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湖南 | 2017-12-15 20:09:15:3
来源:三湘都市报 | 作者:黄京 | 编辑:丁虹

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  随着现代化装备的造价越来越昂贵、生产过程越来越复杂,世界各军事强国都颇为重视装备再制造技术。即使在装备研制和购买领域从来“不差钱”的美军,也十分重视装备再制造技术的发展,其高超的装甲作战装备和战斗机再制造技术更是为美军省下了不少“银子”。目前,装备再制造已经成为美军维持其庞大武器库运转而必须采取的战略性措施,也是变废为宝、让老旧装备“起死回生”的重要技术手段。

  在顺利完成叙利亚作战任务之后,俄罗斯将耗费650亿卢布为国内唯一一艘航空母舰“库兹涅佐夫海军元帅”号“延寿”,预计能为这艘已服役20年的“元老级”装备再增加20年的使用寿命。这就用到了装备再制造技术。该技术以提高老旧装备性能指标为目的,通过先进的技术手段修复、改造老旧装备的工程活动,是实现装备维修低成本、高效率发展,向未来战争要“再生战斗力”的一剂“良方”。

  修旧如新——

  助推武器装备维修保障体系变革

  提起装备再制造,很多人或许还有点陌生,其实这种“修旧如新”的“戏法”,我们早在红军时代就已经掌握。1927年秋收起义后,中国工农红军第一师就在中峒兵工厂内一边修枪一边“复装”枪弹。所谓的“复装”枪弹,其实就是把射击后的弹壳经过清洗、除锈等处理后,再装上新制造的火帽、弹头和发射药,进而实现枪弹再造的技术。到1931年红军成立官田兵工厂时,已经有了批量枪弹复装再造技术,到抗日战争时期甚至实现了炮弹的“再制造”,一个炮弹药筒经过“修修补补”还能重复使用2~3次。卫国战争期间,苏联红军坦克机械化部队的维修人员共抢修了43万辆次坦克和装甲车,相当于苏联战时相关装备最高年产量的15倍,有力地保障了苏联红军“铁甲洪流”的持续战斗力,为最终赢得反法西斯战争胜利发挥了举足轻重的作用。

  斗转星移,如今的装备再制造与红军时期的枪弹再制造已经不可同日而语。一件装备的寿命周期包括论证设计、制造、使用、维修和报废等数个阶段,现代意义上的装备再制造不仅面向装备使用阶段,更是废旧装备通过专业化修复或升级改造所进行的一次“脱胎换骨”的“蜕变”。以往,这些生产较早、性能落后、零部件老化的老装备或被拆解融化,或者成为靶标在演习中发挥余热。经过装备再制造,老装备可以“修旧如新”,具备和新装备同等的作战价值,花费也比采购新装备少得多,有时候甚至还能得到作战性能提升等“意外收获”。可以说,通过装备再制造,不仅可促进高技术武器在战争中的深入应用,更能有力助推武器装备维修保障体系变革,是节省军费、提升装备性能的重要举措。

  长期以来,欧美等西方国家一直重视再制造技术的发展,美军更是再制造的最大受益者,其车辆和武器装备大量使用了再制造零部件,不仅节约了军费、资源和能源,而且还大大延长了武器装备的使用寿命。美国陆军装备的“艾布拉姆斯”M1系列主战坦克是当之无愧的“沙场老将”,虽然该型坦克早在1993年就已经停产,但美军每年都会收到最先进的M1系列主战坦克。正是凭借着再制造技术对行将“退休”或封存的M1坦克不断改进升级、全面翻修,才实现了装备作战性能和国防经济效益的最大化。

  妙手回春——

  向未来战争要“再生战斗力”

  一个伤痕累累的报废齿轮,经过自动化等离子熔覆竟然焕然一新;一扇即将报废的发动机叶片,用纳米电刷镀一下,过几天就可助力战鹰腾飞;服役期满的老旧发动机,到再制造流水线上走一遭,各项指标就能再次回到那个“激情燃烧的岁月”。如今,以超音速等离子喷涂技术、废旧零件寿命预测和评估技术、纳米电刷镀技术和纳米自修复添加剂技术等为代表的装备再制造,正在部队装备维修保障环节中承担着“起死回生、妙手回春”的重要作用,不仅让现役装备延长寿命再次焕发青春,更显示出了巨大的经济效益和军事应用价值。以其中的纳米自修复添加剂技术为例,经过这一技术处理的装备,可降低发动机燃油消耗和尾气排放,零件磨损量更可降低50%以上。

  从制造流程上看,装备再制造主要包括拆解、翻新、组装、测试、出厂等五个环节,这其中除了拆解和翻新,其他环节与制造一件全新的装备大同小异。但正是由于省去了制造全新装备中的大型结构铸造和零部件生产等环节,从而大大提升了装备再制造的生产效率。值得一提的是,相比于西方国家多采用的尺寸修理法和换件修理法等基于原型产品制造工艺而来的再制造,我国科学家创新性设计出基于尺寸恢复法和性能提升法的装备再制造技术,有效解决了再制造过程中生产成本和节能减排等根本性矛盾。

  随着信息技术、微纳米技术和增材制造技术的加速发展,装备再制造驶入了短时间快速修复的“高速路”。目前,已经可以利用3D打印技术,通过信息化处理的零部件三维数据模型,在战时快速制备成形设备和集约化的丝材、粉材,进而可对武器装备的受损零部件进行快速再制造,在短时间内就能完成装备的修复,势必更好地顺应信息化战争瞬息万变的战场态势,进一步提升信息化作战能力。

  冉冉新星——

  军民两用领域的“朝阳产业”

  如今的装备再制造,不只是对老旧装备的“修修补补”,更因为各类高新技术手段的投入使用,而使再制造装备的性能远超原来的设计指标。美国空军最新装备的F-35战斗机,由于采用了最先进的开放式航电架构和飞行-火控推进软件,只需要更新软件系统并更换新的信号处理系统,就可实现该机性能的巨大提升。

  事实上,以美国为首的西方国家,对武器装备很少采用大修,他们更青睐装备再制造。随着新军事变革和新装备更新换代,原有的装备维修保障模式早已不能适应现代战争的作战需求,甚至还将带来军事资源和作战潜力的巨大浪费。通过装备再制造技术,可用最低的成本将蕴含于废旧资源中的价值最大限度地开发利用,不仅是一种对老旧装备降低维修成本、实现高效率发展的重要手段,也将在废旧汽车、机床、工程机械等民用领域起到重要作用,甚至将成为战略性新兴产业中的“节能环保能手”。目前,再制造技术被视为军民两用领域的“朝阳产业”,势必有力助推“军民融合”式发展。

  目前装备再制造技术还存在诸如寿命评估、防腐、防污等基础性难题,随着新技术、新工艺、新材料的大量出现,装备再制造将进一步满足战场损伤装备快速修复这一作战需求,在战斗力生成上发挥重要作用。

  (作者单位:国防科技大学)

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