軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)方法研究

摘要：文章根據(jù)軍用飛機(jī)保障設(shè)備的特點(diǎn)及分類，對(duì)影響其運(yùn)輸性的主要因素進(jìn)行分析，建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。利用灰色關(guān)聯(lián)度和綜合評(píng)價(jià)法建立了保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)模型，并通過對(duì)某型軍用飛機(jī)電源車的鐵路運(yùn)輸性進(jìn)行評(píng)價(jià)，驗(yàn)證了評(píng)價(jià)模型的正確性。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸性評(píng)價(jià)；灰色關(guān)聯(lián)度；保障設(shè)備；軍用飛機(jī)

引言

軍用飛機(jī)保障設(shè)備作為飛機(jī)保障系統(tǒng)的重要組成部分，是影響飛機(jī)保障能力，進(jìn)而影響飛機(jī)作戰(zhàn)效能的重要因素之一。隨著軍事裝備越來越高的機(jī)動(dòng)性要求，保障設(shè)備隨飛機(jī)的機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)后，能否快速、穩(wěn)定的形成保障能力，投入飛機(jī)保障工作中，主要取決于保障設(shè)備運(yùn)輸性的好壞。不易運(yùn)輸就不能快速機(jī)動(dòng)和迅速形成保障能力，從而制約了飛機(jī)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。

文章通過對(duì)軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)方法的研究，對(duì)提高保障設(shè)備的可靠性、安全性、可用性以及軍用飛機(jī)戰(zhàn)備完好性和保障能力有著重要的意義。據(jù)估算，糾正裝備系統(tǒng)的缺陷所需的費(fèi)用已經(jīng)使每一產(chǎn)品的費(fèi)用增加了10%～30%。如果在設(shè)計(jì)定型階段認(rèn)真規(guī)劃和開展軍用飛機(jī)保障設(shè)備的評(píng)價(jià)工作，有效的發(fā)現(xiàn)和糾正存在運(yùn)輸性問題和缺陷，不僅可以縮短研制周期，降低研制費(fèi)用，而且可以有效的提高軍用飛機(jī)機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)能力。而我國(guó)在軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性研究方面尚處于起步階段，運(yùn)輸性試驗(yàn)、評(píng)價(jià)等方面幾乎為空白。因而，研究并建立—個(gè)正確的評(píng)價(jià)方法、構(gòu)建—個(gè)合理且得到普遍認(rèn)可的指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)模型是進(jìn)行軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性研究急需解決的問題。

1保障設(shè)備分類

軍用飛機(jī)保障設(shè)備根據(jù)其不同特點(diǎn)有很多種不同的分類方法。文章則主要從運(yùn)輸性評(píng)價(jià)角度，通過對(duì)運(yùn)輸對(duì)象的特點(diǎn)分析，將其分為以下幾類：（1）自驅(qū)動(dòng)或可被牽引行駛的保障設(shè)備。這類保障設(shè)備具有滾裝的條件，運(yùn)輸時(shí)一般通過滾裝實(shí)施裝卸，也可通過吊裝進(jìn)行裝卸。主要包括電源車、牽引車、發(fā)動(dòng)機(jī)拖車等。（2）無行走裝置的大件保障設(shè)備。主要指即不能自驅(qū)動(dòng)或被牽引行駛，又不能集裝運(yùn)輸?shù)叽缬州^大的設(shè)備，這類裝備運(yùn)輸時(shí)，只能通過吊裝實(shí)施裝卸載。如工作臺(tái)、槳葉托架、外翼工作梯等。（3）包裝或集裝后的保障設(shè)備。除上述兩種設(shè)備外，還有大量測(cè)試設(shè)備、工具等，這類設(shè)備本身具有包裝箱或因尺寸較小、種類繁多、特征復(fù)雜、形態(tài)各異等特點(diǎn)，可包裝或集裝后進(jìn)行運(yùn)輸。

2運(yùn)輸性評(píng)價(jià)方法

對(duì)軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性進(jìn)行評(píng)價(jià)，就是評(píng)價(jià)保障設(shè)備通過不同運(yùn)輸方式時(shí)，設(shè)備各運(yùn)輸性指標(biāo)對(duì)載運(yùn)工具、基礎(chǔ)設(shè)施、裝卸設(shè)備等運(yùn)輸作業(yè)系統(tǒng)各項(xiàng)約束的適應(yīng)情況。文章采用灰色關(guān)聯(lián)的方法反映不同指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的貢獻(xiàn)。具體保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)的主要流程如圖1所示。

2.1構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過對(duì)幾何、裝卸加固、動(dòng)靜載荷、包裝及環(huán)境等軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性影響因素分析研究，建立了軍用飛機(jī)保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具體如圖2所示。根據(jù)指標(biāo)體系，分別進(jìn)行細(xì)化，確定了相關(guān)的定量考核指標(biāo)和定性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

確定的保障設(shè)備定量指標(biāo)主要有長(zhǎng)度、寬度、高度、質(zhì)量、質(zhì)心高度、軸荷、單位接地壓力、軸距、輪距、接近角、離去角、縱向通過半徑、轉(zhuǎn)彎半徑、爬坡度和吊裝點(diǎn)數(shù)量。對(duì)于鐵路、公路、空運(yùn)以及水運(yùn)等不同運(yùn)輸方式需要確定各自的約束指標(biāo)、對(duì)應(yīng)的裝備指標(biāo)以及最佳指標(biāo)值、臨界指標(biāo)值和指標(biāo)類型，這些數(shù)據(jù)主要根據(jù)各運(yùn)輸方式標(biāo)準(zhǔn)、交通基礎(chǔ)設(shè)施條件及相關(guān)法規(guī)確定日。表1列出了鐵路運(yùn)輸方式的約束指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)裝備最佳指標(biāo)、臨界指標(biāo)值。需要特別指出的是，認(rèn)為裝備指標(biāo)為0或者某區(qū)間為最佳值，其物理意義表明裝備為這些值時(shí)其運(yùn)輸性最好，但這樣的裝備可能并不存在。

定性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要從具有自驅(qū)動(dòng)或可被牽引的大型保障設(shè)備、無行走裝置的大型保障設(shè)備和可包裝或集裝后的裝備三類轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸對(duì)象分別確定。表2列出了部分具有自驅(qū)動(dòng)或可被牽引的大型保障設(shè)備的定性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

2.2建立評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣

保障設(shè)備運(yùn)輸性問題的評(píng)價(jià)，一般具有多目標(biāo)、多因素的特點(diǎn)，根據(jù)保障設(shè)備本身的特征，可以建立不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

假設(shè)A_t=[a₁，a₂…a_n]是第t種運(yùn)輸方式下被評(píng)保障設(shè)備評(píng)價(jià)指標(biāo)值的矩陣，其中ai_i（i=1，2，…n）為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。假設(shè)B_t=[b₁，b₂，…b_n]是第t種運(yùn)輸方式下運(yùn)輸性相對(duì)最優(yōu)的設(shè)備各評(píng)價(jià)指標(biāo)值的矩陣，其中b_i（i=1，2，…n）為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中b_i可能是點(diǎn)值，也可能是—個(gè)區(qū)間，但必須保證其取值或區(qū)間端值不為0。且此設(shè)備為虛擬設(shè)備，可能并不存在，其評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣對(duì)于任何—個(gè)相似被評(píng)設(shè)備來說是不變的。

對(duì)已建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣進(jìn)行無量綱化處理，在于消除原始數(shù)據(jù)中不同量綱的影響，要求化為無量綱、同級(jí)、正向可加的數(shù)據(jù)。針對(duì)點(diǎn)型或區(qū)間型的指標(biāo)采用不同的規(guī)范化方法，將其無量綱化。主要方法有：固定值指標(biāo)：

以上公式中：i=1，2，…b_iman、b_iman為最優(yōu)設(shè)備第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值的區(qū)間，即b=[b_iman，b_iman]，區(qū)間[O_iman；Ob_iman為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值的邊界取值區(qū)間，且bb_iman≠O_iman≠O_iman。

如果是定性指標(biāo)，則可依據(jù)相關(guān)要求及指標(biāo)，結(jié)合專家打分法進(jìn)行評(píng)定，如表3所示。

根據(jù)以上規(guī)范化方法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行處理，則規(guī)范化后的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣為A'=[a₁，a'2₂，…a_n]、B'=[1，1，…1]。

2.3構(gòu)建評(píng)價(jià)模型

主要包括確定灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)、指標(biāo)權(quán)重、建立評(píng)價(jià)模型及等。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)理論，以評(píng)價(jià)保障設(shè)備指標(biāo)向量與相對(duì)最優(yōu)設(shè)備指標(biāo)向量的關(guān)聯(lián)度作為評(píng)價(jià)設(shè)備優(yōu)劣的準(zhǔn)則。那么被評(píng)保障設(shè)備與相對(duì)最優(yōu)設(shè)備各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間灰色關(guān)聯(lián)度為：

其中ε∈（0，1）為分辨系數(shù)，其意義是削弱因最大絕對(duì)差值太大而引起的失真，提高關(guān)聯(lián)系數(shù)差異之間的顯著性，一般取Q5。則第t種運(yùn)輸方式下的關(guān)聯(lián)度矩陣為：R_t=[r₁，r₂…r_n]。

根據(jù)各指標(biāo)的重要程度不同，可用層次分析法確定相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重，則各評(píng)價(jià)指標(biāo)在第t種運(yùn)輸方式下相對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)值向量為：w_t=（w¹w²…wⁿ）^T。則被評(píng)設(shè)備在第t種運(yùn)輸方式下的評(píng)價(jià)值為：

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則，z_t越大，說明在第t種運(yùn)輸方式下被評(píng)設(shè)備的運(yùn)輸性越接近于虛擬的最優(yōu)裝備。

2.4綜合評(píng)價(jià)

保障設(shè)備運(yùn)輸性是對(duì)鐵路、公路、水路及航空運(yùn)輸方式適應(yīng)性的綜合表現(xiàn)。由于所進(jìn)行的四種運(yùn)輸方式相對(duì)獨(dú)立，則保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)結(jié)果為各運(yùn)輸方式評(píng)價(jià)結(jié)果的綜合。綜合計(jì)算過程中，根據(jù)運(yùn)輸方式的重要程度不同，給出不同的權(quán)重系數(shù)，其權(quán)重值主要由專家經(jīng)驗(yàn)給出。運(yùn)輸性綜合評(píng)價(jià)模型為：

式中：z為被評(píng)保障設(shè)備的綜合評(píng)價(jià)值；w為第t種運(yùn)輸方式（鐵路、水路、公路、航空）下評(píng)價(jià)的權(quán)重向量，即權(quán)重系數(shù)。

3某型飛機(jī)電源車鐵路運(yùn)輸性評(píng)價(jià)

某型飛機(jī)電源車鐵路運(yùn)輸性相關(guān)技術(shù)參數(shù)見表4。

采用平車進(jìn)行鐵路運(yùn)輸，根據(jù)2.1節(jié)確定的鐵路運(yùn)輸性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中相關(guān)指標(biāo)的度量值，則其對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣為：

A_鐵路[1600，2300，4.6，1200，2.8，30，0.95，0.92]

對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化處理后得到矩陣

A'_鐵路=[1，1，0.82，1，0.87，1，0.95，0.92]

灰色關(guān)聯(lián)度矩陣為：R_t=[1，1，0.33，1，0.33，1，0.4，1，0.62，0.53]

根據(jù)層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重：

w_鐵路=（0.14，0.18，0.15，0.12，0.08，0.10，0.16，0.07）^T

則某電源車鐵路運(yùn)輸性評(píng)價(jià)值z(mì)_鐵路為0.7578。

4結(jié)束語

文章根據(jù)軍用飛機(jī)保障設(shè)備特點(diǎn)，從運(yùn)輸性角度對(duì)保障設(shè)備進(jìn)行了分類，并分析了保障設(shè)備運(yùn)輸性的影響因素，對(duì)保障設(shè)備運(yùn)輸性評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行了初步探討，建立了基于灰色關(guān)聯(lián)度及綜合評(píng)價(jià)方法的評(píng)估模型，為后續(xù)保障設(shè)備定量評(píng)價(jià)方法的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)，為相似軍事裝備的運(yùn)輸性評(píng)價(jià)提供了一定的借鑒依據(jù)。

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*通訊作者：解志鋒（1985-），男，陜西渭南人，中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院可靠性研究中心，工程師，碩士學(xué)位、主要研究方向?yàn)檐娪蔑w機(jī)維修性保障性評(píng)估、運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸效能評(píng)估研究。