典型相控陣雷達裝備以可靠性為中心的維修分析

王志海 徐志國

摘要：隨著科技和軍事裝備的迅速發展，新裝備快速列裝，從而對高科技裝備維修保障質量和標準提出更高地要求。目前，雷達裝備在科學技術的引領下，呈現出多元化發展，裝備成果已經遍布各領域、各軍種，雷達型號也不斷更新換代，這都給維修帶來巨大挑戰，如何做好這一保障，促使雷達裝備維修質量和水平顯著提升，從而更好地推動雷達裝備維修保障向更高水平發展 基于此，本文著重以相控陣雷達為研究對象，以可靠性為中心維修思想，分析和探索雷達裝備以可靠性為中心的維修的具體策略，以供技術人員參考借鑒。

關鍵詞：雷達裝備;RCMA維修

本文以某相控陣雷達裝備為研究對象，借鑒《裝備預防性維修大綱的制定要求與方法》，應用RCMA（以可靠性為中心的維修分析）方法對雷達裝備進行系統的分析，闡述了雷達裝備RCMA的基本步驟、方法及特點。

一、雷達裝備RCMA的基本步驟

雷達裝備RCMA的基本步驟同其它現役裝備一樣，也經過確定重要產品（SI），對每個重要產品進行故障模式和影響分析（FMEA），進行RCMA邏輯決斷，確定預防性維修工作的間隔期和進行預防性維修工作的組合。但雷達裝備的機械構件一般按靜態強度理論設計，有足夠大的安全系數，除在遭到敵方的致命性攻擊，一般不會有危及人身安全的故障模式，因此沒有必要進行結構產品的RCMA分析。另外與飛機、艦船等大型復雜裝備相比，雷達裝備不存在使用和維修的區域劃分，所以不進行區域檢查分析，只進行系統和設備的RCMA分析。

另外，雷達裝備有許多維修經驗和維修數據的積累，與RCMA科學原理結合起來，可使傳統的維修方法及經驗得到最大的發揮。

（一）確定重要產品（SI）

相控陣雷達裝備是由成千上萬機械零部件、電子元器件、功能各異的印制板、組合及線束電纜等組成，在裝備中有著不同的作用和功能，而且都有隨時發生故障的可能性。這些故障的表現形式以及對裝備完成任務所產生的結果都不一樣，有些故障危及裝備和操作人員的安全，有的對任務的完成有直接影響，但大部分產品所產生的故障對系統的任務完成和安全沒有直接的影響，因此，對組成裝備的所有產品進行分析，既不現實也不經濟。

RCMA的任務是對那些能產生影響任務完成和安全性，或有重大經濟性后果的故障的產品進行分析。確定重要產品（SI）就是列出在構成裝備的不同層次上的重要產品，方法是根據雷達裝備的構成及特點分系統列出全部產品，形成“構造樹”，找出不同層次上的重要產品，留下做進一步的分析研究。原則是“自上而下”，做到“不交叉、不漏項”，既不漏掉一個重要的產品，又不增加分析的工作量。

（二）功能故障、故障模式及影響分析（FMEA）與RCMA邏輯決斷

根據“構造樹”確定出部分重要產品，就可以進行功能故障，故障模式及影響分析。FMEA是可靠性工程中最為有效的可靠性分析技術，也是雷達裝備維修分析人員進行維修決策的有力工具，通過分析可能發生的故障模式，確定出產品可能發生的故障原因，從而采取相應的預防措施，保證裝備發揮正常的功能奠定基礎。限于篇幅，只對其發射系統部分電子器件進行分析，并作RCMA邏輯決斷。

1.調制器等有關高壓元件的嚴重打火故障。是一種危險性故障模式，其結果可導致發射子系統有關元件擊穿損壞。高壓元件價格高、備件少、難于修復，所以嚴重的高壓打火擊穿故障，可能造成相控陣雷達系統解除戰備時間過長。因此具有嚴重的任務性后果和重大的經濟性后果，必須進行預防性維修，以避免此類故障的發生。

2.多注速調管及波導傳輸線等有關元件的高頻打火故障。這類故障有的雖然可以從多注速調管高壓表及電流表的擺動看出，但多數高頻打火并不能立即發現，且不直接影響相控陣雷達系統的正常工作。因此，可以認為它是一種具有隱蔽功能的故障模式，可能造成多注速調管損壞，饋線燒蝕。這些器件的價格昂貴，容易造成經濟性后果，應進行合適的視情檢查工作，及時發現打火部位并加以恢復。

3.控制電路、預調器等低壓電子組合。發生故障后具有任務性后果，但屬于明顯的功能故障，可以及時、方便地加以恢復，且維修費用較低。因此，對于這類組合不安排預防維修工作，而一直使用到發生故障為止，以充分發揮其有效壽命。

對于相控陣雷達裝備FMEA，要按照分析程序從產品重要功能出發確定故障模式，而不能簡單地確定有些什么故障模式。確定了故障模式及其影響后，可根據長期實際維修經驗，對其進行驗證和局部篩選，對于很少發生且影響小的故障模式，可經常發生但易于恢復的故障模式一般不做全面的邏輯決斷。

（三）確定預防性維修工作的間隔期和形成預防性維修大綱

以上RCMA邏輯決斷，雖然提出了可能的維修方式，但對維修工作的最后確定，還必須進行適用性和有效性的全面評定，才能得出初始RCMA大綱。下面以評定防止高壓元件打火擊穿故障所采取的視情檢查工作的適用性和有效性為例，來說明這種方法。

視情工作的適用性是表明被檢組件有一種可鑒別的實際狀況或現象發生，而且可鑒別的潛在故障到功能故障發生的間隔時間夠長，在這個時間內能把潛在故障排除。根據以往實踐經驗可知，高壓元件上積灰較多，氣候過于潮濕，高壓電表指示過大以及整流變壓器油面過低或變質等，均為打火功能故障發生前的征兆。可見對高壓元件打火的視情檢查工作是合適的，問題只是預防維修間隔時間的確定。

二、RCMA大綱與傳統維修方式的比較

把表1所列的預防性維修工作和目前部隊貫徹的維修方式比較，可以看出RCMA大綱具有以下幾個特點：

（一）“RCMA大綱”中對相控陣雷達系統的重要基礎，如高壓元器件、高頻大功率元件等確定了預防性維修內容和預防性維修時間間隔，而傳統的維修方式沒有這些工作。

（二）“RCMA大綱”中取消了對裝備可靠性無益的項目，如：拔插電纜頭、維護負責印制板的插座或其它轉接器件，對低壓電源、控制電路、預調器只做保養工作，不安排預防性工作，以最大的發揮其使用奉命。

（三）更為重要的是“RCMA大綱”不像傳統維修方式那樣，不對電機做任何預防性檢查只做定期維護拆修，這不僅大量節約費用和工時，而且也最大限度地保障了這引起組件的最佳可靠工作狀態，因此RCMA告訴我們必須根據電機的最住維護周期來確定檢修時間。

三、幾點體會

（一）把表l用于相控陣雷達系統后，可以發現傳統定期的全面翻修對維修資源的利用效率不高。

（二）RCMA用于雷達系統以后，將會消除不符合實際和無效的工作，延長系統維修間隔時間，大量減少要進行預定維修的部件的數量，因此，RCMA大綱能帶來很可觀的軍事效益。其意義是：通過對真正重要基礎上做預防性維修和安排較多的最佳檢修周期，最終會使RCMA大綱成為保證雷達裝備最大可靠性水平的維修大綱。

（三）對于目前部隊裝備的舊雷達由于這裝備在設計時的先天不足，裝備的可靠性、維修性、可達性都比較差。在這種條件下，RCMA也許不能解決所有可靠性問題，但確能減輕維修工作量和節約三是告費用，并為裝備的改進指明方向。因此，不僅要在設計階段對裝備進行可靠性研究，也必須加強對舊雷達裝備的可靠性研究，最大限度地延長其使用壽命以節約維修經費

結語：綜上所述，雷達裝備維修是雷達作戰效能提升的的重要組成部分，是促使雷達使用、運行可靠的關鍵因素。在新科技迅速發展的時代背景下，軍隊更要加大對雷達裝備以可靠性為中心的維修運用重視力度，并將以可靠性為中心的維修納入裝備從生產到報廢的全過程管理，在滿足雷達裝備維修保障需求的同時，更好地推動裝備以可靠性為中心的維修保障。