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本文作者:梁志國(guó)張大鵬武騰飛單位:中航工業(yè)北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所
1現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)航空計(jì)量測(cè)試發(fā)展的啟示
包括科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)等當(dāng)代的一系列戰(zhàn)爭(zhēng),給人們的提示是:戰(zhàn)爭(zhēng)距離我們并不遙遠(yuǎn),隨時(shí)都有可能發(fā)生;欺軟怕硬與恃強(qiáng)凌弱在國(guó)際社會(huì)中屢見(jiàn)不鮮;沒(méi)有強(qiáng)大的國(guó)防實(shí)力,國(guó)家主權(quán)和領(lǐng)土完整便沒(méi)有絲毫保障。它對(duì)我國(guó)航空計(jì)量的啟示也是多方面的。
首先,人們看到現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)所具有的一些主要特點(diǎn)是:①更為廣泛地使用空間系統(tǒng),空間系統(tǒng)和空間作戰(zhàn)是空中力量的制空權(quán)、遠(yuǎn)程精確打擊、全球機(jī)動(dòng)、靈活的戰(zhàn)斗支援和制信息權(quán)的重要保障。②更加看中包括空中偵察、目標(biāo)選定及分配、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)督與控制和精確打擊四個(gè)方面的精確打擊體系。③飛機(jī)與導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn),飛機(jī)是主力,而導(dǎo)彈是尖刀,二者缺一不可。④電子摧毀與火力摧毀密切結(jié)合,火力摧毀是目的,電子摧毀是不可缺少的技術(shù)保障。
可以看出,配備高新技術(shù)的航空武器裝備,是西方世界控制、發(fā)動(dòng)、并主導(dǎo)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵。而高新技術(shù)從誕生到成功運(yùn)用到航空裝備中是有其客觀規(guī)律的,一般經(jīng)過(guò):①發(fā)現(xiàn)高新技術(shù);②高新技術(shù)用于航空問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)性和可行性研究;③實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品方案設(shè)計(jì);④型號(hào)設(shè)計(jì)等四個(gè)階段。
航空計(jì)量也應(yīng)遵循和適應(yīng)這一發(fā)展規(guī)律,先行一步。在“發(fā)現(xiàn)高新技術(shù)”的同時(shí),即開(kāi)展其特性、性能指標(biāo)的計(jì)量測(cè)試研究;在其“用于航空問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)性和可行性研究”中,提供技術(shù)基礎(chǔ)依據(jù);在其“用于航空工程的產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)”時(shí)提供定量技術(shù)數(shù)據(jù);而在“航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)”時(shí),提供可測(cè)性、可維護(hù)性、可計(jì)量性計(jì)量保障方案,并在形成產(chǎn)品的同時(shí),將其納入航空計(jì)量測(cè)試體系,有效溯源。不能在產(chǎn)品需要確定性能指標(biāo)時(shí),才想到計(jì)量測(cè)試問(wèn)題,一方面使得計(jì)量測(cè)試失去了改進(jìn)和控制產(chǎn)品質(zhì)量的意義,另一方面也由于沒(méi)有按照可測(cè)性、易維護(hù)性和可計(jì)量性設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì),許多性能指標(biāo)的計(jì)量保障無(wú)法實(shí)現(xiàn)。無(wú)法真正全面將其納入航空計(jì)量體系,也限制、制約了高新技術(shù)在航空裝備中的發(fā)展及應(yīng)用效果,更不利于產(chǎn)品更新?lián)Q代和性能指標(biāo)的提高。沒(méi)有計(jì)量測(cè)試,無(wú)法確定指標(biāo),更何言提高?
另外,計(jì)量測(cè)試是人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的技術(shù)基礎(chǔ)性科學(xué),是認(rèn)識(shí)世界的基礎(chǔ)性研究和改造世界的應(yīng)用性研究相結(jié)合的產(chǎn)物。在基礎(chǔ)研究方面,可以將專(zhuān)業(yè)、參數(shù)劃分較細(xì);而在應(yīng)用研究方面,尤其在最前沿的高新技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的計(jì)量測(cè)試領(lǐng)域,往往需要跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的綜合技術(shù)與復(fù)合技術(shù),同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些新興學(xué)科和邊緣學(xué)科。不應(yīng)將計(jì)量測(cè)試專(zhuān)業(yè)分得過(guò)細(xì)、過(guò)死和過(guò)于分散。航空計(jì)量應(yīng)有認(rèn)識(shí)世界的基礎(chǔ)性研究,但更多是偏重于改造世界的應(yīng)用性研究方面,亦應(yīng)打破傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)和學(xué)科限制,如隱身性能測(cè)試,可能涉及的專(zhuān)業(yè)和行業(yè)要依所選用的隱身技術(shù)(電磁隱身、紅外隱身、聲隱身、光隱身、等離子體隱身等)的不同而不同,不宜簡(jiǎn)單納入電子學(xué)計(jì)量或光學(xué)計(jì)量等測(cè)試領(lǐng)域或?qū)I(yè)。凡是航空計(jì)量所需要的技術(shù)和業(yè)務(wù),均需發(fā)展,不宜簡(jiǎn)單地按常規(guī)學(xué)科(如幾何量、電學(xué)量、力學(xué)量等)劃定,同時(shí)應(yīng)兼顧本項(xiàng)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的互補(bǔ)性、互相促進(jìn)性以及可持續(xù)發(fā)展性,不宜就事論是,頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳,不對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)、總體的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃和研究。
2軍事革命對(duì)航空計(jì)量發(fā)展的影響
從現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)可以看出,這種與以往戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)不盡相同的戰(zhàn)爭(zhēng)模式,預(yù)示著具備現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的軍事革命時(shí)代業(yè)已來(lái)臨,其特點(diǎn)主要是:敵對(duì)雙方的對(duì)抗,是沒(méi)有明確的前后方的,包括空間、地面、水下、信息、指揮、控制、通信、情報(bào)、技術(shù)、人力、財(cái)力、物力、心理等所有資源的全方位對(duì)抗。這種軍事革命概念下的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng),完全是以“己方占有各種資源及優(yōu)勢(shì)地位,剝奪、破壞或摧毀敵方的資源和占有資源的一切基礎(chǔ)”為目的的一種爭(zhēng)奪。在這里,高新技術(shù)以及高新技術(shù)武器具有決定性的作用。尤其突出的是具有高新技術(shù)的航空武器裝備,由于兼有隱身性、遠(yuǎn)程性、突防性、快速機(jī)動(dòng)性而舉足輕重,在實(shí)施電子干擾、電子偵察和電子防御的電子戰(zhàn)中,在C3I(指揮、控制、通信、情報(bào))對(duì)抗和戰(zhàn)場(chǎng)偵察的應(yīng)用中尤其突出。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中直接使用的航空高新技術(shù)有:①隱身轟炸機(jī);②聯(lián)合直接攻擊武器;③GPS輔助制導(dǎo)炸彈;④GPS輔助瞄準(zhǔn)裝置;⑤三軍通用隱身戰(zhàn)斗機(jī);⑥紅外截獲和指示系統(tǒng)。高技術(shù)武器有:①衛(wèi)星系統(tǒng)和偵察機(jī)(照相偵察衛(wèi)星;雷達(dá)成像衛(wèi)星;光學(xué)成像偵察衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星;全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星;通信衛(wèi)星;U-2偵察機(jī);無(wú)人機(jī))。②具有隱身性、遠(yuǎn)程性、突防性、機(jī)動(dòng)性特點(diǎn)的先進(jìn)作戰(zhàn)飛機(jī),電子干擾機(jī),預(yù)警機(jī),攻擊直升機(jī)。③聯(lián)合直接攻擊彈藥,集束炸彈,巡航導(dǎo)彈等制導(dǎo)彈藥。所有這些高新技術(shù)及航空高新技術(shù)武器裝備均應(yīng)納入航空計(jì)量保障體系,其設(shè)計(jì)、研制、改進(jìn)和發(fā)展均需要跨行業(yè)與跨專(zhuān)業(yè)的計(jì)量測(cè)試保障,包含電子學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、紅外、幾何量、力學(xué)量、聲學(xué)量、熱學(xué)量、材料性能、隱身性能、制導(dǎo)性能、電子戰(zhàn)性能等的總體特性計(jì)量評(píng)價(jià)、綜合特性計(jì)量評(píng)價(jià)、精確計(jì)量評(píng)價(jià)、以及動(dòng)態(tài)特性計(jì)量評(píng)價(jià)技術(shù)方面的需求已經(jīng)突出顯現(xiàn),并日趨迫切。為航空計(jì)量測(cè)試展現(xiàn)了眾多全新的領(lǐng)域與空間,將大大影響和左右以往業(yè)已形成的、以專(zhuān)業(yè)及參數(shù)細(xì)化為特征的計(jì)量發(fā)展體系與發(fā)展模式,形成新的體系、機(jī)制和具有眾多新特點(diǎn)的研究方向與課題。
3知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)航空計(jì)量發(fā)展的推動(dòng)
我們所處的時(shí)代被稱(chēng)為知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和正向知識(shí)經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展的時(shí)代,其主要特征體現(xiàn)在推動(dòng)和左右經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的是眾多科學(xué)技術(shù)知識(shí)含量極高的高新技術(shù)及其產(chǎn)品和服務(wù)。它們?cè)趲缀醺鱾€(gè)方面改變著人類(lèi)生存、生產(chǎn)、生活質(zhì)量和環(huán)境空間,極大地提高了各種效率,拓展了人們的視野,為人類(lèi)自身認(rèn)識(shí)自然和改造自然在提供著不斷強(qiáng)化、高效的技術(shù)支持和技術(shù)手段。新技術(shù)、新產(chǎn)品、新發(fā)明、新觀念不斷涌現(xiàn),不斷有曾被認(rèn)為不可能的或極為復(fù)雜的事情被變得輕而易舉。這其中,科技創(chuàng)新是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代不死的靈魂,具有不斷創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神的人才是本時(shí)代的主宰和精華。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的這種現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),無(wú)疑每時(shí)每刻推動(dòng)著航空計(jì)量的發(fā)展與進(jìn)步,并且不斷給航空計(jì)量與發(fā)展提出了更高和更新的要求,其中,最首要的就是航空計(jì)量技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,吸引、培養(yǎng)與造就具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的計(jì)量測(cè)試人才隊(duì)伍,將是航空計(jì)量測(cè)試技術(shù)水平適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代需求與發(fā)展,立足于21世紀(jì)世界計(jì)量測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域之林的根本保證與必要條件。
4航空計(jì)量測(cè)試
航空計(jì)量測(cè)試技術(shù)是保障航空產(chǎn)品性能、質(zhì)量、可靠性、安全性及經(jīng)濟(jì)性的基本手段和最后手段,貫穿于型號(hào)設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、使用及維護(hù)的全過(guò)程,是保障先進(jìn)戰(zhàn)斗飛機(jī)實(shí)現(xiàn)空中優(yōu)勢(shì)的必要條件,是牽動(dòng)全局發(fā)展的共用技術(shù),不是可有可無(wú)的。這一觀點(diǎn)和理念已經(jīng)逐漸被人所認(rèn)知,并趨于達(dá)成共識(shí),但在我國(guó)的實(shí)際執(zhí)行中尚不盡如人意,離滿(mǎn)足實(shí)際需求差距尚遠(yuǎn)。
5航空產(chǎn)品研制和生產(chǎn)對(duì)計(jì)量測(cè)試的需求分析
新世紀(jì)以來(lái),世界上出現(xiàn)了較多的高新技術(shù)及武器系統(tǒng),諸如“無(wú)遠(yuǎn)不達(dá)、威及全球”的航空武器系統(tǒng),“完備防御、精確攻擊”的空間武器系統(tǒng),反衛(wèi)星武器系統(tǒng),導(dǎo)彈防御系統(tǒng),激光武器系統(tǒng),電磁武器系統(tǒng)。納米技術(shù),星際導(dǎo)航、GPS衛(wèi)星空間四維定位系統(tǒng),精確制導(dǎo)的靈巧導(dǎo)彈與靈巧炸彈,激光制導(dǎo)、紅外制導(dǎo)、電視制導(dǎo)、雷達(dá)制導(dǎo)、GPS制導(dǎo)、慣性制導(dǎo)、組合制導(dǎo)的智能精確打擊武器,電磁隱身、紅外隱身、聲隱身、光隱身、等離子體隱身等隱身及反隱身技術(shù),防區(qū)外精確攻擊技術(shù)、發(fā)射后不管導(dǎo)彈技術(shù),遠(yuǎn)程精確打擊技術(shù)、硬目標(biāo)侵徹技術(shù)、空對(duì)地多目標(biāo)攻擊技術(shù),新型材料技術(shù)等,都對(duì)計(jì)量測(cè)試提出了更高的要求。電子對(duì)抗技術(shù)、超視距技術(shù)、合成孔徑雷達(dá)技術(shù)、遠(yuǎn)程雷達(dá)技術(shù)、預(yù)警技術(shù),數(shù)字式衛(wèi)星通訊技術(shù)、蜂窩電話(huà)技術(shù)等導(dǎo)致了無(wú)線(xiàn)電工程、國(guó)防電子設(shè)備等新領(lǐng)域和新技術(shù)的計(jì)量需求。在通用技術(shù)領(lǐng)域,總線(xiàn)技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬環(huán)境技術(shù)、戰(zhàn)爭(zhēng)模擬技術(shù)等為計(jì)量測(cè)試技術(shù)開(kāi)拓了與以往截然不同的全新領(lǐng)域。精確計(jì)量評(píng)價(jià)技術(shù)、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展及溯源對(duì)計(jì)量測(cè)試技術(shù)提出了新的需求。
在21世紀(jì),敏感元件及傳感器技術(shù)將進(jìn)一步對(duì)溫度、壓力、流量、負(fù)荷、加速度、角速度、線(xiàn)速度、位移、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、沖擊、紅外、激光、光敏、超聲波、化學(xué)、生物、氣體、味覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、光電、電磁、輻射、濕度等各類(lèi)傳感器提出新的要求,它們將繼續(xù)向微型化、精確化、智能化等諸方面發(fā)展。伴隨著光纖傳感為特征的武器裝備健康監(jiān)測(cè)與管理技術(shù)、飛秒激光技術(shù)等的興起,以及隨之而來(lái)的其動(dòng)態(tài)特性計(jì)量校準(zhǔn)、量程拓展、環(huán)境延伸等一系列的計(jì)量需求將繼續(xù)加劇,并且它們一直是各個(gè)國(guó)家各類(lèi)型號(hào)武器裝備系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。
21世紀(jì)的航空設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)將繼續(xù)向著集成化、復(fù)合化、模塊化、智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展,由此牽動(dòng)著計(jì)量測(cè)試技術(shù)向服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)方向發(fā)展,進(jìn)而繼續(xù)推動(dòng)在線(xiàn)校準(zhǔn)技術(shù)、自動(dòng)化校準(zhǔn)技術(shù)、最優(yōu)化測(cè)量校準(zhǔn)技術(shù)、綜合校準(zhǔn)技術(shù)、多參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)以及模型化測(cè)量校準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展。
當(dāng)前世界范圍內(nèi),各個(gè)國(guó)家的各種新型飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、直升機(jī)、無(wú)人機(jī)、地效飛行器等等航空器將陸續(xù)投入生產(chǎn)和研制,由此將強(qiáng)力牽動(dòng)和計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)密切相關(guān)的型號(hào)測(cè)試技術(shù)發(fā)展需求。測(cè)試技術(shù)包含的范圍很廣,包括各種計(jì)量法規(guī)中有明確規(guī)定的檢定、校準(zhǔn)技術(shù)和未明確規(guī)定,但可溯源的測(cè)量技術(shù),以及目前尚無(wú)法進(jìn)行量值溯源和傳遞的特殊測(cè)量技術(shù)。計(jì)量和校準(zhǔn)技術(shù)實(shí)際上只是具備溯源能力,且具有法定依據(jù)的部分測(cè)試技術(shù),各種型號(hào)武器裝備和現(xiàn)役裝備所需的大量計(jì)量保障尚無(wú)法定計(jì)量規(guī)定,因此,以測(cè)試能力的提高為目標(biāo)、以完備計(jì)量保障服務(wù)為目的的測(cè)試技術(shù)研究是航空計(jì)量測(cè)試的一個(gè)重要發(fā)展方向。
近年以來(lái),以隱身、電子戰(zhàn)、遠(yuǎn)程、突發(fā)性、多目標(biāo)遠(yuǎn)距離精確打擊和奪取制空權(quán)等為重要特征的第4代飛機(jī)和第4代航空武器系統(tǒng)在世界上陸續(xù)出現(xiàn)。與此同時(shí),具備遠(yuǎn)程有效運(yùn)載工具的核武器、生物武器、化學(xué)武器、病毒武器、信息武器等大規(guī)模摧毀性武器仍將是國(guó)家間主要的戰(zhàn)略威懾力量。這期間,航空武器裝備將加強(qiáng)精確制導(dǎo)技術(shù)研究和空對(duì)地多目標(biāo)攻擊武器技術(shù)研究,著重發(fā)展以雷達(dá)、紅外、電視等制導(dǎo)的三軍通用精確制導(dǎo)彈藥,中近程高性能、全天候精確打擊武器和低成本精確打擊武器,加強(qiáng)電子對(duì)抗系統(tǒng)技術(shù)的研制,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)對(duì)抗手段的研究,研制高分辨力、全天候合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng),低截獲率雷達(dá)及相關(guān)技術(shù),建立攻守兼?zhèn)涞暮娇昭b備體系,發(fā)展電子戰(zhàn)飛機(jī)、預(yù)警機(jī),建立遠(yuǎn)程精確打擊能力,發(fā)展遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈,形成威懾力量。這里,機(jī)載航空武器是空中力量攻與防的關(guān)鍵所在。所有這些,均應(yīng)納入航空計(jì)量體系中來(lái),變成航空計(jì)量的研究課題與方向。
21世紀(jì),應(yīng)積極開(kāi)展尚未投入實(shí)用的一些新概念武器技術(shù)的計(jì)量測(cè)試研究,如主要包含定向能武器和動(dòng)能武器兩大類(lèi)的高能武器。
動(dòng)能武器主要包括使用超高速射彈的動(dòng)能殺傷目標(biāo)的電磁軌道炮、電磁感應(yīng)炮、電熱炮、電化學(xué)炮等;定向能武器主要指激光武器、高功率微波武器、粒子束武器等,屬于光速武器。激光武器可使人眼致盲和光電設(shè)備致盲;電磁脈沖武器可摧毀導(dǎo)彈、雷達(dá)、通信系統(tǒng)、電子設(shè)備;次聲波武器可影響人員大腦神經(jīng)系統(tǒng);高功率微波武器是一種多功能、射頻、光速武器,是一種較好的反隱身武器,可進(jìn)行遠(yuǎn)程干擾、近程殺傷。
作為非致命技術(shù)的非殺傷武器系統(tǒng)技術(shù)還有:次聲波武器技術(shù)、粘膠、光滑劑、超級(jí)腐蝕劑、計(jì)算機(jī)病毒等,絕大多數(shù)都屬于航空武器技術(shù)裝備,都應(yīng)該納入航空計(jì)量測(cè)試體系。應(yīng)積極開(kāi)展這些新概念武器技術(shù)的計(jì)量測(cè)試研究,尋求將其納入計(jì)量測(cè)試體系的途徑,儲(chǔ)備有潛力的成熟技術(shù),為航空軍工服務(wù)和提供支持。
另外,各國(guó)將陸續(xù)開(kāi)始研究可突破彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的遠(yuǎn)程武器系統(tǒng),包括多彈頭技術(shù)、生物彈頭技術(shù)、地效巡航導(dǎo)彈技術(shù)、電子對(duì)抗彈頭技術(shù)、隱身彈頭技術(shù)、彈頭防御技術(shù)。同時(shí)將加強(qiáng)戰(zhàn)斗機(jī)防撞地系統(tǒng)和技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。
一個(gè)新型航空產(chǎn)品的出現(xiàn),往往需要眾多廠(chǎng)商參加研制,并為新型號(hào)研制直接提供配套產(chǎn)品、零部件加工。而這些產(chǎn)品的性能參數(shù),技術(shù)數(shù)據(jù)大部分是由專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備提供的。這些專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備主要包括:各種專(zhuān)用測(cè)試儀、試驗(yàn)臺(tái)、各種專(zhuān)用試驗(yàn)器、專(zhuān)用校驗(yàn)儀器、專(zhuān)用測(cè)試車(chē)等等。這些專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備成為保證航空產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段,是直接取得航空產(chǎn)品技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)參數(shù),判斷性能是否合格的關(guān)鍵測(cè)試設(shè)備。然而,由于缺少相應(yīng)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),這些設(shè)備大部分未進(jìn)行校準(zhǔn),也就無(wú)法進(jìn)行量值溯源。另外,這些專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備種類(lèi)繁多,具有多參數(shù),多功能的綜合測(cè)量能力,同時(shí)具有特殊的使用方法和對(duì)環(huán)境條件的特殊要求,因此,必須研制專(zhuān)用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),編制相應(yīng)的校準(zhǔn)規(guī)范,使航空專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備納入校準(zhǔn)、溯源的軌道。
電磁學(xué)量,主要是電學(xué)量,在航空產(chǎn)品及型號(hào)中的應(yīng)用非常廣泛,在航空產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、維護(hù)和使用中,電學(xué)量一直居于任何其它物理量所無(wú)法替代的地位。作為能源的電量,為各種電氣、電子、電學(xué)系統(tǒng)提供動(dòng)力。而作為信號(hào)載體的電量,在航空電子系統(tǒng)、航空通用地面檢測(cè)系統(tǒng)、航空專(zhuān)用地面檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)載飛行控制系統(tǒng)、電操縱系統(tǒng)及火控系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室用基礎(chǔ)測(cè)量系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)、以及各種非電量電測(cè)系統(tǒng)、各種物理過(guò)程的仿真模擬系統(tǒng)中,均獲得了廣泛應(yīng)用。電磁學(xué)計(jì)量在這些方面的應(yīng)用,對(duì)于保障航空產(chǎn)品和型號(hào)的性能、質(zhì)量、安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)效益等,具有舉足輕重的作用。
在飛機(jī)的研制廠(chǎng)家廣泛使用的飛機(jī)地面試驗(yàn)系統(tǒng),就是例證。飛機(jī)地面試驗(yàn)系統(tǒng)范圍很廣,主要有十大試驗(yàn)臺(tái):①飛行品質(zhì)模擬試驗(yàn)臺(tái);②飛行控制系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái);③電網(wǎng)模擬試驗(yàn)臺(tái);④燃油系統(tǒng)模擬試驗(yàn)臺(tái);⑤液壓系統(tǒng)模擬試驗(yàn)臺(tái);⑥環(huán)控系統(tǒng)模擬試驗(yàn)臺(tái);⑦座艙蓋模擬試驗(yàn)臺(tái);⑧航空電子綜合模擬試驗(yàn)臺(tái);⑨進(jìn)氣道調(diào)節(jié)系統(tǒng)模擬試驗(yàn)臺(tái);⑩座艙照明模擬試驗(yàn)臺(tái)。除了上述十大試驗(yàn)系統(tǒng)外,還有很多,如發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)臺(tái)、試驗(yàn)臺(tái),飛機(jī)全靜力及疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)、各類(lèi)風(fēng)洞等均屬此類(lèi),無(wú)法一一例舉。貫穿于大多數(shù)試驗(yàn)臺(tái)的核心手段就是以模擬電壓為輸入,以模數(shù)轉(zhuǎn)換為特征的通用電學(xué)量線(xiàn)性測(cè)量系統(tǒng)、各種電學(xué)量信號(hào)源系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)。因此,這些電學(xué)量線(xiàn)性測(cè)量系統(tǒng)、各種電學(xué)量信號(hào)源系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)的計(jì)量校準(zhǔn)在飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品的各項(xiàng)性能、指標(biāo)的保障方面是至關(guān)重要的。例如:它所確定的飛機(jī)強(qiáng)度對(duì)于安全性要求是必不可少的,而飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命通過(guò)這些試驗(yàn)系統(tǒng)確定,所獲得的不僅是安全性上的保障,還包含經(jīng)濟(jì)效益上的考慮。
廣泛用于飛機(jī)使用中機(jī)載設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的地面檢測(cè)車(chē)是另一個(gè)比較典型的例證。地面檢測(cè)車(chē)多用于機(jī)載無(wú)線(xiàn)電設(shè)備、軍械、航空設(shè)備、飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等的使用中現(xiàn)場(chǎng)(機(jī)場(chǎng))維護(hù)檢測(cè)。通過(guò)它們:①對(duì)飛機(jī)動(dòng)力裝置及相關(guān)系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè);②對(duì)原位故障檢測(cè);③修理維護(hù)后檢測(cè)。可分為通用和專(zhuān)用,包括自動(dòng)檢測(cè)車(chē)和非自動(dòng)檢測(cè)車(chē)。非自動(dòng)檢測(cè)車(chē)多是將一些機(jī)載設(shè)備的校驗(yàn)器裝于車(chē)上組成,與實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)區(qū)別不大。而自動(dòng)檢測(cè)車(chē)則不同,它們需要:①提供操作程序和指令;②形成激勵(lì)信號(hào);③接收檢測(cè)信號(hào);④處理、分析、判定信號(hào)并顯示輸出檢測(cè)結(jié)果。
地面檢測(cè)車(chē)在結(jié)構(gòu)上大量采用總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)、具有通用接口的功能化模塊或設(shè)備集成,諸如IEEE488總線(xiàn)設(shè)備、VME總線(xiàn)模塊、VXI總線(xiàn)模塊、PXI總線(xiàn)模塊、LXI總線(xiàn)模塊,有分布式、集中式、主從式等類(lèi)型和種類(lèi)。
通用自動(dòng)檢測(cè)車(chē)一般需要提供和測(cè)量直流電信號(hào)、脈沖信號(hào)、低頻正弦信號(hào)、一次性指令信號(hào)、時(shí)間間隔信號(hào)等,包含A/D變換器、D/A變換器、邏輯開(kāi)關(guān)陣,以存儲(chǔ)、匹配、A/D、D/A為基本單元而存在的虛擬儀器系統(tǒng)。
將通用自動(dòng)檢測(cè)車(chē)納入計(jì)量體系,是保障和提高航空武器型號(hào)技術(shù)和作戰(zhàn)性能的必須,這方面需要開(kāi)展的計(jì)量工作很多,A/D變換器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、D/A變換器、任意波發(fā)生器、虛擬儀器系統(tǒng)、各類(lèi)總線(xiàn)模塊及集成系統(tǒng)的校準(zhǔn),現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)、原位校準(zhǔn)、自動(dòng)化校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)需求必不可少。
專(zhuān)用自動(dòng)檢測(cè)車(chē)主要有:①無(wú)線(xiàn)電設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)車(chē);②飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及航空設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)車(chē);③軍械設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)車(chē)。
飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及航空設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)車(chē)主要檢測(cè)內(nèi)容有:發(fā)動(dòng)機(jī)綜合調(diào)節(jié)器;矢量推力系統(tǒng);交直流電源系統(tǒng);進(jìn)氣道自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng);空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng);防火信號(hào)系統(tǒng);燃油系統(tǒng)等。
這些專(zhuān)用自動(dòng)檢測(cè)車(chē)的數(shù)值參數(shù)均需納入計(jì)量體系,否則,誰(shuí)都無(wú)法保證其量值的準(zhǔn)確可靠。
包含陀螺、慣導(dǎo)、組合導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛儀、飛行控制系統(tǒng)、火控系統(tǒng)、綜合信息顯示系統(tǒng)、儀表著陸系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、電子對(duì)抗系統(tǒng)等系統(tǒng)及其校驗(yàn)器在內(nèi)的航空自動(dòng)化綜合系統(tǒng),多數(shù)屬于航空電學(xué)和航空儀表計(jì)量測(cè)試領(lǐng)域,事關(guān)飛機(jī)總體性能和安全性等,急需納入航空計(jì)量測(cè)試體系。
由于飛機(jī)上面空間狹小,用電設(shè)備眾多,線(xiàn)性負(fù)載、非線(xiàn)性負(fù)載共存,功率強(qiáng)弱不一,頻段范圍參差不齊、無(wú)法真正接“地”,使得機(jī)上電磁環(huán)境比較惡劣,電源品質(zhì)也隨著用電設(shè)備的增多而變得惡劣了,失真、噪聲增大,尖峰、浪涌等傳導(dǎo)干擾和輻射干擾問(wèn)題比較嚴(yán)重,往往造成航空電子設(shè)備的工作不正常或性能降低,尤其對(duì)于可能的無(wú)線(xiàn)電羅盤(pán)、信標(biāo)接收機(jī)、VOR、慣性自主導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛儀等設(shè)備的偏航影響不容忽視,對(duì)于方向接收機(jī)、下滑接收機(jī)等儀表著陸系統(tǒng)、微波著陸系統(tǒng)一類(lèi)盲目著陸系統(tǒng)的影響更容易造成安全隱患。因此,其計(jì)量測(cè)試保障必不可少。
各類(lèi)總線(xiàn)集成測(cè)量系統(tǒng)的綜合校準(zhǔn)研究———VXI,PXI,LXI等各種總線(xiàn)集成系統(tǒng)是航空和國(guó)防專(zhuān)用測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。目前,在航空、航天、電子、兵器等行業(yè),獲得了越來(lái)越多的應(yīng)用,以航空為例,如雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛儀測(cè)試系統(tǒng)、組合導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)、著陸設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)、飛控測(cè)試系統(tǒng)、飛機(jī)地面測(cè)試車(chē)等所需測(cè)量參數(shù)多且雜的專(zhuān)用測(cè)量系統(tǒng),越來(lái)越傾向于用總線(xiàn)集成系統(tǒng)來(lái)組建,其中原因,主要是由于該類(lèi)系統(tǒng)極為復(fù)雜,品類(lèi)多、參數(shù)多,開(kāi)發(fā)研制周期很長(zhǎng),成本高昂,量值溯源問(wèn)題很難解決,且技術(shù)更新服務(wù)無(wú)法保證。而采用總線(xiàn)集成結(jié)構(gòu)以后,每個(gè)模塊組件實(shí)際上是一些通用信號(hào)源或測(cè)量裝置,很容易分別進(jìn)行量值溯源和計(jì)量保障,可以采用許多現(xiàn)有成品部件組合,很容易完成較復(fù)雜的任務(wù),同時(shí)開(kāi)發(fā)研制周期極短、成本低廉。因此,關(guān)于總線(xiàn)集成系統(tǒng)的計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題便提到議事日程上來(lái),由于集成系統(tǒng)的參數(shù)多且雜,使其計(jì)量校準(zhǔn)變成了一個(gè)急需解決但又極為復(fù)雜的難題。總體說(shuō)來(lái),總線(xiàn)集成技術(shù)屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、集成化、組合化與網(wǎng)絡(luò)化,外加上嚴(yán)格的環(huán)境和兼容性要求,體現(xiàn)的是總體大于部分之和、以及量變到質(zhì)變的總體優(yōu)化效果,從模塊的通用性、互換性中尋求低成本和高效益,最后獲得系統(tǒng)的可靠性和專(zhuān)用性。就每個(gè)模塊本身來(lái)說(shuō),與非總線(xiàn)集成設(shè)備相比,并無(wú)本質(zhì)不同,從計(jì)量技術(shù)來(lái)說(shuō),也是如此。因此,開(kāi)展總線(xiàn)集成系統(tǒng)綜合校準(zhǔn)本身的內(nèi)容,有很大一部分屬于各模塊(如數(shù)字電壓表、信號(hào)源、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)字示波器等等)自身性能的計(jì)量評(píng)價(jià),航空計(jì)量系統(tǒng)本身就具有這些設(shè)備的性能計(jì)量能力,對(duì)于這部分需求來(lái)說(shuō),僅需要掌握總線(xiàn)集成應(yīng)用技術(shù)即可以滿(mǎn)足需求,如VXI總線(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)校準(zhǔn)、PXI總線(xiàn)數(shù)字電壓表校準(zhǔn)、VXI總線(xiàn)數(shù)字存儲(chǔ)示波器校準(zhǔn)、PXI總線(xiàn)動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀校準(zhǔn)、LXI總線(xiàn)計(jì)數(shù)器、頻率計(jì)校準(zhǔn)、VXI總線(xiàn)射頻信號(hào)源校準(zhǔn)、VXI總線(xiàn)頻譜分析儀校準(zhǔn)等。另一部分內(nèi)容是總線(xiàn)兼容性測(cè)試裝置研制,包括①各類(lèi)總線(xiàn)主機(jī)箱冷卻規(guī)范測(cè)試系統(tǒng);②各類(lèi)總線(xiàn)模塊冷卻規(guī)范測(cè)試系統(tǒng);③各類(lèi)總線(xiàn)電源規(guī)范測(cè)試系統(tǒng);④各類(lèi)總線(xiàn)模塊電磁兼容規(guī)范測(cè)試系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)是總線(xiàn)兼容性校準(zhǔn)技術(shù)和環(huán)境技術(shù)。
時(shí)至今日,航空電子設(shè)備業(yè)已成為現(xiàn)代化飛機(jī)中不可缺少的裝備系統(tǒng),包括用于通訊的短波電臺(tái)、超短波電臺(tái)、應(yīng)急救生電臺(tái)、機(jī)內(nèi)通話(huà)器和應(yīng)答機(jī)等,用于組合導(dǎo)航的無(wú)線(xiàn)電羅盤(pán)、VOR、GPS、航向接收機(jī)、下劃接收機(jī)、信標(biāo)接收機(jī)、微波著陸系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)電高度表等,用于作戰(zhàn)的機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)、遙控遙測(cè)系統(tǒng),具有電子干擾、電子偵察、電子防御能力的電子對(duì)抗系統(tǒng)(雷達(dá)干擾機(jī)、電子告警機(jī)等)、敵我識(shí)別系統(tǒng)、多目標(biāo)跟蹤、處理系統(tǒng)等。航空無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)計(jì)量測(cè)試在上述領(lǐng)域中的實(shí)施,對(duì)于上述各種航空電子設(shè)備的技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的評(píng)價(jià)與保障,無(wú)疑是不可缺少的。其技術(shù)參數(shù)涉及微波、電子、紅外、激光、電磁、材料、隱身、預(yù)警等諸方面。沒(méi)有航空無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)計(jì)量手段,人們將無(wú)法保證上述航空電子設(shè)備的性能指標(biāo)是否符合要求。
尤其需要特別指出的是,機(jī)載設(shè)備的電磁兼容性評(píng)價(jià)測(cè)試,是航空無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)計(jì)量的必要手段和前提。許多飛機(jī)都對(duì)機(jī)載設(shè)備的電磁兼容性評(píng)價(jià)甚至飛機(jī)全機(jī)電磁兼容性評(píng)價(jià)提出了明確的要求。軍用飛機(jī)由于配備電子戰(zhàn)裝備,具備電子戰(zhàn)能力,因而這一要求尤為迫切和突出。這主要是飛機(jī)艙內(nèi)空間狹小,用電設(shè)備眾多,且功率強(qiáng)弱不等,相差懸殊,頻段覆蓋范圍廣,而飛機(jī)在空中飛行,是一個(gè)無(wú)法“接地”的獨(dú)立飛行體,全金屬外殼,易導(dǎo)致不同用電設(shè)備的輻射電磁波在艙內(nèi)多次反射形成駐波等較強(qiáng)干擾,電磁環(huán)境尤為惡劣。很容易降低機(jī)載設(shè)備的技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo),或使其無(wú)法正常工作。解決這一問(wèn)題的手段之一就是開(kāi)展和完善機(jī)載設(shè)備的電磁兼容性評(píng)價(jià)測(cè)試,規(guī)范和統(tǒng)一機(jī)載設(shè)備的電磁兼容要求,保障飛機(jī)作戰(zhàn)性能。機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)于軍用飛機(jī)來(lái)說(shuō),是一個(gè)非常重要的航空電子裝備,可以說(shuō)是飛機(jī)的眼睛,其發(fā)射功率,搜索范圍、距離,以及多目標(biāo)跟蹤能力,在某種程度上,決定了飛機(jī)的戰(zhàn)斗力和生存能力。只有對(duì)機(jī)載雷達(dá)的這些主要作戰(zhàn)性能和指標(biāo)進(jìn)行全面計(jì)量測(cè)試,才能獲得有保障的性能指標(biāo),也才能將那些不符合要求的設(shè)備淘汰掉,而不是只聽(tīng)生產(chǎn)廠(chǎng)家怎樣說(shuō)。軍用飛機(jī)對(duì)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的計(jì)量評(píng)價(jià)要求較民用飛機(jī)來(lái)說(shuō),更為強(qiáng)烈,其主要原因不僅是其所用雷達(dá)性能的明顯提高,而是由于具有電子戰(zhàn)能力的作戰(zhàn)飛機(jī)必然面臨敵方雷達(dá)干擾機(jī)的電子對(duì)抗手段,在這種情況下是否還能保證技、戰(zhàn)術(shù)性能是需要計(jì)量測(cè)試手段評(píng)價(jià)的。電子對(duì)抗設(shè)備,是一種近年來(lái)新興的機(jī)載作戰(zhàn)裝備,也還沒(méi)有納入航空計(jì)量測(cè)試體系。電子對(duì)抗主要包括:射頻對(duì)抗(涉及通信、導(dǎo)航、雷達(dá)和制導(dǎo));光電對(duì)抗(涉及紅外、激光、電視);聲學(xué)對(duì)抗(主要指水下聲納);空間對(duì)抗(涉及太空對(duì)抗、衛(wèi)星對(duì)抗、信息對(duì)抗)。可分為積極對(duì)抗和消極對(duì)抗、壓制性對(duì)抗和欺騙性對(duì)抗;可使用連續(xù)波干擾、脈沖干擾、噪聲干擾;引導(dǎo)式干擾和應(yīng)答式干擾;產(chǎn)生輕度、中度、嚴(yán)重干擾。一般具有兩類(lèi)設(shè)備:雷達(dá)干擾機(jī)和電子告警機(jī)。
雷達(dá)干擾機(jī)技術(shù)要求:寬頻帶;大功率;快速信號(hào)處理能力;圓極化和多種極化模式;全頻段、全空域;同時(shí)準(zhǔn)確獲取敵方雷達(dá)多種參數(shù);綜合使用多種對(duì)抗技術(shù)對(duì)抗多種雷達(dá);對(duì)新體制雷達(dá)有快速反應(yīng)能力。電子告警機(jī)技術(shù)要求:探測(cè)敵方雷達(dá)輻射情況并報(bào)警;實(shí)時(shí)探測(cè)對(duì)我輻射的雷達(dá)并定向;確定輻射雷達(dá)型號(hào)及工作狀態(tài);通過(guò)輻射功率判定雷達(dá)距離;多目標(biāo)輻射中選取最危險(xiǎn)者,報(bào)警。它有:工作頻率范圍、信號(hào)接收方式(脈沖、連續(xù)、準(zhǔn)連續(xù))、接收機(jī)靈敏度、警戒范圍等指標(biāo)。
電子對(duì)抗設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)是,若想較好地完成電子對(duì)抗任務(wù),必須要有足夠精確的性能指標(biāo),這些性能指標(biāo)多是無(wú)線(xiàn)電參數(shù)指標(biāo),這就為航空無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)計(jì)量提出了新興的課題。這一領(lǐng)域的計(jì)量測(cè)試技術(shù)的發(fā)展和完善,將直接影響和左右電子對(duì)抗設(shè)備的效果和性能。實(shí)際上,航空電子設(shè)備的計(jì)量需求是要求能夠?qū)ζ溥M(jìn)行完全獨(dú)立自主的全面計(jì)量評(píng)價(jià),以判定其性能指標(biāo)及其試驗(yàn)器的性能指標(biāo)是否符合要求,并有效溯源。其根本原因和最終目的,當(dāng)然是保障飛機(jī)總體性能,而不是計(jì)量本身。在航空領(lǐng)域里,GPS系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)給出飛行器的三維空間和一維時(shí)間的四維定位,以便實(shí)現(xiàn)其全球?qū)Ш蕉ㄎ缓臀淦鞯木_制導(dǎo)。新型飛機(jī)以及廉價(jià)遠(yuǎn)程精確打擊武器均要用到GPS制導(dǎo)。這里面,極為迫切的計(jì)量需求是包括GPS導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)及GPS導(dǎo)航接收機(jī)的時(shí)間頻率量在內(nèi)的性能指標(biāo)的計(jì)量評(píng)價(jià)。
6航空計(jì)量測(cè)試需求與計(jì)量保障現(xiàn)狀差距分析
航空計(jì)量的現(xiàn)狀與實(shí)際需求的差距是相當(dāng)明顯的體系性的差距,在我國(guó),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)全行業(yè)對(duì)計(jì)量測(cè)試的理解和重視;在全行業(yè)范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行總體規(guī)劃,加大投入和支持,強(qiáng)化計(jì)量觀念。實(shí)踐證明,計(jì)量測(cè)試技術(shù)是保障先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)現(xiàn)空中優(yōu)勢(shì)的必要條件,是牽動(dòng)全局發(fā)展的共用技術(shù),計(jì)量測(cè)試技術(shù)貫穿于航空裝備型號(hào)設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、使用以及維護(hù)的全過(guò)程,是保障型號(hào)性能、質(zhì)量、安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)效益的基本手段和最后手段,不是可有可無(wú)的。其中,通用計(jì)量測(cè)試技術(shù)一直是對(duì)各種航空武器平臺(tái)的最終測(cè)試手段,這在國(guó)外已是一個(gè)公開(kāi)的秘密。而目前我國(guó)航空電子設(shè)備計(jì)量的現(xiàn)狀,僅是使用原生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的“試驗(yàn)器”在產(chǎn)品裝機(jī)前對(duì)其進(jìn)行部分性能和指標(biāo)的“校驗(yàn)”,未能拋棄原生產(chǎn)廠(chǎng)家的試驗(yàn)器,對(duì)航空電子設(shè)備進(jìn)行完全獨(dú)立自主的全面計(jì)量測(cè)試,也未能對(duì)各生產(chǎn)廠(chǎng)家的試驗(yàn)器進(jìn)行計(jì)量評(píng)價(jià),只能“承認(rèn)”各生產(chǎn)廠(chǎng)家產(chǎn)品指標(biāo)及測(cè)試方法的“正確性”與“合理性”。若問(wèn)為什么,則通常的答案是“外國(guó)某公司就是這樣干的!我們也這樣,肯定沒(méi)錯(cuò)”!
另外,部分單位對(duì)計(jì)量測(cè)試認(rèn)識(shí)不足,造成了現(xiàn)狀與需求的根本差距。以飛機(jī)地面試驗(yàn)系統(tǒng)中的各類(lèi)試驗(yàn)臺(tái)的校準(zhǔn)為例,他們通常認(rèn)為:“本系統(tǒng)已足夠完善,不必做任何改動(dòng)和校準(zhǔn)了,再計(jì)量純屬多余,無(wú)什么大用,從來(lái)沒(méi)有一個(gè)飛機(jī)故障是由于計(jì)量造成的”。“本試驗(yàn)臺(tái)中的測(cè)量是次要的,居從屬地位的;而控制則是主要的,居主導(dǎo)地位的”。“這是一個(gè)應(yīng)用研究室,不是計(jì)量室,基本上無(wú)須多少計(jì)量”。
在我國(guó),并不是每一個(gè)人都對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)地面測(cè)試系統(tǒng)存在的價(jià)值和意義有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。人們是為了評(píng)價(jià)飛機(jī)及其機(jī)載設(shè)備的性能和質(zhì)量才建立起了這許多大大小小的試驗(yàn)臺(tái),在這里,永遠(yuǎn)居于第一位的是試驗(yàn)臺(tái)所出具的數(shù)據(jù),它的全面、可靠和高效是人們最初也是最終目標(biāo)。是試驗(yàn)臺(tái)為了數(shù)據(jù)服務(wù)而存在,不是倒過(guò)來(lái),為了評(píng)價(jià)試驗(yàn)臺(tái)才去計(jì)量和校準(zhǔn)它。一些部門(mén)和單位缺乏這方面的思想和意識(shí),他們往往對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)本身奉若神明,而對(duì)其數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)則不屑一顧,認(rèn)為沒(méi)必要、不需要、純系多余、自找麻煩。因而,這一系列試驗(yàn)臺(tái)用于仿制飛機(jī)可以說(shuō)是基本滿(mǎn)足要求,具備了一些手段,用來(lái)研制飛機(jī),進(jìn)行開(kāi)創(chuàng)性試驗(yàn)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)研制世界第一流飛機(jī),并將其性能全面準(zhǔn)確地測(cè)試評(píng)價(jià)出來(lái),差距尚非常大。當(dāng)然,不斷改善和完善這些試驗(yàn)臺(tái),阻力也是很大的。
另外,航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)及管理部門(mén),應(yīng)該將計(jì)量測(cè)試提高到事關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益與性能指標(biāo)的保障層次上來(lái)認(rèn)識(shí)與規(guī)劃,應(yīng)加強(qiáng)管理與投入。實(shí)際上,任何定量的性能指標(biāo),不進(jìn)行測(cè)量是不會(huì)獲得的,現(xiàn)代飛機(jī)等航空產(chǎn)品的質(zhì)量與性能控制,是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,不進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量和實(shí)驗(yàn),難以進(jìn)行改進(jìn)和更新,以便獲得最優(yōu)質(zhì)量和性能。
不重視航空計(jì)量測(cè)試,體現(xiàn)在飛機(jī)地面測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造中,就是沒(méi)有遵循可測(cè)性設(shè)計(jì)原則,無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位計(jì)量測(cè)試。體現(xiàn)在規(guī)劃上,就是將行業(yè)計(jì)量混同于常規(guī)計(jì)量,沒(méi)有在專(zhuān)業(yè)上進(jìn)行規(guī)劃,在資金上進(jìn)行支持,以為依賴(lài)國(guó)內(nèi)某些部門(mén)的常規(guī)計(jì)量測(cè)試體系或其他行業(yè)的計(jì)量體系就可以完全滿(mǎn)足要求了。
所以,若想在飛機(jī)等航空產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)效益上獲得突破,趕超世界先進(jìn)水平,必須建立和完善航空計(jì)量測(cè)試體系。除此以外,航空計(jì)量應(yīng)在兩個(gè)主要方向上進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技術(shù)研究:航空通用測(cè)試技術(shù)研究;航空專(zhuān)用測(cè)試技術(shù)研究。
在技術(shù)特點(diǎn)上可分為兩個(gè)方面進(jìn)行研究:
1)實(shí)驗(yàn)室用基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)及其溯源性研究這方面在計(jì)量領(lǐng)域主要包括:①精確測(cè)量技術(shù)研究;②動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)研究;③模型化測(cè)量技術(shù)研究;④最優(yōu)化測(cè)試技術(shù)研究;⑤具有重大戰(zhàn)略意義和深遠(yuǎn)影響前景的通用測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)技術(shù)研究;⑥各種高新技術(shù)計(jì)量測(cè)試研究;⑦各種新理論、新概念、新方法在計(jì)量測(cè)試行業(yè)上的應(yīng)用研究;⑧計(jì)量測(cè)試基礎(chǔ)理論研究。
2)現(xiàn)場(chǎng)用測(cè)試技術(shù)及其溯源性研究這方面在計(jì)量領(lǐng)域主要包括:①自動(dòng)化測(cè)量方法及校準(zhǔn)技術(shù)研究;②現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)及校準(zhǔn)研究;③可測(cè)性設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及校準(zhǔn)研究;④在線(xiàn)測(cè)試校準(zhǔn)技術(shù)研究。目前,我國(guó)航空系統(tǒng)僅在常規(guī)參量的計(jì)量測(cè)試方面有了一定的手段和基礎(chǔ),尚未真正介入航空工業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量和校準(zhǔn),以及航空專(zhuān)用設(shè)備的計(jì)量校準(zhǔn),甚至各種航空武器裝備的校驗(yàn)器也沒(méi)能真正納入計(jì)量體系,距離建立和完善航空計(jì)量測(cè)試體系則更加遙遠(yuǎn)。7結(jié)束語(yǔ)綜上所述,航空計(jì)量需求是一個(gè)極為復(fù)雜的問(wèn)題,充分體現(xiàn)了國(guó)際政治、軍事、技術(shù)發(fā)展等各方面的綜合作用,僅僅從其中任何一個(gè)方面進(jìn)行理解,都將是不全面的,本文所述內(nèi)容,僅僅是作者對(duì)于我國(guó)航空計(jì)量在當(dāng)今世界上的狀況與思考,并不能夠做到全面與客觀,惟愿能夠起到拋磚引玉,給同行的工作提供一些參考與提示,便是初衷。