王楠 蔣龍 馬云鵬/航空工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
飛機(jī)保障設(shè)備是直接用于保障飛機(jī)作戰(zhàn)、訓(xùn)練和進(jìn)行地面維修的裝備、設(shè)備和工具的統(tǒng)稱,主要包括測(cè)試設(shè)備、維修設(shè)備、試驗(yàn)設(shè)備、計(jì)量與校準(zhǔn)設(shè)備、搬運(yùn)設(shè)備、拆裝設(shè)備、工具等。隨著現(xiàn)代軍事裝備的不斷發(fā)展和裝備理念的轉(zhuǎn)變,裝備采辦越來(lái)越由單純買(mǎi)裝備、買(mǎi)技術(shù)向買(mǎi)能力、買(mǎi)服務(wù)轉(zhuǎn)變,作為影響裝備作戰(zhàn)性能、保障效率和維修經(jīng)費(fèi)的重要因素,對(duì)綜合保障能力的要求也越來(lái)越高。航空保障設(shè)備是綜合保障要素之一,是戰(zhàn)斗能力形成的重要支撐,其重要性日益凸顯。面臨當(dāng)前我軍飛機(jī)技術(shù)水平和系統(tǒng)復(fù)雜度不斷提升的新形勢(shì),與之配套的保障設(shè)備發(fā)展仍顯滯后。保障設(shè)備需求論證、研制流程、通用化、系列化、模塊化、全壽命周期管理等方面的問(wèn)題亟待解 決。
隨著航空裝備的跨越式發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)模式的升級(jí)轉(zhuǎn)型,以美國(guó)為代表的軍事強(qiáng)國(guó)不斷推進(jìn)保障模式的創(chuàng)新和實(shí)踐,在保障設(shè)備領(lǐng)域取得了許多突破,保障能力得到大幅提升。
隨著飛機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜化,裝備保障性能已成為影響戰(zhàn)斗力的重要因素之一,各國(guó)軍隊(duì)已認(rèn)識(shí)到裝備保障性的重要性,將裝備保障性要求與作戰(zhàn)性能居于同等重要的地位。早在20 世紀(jì)60 年代美軍就提出綜合后勤保障的概念[1],在裝備研制中同步綜合規(guī)劃裝備保障問(wèn)題,一方面通過(guò)考慮保障問(wèn)題有效地影響裝備設(shè)計(jì),使得設(shè)計(jì)出來(lái)的裝備便于保障;另一方面,在主裝備設(shè)計(jì)的同時(shí)開(kāi)展裝備保障配套建設(shè),使得新裝備一到部隊(duì)就能得到及時(shí)有效的保障。在此基礎(chǔ)上,20 世紀(jì)90 年代發(fā)展為基于性能的后勤(PBL)保障階段,即裝備全壽命周期的綜合保障。將航空裝備及其保障系統(tǒng)作為一個(gè)全系統(tǒng),在裝備的設(shè)計(jì)、制造、使用的全過(guò)程中對(duì)裝備保障因素加以考慮。例如,綜合權(quán)衡后的美軍F-22 戰(zhàn)機(jī)一個(gè)中隊(duì)部署30 天需要的保障運(yùn)輸力量,較F15 戰(zhàn)機(jī)的保障減少了50%[2]。
為了適應(yīng)機(jī)動(dòng)、伴隨保障的需要,目前國(guó)外航空保障設(shè)備致力于向“系列化、通用化、組合化”模式發(fā)展,模塊化程度高,開(kāi)放性強(qiáng),層次多樣化,實(shí)現(xiàn)了功能擴(kuò)展與系統(tǒng)集成。通過(guò)系列化、模塊化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)保障設(shè)備組件的通用化,組件可在同類的保障設(shè)備間互換,減少了保障設(shè)備的數(shù)量,提高了飛機(jī)機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)能力,可為多種飛機(jī)提供保障。通過(guò)型譜研究,形成各規(guī)格系列化臺(tái)架產(chǎn)品。例如,美軍A/M27T 液壓車(chē)能保障B2、C17、F-22 等不同型號(hào)的飛機(jī),電源車(chē)可以給所有運(yùn)輸機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)供電,MT1888 手持式激光源/點(diǎn)模擬器可用于航前激光制導(dǎo)彈藥的測(cè)試,部隊(duì)級(jí)和基地級(jí)維修均適用[2]。
未來(lái)航空作戰(zhàn)保障必須做到精確化、實(shí)時(shí)化、一體化,這就要求保障設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息化和智能化,合理配置數(shù)據(jù)傳輸手段,實(shí)現(xiàn)保障信息的實(shí)時(shí)處理和傳輸。以信息技術(shù)為核心的高新技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得信息和信息技術(shù)在航空裝備維修保障中的地位顯著提升。為提高航空保障和保障設(shè)備供應(yīng)配套效率,美軍提出和發(fā)展了國(guó)家?guī)齑婀芾聿呗?、ALIS 系統(tǒng),顯著提高了保障信息的收集、傳遞和處理速度,較好地滿足了保障設(shè)備的管理、使用要求。美軍在F-35戰(zhàn)機(jī)上推行了自主式保障(AL)模式,通過(guò)一個(gè)實(shí)時(shí)更新的信息系統(tǒng),對(duì)任務(wù)規(guī)劃、維修訓(xùn)練和維修保障作業(yè)等各種要素進(jìn)行集成,對(duì)武器系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,根據(jù)監(jiān)控結(jié)果自主確定合適的保障方案,在裝備使用期間預(yù)先啟動(dòng)維修任務(wù)規(guī)劃和資源調(diào)配,在最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行維修,確保武器平臺(tái)保持良好的狀態(tài)[3]。此外,美空軍還專門(mén)設(shè)立“保障設(shè)備與車(chē)輛管理處”,對(duì)保障設(shè)備采購(gòu)、使用和維修的全周期進(jìn)行管理,建立了保障設(shè)備信息采集系統(tǒng),利用人工智能等實(shí)現(xiàn)對(duì)其智能化、精細(xì)化的管理。
近年來(lái),我軍航空裝備發(fā)展迅猛,全面邁入“20 時(shí)代”,實(shí)現(xiàn)了與各軍事強(qiáng)國(guó)的同臺(tái)競(jìng)技。但與蓬勃發(fā)展的裝備水平相比,保障設(shè)備在管理理念、技術(shù)水平等發(fā)面仍有較大差距,不能滿足信息化、智能化先進(jìn)裝備的保障需求。
在保障設(shè)備的研制過(guò)程中,雖然有GJB3872《裝備綜合保障通用要求》、GJB5967《保障設(shè)備規(guī)劃與研制要求》、GJB1132《飛機(jī)地面保障設(shè)備通用規(guī)范》等研制標(biāo)準(zhǔn),但在行業(yè)中尚未形成規(guī)范、高效的從需求端到使用端的保障設(shè)備研制規(guī)劃體系。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)多為通用、頂層的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),缺乏分項(xiàng)可實(shí)施的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)指標(biāo)屬于定性指標(biāo),缺少評(píng)價(jià)考核的依據(jù),且鑒定手段單一,多為外觀檢查、試用評(píng)價(jià),試用時(shí)間短、問(wèn)題暴露不充分,又缺少相應(yīng)的仿真驗(yàn)證手段,易造成考核評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確不全面。保障設(shè)備研制過(guò)程中,對(duì)于保障設(shè)備全壽命周期保障性能因素考慮較少,缺乏對(duì)裝備全壽命周期的保障需求分析,也沒(méi)有隨飛機(jī)研制各階段的變化情況對(duì)保障性分析進(jìn)行優(yōu)化迭代,往往是簡(jiǎn)單參照其他在役型號(hào)配套情況。定性定量指標(biāo)要求未有效落實(shí)在裝備研制各階段中,只重視其本身技術(shù)性能功能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),飛機(jī)的使用性能與保障性能存在嚴(yán)重脫節(jié)。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)航空保障設(shè)備研制隨型號(hào)自成體系,標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度較低,未系統(tǒng)性全面開(kāi)展軍用飛機(jī)保障設(shè)備的系列化、通用化、組合化研制,也未構(gòu)建打破型號(hào)的全軍統(tǒng)一的保障資源數(shù)據(jù)庫(kù)。目前,我軍地面保障設(shè)備多采用一對(duì)一的專用設(shè)備,一臺(tái)設(shè)備只能涵蓋一種機(jī)型,保障設(shè)備研制時(shí)往往只關(guān)注性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),而忽視了“系列化、通用化、組合化”的要求,保障設(shè)備接口不統(tǒng)一,功能單一,綜合檢測(cè)能力弱,效費(fèi)比低,造成保障設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多,難以有效組織管理[4]。此外,受研制體系所限,現(xiàn)役飛機(jī)保障設(shè)備“三化”優(yōu)化改進(jìn)實(shí)施也較為困難。大量的保障設(shè)備增加了維護(hù)工作負(fù)擔(dān),也大大降低了部隊(duì)的機(jī)動(dòng)性,且在戰(zhàn)時(shí)易受到攻擊而喪失保障能力,對(duì)部隊(duì)整體作戰(zhàn)效能造成很大影響。
限于保密等多種制約因素,軍方和工業(yè)部門(mén)之間缺乏暢通高效的裝備全壽命周期信息交換渠道,導(dǎo)致工業(yè)部門(mén)獲取的信息不及時(shí)不準(zhǔn)確,不利于全壽命周期綜合保障分析優(yōu)化工作,更談不上建設(shè)智能化保障系統(tǒng)。筆者曾參加軍方組織的保障模式研討會(huì),會(huì)上各主機(jī)單位均提出外場(chǎng)故障信息獲取不全面不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一、缺乏數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)、無(wú)法建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等情況。此外,信息化管理也是當(dāng)前保障設(shè)備管理體系的發(fā)展趨勢(shì),而我軍的設(shè)備信息化管理基本處于探索階段。目前,外場(chǎng)保障模式基本采用事后維修和定時(shí)維護(hù),對(duì)保障設(shè)備信息化的需求很少,極少配套這一類設(shè)備,同時(shí)由于保障設(shè)備的研制落后于飛機(jī)方案的設(shè)計(jì),未能將接口需求和交聯(lián)關(guān)系融入飛機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,該類設(shè)備存在一定缺陷,造成對(duì)飛機(jī)故障診斷、預(yù)測(cè)、維修的局限,與信息化要求存在差距。
構(gòu)建全行業(yè)規(guī)范、統(tǒng)一的保障設(shè)備需求分析流程和規(guī)劃體系,制定保障設(shè)備研制的技術(shù)要求和程序方法,與飛機(jī)保障性設(shè)計(jì)同步進(jìn)行并相互協(xié)調(diào)。在裝備研制的全過(guò)程中,以系統(tǒng)工程的思維,將綜合保障要求納入其中,進(jìn)行整體考慮,同步開(kāi)展保障設(shè)備的需求分析、設(shè)計(jì)和制造,并不斷迭代優(yōu)化。
在飛機(jī)的初步設(shè)計(jì)階段,需要規(guī)劃與飛機(jī)整機(jī)相關(guān)的地面設(shè)備,開(kāi)展保障設(shè)備頂層輸入的協(xié)調(diào)工作,形成技術(shù)輸入文件。這些頂層文件的形成,為保障設(shè)備的初步規(guī)劃提供依據(jù)。按照減少保障設(shè)備的要求,最大限度地采用現(xiàn)有保障設(shè)備,并盡可能在飛機(jī)全壽命周期內(nèi)完成需求的記錄與變更管理,實(shí)現(xiàn)保障設(shè)備分析結(jié)果的合理性、準(zhǔn)確性。在飛機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段,隨著結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)的深入以及保障性及維修性分析的不斷開(kāi)展,不斷對(duì)保障設(shè)備的規(guī)劃進(jìn)行協(xié)調(diào)更新。在裝備定型試驗(yàn)前,同步完成保障設(shè)備的研制,使裝備和保障資源同時(shí)配套并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,在裝備交付部隊(duì)時(shí),即可同時(shí)對(duì)飛機(jī)和保障系統(tǒng)進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。
為應(yīng)對(duì)未來(lái)航空裝備集中保障的發(fā)展趨勢(shì),借鑒美軍對(duì)保障設(shè)備的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn),提高對(duì)多型飛機(jī)同時(shí)保障的效能,減少專用配套設(shè)備的種類和數(shù)量,應(yīng)建立健全各型通用化保障標(biāo)準(zhǔn),按裝備性能和接口位置相近原則盡可能使其統(tǒng)一,分類建立保障設(shè)備通用化標(biāo)準(zhǔn)體 系[5]。
如在某型機(jī)保障設(shè)備的研制中,加強(qiáng)了對(duì)其結(jié)構(gòu)、功能、性能的分析,按照對(duì)大型地面保障設(shè)備的模塊化分解要求,以及對(duì)功能相近的地面保障設(shè)備進(jìn)行功能集成,減少配套項(xiàng)目,對(duì)小設(shè)備、散裝工具、堵塞堵蓋、蒙布等采取集中存放、定置管理,縮短轉(zhuǎn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作時(shí)間的原則,開(kāi)展小型化、通用化、組合化設(shè)計(jì)改進(jìn)工作,在滿足功能的前提下,優(yōu)化設(shè)計(jì),采用折疊、伸縮的結(jié)構(gòu)形式減小設(shè)備的體積和重量。
構(gòu)建航空裝備維修保障信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)軍方和工業(yè)部門(mén)在裝備運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、維修履歷、保障設(shè)備信息、預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)等方面的共享,以及數(shù)據(jù)變更的自動(dòng)關(guān)聯(lián)[6]。加強(qiáng)裝備全壽命周期信息的收集、分析,使保障模式逐步向信息化、智能化轉(zhuǎn)變。完善保障設(shè)備信息收集,將其納入統(tǒng)一的裝備維保信息系統(tǒng),準(zhǔn)確及時(shí)掌握裝備的維修保障情況,對(duì)保障設(shè)備在使用中暴露的問(wèn)題進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),提高裝備維保效率。
美軍ALIS 系統(tǒng)的成熟應(yīng)用不亞于一次地面保障模式的重新改革轉(zhuǎn)型。目前,我軍也在部分新型號(hào)上進(jìn)行了ALIS 系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)踐,相信未來(lái)將產(chǎn)生全新的保障模式與管理方式,為我軍保障效能的提升發(fā)揮巨大作 用。
為滿足飛機(jī)保障模式的發(fā)展變化,需提高保障設(shè)備的信息化水平。目前已經(jīng)開(kāi)展了保障設(shè)備信息化的研制,如IETM 電子查閱裝置和綜合自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置等。然而,單個(gè)設(shè)備的信息化只是保障設(shè)備信息化建設(shè)的基礎(chǔ),更為重要的是進(jìn)行裝備之間的信息化建設(shè),建立一個(gè)完整的作戰(zhàn)裝備技術(shù)保障系統(tǒng),精準(zhǔn)規(guī)劃和運(yùn)用各種保障資源,對(duì)人、裝備和物資實(shí)施全程跟蹤和實(shí)時(shí)指揮,并與作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接,使其能為戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)各個(gè)層次的軍事行動(dòng)和各類人員提供設(shè)備信息,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)保障。
作為裝備全壽命周期保障的重要組成部分,保障設(shè)備對(duì)于支撐裝備作戰(zhàn)發(fā)揮著巨大作用,保障設(shè)備研制體系及其改進(jìn)設(shè)計(jì)研究具有較大的意義。本文分析對(duì)比了國(guó)外保障設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)、我軍保障設(shè)備發(fā)展中存在的問(wèn)題,從加強(qiáng)保障設(shè)備研制規(guī)劃、建立健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)展全壽命周期信息分析與智能保障研究等方面提出了建議,可作為我國(guó)保障設(shè)備未來(lái)發(fā)展的參考借鑒。