某型舰空飞行器延寿研究初探

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年9期   作者:殷献甲
[导读] 某型舰空飞行器随着服役年限增加,现已达贮存期,
        摘  要:某型舰空飞行器随着服役年限增加,现已达贮存期,为了在技术寿命期内保证飞行器的战技术性能,需要结合飞行器延寿的特点进行情况分析,制定有效的策略,确保延寿的质量。基于待延寿飞行器的必要性和现状分析,提出延寿策略,旨在促进我国某防空飞行器延寿的措施提供参考。
        关键词:飞行器;延寿;必要性
前言
        飞行器延寿需要结合飞行器特点,科学制定延寿时机和策略,实现以较小的付出代价保持飞行器有效站技术性能,延长飞行器使用寿命。科学合理的延寿策略有利于节约大量的装备军事经费,缩短延寿周期,延长飞行器服役年限,使战斗力得到相应的持续与保持,有着重要的军事和经济意义,这就需要我们基于现状分析,制定有效的延寿策略。
        一、延寿的必要性
        飞行器服役超过贮存期,性能相对稳定,故障率低。制导精度、其杀伤区、反应时间、可靠性指标等满足现代水面舰艇的近程低空、超低空点防御作战中对飞机、掠海反舰飞行器的拦截要求。由于目前的替代品还没大量生产,且价格昂贵,该飞行器的延寿费用是替代品价格的约40%,因此开展延寿工作是必要的。
        二、影响延寿的主要因素分析
        飞行器由制导系统、引战斗系统、动力系统、电气系统等多系统组成,涉及电子、机械、电气等多种专业,且产品结构复杂,敏感元器件和火工品较多,为保证延寿后的飞行器安全性及可靠性,需要从多方面识别影响延寿质量的因素。                                                                                         
        1.状态不同的影响。待延寿的飞行器基本都经过洞库贮存、技术阵地贮存、修理厂贮存和值班状态等。在贮存期间为了持续保持飞行器的战技术性能,很多是经过基地级、基层级维修,涉及备件置换、海陆运输、飞行器分解、飞行器检查、飞行器检测、飞行器总装和值班服役等过程,这些检查、检修、运输等过程操作对飞行器都有不同程度的影响,可能会造成多重状态存在。飞行器贮存或维修过程所处的温
度、湿度等环境也是影响飞行器状态的重要因素。       
        2.材料老化的影响。老化主要是指材料的特性和内部结构发生了质量的变化,材料的特性就决定了其固有的寿命,它们的性能无法量化,不可控的因素较多,其中影响最大的是非金属材料,比如飞行器发射筒表面油漆、飞行器高温涂层、电缆的绝缘性能、橡胶类垫圈、各类油脂等都会随着使用时间推移,在一定的环境下发生自然老化,缩短其寿命。    
        3.结构件疲劳寿命的影响。疲劳寿命是指结构件因受到各种载荷的作用而产生的疲劳破坏,直至疲劳破坏所作用的循环载荷的次数或时间。因飞行器飞行机动性能要求,飞行器机体各舱段和翼体所受的载荷较大,且载荷的幅值和频率都是不断变化的,这就决定了各舱段、翼体是关键的结构件,延寿过程中需要重要关注。                                      
        4.固体发动机推进剂的应力影响。固体发动机主要由燃烧室壳体、主装药、点火装置和喷管等四大部分组成。固体推进剂是发动机的重要组成部分,还是发动机中性能最不稳定的部分,有着关键性的作用,其性能决定着发动机的使用寿命。在不同的贮存状态下,因外部环境温度变化,发动机壳体和推进剂会受到热胀冷缩的影响,而壳体和推进剂的膨胀系数不同,发动机产生的应力可能会挤压推进剂药柱,发生变形,从而出现空洞或裂纹,会导致发动机因燃烧的不完全性和急剧性,产生的推力与原设计有较大变化,引起飞行器飞行轨道无规律变化,影响目标捕捉,严重时将导致工作的发动机爆炸,发生安全事故。这就很有必要分解燃烧室对装药进行寿命评估。

                                          
        5.火工品安全性的影响。火工品主要是指战斗部,它是一种非常危险的火工品,具有强大的杀伤力,必须确保质量的可靠性。因此,这就需要根据该飞行器火工品技术性能和维护情况,加强飞行器火工品贮存寿命的影响因素分析,正确对火工品可靠性及使用寿命进行评估,提出延长使用火工品的合理延寿措施,保证火工品的安全性和可靠性。              
        6.霉变腐蚀破坏的影响。战备值班时受高温、高湿、高盐雾、霉菌、气压和腐蚀介质的影响,易使飞行器发射筒表面易引起化学变化,导致飞行器发射筒“三防漆”和滚轮都有不同程度的破坏。会使筒体金属材料机械强度降低,甚至会在应力、化学反应作用下,引起金属材料开裂。也会使飞行器上电子元件、电路板、电容等漏电,引起电子电路失去平衡,绝缘性能下降,导致电路短路,造成失效。                      
        7.数据采集量的影响。当前飞行器价格昂贵,一般用于做延寿试验的飞行器比较少,是典型的小件试验,采集的数据少,不利于对整体待延寿的飞行器进行分析和评估。因此,采用科学的试验进行数据进行收集,有利于准确评估。
        三、基于分析制定的延寿对策
        按照某比例数量抽取试验飞行器数目,进行寿命试验研究。对分系统、飞行器机体结构、筒体结构做加速贮存试验、力学环境试验,采集数据,统计分析最长寿命期,确定电子部分、飞行器机体筒体结构件、通电电缆、火工品、固体发动机的延寿方法。制定采取科学合理、经济可行的延寿措施,确保延寿后的飞行器贮存使用寿命达到预定年限。
        1.延寿期间环境的控制。整弹全部要进行反向分解和正向组装,涉及的延寿周期比较长。飞行器进行了反向分解,没有氮气、干燥空气、油脂的保护电子器件、结构件可能会受到潮湿的空气、盐腐蚀,导致性能下降或生锈等,造成质量问题。这就需要针对段级、分系统、结构件、火工部件做好环境的保护控制,加强包装防护。如对电子部件防静电保护、电缆充氮气密封袋防护,设计制作专用周转包装箱。
        2.电子产品:对雷达、驾驶仪等电子产品进行电参数性能测试,更换内部敏感元件、功放组件、高频部件、控制电路、整机电缆,补充温度循环筛选试验和随机振动筛选试验,进行导通、绝缘电阻及电性能检测,符合要求后进行整装。
        3.固体发动机:查看燃烧室和喷管表面有无暴露壳体、划伤、掉块等明显缺陷,不符合规定要求,进行返工处理。对固体发动机药柱和壳体进行CT、超声波检查,如发动机药柱表面完好,且无发动机壳体脱粘异常现象,可以正常使用,反则根据设计定型文件要求进行修理。
        4.飞行器机体结构件:查看飞行器机体结构件,进行外观完好性检查,对重要部位有力矩要求的紧固件和老化的橡胶件、钢丝螺套、弹簧、弹射组件、弹出机构组件更换新件。
        5.整机电缆:对弹上整机电缆进行外观检查,更换有缺陷的电连接器、有损伤电缆,重新焊线、灌封后进行单元测试验证。
        6.飞行器发射筒:检查筒体内部、外部接缝,观察表面是否有锈蚀、裂纹、起泡、漆层变黄的现象,对裂纹处补焊,锈蚀处除锈、飞行器发射筒涂层受损部位局部补漆等处理。对加强框内的锈蚀,灌注清洗剂清洗以尽量减轻锈蚀程度,向加强框内灌注底漆、面漆,增强防腐能力。清理导轨槽锈蚀部分,涂覆保护剂。飞行器发射筒电气紧固件价格低廉、用量比较少,从经济价值上考虑,应对飞行器发射筒电气的橡胶件、紧固件、易损件、电缆全部更换。
        7.试验验证:试验验证是检查飞行器延寿质量的重要方法,通过采集数据并科学评估,得出延寿质量数据。该型飞行器延寿涉及工艺的范围广、要求高、难度大,工艺方面会涉及电装、钳装、涂漆、测试、火工等专业,是个系统的大工程,需要策划试验办法进行验证,如抗跌试验、GLYS试验、气密试验、DGTGX检查试验、GJ对接试验,以进一步验证结果是否达到延寿预定值。
        结束语
        综上所述,从某型号飞行器延寿措施的实现目标出发,进行延寿的可行性分析探讨,结合待延寿飞行器的具体特点分析影响延寿因素,提出了切实可行的延寿措施,可为某现役舰空飞行器延寿工作提供技术支持,对实施开展延寿工作具有重要的意义。
参考文献:
[1]董大为.关于导弹延寿技术评定的研究[J].数字化用户,2014,(23):54.
[2]曹兆礼,张管飞.陆军战役战术导弹延寿探讨[J].湖北航天科技,2003,(3):13.
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