格時， 第1航次就暴露出來， 只統計1個不合格樣本， 問題得到解決后， 就可避免下一航次出現同樣的問題， 可得到較高的合格率， 從而降低研制方風險， 然而受客觀條件限制， 這樣的安排未必能實現。相反， 一個航次中， 進行同一試驗項目的多個樣本量試驗， 若產品設計存在某缺陷， 同一航次的多個樣本量可能出現同一問題， 且不合格項均加以統計， 這樣會得到較低的合格率， 增大研制方風險。

合格率的高低與人為的試驗計劃安排存在一定關系， 表明統計方法或試驗技術問題處理存在不合理性。比較2種試驗計劃安排， 之所以得到不同的結果， 其差異在于是否避免重復性不合格項出現， 是否有機會解決問題。

從試驗設計與評估的角度出發， 不論試驗先后順序如何， 是否出現重復性不合格項， 最終的試驗結果統計值應該是一致的。因此， 要消除試驗計劃安排對試驗統計結果的影響， 解決問題的關鍵在于， 不是如何避免重復性不合格項出現，而是如何對重復性不合格項進行處理與統計， 有相同的機會解決問題， 對此， 可借鑒魚雷可靠性鑒定中重復性故障處理方法。近年各型魚雷可靠性鑒定評定方法， 對于重復性故障有如下處理方法: 1） 故障機理已找準， 且經過驗證糾正措施有效的重復故障（第 1次應列為責任故障）為非責任故障； 2） 故障機理未找準， 糾正措施無效的所有重復故障為責任故障［1］。

因此， 重復性不合格項可以按照重復性故障類似的方法進行處理和統計， 即: 1） 不合格機理已找準， 且經過驗證糾正措施有效的重復性不合格項只統計 1次， 重復性不合格樣本未統計的再重新試驗； 2） 不合格機理未找準， 糾正措施無效的所有重復性不合格項均進行統計。需要說明的是， 若不合格項是一個散布問題并在3σ之內， 只要合格率滿足要求， 不需要解決相關問題， 重復性不合格項均加以統計。

2　技術狀態更改后不合格項統計與重試

在試驗過程中， 產品或多或少都會暴露一些問題， 解決問題就避免不了更改技術狀態， 存在技術狀態更改后不合格項是否統計、前期試驗是否重試的問題。一種觀點認為， 既然產品已轉入定型階段， 出現了不合格項， 只要是有效樣本， 就應按相關規程和大綱要求進行統計。另一種觀點認為定型是定的技術狀態更改后的狀態， 因此， 不合格項不列入統計， 與此相關的前期試驗應重試。

技術狀態更改后的不合格項統計與重試， 有 2種不同的觀點和方法， 甚至在同型號試驗中， 2次技術狀態更改， 處理方法和標準都不一樣， 人們對此有不少疑惑， 也有很多質疑。對于技術狀態更改后的不合格項統計與重試， 作如下分析與探討。

1） 首先要有充分的樣本量從根本上避免闖關發生。技術狀態更改后是否統計、是否重試， 與相關試驗項目和受檢項目樣本量多少密切相關，只要科學地確定試驗樣本量， 保證“試充分”， 則不論不合格項是否統計、技術狀態更改前的試驗結果是否重試， 至少可以避免闖關發生。

假設， 某自導體制試驗30個樣本， 若不合格項不列入統計， 與此相關的前期結果均重試， 只統計狀態更改后的 30個樣本量， 可保證試驗結果可信而避免闖關， 若多次更改技術狀態， 單次或累計重試的樣本量可能會很大， 會嚴重影響試驗進程和效率。針對出現問題所作的改進和完善，會使產品性能、質量或多或少有所提高， 若不合格項列入統計， 與此相關的前期結果也不重試，統計結果相對保守， 仍可以避免闖關。相反， 若該項試驗2個樣本量， 第1條次試驗就出現了不合格項， 為此， 進行技術狀態更改， 不合格項不列入統計， 重新試驗。若重新試驗時， 再出現 1條次不合格， 則技術狀態再更改和再重試， 如此往復循環持續下去， 只要有 1次合格則過關， 明顯存在闖關嫌疑， 且每次重復試驗樣本量很小，重試的代價也小。

2） 處理方法、標準和尺度應統一， 不能不同型號產品有所不同， 也不能同型號前后有所不同，更不能以保過關為目的而視情況采用不同方法。

3） 如果技術狀態涉及到原理、方案的顛覆性更改， 表明其已達不到定型要求， 且超出了試驗結果是否統計、是否重試的范疇， 應執行“中斷”試驗程序， 對原理、方案重新試驗驗證后， 具備定型試驗條件時， 再恢復試驗， 且與狀態更改相關項目不論合格與否均應重新試驗。例如， 自導由單頻改為調頻， 則需要“中斷”試驗， 經科研驗證有效后再恢復試驗。

4） 如果技術狀態更改不涉及到原理、方案的顛覆性更改， 僅僅在原有基礎上針對某一局部問題作進一步優化、完善， 則不至于到“中斷”試驗程序， 不合格項應納入統計， 更改前的合格項應具體分析， 這種處理方法為魚雷行業多年來多個型號試驗所采用。

a. 不合格項應納入統計。①產品已經過不同研制階段充分試驗， 在定型試驗過程中出現問題雖有一定必然性， 但也有很大的隨機性， 是其性能和可靠性水平的反映； ②產品轉入定型試驗，已符合定型試驗進場條件要求， 技術狀態相對確定， 其性能和可靠性等已趨于穩定， 不再是一個明顯的增長過程， 試驗結果的統計通常按照非增長情況處理； ③若技術狀態更改， 使其性能和可靠性等有一個明顯的增長過程， 也要參照文獻［4］進行增長趨勢檢驗、模型擬合度檢驗和結果評估，不合格項仍要統計。

b. 更改前的合格項再評定。若能證明技術狀態更改前的合格項在更改后的技術狀態下， 仍能保持合格， 則均按合格納入統計， 否則應重新試驗。

例如， 某型魚雷最大作戰深度試驗時， 電機外軸承受軸向載荷能力不合格， 將推進電機外軸支撐的調心軸承更換為承載軸向載荷能力更強的深溝軸承， 并經陸上打壓和大深度實航試驗合格，證明承壓能力更強， 因此， 軸承更改后能保證此前的全雷非最大作戰深度時承壓仍合格， 不需要重新試驗， 不合格項列入統計。

c. 重復性更改的不合格項按1次統計。產品出現問題應歸零才能轉入下一步試驗， 但人們對某些問題的認識總有一定局限性， 可能歸零不到位、重復性出現問題、同一技術狀態重復性更改。若問題最終得到有效解決， 重復性不合格項可只統計1次，未統計的樣本量重新試驗， 若問題最終未得到有效解決， 重復性不合格項應全數列入統計。

3　加試

試驗無效要補試， 有效不合格不得補試， 在魚雷行業沿用多年， 可能導致關鍵性能未得到考核或存在問題未得到解決， 雖然近年來引入了“加試”，但不夠全面， 仍需從以下幾點加以關注和改進。

1）“加試”與“補試”區別。“加試”是在原試驗有效基礎上增加試驗， 原有效試驗和增加的試驗不論合格與否均納入統計， “補試”是無效條次或無效項目的補充試驗， 無效條次或無效項目不納入統計。

2） 受檢項目未得到考核的加試。試驗有效條次不允許補試， 若在試驗有效條次中， 關鍵性能指標未得到考核， 影響試驗結果評定， 允許加試，但必須在試驗大綱中預先明確， 且有效結果均進行統計評定［3］。例如， 魚雷進行全航程或大深度1個條次試驗， 若魚雷自身存在問題一出管就停車，無疑會判為不合格條次， 但全航程或大深度未得到考核， 就需要加試。

3） 未得到充分考核的加試。例如， 雷位誤差評估需要最少n個樣本量， 雷位誤差試驗了n個條次均有效， 其中1條次出現故障停車， 獲取了n-1個雷位誤差數據， 則需要加試， 直到獲取n個樣本量。

4） 試驗項目不合格的加試。在以往試驗中，沒有針對試驗項目不合格提出加試要求， 會帶來一些遺留問題。例如， 某種制導方式基于作戰對象、作戰環境、作戰態勢、魚雷等因素和水平進行試驗設計， 設置了 A， B…N個試驗項目， 每個試驗項目1個有效條次， 若其中迎擊和尾追2個試驗項目有效不合格， 按現行要求， 已完成試驗大綱任務， 即使合格率滿足要求， 但表明產品在迎擊和尾追條件下存在問題或缺陷， 并未得到解決。針對這種情況， 提出試驗項目不合格的加試要求， 除不合格項列入統計外， 還必須解決問題，并進行迎擊和尾追項目的加試， 最終達到魚雷在N個試驗項目上都具備搜索、跟蹤攻擊目標的能力， 相應的合格率也滿足要求。

5） 不合格項屬于散布問題則不加試。如果不合格項為散布問題并在3σ之內， 則可不加試， 否則， 應加試， 如雷位誤差、命中精度等。

4　實航可靠度和能力界定

在目前魚雷試驗中， 魚雷整個航行過程工作很正常， 未出現任何故障， 但未搜索到目標， 實航可靠度判定為失敗條次。人們自覺不自覺地流露出了這么一種看法， “該條次魚雷四肢很健全， 就是眼睛不好用”， 這似乎表述了一種觀點: 產品是可靠的， 就是能力不足。可見， 可靠性和能力兩者是有所區別的。然而， 目前魚雷實航可靠度與能力沒有明確的界定， 當產品出現問題時， 除判其中某受檢項目不合格外， 也判實航可靠度失敗， 反之亦然。

雖然這樣的判定標準在魚雷行業已實踐多年，也被普遍接受， 但需要重新認識實航可靠度和作戰能力要素， 探討和厘清實航可靠度和能力的關系。

1） 實航可靠度與能力的關系

魚雷效能評定基本模型為

式中: E魚雷為魚雷武器系統效能；A為可用性；D為可信性； C為能力； ASO為儲存使用可用度；RC為裝載可靠度； RW為實航工作可靠度； P捕為捕獲概率； P追為追蹤概率； P命為命中概率； P毀為毀傷概率［5］。

效能模型反映了實航可靠度與能力的關系，實航可靠度和能力界面不重合， 若存在不合格項，不能既判實航可靠度條次失敗， 又判某項能力要素不合格， 應只判定其一不合格， 這就需要界定是可靠性問題或是能力問題。

2） 對實航可靠度和能力的理解和界定

以“搜索功能”為例探討對實航可靠度和能力的理解， 實航可靠度和能力都與搜索有關， 但也一定有所區別。實航可靠度是任務可靠度， 任務可靠度是“產品在規定的任務剖面內完成規定功能的能力”［6］。如何理解“完成規定功能”是可靠性評定的核心，“完成搜索功能”與“搜索到目標”不能完全劃等號。

若魚雷彈道和動作程序均正常， 產品軟硬件無故障， 自導能正常發射信號、接收信號， 并按其信號檢測算法和判別標準作出是否搜索到目標，即使未搜索到目標， 但搜索功能是正常的， 只是信號檢測能力有問題， 應判相應的能力項目不合格； 另外， 即使因有外界干擾信號而出現了虛警，只要輸入的信號符合其自導信息檢測算法或門限設置， 仍是信號檢測能力問題， 但整個搜索工作均正常， 完成了搜索功能。

若喪失全部或部分搜索功能， 如自導未正常發射信號或發射信號強度不夠， 導致未搜索到目標， 則是實航可靠度失敗。

實航可靠度應以產品是否發生故障作為評定的依據， 故障判據為: 喪失全部或部分規定功能；機械組件、結構部件出現指標超差及松動、斷裂、破損、變形、卡死、失靈等損壞現象； 電子組件、元器件出現指標超差及燒毀、擊穿、開路、短路、失靈等損害現象； 受檢項目的實測值不符合技術條件規定的允許范圍［7］。

3） 散布問題評定

在散布范圍之內， 如命中精度在3σ之內， 屬能力問題， 根據評定標準進行評判， 可靠度判成功； 在散布范圍之外， 如命中精度在 3σ之外， 屬可靠性問題， 判為可靠性失敗， 性能則不作評定。

5　裝載可靠度試后檢測

裝載可靠度試后檢測深度和廣度目前存在爭議， 一種觀點認為， 裝載期滿后只進行艦艇上自檢或全雷檢測， 檢測通過則判定成功， 另一種觀點認為， 裝載期滿后， 應進行全雷檢查、分段檢查及組部件檢查， 檢查均正常判定成功。

因不同人員所站立場和角度不同， 目前還存在很大爭議， 為此， 從以下幾點加以分析和探討。

1） 裝載可靠度定義。裝載可靠度是魚雷從裝艦（潛）艇或飛機之日起， 在規定的裝載條件和裝載時間內， 保持規定功能的概率［2］。根據其定義，其核心是保持規定功能， 若裝載期滿后， 仍保持裝載前的功能， 則為可靠， 否則， 為不可靠。

2） 裝載試驗前的檢測。魚雷必須經過全面檢測且合格后， 才能開始試驗， 這是所有試驗的基本要求和前提條件， 裝載可靠度試驗也不例外， 必須按實航試驗技術準備要求， 進行組部件、段和全雷檢測且均正常， 并經質量評審后， 才能開始裝載。

3） 裝載期滿后的檢測。裝載可靠度試驗的目的， 就是鑒定產品在規定的裝載條件和裝載時間內， 是否保持規定功能， 因此， 試驗前和試驗后的檢測要求和標準應該統一［8］， 才能證明產品是否保持了規定功能， 即按實航魚雷技術準備要求和標準進行全雷、段和組部件檢測， 只是檢測是逆向過程。反之， 如果裝載期滿后只用全雷檢測設備對不分段全雷檢測， 或是只在艦艇上自檢，因檢測深度和廣度均不如裝載前檢測， 所檢測到的內容可證明是否保持了規定功能， 沒檢測到的內容無法證明是否保持了規定功能， 因此， 也無法證明全雷是否保持了規定功能。

4） 實際使用。實際使用時處在魚雷可靠性鑒定合格后的部署階段， 通常裝載與實航是一個連續的過程， 只要產品在裝載期間發生了故障， 故障終會得到暴露。一是自檢， 射前自檢是在平臺上有限條件下的有限檢測， 目的是為了減少將故障魚雷發射出管的可能性， 自檢出故障， 應判裝載不可靠， 但自檢正常并不代表產品一定無故障或可靠， 存在有故障而未檢測到的可能。二是發射實航， 若魚雷裝載期間發生了故障， 自檢未檢測到故障并發射， 裝載故障會在魚雷出管后呈現，但仍然屬于裝載可靠度問題； 魚雷裝載期間無故障， 出管后才發生的故障才是實航故障。因此，魚雷出管后呈現的故障， 應進行具體分析， 判明故障發生在裝載任務剖面或是實航任務剖面， 并以此判定是裝載故障或是實航故障。

6　結束語

文中所提出的試驗技術問題處理方法， 為更好地解決魚雷性能試驗和可靠性鑒定實際問題提供了新的思路和途徑， 特別是對解決實航可靠度和能力界定不清， 導致出現故障或不合格受檢項目時， 既判實航可靠度不合格又判性能不合格，實航可靠度判定過嚴的問題具有重大意義。優先從技術層面解決問題， 以避免技術問題帶來試驗管理程序問題而增加試驗復雜性， 可提高試驗效率。例如， “加試”和重復性不合格項統計方法的引入， 也帶來了程序上的方便。對有爭議的問題，不站在特定的位置和角度進行分析探討， 力求科學客觀。文中所提出的方法可直接指導魚雷試驗大綱編制和修改完善相關評定標準， 具有實際工程應用價值， 但某些問題可能還會有爭議， 希望得到行業更深入探討， 以改進完善魚雷試驗鑒定。

［1］ 武器裝備綜合論證研究所. GJBz 20391-1997魚雷可靠性鑒定與驗收試驗方法［S］. 北京: 中國人民解放軍總參謀部， 1997.

［2］ 海軍工程大學. GJB531B-2012魚雷通用規范［S］. 北京:中國人民解放軍總裝備部， 2013.

［3］ 海軍第四試驗區. GJB408B-2009魚雷定型試驗規程［S］.北京: 中國人民解放軍總裝備部， 2009.

［4］ 電子工業部第五所. GJB/z77-1995可靠性增長管理手冊［S］. 北京: 國防科學技術工業委員會， 1996.

［5］ 孟慶玉， 張靜遠， 宋保維. 魚雷作戰效能分析［M］. 北京: 國防工業出版社， 2003.

［6］ 總裝備部技術基礎管理中心. GJB451A-2005可靠性維修性保障性術語［S］．北京: 中國人民解放軍總裝備部，2005.

［7］ 中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎部標準化研究中心. GJB899A-2009可靠性鑒定和驗收試驗［S］．北京:中國人民解放軍總裝備部， 2009.

［8］ 賀成剛， 高江. 一種改進的魚雷裝載可靠度鑒定評估方法［J］. 魚雷技術， 2016， 24（2）: 145-149. He Cheng-gang， Gao Jiang. An Improved Evaluationa Method of Torpedo Loaded Reliability［J］. Torpedo Technology， 2016， 24（2）: 145-149.

（責任編輯: 許妍）

Discussion on Five Problems in Torpedo Test and Evaluation with Improvement Suggestions

HE Cheng-gang，GAO Jiang，WANG Hao
（91388thUnit， The People′s Liberation Army of China， Zhanjiang 524022， China）

Five problems existing in the torpedo test and evaluation are discussed， and corresponding improvement methods are suggested as follows: 1） Using the statistical method of repeated failures for reference， the repeated unqualified items can be changed to a single statistics to eliminate the impact of the difference of test plans on the pass rate； 2）Based on the existing definite number test， the requirement and principle of the “adding test” are analyzed and determined to solve the inadequate and incomprehensive problems of a test； 3） According to the sufficiency requirement of sample size and the change condition of technical status， whether interrupt or retry the torpedo test after the technical status change is analyzed and determined to clarify the test procedure and avoid mistake； 4） The availability dependability capability（ADC） effectiveness evaluation model is employed to define the work reliability and the ability in sea trial，thus the problem that the work reliability and the ability are repeatedly judged to be unqualified can be solved； and 5）According to the definition of load reliability， the requirement of consistency before and after the torpedo load test， and the actual usage analysis of a torpedo， we clear the detecting depth and breadth after the test are clarified. The methods mentioned above may be applicable to compiling torpedo test outline and modifying the evaluation criteria.

torpedo test； repeated failure； adding test； technical status change； work reliability in sea trail； load

TJ630.6；TB114.37

A

1673-1948（2016）05-0374-05

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.05.011

2016-07-13；

2016-08-01.

賀成剛（1965-）， 男， 碩士， 高級工程師， 從事魚雷試驗設計、數據分析和試驗總體工作.