中国人民解放军第四八零八工厂军械修理厂
摘要:基于反舰导弹维修性试验样本量确定方法的改进,则是从维修检验的角度,提高反舰导弹的维修检验与分析水平。考虑到反舰导弹系统设备的价格比较昂贵,且模块化程度比较高,所以,在维修性试验中,不适宜设置过多故障样本,因此,结合反舰导弹的维修性试验与评定标准,对维修性试验样本量确定方法进行改进,可提高维修性试验方法的可操作性,并降低试验成本,缩短反舰导弹的试验周期,旨在提高反舰导弹维修性试验分析水平。
关键词:反舰导弹;弹性维修性试验;样本量
引言:反舰导弹的作战性能逐渐提升,所以,维修性试验分析,则是从单一性能到综合效能转化,从而适应现代作战要求。装备维修是保持、甚至提高装备战斗力的重要因素,所以,分析维修性试验以及评定,对反舰导弹的研制、生产、使用阶段的维修性工作项目,并对反舰导弹的设计缺陷进行识别与维修,可提高反舰导弹的维修性,并检验反舰导弹的维修性是否满足规定的要求。因此,结合反舰导弹的实际情况,对维修性试验样本量的确定方法进行改进,提高反舰导弹维修性试验分析的综合水平[1]。
1反舰导弹维修性试验指标分析
反舰导弹等武器装备具有先天的维修性,所以,在对反舰导弹维修性试验进行分析中,则需要从反舰导弹战斗性能的角度,对维修性试验样本量进行控制,对提高反舰导弹维修检验水平有促进作用。在反舰导弹维修性试验中,结合反舰导弹的成本,可从维修活动以及维修检验分析的角度,对反舰导弹的维修过程、故障处理等进行优化,对提高反舰导弹的维修处理水平有促进作用[2]。
反舰导弹的维修性定量指标是以导弹平均修复时间为基础,在规定的条件向以及时间内,反舰导弹可在任一规定的维修级别上,分析修复性维修所用时间与被修复产品的故障总数之比[3]。利用反舰导弹故障排除的实际时间的平均值,可对反舰导弹的维修性试验过程进行检验u分析,在确定样本量的过程中,要求样本量不少于30,但是,考虑到反舰导弹本身属于昂贵装备,且大多采用模块化设计,人为故障对反舰导弹装备会产生损害,且设备组成单元相对比较少,如果讲大量样本分配到单元上,对反舰导弹的故障设置会产生直接的影响,也会增加维修性试验成本,并影响维修性试验的进度。为解决这一问题,在反舰导弹维修性试验分析中,则从维修性试验与评定的角度,对维修性试验方法进行改进,提高维修性检验分析的可操作性以及综合维修检验水平[4]。
2反舰导弹维修性试验分析
2.1常用维修性试验方法
在反舰导弹维修中,以GJB2072-94维修性试验与评定的试验方法为中心,对反舰导弹的平均修复时间进行定量检验,具体流程如下:
维修时间要绝对服从对数的正太分布,对数方差是已知状态,并通过查询资料或者历史经验,获得对数方差的估计值。
维修时间平均值以及不可接受值可按照合同规定进行计算[5]。
同时控制承制方风险、订购风险等,并通过协商确定。
结合上述使用条件,在进行假设与分析中,可通过假设检验进行描述,原假设是当维修时间均值与接受值一致时,可以以高概率接收。反之,维修时间均值与不可接受值相等时,可高概率拒收。假设维修时间浮动对数的正太分布,则可以计算对数的均值以及方差。因此,均值可以表示某一时间段的接受概率,并按照上侧规格线设定检验假设:
在上述公式中,Pn为均值为u时的接受概率,结合样本均值的中心极限定理可获得以下公式:
2.2样本量确定方法的改进
以GJB2072-94为标准,反舰导弹维修时间服从对数正太分布,作业样本量的计算公式如下:
在上述公式中,u0为反舰导弹平均修复时间的可接受值,u1为反舰导弹平均修复时间的不可接受值,α为承制风险,试品维修性参数的期望值小于或者等于可接受值,可表示为被拒收的概率。Β为订购方风险,可利用受试品维修性参数的期望值大于或者等于不可接受值而被接受的概率[6]。在国际标准中,可以通过双方风险率0.05计算,但是要求所用的样本量不小于30。对应标准正太分布的下侧概率P的分位数如下:
表1 常用的正态分布分位数
P | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
Zp | -2.33 | -1.65 | -1.28 | -1.04 | -0.84 | -0.52 | -0.25 | 0 | 0.25 |
P | 0.75 | 0.8 | 0.85 | 0.9 | 0.95 | 0.99 | | | |
Zp | 0.67 | 0.84 | 1.04 | 1.28 | 1.65 | 2.33 | | | |
2.3改进的样本量确定方法
结合反舰导弹的实际情况,在MTIR指标分析中,则可通过不同风险,对样本量进行计算与分析,不同风险的样本量如下:
表2 不同风险的样本量
Α=β | N |
0.05 | 65.792 |
0.1 | 39.594 |
0.15 | 26.137 |
0.2 | 17.052 |
0.25 | 10.848 |
在n不是整数的情况下,将其归整为较大整数。结合上述数据可以发现,按照上述标准的方法选取0.05,则需要66个试验样本,这并不适用于反舰导弹的维修性试验,试验样本数量过多,则会增加试验成本,对实验进度会产生追的影响。从样本n的角度进行计算,在指标以及检验分布相对确定的情况下,样本量的大小与双方的风险有直接关系。大量设置人为故障,对反舰导弹装备的应用会产生追的影响。减少样本量,会增加双方的风险。结合反舰导弹武器维修性试验分析过程,在保证双方风险相当的情况下,α、β不大于0.3是双方可接受的风险水平。因此,可以以0.24、11为固定样本数的方案[7]。
3维修样本的分配
在对维修样本进行检验与分析中,为保证反舰导弹试验分析的统计决策具有代表性,可从维修作业的角度,对反舰导弹的修复性维修试验进行优化,并通过自然故障所产生的维修作业以及模拟故障产生的维修作业,对装配过程进行优化,可提高维修分析与统计的综合水平[8]。采用固定样本量的试验方法进行分析中,则可以利用按比例分配抽样的方式,对维修作业过程进行分配,总样本量可根据每个分系统的故障率分配到各个分系统中,通过故障分摊率(单元故障率与装备总故障之比),确定单元的维修作业样本数。在反舰导弹分析中,可从雷达、捷联惯导、高度表、综控机、舵系统的失效率等进行计算,分别为1/9.1、1/9.9、1/16.5、1/17.7,确定修复任务的子样本为11,并将11次模拟故障分配到各个分系统的失效分摊率的计算中,失效分摊率计算如下:
维修作业样本的分配如下:
表3维修作业样本的分配
系统设备组成 | 固定样本数n=11 | |
分配的验证样本数 | 分配的预选样本数 | |
末制导雷达 | 3 | 12 |
捷联惯导 | 3 | 12 |
高度表 | 2 | 8 |
综控机 | 2 | 8 |
舵系统 | 1 | 4 |
在对反舰导弹维修性样本量进行确定与分析中,则需要从维修成本、维修可行性等角度进行分析,根据故障难易程度,对反舰导弹的常见故障进行综合处理,可提高反舰导弹的故障检修与处理水平。控制反舰导弹维修性试验样本量,可降低反舰导弹的维修训练成本,并达到维修活动模拟与训练的目的。因此,在实际试验的过错衡中,则需要根据反舰导弹的不同故障进行模拟与检验,提高反舰导弹的维修活动训练水平。
4反舰导弹维修性试验作业的实施
4.1不同故障的模拟与检验
当自然故障所进行的维修作业次数不足的情况下,可通过对模拟故障所进行的维修作业系数进行补足处理,在这一过程中,为缩短试验时间,可从供应商、使用方的角度,从模拟故障的角度进行维修作业样本选择。结合分配的样本数,随机抽取维修作业进行试验,通过人为方法进行故障的模拟,可对不同类型的装备可采用不同的模拟故障方法进行处理,根据故障模式以及原因进行分析。第一,通过故障件代替正常件的方式,模拟零件的失效以及损坏等。第二,接入附加的或拆除不易察觉的元件,模拟安装错误以及元件丢失等情景。第三,故意造成元件失调变位。在模拟反舰导弹故障中,要尽可能的接近自然故障,基层级维修,并以常见故障模式为主,对可能危害人身安全以及产生安全故障的故障类型不能进行模拟。在模拟故障的过程中,则需要从故障模拟与检验的角度进行综合处理。4.2故障排除
在对反舰导弹维修性试验进行分析中,则需要从故障排除异己故障分析的角度,对不同故障进行排除,并准确记录维修时间。在完成故障检测、隔离、拆卸、换件或者修复原件、安装以及调试检验中,可从维修活动拓展的角度,对维修作业进行优化。在故障排除与处理的过程中,则需要对故障排除过程以及故障排除工艺应用等角度进行分析,对反舰导弹的故障处理水平提升有促进作用。通过维修方案固定的维修级别,对故障维修过程以及故障范围等进行控制,可提高故障检验分析的综合水平。在故障维修技术的实际应用中,可利用外部测试的方式,对故障作业过程进行优化,提高故障处理的综合水平。在对反舰导弹维修性试验进行分析中,则从诊断时间的角度进行分析,具体的计算公式如下:
Mcti=诊断时间+拆卸故障单元时间+更换故障单元时间+重新装配时间+检验时间
在上述公式中,Mcti为故障样本,在对故障处理过程进行分析中,则需要从维修时间以及故障排除处理的角度进行优化,提高故障处理的综合水平。通过故障检验与分析,提高故障处理的综合水平。
表4 维修性试验时间
项目 | 拔插头 | 导弹下架 | 拆卸 | 安装 | 导弹上架 | 接插头 | 测试 | 总计 |
雷达 | 112 | 98 | 130 | 132 | 102 | 121 | 1315 | 2010 |
雷达 | 96 | 100 | 120 | 130 | 104 | 127 | 1307 | 1984 |
雷达 | 101 | 95 | 124 | 126 | 160 | 130 | 1317 | 1984 |
惯导 | 99 | 101 | 162 | 167 | 163 | 130 | 1305 | 2067 |
惯导 | 116 | 100 | 160 | 161 | 166 | 131 | 1318 | 2092 |
高度表 | 108 | 97 | 210 | 218 | 162 | 125 | 1312 | 2172 |
高度表 | 109 | 103 | 207 | 215 | 166 | 127 | 1310 | 2177 |
综控机 | 92 | 100 | 546 | 550 | 160 | 130 | 1306 | 2824 |
综控机 | 97 | 102 | 540 | 547 | 159 | 123 | 1302 | 2810 |
舵放 | 100 | 98 | 160 | 162 | 162 | 128 | 1316 | 2066 |
舵放 | 102 | 100 | 165 | 163 | 164 | 124 | 1310 | 2068 |
在对反舰导弹维修性试验样本方法的实际应用进行分析中,则需要从反舰导弹分系统的维修时间、故障分类等角度进行综合分析,有助于提高反舰导弹故障排除与分析的综合水平。
5案例分析
在对反舰导弹维修性试验样本量确定方法进行改进与分析中,则需要从故障数据分析以及继电器寿命试验的角度,对试验故障进行检验与分析。在对故障数据进行统计与分析中,具体数据分析如下:
表5 故障数据分析
序号 | 故障时间 | 中秩 | 序号 | 故障时间 | 中秩 |
1 | 92 | 3.41 | 2 | 130 | 8.31 |
3 | 233 | 13.22 | 4 | 260 | 18.12 |
5 | 320 | 23.02 | 6 | 325 | 27.93 |
7 | 420 | 32.83 | 8 | 430 | 37.74 |
9 | 465 | 42.64 | 10 | 518 | 47.55 |
11 | 640 | 52.45 | 12 | 700 | 57.36 |
13 | 710 | 62.26 | 14 | 770 | 67.17 |
15 | 830 | 72.07 | 16 | 1010 | 76.98 |
17 | 1020 | 81.88 | 18 | 1280 | 85.78 |
19 | 1330 | 91.69 | 20 | 1690 | 96.59 |
在对反舰导弹维修性试验样本量确定方法进行分析中,则可通过对反舰导弹的规定状态、装备运行以及故障排除方案等进行优化,通过反舰导弹的可靠性、维修性分析,可确定反舰导弹维修时间,在对维修样本数量进行控制后,可降低反舰导弹维修性试验成本,并提高维修训练的综合水平。以少量的样本给出准确的结果,并对反舰导弹维修活动进行优化,从维修性与通过维修活动分析,避免反舰导弹故障问题,可纠正故障处理的有效性,结合n=11这一样本量的确定方法,可解决反舰导弹的故障检修与活动训练等问题。维修性与通过维修活动防止故障,纠正故障的相对难易程度与经济性有关。因此,综合各种文献中维修性定义的内容,并加入经济性的思想,可将维修性定义为:产品在每一个规定地维护和修理级别,使用规定的程序和资源,当具有规定的技能水平的人员进行维修时,保持或恢复到规定状态所需时间和资源的相对难易程度和经济性。
结论:提高反舰导弹试验质量,减少试验费用、缩短试验周期,以此为目标,对反舰导弹维修性试验进行分析,对提高反舰导弹维修性试验分析的可操作性以及应用效果有促进作用。加强维修性试验与评定工作,对提高反舰导弹鉴定水平有积极作用。加强维修性试验与评定工作,可有效保证反舰导弹武器装备的质量,对武器装备使用与作战等具有重要意义。结合反舰导弹的维修样本量确定方法,并对导弹为期系统可靠性进行分析,在故障数量较少的情况下,对反舰导弹的风险确定样本量,改进试验样本量,缩短反舰导弹的维修试验周期,降低试验成本,有助于提高反舰导弹维修性试验的可操作性,助力反舰导弹的维修与检验。
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