航天發射場技術資料體系設計

方世源、劉鷹、王佳 /北京特種工程設計研究院呼凱凱 /航天工程大學

航天發射場作為實施航天發射任務的重要依托，為運載火箭或載荷航天器提供了全過程組織、測試以及燃料加注、塔勤設施保障等重要條件。歷年來，航天發射場以適應性及可靠性為牽引，進行了多次更新改造和升級換代，隨之而來的是技術資料的數量以驚人的速度膨脹增長，但由于目前航天發射場設備技術資料缺少統一的規劃和標準要求，導致了這些技術資料來源不一、種類繁多、數量龐大、質量良莠不齊，不利于統一管理，嚴重降低了航天發射任務的保障效率。本文針對航天發射場技術資料的現實情況與問題，通過梳理國內外其他領域技術資料建設現狀，研究構建航天發射場技術資料體系，明確全生命周期中各階段的技術資料要求，達到規范各類技術資料的具體內容、格式和編制要求的目的。

一、技術資料體系發展歷程與現狀

根據相關標準的定義，技術資料是指使用與維修裝備所需的說明書、手冊、規程、細則、清單、工程圖樣等的統稱。技術資料是裝備十大綜合保障要素之一，可以將其看作使用、維修、養護與操作裝備過程中的法規性文件，健全完備的技術資料體系與規范可以促進其成為裝備保障工程的數據中樞，提升綜合保障效能。

20 世紀40 年代以來，國內外眾多領域或行業逐步開展了技術資料體系的研究與設計工作，取得了顯著成果，在裝備綜合保障中發揮了重要作用。

1.美國空軍技術資料體系發展現狀

（1）技術資料體系層次

美國空軍以綜合保障效率為中心，以明確各綜合保障工作階段職責為核心目標，面向基層部隊使用操作實際，將其技術資料體系自上而下劃分為法規政策層、技術內容層和標準規范層3 個層次，如圖1 所示。

圖1 美國空軍技術資料體系層次

（2）技術資料體系內容

美國空軍技術資料體系內容主要包括5 類，分別為使用維護類、限時類、通用方法程序類、索引類、縮編類，如圖2 所示。同時，對每種類型的技術資料進行了內容規范，形成了強大的頂層要求，促進各級各類技術資料具備良好適用性。

圖2 美國空軍技術資料體系內容

（3）美國空軍技術資料編制過程

在裝備研制過程中，裝備制造商制定技術資料編制計劃，并按照計劃進行技術資料的研制與編寫工作。美國空軍司令部會授權裝備部對裝備制造商的技術資料編制全過程進行嚴格的監督和審查，確保其完全按照美國空軍裝備技術資料體系、法規及要求開展工作，再經過內容符合性審查、密級確認、可操作性驗證、出版審查等過程，最終完成技術資料的部分配發。

2.美國陸軍技術資料體系發展現狀

（1）美國陸軍裝備技術資料分類

美國陸軍裝備部將技術資料統稱為技術手冊（TM），將其作為裝備使用部隊最終收到的唯一配套文件，并規定美國陸軍裝備技術手冊劃分為操作使用手冊、維修保養手冊和零部件組裝手冊3種類型，為各類技術手冊制定了明確的用途和范圍。針對各類技術手冊的編制，美國陸軍也制定出臺了一系列標準、規范和要求。

（2）美國陸軍技術資料編制標準

美國陸軍按照其規定的裝備技術資料分類，分別制定了專項頂層標準，形成了更具有針對性和可操作性的標準體系：一是操作使用手冊編制標準MIL-M-63036A《技術手冊：操作員手冊》；二是維修保養手冊編制標準MIL-M-63038B《技術手冊：部隊級直接保障(維修)、中繼級保障(維修)和通用保障級維修手冊要求》；三是零部件組裝手冊編制標準MIL-M-38807A《技術手冊：圖解零部件分解》。3 類專項頂層標準規范了手冊編制的內容要求、格式要求、工作程序、質量保證和通用要求等。

（3）美國陸軍手冊技術資料特點

通過對美國陸軍技術資料進行查閱與梳理，發現其差別巨大的武器裝備所配套的技術資料均具有內容詳實、條例清晰、流程順暢、細節豐富、配備案例等特點，并且在各類別武器裝備的技術資料中均注重裝備的組裝、使用、排故等具體工作環節，均給出了清晰明確的方法、程序和步驟。以其聯合制導攻擊武器（JDAM）為例，在維修保養手冊中明確規定了檢查、檢驗、調整、對準、拆除、安裝、分解、裝配、修理、清洗和測試等11 個維修保養工作步驟，并詳細說明了實施每個步驟所必需的工作條件、人員要求以及分步工序等。

二、航天發射場全壽命管理

航天發射場技術資料體系的構建應基于航天發射場的全壽命管理過程，并結合航天發射任務要求和工作實際使用需求進行綜合考慮。因此，開展技術資料需求分析，首先要進行發射場全壽命管理流程分析，依據其各階段具體工作內容和需求，形成發射場技術資料體系。

我國當前發射場全壽命管理共包括發射場論證設計、發射場研制建設、驗收交付和使用維護4 個階段。

1.論證設計階段

設計階段一般包括總體設計和詳細設計。總體設計一般與方案論證共同完成，是后續詳細設計與建設的源頭，設計既要充分利用已有的成熟技術，縮短研制周期，又應有所創新，利用最新的科研成果提高發射場整體性能，其設計質量直接關系到未來發射場整體能力，是發射場建設的源中之源、重中之重。

2.研制建設階段

發射場研制建設階段主要是將設計方案藍圖變成實物的過程，此階段是決定發射場能否達到設計預期、關鍵指標能否滿足設計要求以及質量是否滿足規范的關鍵所在。此階段較多的工作是工藝設計、安裝建設、調試運行、技術狀態固化和外協件質量檢驗等。

3.驗收交付階段

交付驗收階段主要是對完成建設并具備驗收條件的建設項目進行試驗、考核等，此階段較多的工作是齊套性檢查質量穩定歸零、性能測試和運行試驗考核等，并認真分析和解決試驗中出現的各種問題，抓好問題的歸零處理和措施落實工作，完善履歷、技術說明書、操作規程、備品備件等相關資料。

4.使用維護階段

發射場的使用維護階段主要是發射場整體完成驗收后，可以支撐開展運載火箭合練及發射的主要壽命階段。此階段主要開展的工作包括發射支持設備使用、維護、維修等，在此過程中對技術資料的需求巨大，是技術資料體系設計應重點關注的階段。

三、航天發射場技術資料體系

1.航天發射場技術資料體系設計思路

航天發射場技術資料一般由發射場設計單位、設施設備生產單位和使用單位三方提供，無法實現對三方的頂層規劃、要求和管理，造成很多技術資料不適用、重復或不完備，無法發揮其原有作用。針對這一問題，充分借鑒其他領域技術資料體系，將發射場技術資料類型規定為規程類、技術類和標準類三大類，以全壽命周期管理為依托，按照不同階段對技術資料的不同功能需求，開展體系設計工作，搭建一套適合航天發射場特點的技術資料體系，具體思路如圖3 所示。

圖3 航天發射場技術資料設計思路

2.按照全壽命周期維度設計技術資料體系

大型復雜系統或設備的全壽命周期管理是科學化管理的突出要求，因此建立大型復雜系統或設備配套的全壽命技術資料體系是保障質量與效能的重要手段。

結合航天發射場設施設備特點，按照其全壽命管理的論證設計、研制建設、驗收交付和使用維護4 個階段，開展技術資料體系規劃設計，如圖4 所示。

圖4 航天發射場全壽命周期技術資料體系

（1）論證設計階段技術資料設計

論證設計階段是復雜系統建設的源頭，應盡可能詳細、準確地要求和制定本階段技術資料。按照發射場論證設計慣例，本階段的技術資料文件包括地質情況調研報告、發射場總體技術方案、勘察設計報告、可行性研究報告、通用質量特性大綱、環境分析報告和標準化設計大綱。

（2）研制建設階段技術資料設計

著重考慮研制建設階段的具體工作內容，本階段的技術資料文件包括工藝文件（含關鍵件、重要件、關鍵工序、整機裝配等）、工藝總方案、產品圖紙/圖樣（原理圖、PCB 圖、電裝圖、元件表、接線表；機械、接口設計圖樣）、產品生產制造過程技術要求（含裝配、電裝、固封等）、產品物料清單、產品生產基線報告、驗收報告、外協產品驗收報告等。

（3）驗收交付階段技術資料設計

驗收交付階段以驗收工作為主，因此這一階段的技術資料文件包括驗收大綱、驗收工作細則、驗收報告、試運行記錄、試運行報告、技術狀態確認報告、驗收交接清單、產品質量證明書、產品質量問題履歷書、技術說明書、使用說明書。

（4）使用維護階段技術資料設計

使用維護階段占全壽命周期的90%以上，此階段對技術資料的需求極大，技術資料質量直接影響發射場運行維護效率，航天發射場在使用維護階段的技術資料需求可以分為以下4 類：

一是面向使用和培訓的需求，即航天發射場一線工作人員了解系統或設備主要技術參數、操作使用方法、安全注意事項等的需求；二是面向日常保障和維修的需求，即非任務場景下的發射場維修維護需求，主要包括故障排除和預防性維護工作，具體為目視檢查、使用檢查、保養、定時拆修和故障排除等；三是面向發射任務流程的需求，即航天發射任務期間設備使用和人員操作流程場景下，需要在系統或設備開展的主要工作，具體包括狀態檢查、狀態準備、設備自檢、系統聯試、故障處置預案、應急預案、運行檢查等；四是面向發射場管理的需求，即對發射場設備種類、數量、備品備件、供應商、保障設備等相關信息的管理需求。綜合各類需求，本階段的技術資料文件包括日常維護規范、基本故障檢測排除手冊、使用維護說明書、維修手冊、損傷評估與修復手冊、計量檢定規程、圖冊、工裝工具手冊等。

完備的發射場技術資料是充分發揮發射場運行能力、提升保障能力、維持長久運轉的重要支撐，更可為后續更新改造提供指導依據，對提升發射場管理水平、綜合保障水平和效能發揮都具有較大促進。本文針對航天發射場在設計建設過程中缺少技術資料體系規范與要求的現實難題，充分研究借鑒國內外其他領域技術資料體系設計現狀，提出了基于全壽命管理過程的技術資料體系設計，明確了發射場全壽命內各階段的技術資料要求，為后續綜合保障工作標準化、體系化建設奠定基礎。▲