雷达装备的可靠性增长方法

点赞:25523 浏览:118169 近期更新时间:2024-03-09 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要】论文结合笔者的研究经验,分析雷达装备可靠性增长的一般规律,并针对性的提出增长方法,以提升其应用的水平,保证雷达装备的高效运行.

【关 键 词】雷达装备、可靠性、增长

雷达的应用水平和雷达的设计性能和可靠性有着直接的关系,雷达装备的可靠性影响雷达作战的生存力和实际效能,由于关乎作战性能,各国对雷达的可靠性研究都投入很大.虽然我国的雷达装备的可靠性水平得到了较大的提升,但是整体可靠性的保障水平和西方发达国家还有一定的差距.雷达装备的性能不稳定、设备的耐用度不足、抗高温、高盐、高湿、高腐蚀、冲击等都有一定的不足,导致雷达整体的性能偏低,因而研究雷达装备的可靠性增长方法对于提升整体的使用性能具有积极的意义.

1雷达装备可靠性增长的分析

一般的研究发现,与其他的武器装备一样,雷达设备的成熟期要晚于其固化期,在性能设计定型后,雷达设备的可靠性不能达到成熟期的设计指标,其在性能增长符合锯齿形的曲线顾虑,如下图1所示.

雷达装备在研制、设计、制造、安装、使用等不同的阶段其可靠性的增长都有所不同,因而一般在制造设计之初,就要制定雷达装备可靠性增长的目标和计划,通过将各阶段雷达可靠性增长的要求进行量化,并在大量的实验和故障信息的前提下,获得改善可靠性的具体方案,使可靠性的增长尽量长效、经济,方便设备可靠性、稳定性的长效化,以提升其使用的性能.

雷达装备可靠性增长的方法一般分为两大类,其一是通过专门的可靠性增长实验,在实验中验证雷达的性能,并发现设计中存在的缺陷,通过研究针对性的措施来实现纠正和改善的目的;其二是收集产品各个阶段的故障信息,进行归纳、分析、总结,并研究其弱点,然后采取针对性的改善措施.

2专门的实验达到可靠性增长的目的

由于雷达装备在设计中存在着缺陷,通过专门的实验可以在短时间内发现产品潜在的缺陷,通过严格控制整个实验的过程,分析、改进产品中存在的不稳定因素,与依靠使用等待雷达装备达到成熟期相比,此类方式可以在短时间内发现产品的不足,进而采取针对性的改善措施,具有良好的效果,其步骤如下所述:

(1)实验环境剖面的确定:在实验的环境下,雷达装备会随着时间的迁移有所变化,实验的环境因素在不同的时间也会有不同的表现,如试验中的温度、湿度、电、振动等应力条件,可以模拟雷达装备实际使用的环境,而环境因素考虑的越周全,实验的科学性越强,所得到的数据也就越全面,实验环境的剖面要经过雷达装备的任务剖面和寿命剖面进行转化,可以对试验期间的应力进行控制和检测,确保试验的有效性和充分性.

(2)可靠性增长模型的选择与确定:可靠性增长模型一定程度上反映了可靠性的变化规律,可靠性增长模型也是评定装备在变动中任何时刻的可靠性状态,当前最为常用的可靠性增长的模型有AMSAA和杜安模型,其中AMSAA模型数学定义及公式为:产品在时间区域0-t内的累积故障数N(t)服从非齐次方程:E[N(t)]等于at1-m,其对MTBF进行点估计的精度比较高,可以给出区间估计;而杜安模型的产品的累积故障率N(t)与累计试验时间t呈函数关系:

LnN(t)/t等于Lna-mLnt或N(t)等于at1-m,其优点是形式直观,便于制定增长计划.而如果采用AMSAA模型和杜安模型能够取得更好的效果.

(3)增长实验中故障的处理:雷达设备的故障原因和机理分析是提高可靠性的关键,实验前要建立失效报告,对实验的产品进行故障模式和危害性分析,确定故障发生的判别准则,明确处理的办法和程序,其主要的步骤包含:实验过程中的故障应进行记录,失效的零件及时更换,以便可以继续实验;所有排查出来的故障都应纳入FRACAS;当分析出具体的元器件或零部件时,进行失效分析;在产品的设计环节之前进行有效性验证.

3积累故障信息达到可靠性的增长

单纯的依靠专门化的实验来达到可靠性增长的效果有限,尤其是对于一些复杂程度高的设备,而实验过程中需要耗费大量的资源,分析可靠性的薄弱环节,改进设计,提高整体的可靠性,故障信息的主要分析主要包含以下的步骤:


(1)外部资料参考:经验性的数据可以对雷达装备的故障起到很好的参考,例如技术文献、经验、历史数据等,这些数据来源于雷达装备之外,可以起到很好的参考作用.

(2)研制过程中的故障信息:研制过程中的实验包含设计实验、性能实验、环境适应实验、互换性实验、安全与运行实验、连续性的实验等,这些专项的实验中可以收集大量的故障信息,而合理充分的利用这些故障信息,对这些信息进行处理,可以有效的改善雷达的性能.

(3)生产使用中的故障信息收集:雷达装备的最为直接的目的是投入使用,而实际使用的环境因素又是很难完全模拟的,因而在实际的生产和运用中发现设备的故障信息,在雷达装备的生产过程中,尤其是安装使用中所暴露出来的缺陷,是从真实环境中发现的,能够直接的反应故障问题所在.在雷达设备的寿命周期内的不同阶段,针对自身的特性和可靠性增长的效费比进行分析,设计阶段有许多未知的因素难以发现,因而后期的使用雷达的性能趋向成熟,改善的效果更具有针对性.

4二者增长方法的结合

单纯的依靠某一种增长方法具有局限性,专门化的实验方法可以对设备的故障进行预先性的分析改善,通过专项的实验发现存在的问题加以改善,但是实验方式难以模拟实际复杂的应用环境,因而此类可靠性的增长方法对实际应用的局限性较大;而鼓掌信息收集的增长方法着重于生产与使用的故障信息收集,可以克服实际使用中环境因素复杂的特点,但在预先性的故障判断有一定的局限性.因而结合专门化的实验方法和故障信息收集的增长方法可以弥补相互之间的缺陷,在实际使用中具有更加现实的意义.

5结束语

我国的雷达装备的可靠性水平有待提高,而研究其可靠性增长的方法可以为性能的提高提供理论支持,深入的研究值得进一步深入,以提升雷达装备的使用性能,拓展研究深度.