理论教育 自动武器弹药研制程序优化方案

自动武器弹药研制程序优化方案

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:每个阶段都有明确的要求和具体的工作内容,只有在完成本阶段全部工作后,才能转入下一阶段,下面介绍弹药研制试验程序。型号论证对于决策机构已确定或有某种意图要求研制的武器弹药,第一步是战术技术指标的论证。因此,工程研制一般分为初样机和正样机两个程序进行,目的是增加一次评审,以便尽早发现问题,及时纠偏。

自动武器弹药研制程序优化方案

随着科学技术的发展和现代战争的需求,对武器和弹药会提出各种新的使用要求,促使武器和弹药不断地改进或更新。按我国现行规定,一个新产品从无到有,要经过五个阶段,即方案论证、设计方案论证、工程研制、设计定型和生产定型,见表1.3.1。每个阶段都有明确的要求和具体的工作内容,只有在完成本阶段全部工作后,才能转入下一阶段,下面介绍弹药研制试验程序。

1.方案论证

好的论证报告要求论点明确、论据翔实,达到必要性和可行性的统一。论证工作分为两部分,一是为供领导机关决策进行的研制任务论证,二是设计方案的论证。

(1)研制任务论证

设计任务一般是由轻武器论证部门经过充分论证后形成论证报告,报请上级领导机关批准后提出来的。

(2)宏观论证

主要任务是对我国轻武器发展方向、规划和装备体制的论证,根据现代战争的特点和国家总体战略,提出轻武器研制的规划和路线图。轻武器装备体制不是只从步兵一个兵种来考虑,而是要求从全军装备系统来制定。

宏观论证不只是定性的,也包括定量的内容。其中,“预测”是一项十分重要的任务,其对轻武器发展的近期、中期和远景规划的决策有直接影响。

(3)型号论证

对于决策机构已确定或有某种意图要求研制的武器弹药,第一步是战术技术指标的论证。在论证中,战术使命是前提,总体设想是核心,战术技术指标是保证。总体设想是在当代科技发展水平条件下由主要战术使命决定的,而战术指标则是总体设想的具体体现。论证的深入程度主要体现在战术与技术的结合上,体现在战术必要性与技术可行性的协调、统一上。所有指标都是先进的,不一定是最佳的论证结果,因此,有时需要“折中”和平衡。

(4)论证成果的评定

论证研究成果大多以论证报告、专题报告、咨询报告、调查(考察)报告、试验报告、信息分析报告等“软件”形式出现,一部分软件可以显现出经济效益,如某种武器弹药论证方案已转入型号研制并投入生产使用,但相当多的软件只有在决策机构认可、采纳后,才能产生效益。

2.设计方案论证

设计方案论证就是把战术技术指标转化成一种技术可行的设计方案。所谓论,就是全面分析该弹药的作战使命及战术技术指标的内涵,科学地分析主要矛盾所在及突破口;所谓证,就是对构思的技术方案进行理论可行性分析和样品的试验验证。这就是在论证报告中所写的《对战术技术指标的分析和主要关键技术》《拟采取的技术措施和初步形成设计方案概述》及《技术措施实施效果和存在问题》等内容。就枪弹而言,这段工作所需时间较长,工作量较大,论证的充分与否将直接影响后续工作的顺利进行。为此,对初步设计进行认真的评审后再投入施工是非常必要的。

1.3.1 表产品研制过程质量控制程序

续表

战术技术要求包含战术要求和技术要求。其中,战术要求体现了该弹药所担负的作战使命和战术任务,如有效射程、威力、射击精度、直射距离、弹道一致性、枪弹重量、药温系数及射击可靠性等;技术要求是为实现战术要求而采用的技术措施,如口径、初速、膛压、弹头重量、枪口冲量及勤务性能等。所以,设计方案的论证首先应满足战术性能要求,而战术要求是通过外弹道设计而实现的。可见,新产品论证应从外弹道设计开始,并以外弹道设计的输出参数(如口径、弹道系数、弹形系数、初速、弹头基本结构)来指导原理样机结构设计和内弹道设计。

外弹道论证的输出结果是对型号产品进行总体布局设计,需利用所学专业知识和实践经验进行技术方案设计,在多种能满足战术技术指标的方案中进行优选,并作为重点研究发展对象。方案优选的原则是:照顾主要战术指标,兼顾其他指标;处理好外弹道性能需求与内弹道可行性的关系,做到协调一致;考虑结构设计与工艺可行性的关系。同时,所选择的方案应有一定的先进性、新颖性,并具有较强的技术进步亮点和特色。

方案阶段的必要试验是对技术方案可行性的初步验证,也是最终方案取舍的重要依据。由于此阶段的参试样品不止一种,且样品制作手段也不完善,设计上未经优化,试验带有探索性、模拟性、偶然性,故应慎重对待有关试验结果。对每一组试验数据应经过数理统计的科学处理,获得更接近真实情况的结论,并对每个参试样品的潜力做出科学的评估,以指导方案的进一步优化和最终选择。

3.工程研制

工程研制就是把方案阶段形成的原理样机,经逐步改进,使之能满足战术技术要求,且其技术性能得以固化的研制过程。为了使产品设计定型试验一次通过,不留隐患,要求所发生的技术问题尽可能全部解决。因此,工程研制一般分为初样机和正样机两个程序进行,目的是增加一次评审,以便尽早发现问题,及时纠偏。

(1)初样机研制

初样机研制是优化产品结构、确定设计参数、解决重大技术问题的重要阶段,其研究方法是通过对技术方案的试制、试验,发现问题并解决问题。

1)样品试制

在经过工装、材料、加工设备准备后,即可投入样品试制。在试制过程中,设计人员应深入现场,并充分发挥操作者的作用,按设计要求认真加工样品,使每个零件或部件都达到原设计试图达到的水平,不可随意改动设计要求。如此强调这一过程是为了从试制中发现设计的合理性及原计算尺寸、重量等的准确性,如发现设计上的问题,需经慎重考虑后,及时修改产品设计图纸;如发现工装设计问题,应及时修改工装图纸。所有设计修改后,应在图纸上加以标识,以便追踪。样品试制不是一次完成,需经两次或多次才能达到设计合理状态。特别注意的是,在样品试制过程中,设计人员应详细做好样品技术参数和工艺参数记录;在样品未达到设计要求时,不可盲目进行射击试验,以防发生安全事故和造成浪费。

2)技术攻关(www.daowen.com)

由于弹药每个型号项目的设计输入不同,出现的技术问题也会各不相同。随着研制逐步深入,暴露的问题就越充分,技术攻关就是通过单项的或综合性的各种试验来发现问题并解决问题的过程。此阶段是整个研制工作的重头戏,其所用时间较长,工作量较大,对产品的最终技术和使用性能起着决定性作用。

技术攻关与解决其他技术问题的方法基本一致,即事实描述、原因分析、制定解决措施并加以验证。但解决问题的思路与解决生产中出现的技术问题的思路大不相同。已经设计定型的产品试生产过程中出现质量问题和质量波动时,只能在产品图、制造与验收规范的规定范围内,从人、机、料、法、环五种因素中查找原因;而研制阶段的技术攻关是从产品设计(包括弹头、弹壳、底火、发射药及所用枪械)、加工方法及试验方法等多方面查找原因,即应把枪、弹、药视为一个大系统,弹头、弹壳、底火、发射药视为子系统,通过产品结构、内外弹道参数、枪管内膛结构尺寸(包括弹膛和线膛)等调整来化解矛盾,使小系统有得有失,大系统协调统一,达到总体性能优越的效果。

3)编制研制总要求

在申请立项时提出的主要战术技术要求,要求侧重从该型号所担负的战术任务方面提出来,有些技术要求并未做出明确规定,其目的是给设计者留有“回旋”余地,以便使战术需求和技术可行性得到更好的统一。通过原理样机、初样机和技术攻关一系列工作后,产品设计日趋成熟,固有性能基本形成,对主要战术技术指标达标的程度和风险已能进行较准确的评估。在此条件下,需对研制工作做出总体安排和要求,即需编制《研制总要求》,以规范研制工作并作为设计定型的依据。

研制总要求的主要内容包括作战使用要求、总体技术方案、可靠性控制措施及研制进度、定型时间、经费预算等,其中重要的一项工作是对战术技术指标的细化,如对某指标的适当调整(一般不超过两项)、对某些指标的补充(如初速、膛压)或对某些指标判定方法的说明等,使战术指标更加完整和严谨,可操作性更强。

(2)正样机研制

正样机研制是对初样机的进一步完善,达到最终确定产品技术状态并加以固化的过程。

1)技术状态固化

产品技术状态固化的标志,是具备了可供产品试生产的产品图样、制造与验收规范、工装资料和简易工检规程。为此,需慎重确定产品图的每一个标注的合理性,如尺寸公差、底火与底火室的配合关系、底火装入深度与底火感度及与枪械的配合关系、底火击发能量、药面高度、火台高度、底火装入深度、击针突出量等极限状态;新配方击发药、曳光药剂的相容性和长储性等火工示性数测定;枪弹对枪械的适应性,如闭锁间隙校核及闭锁量规、口径塞规的制定、极限温度下射击可靠性等。

为了优化合理的设计参数和工艺参数,通常采用正交试验或容差设计。通过正交试验,确定影响某一性能的主次关系,进而选择最优参数;容差设计是考虑产品结构参数及零部件参数波动对产品性能的影响。有些结构参数及零部件的容差大时,会显著影响产品质量,对此应收小容差;某些参量或参数的容差较大时,对产品技术状态和良品率的影响并不明显,则容差可以适当放宽,做到宽严有度,既保证产品质量,又可减少不必要的损失。

2)提高工艺质量控制能力

产品质量是在设计和制造过程中形成的。所以,在正样机阶段,除对产品结构优化外,更重要的是加强工艺可控性研究。为此,应加大产品试制和试验数量,观察工艺方案的可行性和产品质量的可控性。在此工作中,重点关注枪弹性能的“三度”,即弹头射击密集度、弹壳强度和底火感度,此外,还要关注特种工艺(如热处理、表面处理)的稳定性、可控性,以及关键、重要工序的质量水平。在工艺质量攻关过程中,注意及时收集、整理工艺控制参数和工装改进情况,为编制工艺资料提供依据。通过对工艺设计的自我完善,为设计定型后顺利投入生产打下基础。

3)抓好三个评审

设计评审、工艺评审、质量评审是保证研制质量的重要环节,它与由上级主管部门组织的转段评审(方案评审、初样机评审、正样机鉴定、设计定型审查)不同。三个评审是承研单位对研制质量自我审查、自我完善的技术活动,根据各项目的难易程度和系统组成的复杂性,在每个阶段视具体情况组织评审工作。在正样机鉴定结束交付设计定型之前,必须对设计要求、达标程度、产品质量及质量保证能力,以及产品图样及技术文件的完整性、正确性和标准化工作进行全面、系统的审查,做出能否交付设计定型试验的意见,并接受上级主管部门的审查。

4.设计定型

(1)定型批产品的试制

设计定型批产品的试制,是对设计能力和制造保障能力的综合考核。由于枪弹生产具有量大、工序多、流水线作业的特点,其产品质量只有通过在生产线上试制考核,才能真正得到体现。因此,定型批产品与工程阶段的试制品有本质的不同。主要差别是:试制数量增加,试制纳入承制单位新产品试制计划,试制过程中严格按图样、工检规程进行制造和检查,并完成由研制人员一手操控到研制人员与工序操作人员的对接。可见,通过定型批产品的试制,不但是为定型提供足够数量、满足战术技术指标和使用要求的产品,更重要的是对在试制数量增大,并使之处于小批量试生产条件下的产品的质量稳定性和工艺适应性的考核,以便发现问题,及时改进。

(2)设计定型批产品检验

定型批产品需经军事代表机构检验合格后,才能交付试验基地使用。通过检验,来证明产品主要战术指标达到研制总要求,产品的静态检查、勤务性能、射击功能等符合制造与验收规范的规定,产品技术状态已确定,产品验收所需测试条件已具备。同时,产品的检验过程也是设计定型试验的一次预演,从中发现准备工作的不足之处和注意事项,确保万无一失,一次成功。

(3)设计定型试验前的技术准备

为按时、保质、顺利进入试验基地,除做好产品的试制、试验外,还需做好以下技术准备:技术文件,有产品图、制造与验收规范、设计计算说明书、产品质量证明书;试验器材,如所提供的枪械、枪械量具、产品量具、钢板等的合格证及所用标准弹(或临时标准弹)的标准值。认真消化设计定型试验大纲和有关规定,以满足试验基地的需求。

(4)设计定型试验

设计定型是对产品的战术技术指标和作战使用性能进行全面考核,确认其达到批准的研制总要求和规定标准的活动。设计定型分为试验基地试验和部队试验,试验基地试验主要考核产品是否达到战术技术指标、作战使用要求和维修保障要求;部队试验主要考核产品在不同地区、不同环境下的使用性能和部队适应性。

对于设计定型工作,国家已有详细的程序和要求,并形成国军标,研制单位遵照执行即可。在此阶段,研制单位主要是做好定型批产品的试制,以及交付定型前的试验和评审工作。

5.生产定型

生产定型是对产品批量生产的质量稳定性和成套、批量生产条件进行全面考核,确认其达到批量生产要求的活动。

需要生产定型的军工产品,在完成设计定型并经小批量试生产后,正式进行批量生产前,应进行生产定型。生产定型的工作程序,国家已有明确规定和要求,可参照有关国军标执行。

综上所述,一个型号项目从无到有,是经过研制人员科学地辛勤创造和众多专家参与的多次评审,最后才形成可供实施和保障军事行动的军工产品。为了认真总结设计经验和教训,在完成定型后,应进行一次认真的总结。一是应及时编制《产品研制履历》,从项目的开始,重要会议决策、重大技术问题解决、存在的问题等,按时间先后一一记录下来,为日后查阅作历史见证;二是应对某些技术问题进行由表及里的分析,从感性认识上升为理性认识,并形成专题报告或论文,以丰富设计理论和提高研制水平。从某种意义讲,产品能顺利通过定型并投入生产,至少能形成一本研制分析的专题报告或论文集,才能称得上是一次成功的研制。

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