21 世纪国外武器装备可靠性维修性保障性发展趋势

21世纪国外武器装备可靠性维修性保障性发展趋势

1、引言

在现代高技术局部战争中，为了赢得战争的胜利，必须发展高新技术武器。这些武器不仅必须具有精确打击能力和威慑能力，还必须具有良好的战备完好性和任务成功性，以及良好的机动性和快速出动能力。从90年代初发生的“海湾战争”到1999年历时78天的“盟军行动”的高技术局部战争表明，可靠性、维修性和保障性(R&M&S，包括测试性和安全性)是提高武器装备战备完好性和出动强度的基础，也是改善武器装备快速出动能力和机动性的有力保证。R&M&S是武器装备形成战斗力的前提条件，也是提高武器装备战斗力的“倍增器”。21世纪的武器装备的性能和复杂性将会迅速提高，特别是信息技术、微电子技术和微机电技术的飞速发展，对R&M&S的发展将产生深刻的影响。R&M&S将面临新的挑战，同时也面对新的礼遇。21世纪的R&M&S技术将是提高武器装备战斗力的一种更加经济有效的工具，为更快、更好和更省地研制、生产、使用和保障满足21世纪军事需求的新一代武器装备提供强有力的技术支持。

2、20世纪的回顾

从50年代初美国国防部成立“军用电于设备可靠性咨询组”(AGREE)，有组织有计划地开展可靠性研究至今已有近半个世纪。R&M&S工程学科不断成长、壮大，走过了工程化、标准化、制度化和CAD化的发展历程，成为一门综合性基础学科，并构成系统工程的一个重要分支。R&M&S工程学科的发展大致经历了如下几个阶段。

2.1 50年代初期至60年代中期

本阶段的特点是，可靠性工程兴起，形成一门独立学科并在导弹及军用电子设备型号研制中得到应用，实现工程化。

在这个阶段中，资本主义经济得到迅速发展，特别是从朝鲜战争中吸取的经验教训，以美国为代表的工业发达国家，以军用电子设备(当时指电子管设备)的可靠性为切入点，有组织有计划全面地开展可靠性研究，把可靠性技术运用到导弹和军用电子设备的研制中，取得了明显的效果。1957年美国国防部发表的AGREE报告，奠定了可靠性工程的基础，并在60年代发展的“民兵”导弹及军用雷达等大量的装备中得到工程应用，实现了可靠性工程化的发展。

2.2 60年代后期至80年代初

本阶段的特点是，维修性工程得到军方重视，与可靠性工程的发展并驾齐驱，R&M技术经过装备型号应用，发展了一套R&M军用标准，实现了标准化。

1957年发布的AGREE报告经过在导弹等武器装备中的应用，取得了丰富的经验，并与维修性一起逐步发展成一套军用标准、规范与手册，如MIL-STD-785B、MIL-STD-470、MIL-STD-781等一套包括R&M管理、分析设计和试验的军用标准体系，以指导武器装备R&M的发展，实现了标准化。

2.3 80年代中期至2000年

本阶段的特点是，随着军用电子设备的飞速发展，以及武器装备复杂性的提高，测试性从维修性独立出来，并与保障性一起引起军方的重视，把R&M&S作为提高武器装备战斗力的“倍增器”、降低寿命周期费用的有效途径。同时，R&M&S实现了制度化和CAD化。

80年代初，美国国防部首次颁发指令DODD5000.40“可靠性及维修性”，把武器装备采办中的R&M管理以国防部指令的形式加以规定。随后又颁发DODD5000.39“系统和设备综合后勤保障的采办和管理”、DODD5000.36“系统安全工程与管理”等，使R&M&S形成制度化。80年代中期，美国空军制定的R&M2000年行动计划提出了通过提高R&M&S水平来实现提高战斗力、降低战斗保障设施的易损性、减少运输要求、减少人力、降低费用等5项目标。

90年代初期以来，计算机技术突飞猛进的发展、计算机辅助R&M&S设计、分析和管理得到广泛应用，CAD技术以及并行工程在武器装备采办中的应用，开始出现R&M&S的综合化、自动化、智能化和军民两用化势头。

3、21世纪的发展趋势

根据当前国际形势发展的趋势，进入二十一世纪之后的相当长时间内，世界仍将处于多元化的格局，小规模的局部战争也将不断发生。21世纪的武器装备仍将强调全寿命、全系统和全费用管理；以信息技术为龙头的高新技术仍将突飞猛进地发展；武器装备的费用仍将是制约装备发展的主要因素，军民用市场的需求对进入二十一世纪的R&M&S工程将提出新的挑战，同时也会带来新的机遇，更快、更好和更省的市场需求将促使R&M&S向着综合化、实用化、信息化、仿真化、智能化、微观化和军民两用化方向发展。

3.1 综合化

综合化是R&M&S发展的主要趋势。随着科学技术的快速发展，各种技术相互渗透、相互影响，特别是CAD技术和IPPD的广泛应用，全面促进了现代武器装备设计、制造、维修和保障过程的综合化，出现了多学科综合设计，即充分利用多学科(各子系统)之间的相互作用所产生的协同效应获得整体性能最优的装备。在工程设计综合化的环境下，进一步带动了R&M&S向综合化的方向发展，包括R&M&S设计分析综合化，如可靠性、维修性和保障性的综合设计分析，FMEA与潜在通路综合分析；R试验综合化，充分利用研制试验、增长试验、环境试验和鉴定试验的试验信息评估产品的可靠性；后勤保障和诊断综合化，即综合后勤保障和综合诊断，通过综合诊断实现设计、生产和维修的测试综合化；硬件软件综合化，对硬件和软件可靠性进行综合分析；R&M&S信息综合化，建立武器装备综合数据系统，使订购方、使用方、主承制方和转承制方的各种设计、生产、使用和保障信息(包括R&M&S信息)综合利用和共享。

3.2 实用化

尽管美国从今年起到二十一世纪初的国防预算将会逐年增加，但是为了维持一支“老龄化”的装备(大部分军用飞机已服役20~30年)、其维修费用、备件费用将会显著增加，例如用于F-16和KC-135飞机发动机基地修理厂的费用每年分别增加21.7%和28%。作为促使降低装备使用和保障费用的R&M&S新技术的应用，也会受费用的制约。因此，在下一代的武器装备发展中，如FMECA、FRACAS、FTA、高效环境应力筛选、研制与增长试验、高加速寿命试验或可靠性强化试验、BIT技术、健壮设计技术等一批经济有效的实用R&M&S技术，将会得到更广泛的应用和进一步发展，新的实用化的R&M&S技术也将出现。

3.3 自动化

自动化是R&M&S发展的一个重要趋势。随着CAD和CAE技术日益广泛应用，以计算机为中心的R&M&S 设计与分析自动化将改善21世纪武器装备R&M&S设计和分析的质量，缩短研制周期，提高R&M&S水平；故障检测与诊断自动化以及维修与后勤保障的自动化将会大大改善装备的保障能力，缩短保障时间，提高