以航空发动机关键技术为对象的质量监督方法研究论文_马辉1,李鸿1,李祥2,杨阳3

以航空发动机关键技术为对象的质量监督方法研究论文_马辉1,李鸿1,李祥2,杨阳3

(1.驻遵义地区军事代表室,贵州 遵义 563000,)贵州航天精工制造有限公司,贵州 遵义 563002) 驻昆明地区军事代表室,云南 昆明 650000,)

摘 要:本文主要研究以航空发动机关键技术为监督对象的新型质量监督方法,监督对象由实体装备转换为装备所需的某项关键技术,由于监督对象的改变也要求执行监督职能的部门和人员作出相应的调整。课题在研究过程中,首先列举了目前监督方法在对关键技术进行监督过程中存在的一些问题,分析这些问题产生的原因和相应的解决方法,总结了关键技术质量监督所需要的监督模式;对关键技术的质量监督工作,是用于规避一型发动机可能出现的致命缺陷。

关键词:航空发动机;关键技术;质量监督方法;预先研制阶段

中图分类号:E257 文献标识码:A

引言

目前,国内新型航空发动机在研制过程中往往是将关键技术(多为新技术)进行直接运用,而这些技术往往在预先研究过程中缺乏监督而验证不充分,现有的监督体系也存在对预研关键技术监督的空缺 [1~4],这些导致在后期型号研制过程中,关键技术上出现问题而拖延发动机研制进度、影响其可靠性,为此,对这些关键技术进行监督管理势在必行。

1航空发动机关键技术分析

改进改型是高科技装备发展的一项重要措施,航空发动机也不例外,而新技术、核心技术的应用又是改进改型的动力,特别是到了航空发动机蓬勃发展的今天,许多发动机的研制,并不是完全新的,而是在原有成熟机型/技术的基础上通过改进、该型,使其性能提高可靠性增加。美军在上世纪80年代,选择第四代军用发动机动力时,选择了F119,F119发动机并不比F120技术先进,而是在F100发动机基础上增加了新的技术改进改型而来 [5]。我们在当下的发动机研制过程中,也是遵循了这样一条道路,将新技术吃透,然后将其应用到成熟机型上。

1.1航空发动机关键技术定义及特点

1.航空发动机关键技术。“关键”一词在中国汉语词典中是这样描述的,对事情起重要作用的因素或可以组成某件事物的重要部分。对于航空发动机而言,是指制约航空发动机研制进度及水平的技术,关键技术一般是新技术,多为技术难度大,对性能和安全起决定性作用的技术,也可理解为目前不成熟的技术,而对于每一型新研的发动机也有其关键技术,关键技术会随着我们对其掌握、熟悉而不断的发生变化。

2.关键技术技术应用的特点。由于航空发动机的设计难度大、专业性强,对于一些先进关键技术的预研投入不足。国内预研需要比较充分的验证;从产生到运用成熟的时间跨度大;目前国内航空发动机新型号多,一些新技术新工艺广泛用于的多种在研机型上。

1.2航空发动机关键技术分类

典型的航空发动机关键技术及分类。一项航空发动机的关键技术往往涉及材料、工艺、设计等多个方面。如整体叶盘制造技术。

要突破关键技术,一方面是设计上的科学性、先进性、创造性,另一方面是对设计进行物理实现,包括软件、程序上的实现及通过制造工艺进行加工成型。两者存在相互制约、相互矛盾而又相互联系、相互促进的关系,一方面设计为源,制造为终,设计时必须考虑制造可行性,制造后根据物理测试对设计的科学性、可行性进行验证,指导设计不断改进,形成良性闭环过程。

涡扇发动机以其相较于涡喷发动机的巨大优势,成为新型发动机研究的趋势和重点,对于军用航空发动机,低涵道比涡扇发动机是研究重点,其关键技术可以分为设计技术、新型材料及制造技术、试验及测试技术三大类。

a、设计技术主要包括:涡扇发动机总体方案设计技术;高效高级压比压气机设计;高性能长寿命高低压涡轮设计;反推力装置设计;整机/部件综合数值仿真设计;磁浮轴承技术;电动燃油泵技术;故障监控及诊断技术;自适应控制技术等。

b、材料及其制造工艺技术主要包括:空心叶片(钛合金或符合材料);机匣铸造、焊接和制造;钛合金整体叶盘/叶环(无盘转子)制造及修复;风扇盘圆弧形榫槽加工技术;宽弦风扇叶片制造技术;耐高温钛合金材料工程化与制造工艺;高压涡轮动叶及倒叶用图层及其涂覆工艺;耐1100℃单晶涡轮叶片低成本材料、铸造及打孔工艺等。

c、试验、测试技术主要包括:整机试验与调试技术;反推力试车技术;吞水、吞冰、吞鸟、吞砂试验技术、风扇叶片包容试验技术;部件和整机寿命和可靠性试验技术。

2现行质量监督存在的问题及分析

2.1现行的监督模式现状及存在的问题

1.关键技术质量监督的现状。目前质量监督模式下,军代表主要时间、精力用于批产任务验收而对科研、新机投入较少,一般监管部门只在设计单位设置少数人员。

关键技术中涉及到的重要参数、设计准则等的检验和判定标准等都不够明确,缺乏有效的控制措施。目前的监督模式是按照装备研制、生产、使用的不同阶段进行划分的,主体是装备本身,如一台航空发动机。人员重点在监督装备制造的过程,保障装备的可靠性。随着装备的更新,新技术在用于装备时,由于发动机相关技术的专业性强,加之我们在进行监督的时机少,对其理解消化不够,装备在使用过程中出现了一些问题,因此现行的质量监督模式无法适应目前批产任务量大、新机研制任务繁重的要求。制约新机研制研制进度的主要原因为关键技术,关键技术吃不透,特别是军代表吃不透,导致工厂技术人员和管理人员在处理问题时存在隐瞒、谎报等问题,严重浪费时间、精力,另外关键技术吃不透导致部分主管领导决策失误,试验失败后毫无改进措施的重复性试验及“想当然”错误性试验现象突出。

2.大部分军代表对新机的认知匮乏,只有负责新机质量监督工作的少数军代表相对熟悉,在新机批产后,多数军代表由于前期老旧机型工作惯性及新机知识积累不足,对新机的军检验收中各军检点的设置、合格与否的界定和判断、故障问题的形成机理及采取的技术更改措施等各方面的认知不足,对于航空发动机而言,涡喷和涡扇发动机在结构、工作原理、成附件、油气管路分布等方面存在较大差异,即便通过短期培训可以获取相关技能,但工作易陷于被动。由于多数军代表对新机认知水平不够深入,在新机研制过程遇到问题时,可能出现设计单位误判、甚至欺骗行为而军代表不知的情况。使下一步工作变为无用功,不仅严重浪费科研经费、而且拖延研制进度。

3.监督验收方式与当前航空发动机关键技术质量监管要求不相适应。当前军代表的质量监督和检验验收方式主要表现为,按照产品《制造与验收规范》制订军代表“检验验收细则”,根据生产工艺和技术资料制定军代表“过程监督细则”,军代表按照两个细则进行生产过程质量监督和成品检验验收。这种工作方式主要存在以下问题:一是监督细则和验收方案可调整性较差。军代表在工作中,监督细则一旦制定,监督频次和监督内容基本固定不变。而且,按照军代表的有关规定和制度,产品检验验收细则必须与“产品制造与验收规范”完全对应,验收项目不得随意增减,军代表不能根据产品质量水平、订货数量的变化、生产条件和加工手段的改进、科技进步提高等因素适时进行调整,这样就使军代表难以从繁杂的、无效的工作中解脱出来,对产品质量的控制也可能顾此失彼。二是军代表与承制单位的责权模糊。承制单位过分依赖于了军代表在质量监督和检验验收中的作用,使一些本应由承制单位自己解决的问题推给了军代表。军代表在质量问题处理、订货任务确定、产品审价定价、技术状态管理等方面,有时也容易站在承制单位的角度思考问题,开展工作。三是质量体系监督还未经常化、系统化。当前军代表已将质量体系监督作为质量工作的一项内容。但是,由于质量体系审核认定的结果未直接与产品订购任务挂钩,对承制单位的触动不大、影响不深,加之质量体系审核还未制度化,没有建立独立的审核认定组织和专职审核队伍,不能彻底解决质量体系中存在的问题,针对性和有效性差。

2.2问题分析

1.人员的问题。编制不合理,岗位设置不科学,没有专业化的人才队伍。受编制限制,军代表室设置、人员编制不能按照所承担任务给予合理、及时调整,“有多少人干多少事”,“加班加点、疲劳作战”的现象十分普遍,没有真正形成“干多少事需多少人”的高效良性发展态势。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,岗位设置不科学,人员使用及工作效率低下。

队伍整体素质不适应新时期装备建设需求。随着高技术装备的发展,军代表对诸如信息、计算机等新技术及新材料等专业人才的需求不断增加,并且,它作为装备建设的一支特殊部队,所从事的工作涉及政策、经济、法律和管理等方面,需要综合素质较高、涵盖多个学科领域的专家队伍。但由于多种原因,实际人才的引进与需要相差甚远,导致高技术装备所急需专业人才的缺门断档,制约了军代表工作的有效开展。

2.法规标准不够详细、细致。在质量监督的工作标准上,突出地存在着质量监督细则、条款适应性、可操作性、可检查性较差的问题。有些细则、条款不具备质量监督所要求的可调整性。因为监督的工作项目及方法与承制方生产安排及生产条件变化有很大关系。同样一批产品,要求在一年内生产出来与要求在半年内甚至一个季度内生产出来,生产的安排必然有所不同。这就要求军代表的质量监督项目及监督方法也要随之作出调整,不能一成不变。但是,在以往编制的质量监督细则往往只注意监督频次上的调整,却忽视了监督项目及方法的调整,使得质量监督工作从计划阶段就埋下了不落实的隐患。

3.分工责任不明确。工作任务不统一,工作方法落后。一方面,军代表工作任务,政出多门现象十分普遍,有的具有订立合同、定价、质量监督、检验验收、申请合同付款等权力;有的仅具有装备研制、生产过程质量监督、产品检验验收权力;其他方面的权力属于机关所有。另一方面,工作仍以较为落后的检验验收方法为主,现代质量管理体系监督方法没有得到有效应用,难以从根本上提升承制单位质量保证能力。并且,不同部门派驻的军代表对同一承制单位实施的质量监督力度、合同管理方法各不相同的现象较为严重。工作任务的不统一,工作方法落后的现状,严重制约了军代表作用的有效发挥,对装备建设产生了影响。

3航空发动机关键技术质量监督模式探讨

3.1监督体系的构成

为有效完成军代表工作任务,必须具备与工作需求相适应的基础保障条件。

1.人员组成和人员配置。建立一支专家型团队,特别是针对航空发动机技术的专业化人才。在代表室内部组织数个监督小组,小组内部按专业分工,包括材料、设计和工艺等。根据任务量的大小,一个小组负责一到多个专业技术质量监督工作。

那时,代表室将分为日常生产监督、关键技术监督组这两个大组,关键技术监督组主要针对发动机研制初期的一些关键技术,而日常生产监督组则是针对装备生产的不同阶段。

军代表的编制体制,除对各军兵种军代表资源进行整合共享外,要根据各地区、各军工企业承担的军品研制生产任务,科学合理地设置军代表的编制员额。重点地区和承担重点任务的单位,编制员额应适当增加。干部员额不足时,可适当编制隶属于军代室的正式职工或非正式职工,以便于依靠社会资源加强军代表的质量建设。要减少机关设置和指挥层次,保证军代表既有一定的责任,又有一定的权利,做到责、权、利相统一,彻底改变当前军代表编制不合理、指挥层次多、工作效率低下等问题,以科学合理的编制体制保证武器装备的有序快速发展。

实行军代表岗位任职资格制度,加强继续教育,建立适应军代表工作特点的人才发展激励机制,提高军代表队伍整体素质;制定适合军代表工作特点的晋升考核标准,加快军代表队伍发展步伐;科学构筑军代表人才队伍培养体系,建立类似美国国防采办大学的管理机构,充分利用军队、地方院校现有资源,扩大军代表培训范围,提高培训质量,逐步建立一支专业齐全、职称配备合理的军代表专家队伍。

2.建立相应的监督法规、标准。建立配套的监督法规、标准,国军标内容的不断丰富,需要大量的投入,对相关工作进行研究,确定标准。加强军代表法规制度建设,逐步建立完善的法规体系,以实现全军军代表标准、工作方法的高度统一,进而全面促进军代表作用的有效发挥。提高军代表依法开展工作、依法管理的水平。应明确提出将研制过程的监督节点前移到预先研制过程中。

3.明确业务分工。调整军代表工作任务按照《政府采购法》精神,结合我军装备采购制度改革具体情况,借鉴外军军代表有益做法,合理调整军代表工作职责。军代表应主要承担装备采购合同履行监督和装备采购合同订立的技术支持工作。建议各军代表的派出部门,认真梳理所辖军代表目前所承担的工作任务,将合同履行监督、合同订立支持工作以外的业务移交其他部门承担,进一步明确军代表工作职责,集中力量完成主要工作。同时,为有效发挥军代表合同订立支持工作,各军代表机构抽调具有丰富经验的审价人员、工程技术人员成立专门的组织,加强培训,有针对性地研究有关法律法规,收集整理本系统历史资料,收集市场及其他同类装备信息资料,建立相应的资料数据库系统,提高业务工作能力。此外,大力改进军代表工作方法,逐步减小检验、验收范围,加大质量管理体系监督力度,促进装备承制单位质量管理能力不断提高,使装备研制、生产质量得到根本保证。

3.2关键技术的监督手段和方法

通过分析发动机关键技术的特点和军代表实际质量监督工作中存在的问题,提炼出关键技术开展质量监督的工作重点。

1.对关键技术进行鉴别和判断。应定期组织相关技术的专家和关键技术监督小组成员对一型发动机所涉及的关键技术进行鉴别。如前文所述,关键技术是随着时间、机型的发展而不断变化,有些看似已经掌握的技术,一旦暴露问题,也将成为关键技术,需加强对其的监督,相应的有些技术经过不断的实践检验,被逐步掌握后,也将变为成熟技术。

2.随着关键技术逐步成熟,将面临一项工作交接的问题,即关键技术监督组将原来所承担的监督对象移交给生产监督组。在移交过程中,需要明确移交的时机、移交内容。

3.质量监督介入的时机。对关键技术质量监督主要集中在装备研制的初期,军代表要针对关键技术使用需求,重点关注其使用特性,督促研制单位做好论证和试验摸底工作。

4.军代表重点监督关键技术特殊需求的重点试验,确保试验验证考核的有效性。军代表要结合关键技术特点,重点督促研制单位在型号研制规范中的试验项目是否能满足装备的特殊需求、试验大纲的内容和开展的试验方法是否能满足装备的特殊需求。

4结束语

国内外关于质量监督的研究较多集中在讨论监督的方法和手段上,而对监督的对象主体没有论述,本课题意在完善目前国内现有的质量监督模式,创新质量监督方法,以满足装备不断更新换代对质量监督的迫切需要。面临当前军用航空发动机批产任务逐年递增、研制进度要求更快,而军代表人员相较少、创新理论知识相对匮乏的严峻形势下的形势,必须也急需探索新型质量监督模式,提高军代表个人综合素质,提升质量监督效能,从而一方面保证批产及新研发动机质量监督任务,一方面培养新型军代表高素质人才。

1.关键技术质量监督的优点和缺点;专业化的团队,便于人员的组织。

监督的时效性强,当一些技术经过装备的反复验证,证明其是安全可靠的时候,关键技术监督小组将撤离该技术的监督工作,转交给生产小组进行监督。根据浴盆曲线,一项技术研制的初期,其爆发问题的问题多,关键技术监督小组就是负责在技术研发的早期对其进行跟踪监督,以做到提前或及时的发现问题并督促其改正,以保障在后期大量装配时的使用可靠性。

2.今后的发展和展望。在军队体制改革,特别是装备系统体制改革过程中,按照关键技术监督方法的需要,改变人员构成,制定相应法规,以便于这种监督方法的实施。在期实施过程中,不断的对方法进行改进,以便适应装备发展对质量监督的需求。

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论文作者:马辉1,李鸿1,李祥2,杨阳3

论文发表刊物:《科技新时代》2019年4期

论文发表时间:2019/6/19

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