航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料體系設(shè)計(jì)

方世源、劉鷹、王佳 /北京特種工程設(shè)計(jì)研究院呼凱凱 /航天工程大學(xué)

航天發(fā)射場(chǎng)作為實(shí)施航天發(fā)射任務(wù)的重要依托，為運(yùn)載火箭或載荷航天器提供了全過(guò)程組織、測(cè)試以及燃料加注、塔勤設(shè)施保障等重要條件。歷年來(lái)，航天發(fā)射場(chǎng)以適應(yīng)性及可靠性為牽引，進(jìn)行了多次更新改造和升級(jí)換代，隨之而來(lái)的是技術(shù)資料的數(shù)量以驚人的速度膨脹增長(zhǎng)，但由于目前航天發(fā)射場(chǎng)設(shè)備技術(shù)資料缺少統(tǒng)一的規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致了這些技術(shù)資料來(lái)源不一、種類繁多、數(shù)量龐大、質(zhì)量良莠不齊，不利于統(tǒng)一管理，嚴(yán)重降低了航天發(fā)射任務(wù)的保障效率。本文針對(duì)航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料的現(xiàn)實(shí)情況與問(wèn)題，通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)外其他領(lǐng)域技術(shù)資料建設(shè)現(xiàn)狀，研究構(gòu)建航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料體系，明確全生命周期中各階段的技術(shù)資料要求，達(dá)到規(guī)范各類技術(shù)資料的具體內(nèi)容、格式和編制要求的目的。

一、技術(shù)資料體系發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的定義，技術(shù)資料是指使用與維修裝備所需的說(shuō)明書、手冊(cè)、規(guī)程、細(xì)則、清單、工程圖樣等的統(tǒng)稱。技術(shù)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(yǎng)護(hù)與操作裝備過(guò)程中的法規(guī)性文件，健全完備的技術(shù)資料體系與規(guī)范可以促進(jìn)其成為裝備保障工程的數(shù)據(jù)中樞，提升綜合保障效能。

20 世紀(jì)40 年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多領(lǐng)域或行業(yè)逐步開展了技術(shù)資料體系的研究與設(shè)計(jì)工作，取得了顯著成果，在裝備綜合保障中發(fā)揮了重要作用。

1.美國(guó)空軍技術(shù)資料體系發(fā)展現(xiàn)狀

（1）技術(shù)資料體系層次

美國(guó)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(zé)為核心目標(biāo)，面向基層部隊(duì)使用操作實(shí)際，將其技術(shù)資料體系自上而下劃分為法規(guī)政策層、技術(shù)內(nèi)容層和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層3 個(gè)層次，如圖1 所示。

圖1 美國(guó)空軍技術(shù)資料體系層次

（2）技術(shù)資料體系內(nèi)容

美國(guó)空軍技術(shù)資料體系內(nèi)容主要包括5 類，分別為使用維護(hù)類、限時(shí)類、通用方法程序類、索引類、縮編類，如圖2 所示。同時(shí)，對(duì)每種類型的技術(shù)資料進(jìn)行了內(nèi)容規(guī)范，形成了強(qiáng)大的頂層要求，促進(jìn)各級(jí)各類技術(shù)資料具備良好適用性。

圖2 美國(guó)空軍技術(shù)資料體系內(nèi)容

（3）美國(guó)空軍技術(shù)資料編制過(guò)程

在裝備研制過(guò)程中，裝備制造商制定技術(shù)資料編制計(jì)劃，并按照計(jì)劃進(jìn)行技術(shù)資料的研制與編寫工作。美國(guó)空軍司令部會(huì)授權(quán)裝備部對(duì)裝備制造商的技術(shù)資料編制全過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和審查，確保其完全按照美國(guó)空軍裝備技術(shù)資料體系、法規(guī)及要求開展工作，再經(jīng)過(guò)內(nèi)容符合性審查、密級(jí)確認(rèn)、可操作性驗(yàn)證、出版審查等過(guò)程，最終完成技術(shù)資料的部分配發(fā)。

2.美國(guó)陸軍技術(shù)資料體系發(fā)展現(xiàn)狀

（1）美國(guó)陸軍裝備技術(shù)資料分類

美國(guó)陸軍裝備部將技術(shù)資料統(tǒng)稱為技術(shù)手冊(cè)（TM），將其作為裝備使用部隊(duì)最終收到的唯一配套文件，并規(guī)定美國(guó)陸軍裝備技術(shù)手冊(cè)劃分為操作使用手冊(cè)、維修保養(yǎng)手冊(cè)和零部件組裝手冊(cè)3種類型，為各類技術(shù)手冊(cè)制定了明確的用途和范圍。針對(duì)各類技術(shù)手冊(cè)的編制，美國(guó)陸軍也制定出臺(tái)了一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和要求。

（2）美國(guó)陸軍技術(shù)資料編制標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)陸軍按照其規(guī)定的裝備技術(shù)資料分類，分別制定了專項(xiàng)頂層標(biāo)準(zhǔn)，形成了更具有針對(duì)性和可操作性的標(biāo)準(zhǔn)體系：一是操作使用手冊(cè)編制標(biāo)準(zhǔn)MIL-M-63036A《技術(shù)手冊(cè)：操作員手冊(cè)》；二是維修保養(yǎng)手冊(cè)編制標(biāo)準(zhǔn)MIL-M-63038B《技術(shù)手冊(cè)：部隊(duì)級(jí)直接保障(維修)、中繼級(jí)保障(維修)和通用保障級(jí)維修手冊(cè)要求》；三是零部件組裝手冊(cè)編制標(biāo)準(zhǔn)MIL-M-38807A《技術(shù)手冊(cè)：圖解零部件分解》。3 類專項(xiàng)頂層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了手冊(cè)編制的內(nèi)容要求、格式要求、工作程序、質(zhì)量保證和通用要求等。

（3）美國(guó)陸軍手冊(cè)技術(shù)資料特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)美國(guó)陸軍技術(shù)資料進(jìn)行查閱與梳理，發(fā)現(xiàn)其差別巨大的武器裝備所配套的技術(shù)資料均具有內(nèi)容詳實(shí)、條例清晰、流程順暢、細(xì)節(jié)豐富、配備案例等特點(diǎn)，并且在各類別武器裝備的技術(shù)資料中均注重裝備的組裝、使用、排故等具體工作環(huán)節(jié)，均給出了清晰明確的方法、程序和步驟。以其聯(lián)合制導(dǎo)攻擊武器（JDAM）為例，在維修保養(yǎng)手冊(cè)中明確規(guī)定了檢查、檢驗(yàn)、調(diào)整、對(duì)準(zhǔn)、拆除、安裝、分解、裝配、修理、清洗和測(cè)試等11 個(gè)維修保養(yǎng)工作步驟，并詳細(xì)說(shuō)明了實(shí)施每個(gè)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(fā)射場(chǎng)全壽命管理

航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料體系的構(gòu)建應(yīng)基于航天發(fā)射場(chǎng)的全壽命管理過(guò)程，并結(jié)合航天發(fā)射任務(wù)要求和工作實(shí)際使用需求進(jìn)行綜合考慮。因此，開展技術(shù)資料需求分析，首先要進(jìn)行發(fā)射場(chǎng)全壽命管理流程分析，依據(jù)其各階段具體工作內(nèi)容和需求，形成發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料體系。

我國(guó)當(dāng)前發(fā)射場(chǎng)全壽命管理共包括發(fā)射場(chǎng)論證設(shè)計(jì)、發(fā)射場(chǎng)研制建設(shè)、驗(yàn)收交付和使用維護(hù)4 個(gè)階段。

1.論證設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段一般包括總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)一般與方案論證共同完成，是后續(xù)詳細(xì)設(shè)計(jì)與建設(shè)的源頭，設(shè)計(jì)既要充分利用已有的成熟技術(shù)，縮短研制周期，又應(yīng)有所創(chuàng)新，利用最新的科研成果提高發(fā)射場(chǎng)整體性能，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系到未來(lái)發(fā)射場(chǎng)整體能力，是發(fā)射場(chǎng)建設(shè)的源中之源、重中之重。

2.研制建設(shè)階段

發(fā)射場(chǎng)研制建設(shè)階段主要是將設(shè)計(jì)方案藍(lán)圖變成實(shí)物的過(guò)程，此階段是決定發(fā)射場(chǎng)能否達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期、關(guān)鍵指標(biāo)能否滿足設(shè)計(jì)要求以及質(zhì)量是否滿足規(guī)范的關(guān)鍵所在。此階段較多的工作是工藝設(shè)計(jì)、安裝建設(shè)、調(diào)試運(yùn)行、技術(shù)狀態(tài)固化和外協(xié)件質(zhì)量檢驗(yàn)等。

3.驗(yàn)收交付階段

交付驗(yàn)收階段主要是對(duì)完成建設(shè)并具備驗(yàn)收條件的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)、考核等，此階段較多的工作是齊套性檢查質(zhì)量穩(wěn)定歸零、性能測(cè)試和運(yùn)行試驗(yàn)考核等，并認(rèn)真分析和解決試驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，抓好問(wèn)題的歸零處理和措施落實(shí)工作，完善履歷、技術(shù)說(shuō)明書、操作規(guī)程、備品備件等相關(guān)資料。

4.使用維護(hù)階段

發(fā)射場(chǎng)的使用維護(hù)階段主要是發(fā)射場(chǎng)整體完成驗(yàn)收后，可以支撐開展運(yùn)載火箭合練及發(fā)射的主要壽命階段。此階段主要開展的工作包括發(fā)射支持設(shè)備使用、維護(hù)、維修等，在此過(guò)程中對(duì)技術(shù)資料的需求巨大，是技術(shù)資料體系設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的階段。

三、航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料體系

1.航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料體系設(shè)計(jì)思路

航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料一般由發(fā)射場(chǎng)設(shè)計(jì)單位、設(shè)施設(shè)備生產(chǎn)單位和使用單位三方提供，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)三方的頂層規(guī)劃、要求和管理，造成很多技術(shù)資料不適用、重復(fù)或不完備，無(wú)法發(fā)揮其原有作用。針對(duì)這一問(wèn)題，充分借鑒其他領(lǐng)域技術(shù)資料體系，將發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料類型規(guī)定為規(guī)程類、技術(shù)類和標(biāo)準(zhǔn)類三大類，以全壽命周期管理為依托，按照不同階段對(duì)技術(shù)資料的不同功能需求，開展體系設(shè)計(jì)工作，搭建一套適合航天發(fā)射場(chǎng)特點(diǎn)的技術(shù)資料體系，具體思路如圖3 所示。

圖3 航天發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料設(shè)計(jì)思路

2.按照全壽命周期維度設(shè)計(jì)技術(shù)資料體系

大型復(fù)雜系統(tǒng)或設(shè)備的全壽命周期管理是科學(xué)化管理的突出要求，因此建立大型復(fù)雜系統(tǒng)或設(shè)備配套的全壽命技術(shù)資料體系是保障質(zhì)量與效能的重要手段。

結(jié)合航天發(fā)射場(chǎng)設(shè)施設(shè)備特點(diǎn)，按照其全壽命管理的論證設(shè)計(jì)、研制建設(shè)、驗(yàn)收交付和使用維護(hù)4 個(gè)階段，開展技術(shù)資料體系規(guī)劃設(shè)計(jì)，如圖4 所示。

圖4 航天發(fā)射場(chǎng)全壽命周期技術(shù)資料體系

（1）論證設(shè)計(jì)階段技術(shù)資料設(shè)計(jì)

論證設(shè)計(jì)階段是復(fù)雜系統(tǒng)建設(shè)的源頭，應(yīng)盡可能詳細(xì)、準(zhǔn)確地要求和制定本階段技術(shù)資料。按照發(fā)射場(chǎng)論證設(shè)計(jì)慣例，本階段的技術(shù)資料文件包括地質(zhì)情況調(diào)研報(bào)告、發(fā)射場(chǎng)總體技術(shù)方案、勘察設(shè)計(jì)報(bào)告、可行性研究報(bào)告、通用質(zhì)量特性大綱、環(huán)境分析報(bào)告和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)大綱。

（2）研制建設(shè)階段技術(shù)資料設(shè)計(jì)

著重考慮研制建設(shè)階段的具體工作內(nèi)容，本階段的技術(shù)資料文件包括工藝文件（含關(guān)鍵件、重要件、關(guān)鍵工序、整機(jī)裝配等）、工藝總方案、產(chǎn)品圖紙/圖樣（原理圖、PCB 圖、電裝圖、元件表、接線表；機(jī)械、接口設(shè)計(jì)圖樣）、產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程技術(shù)要求（含裝配、電裝、固封等）、產(chǎn)品物料清單、產(chǎn)品生產(chǎn)基線報(bào)告、驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、外協(xié)產(chǎn)品驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等。

（3）驗(yàn)收交付階段技術(shù)資料設(shè)計(jì)

驗(yàn)收交付階段以驗(yàn)收工作為主，因此這一階段的技術(shù)資料文件包括驗(yàn)收大綱、驗(yàn)收工作細(xì)則、驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、試運(yùn)行記錄、試運(yùn)行報(bào)告、技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)報(bào)告、驗(yàn)收交接清單、產(chǎn)品質(zhì)量證明書、產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題履歷書、技術(shù)說(shuō)明書、使用說(shuō)明書。

（4）使用維護(hù)階段技術(shù)資料設(shè)計(jì)

使用維護(hù)階段占全壽命周期的90%以上，此階段對(duì)技術(shù)資料的需求極大，技術(shù)資料質(zhì)量直接影響發(fā)射場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)效率，航天發(fā)射場(chǎng)在使用維護(hù)階段的技術(shù)資料需求可以分為以下4 類：

一是面向使用和培訓(xùn)的需求，即航天發(fā)射場(chǎng)一線工作人員了解系統(tǒng)或設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)、操作使用方法、安全注意事項(xiàng)等的需求；二是面向日常保障和維修的需求，即非任務(wù)場(chǎng)景下的發(fā)射場(chǎng)維修維護(hù)需求，主要包括故障排除和預(yù)防性維護(hù)工作，具體為目視檢查、使用檢查、保養(yǎng)、定時(shí)拆修和故障排除等；三是面向發(fā)射任務(wù)流程的需求，即航天發(fā)射任務(wù)期間設(shè)備使用和人員操作流程場(chǎng)景下，需要在系統(tǒng)或設(shè)備開展的主要工作，具體包括狀態(tài)檢查、狀態(tài)準(zhǔn)備、設(shè)備自檢、系統(tǒng)聯(lián)試、故障處置預(yù)案、應(yīng)急預(yù)案、運(yùn)行檢查等；四是面向發(fā)射場(chǎng)管理的需求，即對(duì)發(fā)射場(chǎng)設(shè)備種類、數(shù)量、備品備件、供應(yīng)商、保障設(shè)備等相關(guān)信息的管理需求。綜合各類需求，本階段的技術(shù)資料文件包括日常維護(hù)規(guī)范、基本故障檢測(cè)排除手冊(cè)、使用維護(hù)說(shuō)明書、維修手冊(cè)、損傷評(píng)估與修復(fù)手冊(cè)、計(jì)量檢定規(guī)程、圖冊(cè)、工裝工具手冊(cè)等。

完備的發(fā)射場(chǎng)技術(shù)資料是充分發(fā)揮發(fā)射場(chǎng)運(yùn)行能力、提升保障能力、維持長(zhǎng)久運(yùn)轉(zhuǎn)的重要支撐，更可為后續(xù)更新改造提供指導(dǎo)依據(jù)，對(duì)提升發(fā)射場(chǎng)管理水平、綜合保障水平和效能發(fā)揮都具有較大促進(jìn)。本文針對(duì)航天發(fā)射場(chǎng)在設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中缺少技術(shù)資料體系規(guī)范與要求的現(xiàn)實(shí)難題，充分研究借鑒國(guó)內(nèi)外其他領(lǐng)域技術(shù)資料體系設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，提出了基于全壽命管理過(guò)程的技術(shù)資料體系設(shè)計(jì)，明確了發(fā)射場(chǎng)全壽命內(nèi)各階段的技術(shù)資料要求，為后續(xù)綜合保障工作標(biāo)準(zhǔn)化、體系化建設(shè)奠定基礎(chǔ)?！?/p>