液体火箭发动机产品保证探索与展望

液体火箭发动机产品保证探索与展望
摘要：产品保证本质是通过专业的组织和团队对产品技术风险进行有效识别
与控制，已广泛应用于欧美宇航企业。

近年来，液体火箭发动机发生了多起深层
次质量问题，反映出目前对液体火箭发动机技术风险控制还不够全面系统。

本文
介绍了液体火箭发动机在产品保证方面的一些探索和初步实践。

1.引言
产品保证是针对高风险复杂产品技术特点，结合产品固有技术特性，在产品
研制、生产、交付全过程进行的一系列有组织、有计划的技术和管理活动，采用
一套全面、细致、科学、规范的程序和方法，重点对产品的技术风险进行有效识
别和控制，确保产品可用、可靠、安全，满足要求。

其核心是通过一套完整的工
作体系，依靠权威、专业的组织与团队，对产品全系统、全周期、全要素技术风
险进行有效识别和控制，其中的管理工作也主要是围绕技术风险管控开展。

欧美宇航企业从上世纪80年代推行产品保证模式，实施全要素、全过程的
产品保证工作，很好地解决了宇航多品种小批量的质量管理问题；航天科技集团
本世纪结合自身实际和特点进行了实践，形成较为完善的产品保证工作体系，实
现研制全过程、全要素的风险管控。

液体火箭发动机工作机理复杂、工作环境非常严酷、产品实现过程复杂、可
靠性安全性要求高，其产品质量直接影响运载火箭发射的成败。

近年来，液体火
箭发动机发生了多起深层次质量问题，部分问题还直接导致了运载火箭发射失利，反映出目前对液体火箭发动机高风险复杂产品的可靠性设计与分析手段和条件能
力存在不足，可靠性试验、产品逐级验证不够充分，传统质量管理模式滞后任务
形势和发展要求。

产品保证工作模式的成功经验，值得液体火箭发动机研制过程
中学习借鉴。

为此，我们开展了液体火箭发动机产品保证工作的探索。

二、液体火箭发动机产品保证要素识别
以QJ2171A《航天产品保证要求》标准为主要依据，结合液体火箭发动机研
制特点以及当前面临的主要问题，充分参考和借鉴国内外先进经验，以管理和技
术风险要素为核心，将液体火箭发动机产品保证活动划分为7项要素。

其中产品保证管理和质量保证是管理要素，由独立职能部门组织实施和管理；可靠性、测试性、环境适应性、工艺与材料列为重点专业保证要素，通过建立技
术支撑机构支撑产保工作流程；软件保证要素依托兄弟单位相关专业机构开展产
品保证工作。

三、液体火箭发动机产品保证工作体系
完整的产品保证活动是通过产品保证组织、产品保证队伍、产品保证文件来
实现，并以相应的产品保证专业技术机构和产品保证标准规范来加以支撑，保证
其系统性、权威性、专业性、规范性、独立性。

这五者共同作为液体火箭发动机
产品保证核心能力，其相互间的关系如图所示。

液体火箭发动机产品保证工作体系示意图
其中，产品保证队伍是实施产品保证活动的核心和主体，依据产品保证标准
规范，通过产品保证文件实现产品保证要求的分解、传递、和确认；产品保证专
业技术机构为产品保证活动和产品保证队伍提供专业的技术支撑，同时开展相关
工具方法的研究与应用；产品保证组织负责上述活动和过程的统一管理，确保其
流程规范、统一协调。

同时，产品保证组织、队伍和专业技术机构在统一的组织与协调下，将产品
保证实践过程中形成的知识、经验、成果总结提炼为标准规范，不断健全产品保
证标准体系和文件体系，用于进一步指导和规范实践活动，实现实践—理论—实践的螺旋上升。

四、液体火箭发动机产品保证组织和队伍
液体火箭发动机产品保证组织由领导层、产品保证管理职能部门、产品保证专业技术支撑机构及产品保证队伍等组成。

质量管理部门通过建立顶层制度和产保标准体系，向项目管理组织、研制队伍、承研单位明确产品保证工作要素、流程和机制；产保队伍和研制队伍制定专用的产保要求，项分解目管理组织制定的产品保证大纲和计划，将产保要求在发动机研制全过程贯彻落实。

项目研制队伍和项目管理组织在落实产保各项要求的过程中，定期或不定期向质量管理部门反馈产品保证综合信息，报告产保执行过程中发现的共性问题和重大问题，并提出持续改进建议；
质量管理部门一方面通过技术支撑机构，向项目管理组织和承研单位提供产品保证技术支撑和业务指导；另一方面通过监督、审核等手段，对项目管理组织和承研单位组织落实产保要求的情况进行检查和评价。

同时，根据收集到的信息和产保执行过程中的共性、重大问题报告，组织相关方开展产品保证体系改进
产品保证队伍从具有发动机丰富研制经验的设计、工艺、质量队伍中选拔，是有一定管理职能的专业化队伍。

产品保证队伍以技术风险识别与控制工作为重点，是规范地组织、实施、指导、监督、评价、总结各项产品保证活动的责任主体，对研制队伍进行全面支撑和保障，确保可靠性、环境适应性、测试性、工艺与材料等方面风险得到系统全面的识别和控制。

五、液体火箭发动机产品保证标准体系
按照产品保证要素覆盖性、统一性、唯一性要求，建立三个层次的产品保证标准体系，第一层次标准规定产品保证目标和原则；第二层次标准对应产品保证各要素，规定要素的工作项目及要求；第三层次标准针对二层次标准规定的各工
作项目制定，确保所有产品保证工作项目均有唯一标准支撑，作为落实二层次标
准实施所需要的支持性标准。

六、液体火箭发动机产品保证文件体系
液体火箭发动机产品保证文件分为策划、过程实施和总结三类，作为产品保
证工作执行的载体和形式，共同构成产品保证文件体系。

液体火箭发动机产品保证文件体系框图
策划类文件包括产品保证大纲、要求、计划，实现源头控制。

过程类文件主
要包括过程确认检查单/表，用于实现过程产品保证信息的记录、传递和分析，
实现正向风险控制和预警。

总结文件主要为产品保证总结报告，一般在各级产品
转阶段、交付或出厂等重要节点时编制，评价产品保证活动和产品质量的符合性，确保风险控制的闭环。

七、展望
推进科学规范的产品保证工作，可使质量管理在四方面等到提升：一是通过
系统策划与实施以预防为主的产品保证大纲，实现全过程、全层次、多方位的质
量控制；二是围绕发动机产品技术流程，遵循发动机研制特点和规律实施产品保
证计划，实现质量控制的针对性、有效性；三是在产品保证管理和技术活动中，
切实贯彻相关标准、规范，实现质量控制的规范性；四是在全面开展产品保证管
理的同时，建立专业要素的技术支撑机构，系统、规范的开展重大或共性技术问
题研究和专业技术人才培养，推动专业技术快速持续发展。

目前液体火箭发动机产品保证体系已初步建成，部分液体火箭发动机产品已经实施了产品保证相关活动，也取得了一定成绩；未来2-3年内，期望通过体系完善、组织队伍完备、可靠性保证专业支撑到位、标准/文件体系覆盖、具备自我持续改进能力的液体火箭发动机产品保证体系，确保产品保证要求在发动机产品全生命周期得到有效落实；确保设计正确、验证充分、过程受控和产品可信；实现研制经验固化、教训转化、全面正向风险识别与控制常态化；杜绝已经认识的风险变成问题、已经发生的问题再次发生，提升发动机质量水平。

张磊（1989-），男，陕西西安市人，民族：汉职称：工程师，学历：工学硕士。

研究方向：质量管理。