航空裝備保障綜合參數(shù)解析

劉 陽，吳云鵬，張時(shí)龍，王文秀

（海軍航空大學(xué)青島校區(qū)，山東青島 266041）

0 引言

隨著航空裝備的迅猛發(fā)展，航空裝備的作戰(zhàn)效能越來越依賴于其保障方面的性能。航空裝備是否具有良好的保障性能（“好保障”）和能否做好航空裝備技術(shù)保障工作（“保障好”），本質(zhì)上取決于航空裝備的綜合保障特性，因此，航空裝備綜合保障特性是航空裝備能否保障好的決定性因素。從航空裝備的設(shè)計(jì)、研制、制造和管理等方面來提高航空裝備的保障性，從而使航空裝備具有“好保障”，也為在使用過程中“保障好”打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

1 參數(shù)提出

依據(jù)GJB 3872—1999，從使用角度來看，系統(tǒng)的戰(zhàn)備完好性反映了裝備和保障系統(tǒng)綜合能力的保障性要求，是保障性的出發(fā)點(diǎn)和歸結(jié)點(diǎn)，但它不能直接用于裝備的設(shè)計(jì)和保障的規(guī)劃，必須將其轉(zhuǎn)換為裝備的保障性設(shè)計(jì)特性和保障系統(tǒng)要求。描述保障性要求的參數(shù)可分為以下三類。

（1）戰(zhàn)備完好性參數(shù)。主要有使用可用度、能執(zhí)行任務(wù)率和出動(dòng)架次率。從航空裝備的作戰(zhàn)效能角度出發(fā)，能執(zhí)行任務(wù)率可換成戰(zhàn)備完好率。

（2）保障性設(shè)計(jì)特性參數(shù)。主要有平均不能工作間隔時(shí)間、平均系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間、平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間、維修活動(dòng)的平均直接維修工時(shí)、平均拆卸間隔時(shí)間、故障檢測率、故障隔離率、虛警率、每維修級(jí)別拆換零件總費(fèi)用等。

（3）保障系統(tǒng)及其資源參數(shù)。主要有平均延誤時(shí)間、平均管理延誤時(shí)間；保障資源：備件利用率、備件滿足率、保障設(shè)備利用率、保障設(shè)備滿足率、供油速率等。

由于保障性設(shè)計(jì)特性參數(shù)、保障系統(tǒng)及其資源參數(shù)可以由裝備戰(zhàn)備完好性導(dǎo)出，所以下面重點(diǎn)解析裝備戰(zhàn)備完好性。

2 航空裝備戰(zhàn)備完好性解析

2.1 航空裝備戰(zhàn)備完好性度量指標(biāo)體系

常用的戰(zhàn)備完好性度量參數(shù)有使用可用度AO、戰(zhàn)備完好率POR和出動(dòng)架次率RSG（圖1）。

2.2 航空裝備戰(zhàn)備完好性的參數(shù)分析

圖1 航空裝備戰(zhàn)備完好性度量指標(biāo)體系

航空裝備戰(zhàn)備完好性受到許多因素的影響，對(duì)戰(zhàn)備完好性進(jìn)行敏感度分析，研究這些因素變化對(duì)戰(zhàn)備完好性的敏感程度，找出影響戰(zhàn)備完好性的關(guān)鍵因素，對(duì)提高裝備戰(zhàn)備完好性具有重要意義，下面以使用可用度為例進(jìn)行解析。

2.2.1 使用可用度AO的含義

根據(jù)GJB 1909A—2009《裝備可靠性維修性保障性要求論證》（附錄A 可靠性維修性保障性參數(shù)說明），使用可用度的含義是。AO也可以表示為可靠性參數(shù)、維修性參數(shù)和保障系統(tǒng)參數(shù)的概率函數(shù)，即。其中，TBF為平均故障間隔時(shí)間；TCT為平均維修時(shí)間，包括修復(fù)性維修時(shí)間和預(yù)防性維修時(shí)間；TMD為平均延誤時(shí)間，即平均保障延誤時(shí)間和平均管理延誤時(shí)間之和。

由于TBF在分子和分母中都有出現(xiàn)，所以其對(duì)AO的影響相對(duì)有限；TCT的數(shù)值通常較小，因此對(duì)AO的值影響也很?。籘MD一般都為比較大的數(shù)值，通常以日、周或月計(jì)，因而在計(jì)算中對(duì)分母影響較大，該量通常被稱為保障系統(tǒng)效能度量。

2.2.2 靈敏度分析

（1）絕對(duì)變化量分析。例如：對(duì)某型機(jī)綜合航空電子火控系統(tǒng)來講，根據(jù)《某型飛機(jī)研制總要求》，系統(tǒng)的TBF成熟期目標(biāo)值為64 h，外場TCT不大于120 min（2 h）。根據(jù)《海軍航空維修質(zhì)量控制系統(tǒng)》生成的“飛機(jī)完好狀況統(tǒng)計(jì)表”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，某團(tuán)在某統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)，TMD為6 d（144 h）。則。如果將系統(tǒng)的可靠度大幅度提高，TBF從64 h 提高到80 h，增加了25%，則=0.35。同樣，將TMD減少25%，由144 h 減少為108 h，則=0.37。

（2）相對(duì)變化率分析。影響AO的各個(gè)因素相對(duì)于AO的變化率，實(shí)際上表示了各影響因素對(duì)于AO的相對(duì)重要程度，表達(dá)式為。相對(duì)變化率越大，表明該因素的的變化對(duì)AO的影響越大，也就越重要。求偏導(dǎo)數(shù)得：

從上式中可以看出，TBF對(duì)AO的相對(duì)變化率最大，對(duì)AO的影響也最大。如果將上例中的TBF增加到16 h，則AO為0.35；如果將TMD減少16 h，則=0.33。

2.2.3 模型仿真

對(duì)于不同的航空裝備系統(tǒng)部件，它的平均修復(fù)間隔時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間均可假定服從某類概率分布，根據(jù)大量資料分析，一般服從指數(shù)分布。而TMD可以認(rèn)為在特定的備件滿足率下服從兩點(diǎn)分布。利用某型作戰(zhàn)飛機(jī)的數(shù)據(jù)，假定備件滿足率為90%，經(jīng)過處理得到MATLAB 仿真參數(shù)的設(shè)置（表1、圖2）。

表1 仿真參數(shù)設(shè)置

圖2 變化仿真結(jié)果

3 結(jié)論

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，從絕對(duì)變化的角度講，如果使用可用度的各項(xiàng)指標(biāo)以同樣的比率提高，平均保障延誤時(shí)間對(duì)使用可用度的影響最大；而從相對(duì)變化率的角度講，在提高同樣數(shù)值的情況下，提高平均故障間隔時(shí)間對(duì)使用可用度的影響最大。當(dāng)然，這只是理論上的分析，只能為航空裝備的設(shè)計(jì)、制造和管理提供一定的參考，而實(shí)際的裝備保障特性分析十分復(fù)雜，除了上述因素以外，還要考慮經(jīng)濟(jì)費(fèi)用、技術(shù)水平及部隊(duì)裝備保障實(shí)際等。