基于產(chǎn)品化的通用發(fā)射平臺(tái)研制與應(yīng)用

張平、劉兵、代建隊(duì)、白玉玲、黃彥文 /北京航天發(fā)射技術(shù)研究所

武器型號(hào)具有低成本、高可靠、易維護(hù)、環(huán)境適應(yīng)能力要求較高等特點(diǎn)，而且，目前各型號(hào)研制周期短，一旦簽訂合同短時(shí)間內(nèi)必須提供產(chǎn)品。45 噸級(jí)通用傾斜發(fā)射平臺(tái)（簡(jiǎn)稱通用發(fā)射平臺(tái)）是面向多個(gè)武器型號(hào)研制的通用化發(fā)射平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)產(chǎn)品的發(fā)射需求，研制過程中貫徹產(chǎn)品化設(shè)計(jì)思想。通用發(fā)射平臺(tái)面臨的這些特點(diǎn)決定了在短時(shí)間內(nèi)必須研制出合格的產(chǎn)品，沒有反復(fù)修改方案的機(jī)會(huì)，特別需要認(rèn)真踐行“零缺陷”和“第一次把事情做對(duì)”的理念，在研制和批產(chǎn)過程中嚴(yán)控質(zhì)量關(guān)，確保交付出可靠性高、性能先進(jìn)、使用性好的產(chǎn)品。

針對(duì)上述研制需求及不同武器系統(tǒng)的個(gè)性化特點(diǎn)，從頂層對(duì)通用發(fā)射平臺(tái)基本型進(jìn)行規(guī)劃，在基本型基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)拓展，滿足不同武器系統(tǒng)總體要求。基本型產(chǎn)品包括底盤、液壓系統(tǒng)、車控系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、發(fā)射架、回轉(zhuǎn)臺(tái)、設(shè)備艙等，通過選配發(fā)電機(jī)組、空調(diào)系統(tǒng)、定位定向系統(tǒng)、測(cè)發(fā)控系統(tǒng)、指揮通信系統(tǒng)形成多個(gè)系列化發(fā)射平臺(tái)。

目前，在基本型的基礎(chǔ)上已隨多個(gè)型號(hào)分別完成Ⅰ型通用發(fā)射平臺(tái)和Ⅱ型通用發(fā)射平臺(tái)產(chǎn)品研制，實(shí)現(xiàn)多個(gè)項(xiàng)目的批產(chǎn)和交付任務(wù)。通過通用發(fā)射平臺(tái)產(chǎn)品研發(fā)管理，探索系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)品化研制模式和流程，形成型號(hào)與產(chǎn)品研制管理相結(jié)合的有效機(jī)制，為后續(xù)型號(hào)研制與產(chǎn)品化工作相結(jié)合提供路徑和方法。

一、產(chǎn)品化研制思路

1.工作目標(biāo)

研發(fā)一款通用化程度高的發(fā)射平臺(tái)，通過選配或改裝能夠快速滿足不同型號(hào)武器系統(tǒng)的需求，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，減少產(chǎn)品種類，提高產(chǎn)品批產(chǎn)質(zhì)量，便于售后保障。

2.工作思路

在通用發(fā)射平臺(tái)項(xiàng)目論證過程中，對(duì)規(guī)模相近、發(fā)射方式相近的武器系統(tǒng)使用需求進(jìn)行分析整合，形成了通用發(fā)射平臺(tái)技術(shù)規(guī)格書，作為通用發(fā)射平臺(tái)的設(shè)計(jì)輸入依據(jù)。

同時(shí)，面對(duì)用戶需求多樣、使用環(huán)境多樣、保障條件多樣和交付周期短等特點(diǎn)，為了形成多型號(hào)合力提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，以頂層設(shè)計(jì)為原則，采用模塊化配置的總體設(shè)計(jì)方法形成高度通用的系列化發(fā)射平臺(tái)方案，如圖1 所示。

按照產(chǎn)品化研制思路和總目標(biāo)，通用發(fā)射平臺(tái)確定研制思路分成3 個(gè)方面：一是系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品化方案設(shè)計(jì)，在充分分析用戶需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行型譜規(guī)劃，確定系統(tǒng)要求，以系列化、模塊化的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行系統(tǒng)集成方案設(shè)計(jì)和成熟產(chǎn)品選型；二是牽引主要單機(jī)貨架產(chǎn)品的研制和開發(fā)，集中技術(shù)資源針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品不能滿足項(xiàng)目的需求，組織實(shí)施補(bǔ)充產(chǎn)品研發(fā)，通過試驗(yàn)驗(yàn)證牽引產(chǎn)品成熟度提升，滿足型號(hào)需求；三是成熟度產(chǎn)品、材料的采購，通過市場(chǎng)成熟產(chǎn)品的采購和成熟工藝的采用，提高集成產(chǎn)品的可靠性。

二、通用發(fā)射平臺(tái)系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品化設(shè)計(jì)

對(duì)通用發(fā)射平臺(tái)進(jìn)行總體方案規(guī)劃，從頂層提出發(fā)射平臺(tái)基本功能模塊、發(fā)射功能模塊、武器系統(tǒng)功能模塊、選配功能模塊，確定了基于成熟產(chǎn)品選用的模塊化研制模式和流程，如圖2 所示。

圖2 通用發(fā)射平臺(tái)產(chǎn)品研制模式

根據(jù)不同武器系統(tǒng)對(duì)發(fā)射平臺(tái)的要求，按發(fā)射武器的種類、配置和使用條件進(jìn)行通用發(fā)射平臺(tái)產(chǎn)品型譜規(guī)劃（見表1）。

表1 系列化通用平臺(tái)型譜一覽表

在機(jī)械接口方面，對(duì)發(fā)射架與發(fā)射箱（管組）的安裝接口進(jìn)行統(tǒng)型，發(fā)射箱（管組）鎖定機(jī)構(gòu)的縱向、橫向跨距均統(tǒng)一尺寸及公差范圍，便于不同負(fù)載安裝到發(fā)射平臺(tái)。在電氣接口方面，對(duì)上裝供電統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)一套供配電設(shè)備滿足上裝需求；對(duì)數(shù)據(jù)通信接口進(jìn)行統(tǒng)一化規(guī)定。

通過分析不同系列發(fā)射平臺(tái)的交集部分，按產(chǎn)品化的思路，將底盤、液壓系統(tǒng)、車控系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、發(fā)射架、回轉(zhuǎn)臺(tái)、部分設(shè)備箱、部分直屬件進(jìn)行統(tǒng)型，完全保持一致，實(shí)現(xiàn)共用部分的最大化，形成基本型通用發(fā)射平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)武器系統(tǒng)具體要求在基本型通用發(fā)射平臺(tái)上進(jìn)行拓展。

上述各分系統(tǒng)牽引出相應(yīng)的產(chǎn)品化單機(jī)，便于組批生產(chǎn)，配置于不同的發(fā)射平臺(tái)。通過產(chǎn)品化產(chǎn)品的選用，減少了單機(jī)產(chǎn)品研制試驗(yàn)項(xiàng)目，從而將資金投入到重要單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品驗(yàn)證中，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。

通過對(duì)通用發(fā)射平臺(tái)的研發(fā)，較大幅度提高了型號(hào)研制效率，滿足型號(hào)快速研制和批產(chǎn)需求，某型號(hào)從研制任務(wù)下達(dá)到參加靶場(chǎng)飛試，研制周期僅為1年，比原有的研制周期縮短將近一半。目前，45 噸級(jí)通用發(fā)射平臺(tái)已完成多個(gè)項(xiàng)目多個(gè)批次的批產(chǎn)，并順利交付用戶，質(zhì)量穩(wěn)定，贏得用戶認(rèn)可。

三、主要單機(jī)產(chǎn)品化研制

由于發(fā)射平臺(tái)系統(tǒng)復(fù)雜，型號(hào)對(duì)發(fā)射平臺(tái)需求各不相同，單機(jī)產(chǎn)品無法完全選用貨架產(chǎn)品，需要補(bǔ)充新產(chǎn)品研制要求，牽引專業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)和成熟度的培育（見表2）。

表2 單機(jī)產(chǎn)品化研制情況

各專業(yè)對(duì)所負(fù)責(zé)的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證、技術(shù)狀態(tài)完善、建設(shè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)包和產(chǎn)品規(guī)范等方面工作，持續(xù)提升產(chǎn)品成熟度等級(jí)，并隨整車完成各類大型地面試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)及飛行試驗(yàn)。

四、應(yīng)用成效

一是針對(duì)不同型號(hào)發(fā)射方式、載荷相近的產(chǎn)品各自配套發(fā)射平臺(tái)重復(fù)性高等現(xiàn)象，通過型譜研究，統(tǒng)籌規(guī)劃研制45 噸級(jí)通用傾斜發(fā)射平臺(tái)。以頂層設(shè)計(jì)為原則，采用模塊化配置的總體設(shè)計(jì)方法形成高度通用的整車方案，形成具備裝載不同型號(hào)產(chǎn)品的發(fā)射能力，已成功應(yīng)用于多型武器系統(tǒng)發(fā)射需求。

二是面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在保證裝備質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效控制成本，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。技術(shù)方案決定研制成本、批產(chǎn)成本和售后保障成本，從設(shè)計(jì)初期就開展通用化、模塊化設(shè)計(jì)及全壽命周期成本優(yōu)化。通過細(xì)分潛在市場(chǎng)，合理確定環(huán)境條件和產(chǎn)品配置，制定適應(yīng)不同環(huán)境條件和型號(hào)的技術(shù)方案，滿足不同用戶和型號(hào)的使用要求，實(shí)現(xiàn)多型號(hào)通用，并節(jié)省大量發(fā)射車研制成本。某項(xiàng)目接到訂單后，實(shí)現(xiàn)了快速方案設(shè)計(jì)和批產(chǎn)；成功向多個(gè)用戶交付了多個(gè)型號(hào)批次產(chǎn)品，滿足不同用戶的使用要求。

三是提高產(chǎn)品保障性。不同型號(hào)保障要求不同，尤其在實(shí)施維修時(shí)增加了維修備件、耗材及其他保障條件的復(fù)雜程度。通過適應(yīng)不同用戶和地區(qū)的產(chǎn)品保障性總體設(shè)計(jì)，選用主流配置的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、輪胎和通用品牌的油料、耗材等，易于用戶采購，便于售后保障，實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)、項(xiàng)目備件、耗材的統(tǒng)一，降低了交付產(chǎn)品售后保障的難度。

四是質(zhì)量不斷提升。經(jīng)過產(chǎn)品化產(chǎn)品多個(gè)批次的批生產(chǎn)過程，設(shè)計(jì)文件和圖紙中的問題已得到閉環(huán)處理；同時(shí)，生產(chǎn)過程中的控制措施也日趨完善，批產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保證。在交付用戶使用過程中，問題的處理對(duì)完善設(shè)計(jì)起到很好的促進(jìn)作用，產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步得到提升。

通用發(fā)射平臺(tái)的成功研制和應(yīng)用，為發(fā)射平臺(tái)系列化產(chǎn)品研制探索了實(shí)現(xiàn)途徑，通用化、系列化、模塊化對(duì)加快產(chǎn)品研發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。不僅減少了重復(fù)研制，實(shí)現(xiàn)了不同型號(hào)的產(chǎn)品共享和資源共享，有利于降低裝備的后期保障難度和成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)提高了產(chǎn)品的可靠性、維修性和綜合保障性能，增強(qiáng)了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。