摘 要:水下爆炸抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)可以為艦船及艦載設(shè)備抗沖擊試驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)施提高科學(xué)的依據(jù)。搜集了國外水下爆炸抗沖擊相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建立的抗沖擊試驗(yàn)設(shè)施和開展的抗沖擊試驗(yàn)，分析了國外抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，對我國的抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)建立與完善有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:抗沖擊標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)設(shè)施 對比分析

中圖分類號:O383+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Ａ文章編號:1674-098X(2012)07(a)-0230-01

1 引言

水下爆炸產(chǎn)生的沖擊對于艦艇機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)以及人體會帶來很大的危害，甚至造成致命的、災(zāi)難性的后果?？箾_擊性能是艦艇的核心技術(shù)指標(biāo)之一，發(fā)達(dá)國家海軍均把艦艇的抗沖擊性能作為其生命力的核心內(nèi)容、艦艇的核心技術(shù)指標(biāo)，不惜投入巨資長期堅(jiān)持研究和突破?？箾_擊試驗(yàn)是艦船抗沖擊理論和防護(hù)技術(shù)研究的重要手段和關(guān)鍵技術(shù)，而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是艦艇抗沖擊工作中的主要環(huán)節(jié)之一，標(biāo)準(zhǔn)來源于試驗(yàn)，完善的標(biāo)準(zhǔn)又用于指導(dǎo)試驗(yàn)。歐美各國都制定有完整系統(tǒng)的抗沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，有效的指導(dǎo)抗沖擊試驗(yàn)的順利開展[1，2]。

2 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

各發(fā)達(dá)國家均依據(jù)海軍發(fā)展的戰(zhàn)略方針建立了一系列適合本國國情的成熟的艦船水下爆炸試驗(yàn)方法及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立了完善的試驗(yàn)設(shè)施和試驗(yàn)場所，在此基礎(chǔ)上開展了大量的艦載設(shè)備和艦艇抗沖擊試驗(yàn)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的必須改進(jìn)設(shè)計(jì)，保證了其艦艇抗沖擊能力位于世界領(lǐng)先地位。

2.1 抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

美國是目前世界上艦艇抗沖擊技術(shù)水平最高的國家。包括0902-001-5000美國海軍艦船通用規(guī)范，MIL-S-901D艦用機(jī)械、設(shè)備和系統(tǒng)沖擊試驗(yàn)要求，0908-LP 000-3010水面艦艇沖擊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。

MIL-S-901D《艦用機(jī)械、設(shè)備和系統(tǒng)沖擊試驗(yàn)要求》主要規(guī)定了艦載設(shè)備的等級、分類、級別、試驗(yàn)分類、沖擊試驗(yàn)機(jī)的類別，試驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)要求、安裝方法和試驗(yàn)程序等。并將大型浮動沖擊平臺也列為試驗(yàn)考核設(shè)施，可對重181噸設(shè)備進(jìn)行考核。

DDS072-1主要規(guī)定了設(shè)備根據(jù)安裝部位的分類和設(shè)計(jì)參數(shù)。對設(shè)備進(jìn)行彈性設(shè)計(jì)還是彈塑性設(shè)計(jì)，要根據(jù)設(shè)備是否允許出現(xiàn)塑性變形來確定。

0902-001-5000美國海軍艦船通用規(guī)范定義了設(shè)備等級，規(guī)定了A級設(shè)備和系統(tǒng)均應(yīng)按MIL-S－901要求做沖擊試驗(yàn)，基座應(yīng)按動態(tài)設(shè)計(jì)分析方法來設(shè)計(jì)等。并規(guī)定:“對于戰(zhàn)斗艦船的建造綱要，將每一種艦級中的一艘做沖擊試驗(yàn)”

0908-LP000-3010水面艦艇沖擊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要是向在結(jié)構(gòu)動力學(xué)和應(yīng)力分析方面受過一定教育或有經(jīng)驗(yàn)的工程師轉(zhuǎn)述海軍對動力沖擊分析的要求。

德國的BV043/85《沖擊、緩沖和沖擊安全性標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了沖擊安全性的一般要求，對裝艦設(shè)備沖擊安全性進(jìn)行試驗(yàn)或計(jì)算驗(yàn)證的原則和方法，艦員的沖擊防護(hù)要求等都進(jìn)行了總體的規(guī)定，而對具體方法、沖擊強(qiáng)度和次數(shù)等在其相關(guān)文件《水面艦艇設(shè)備的沖擊試驗(yàn)》、《在浮動沖擊裝置中水面艦艇重型設(shè)備的沖擊試驗(yàn)》、《水面艦艇和船舶的標(biāo)準(zhǔn)水下爆炸試驗(yàn)的實(shí)施》、STANAG 4488《爆炸沖擊敏感度測試》、《水面艦艇設(shè)備沖擊試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)》中進(jìn)行了詳細(xì)描述。

俄羅斯海軍《艦用設(shè)備抗沖擊和抗振動試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則》規(guī)定了艦用設(shè)備沖擊負(fù)荷測定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則以及對試驗(yàn)結(jié)果的評定要求，還建有《艦用設(shè)備抗沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則》等。

2.2 抗沖擊試驗(yàn)設(shè)施

歐美國家在抗沖擊試驗(yàn)方面建立了完善的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)建立了完善的試驗(yàn)設(shè)施，可以按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行抗沖擊試驗(yàn)。如美國海軍“水下爆炸沖擊研究與發(fā)展項(xiàng)目辦公室”不僅擁有專門的沖擊試驗(yàn)測試車和多達(dá)數(shù)千通道的試驗(yàn)測試能力，且擁有HI-TEST沖擊實(shí)驗(yàn)室，可對重達(dá)11.3T的設(shè)備進(jìn)行沖擊考核試驗(yàn);擁有水下爆炸沖擊試驗(yàn)水池和近海海灣，可進(jìn)行浮動平臺、縮比模型和大型艙段沖擊試驗(yàn);擁有遠(yuǎn)海實(shí)船爆炸沖擊試驗(yàn)場，可進(jìn)行實(shí)船爆炸沖擊試驗(yàn);美國海軍還擁有可沉潛艇測試平臺用來評估潛艇及其設(shè)備。

2.3 抗沖擊試驗(yàn)

一位美國工程師在其文獻(xiàn)中提到:參照MIL-S-901標(biāo)準(zhǔn)，在1950年的一系列實(shí)船爆炸試驗(yàn)中包括對退役軍艦進(jìn)行設(shè)定的近距離爆炸試驗(yàn)，試驗(yàn)軍艦包括小型掃雷艇，然后被試艦船尺寸不斷加大，其中一次是在夏威夷對退役巡洋艦進(jìn)行的近距離爆炸試驗(yàn)，爆炸當(dāng)量為500tTNT;在1970年，對裝備于“尼米茲”航母上的大型重要設(shè)備在大型浮動沖擊平臺上進(jìn)行了抗沖擊試驗(yàn);2003年對安裝于DDG型艦船上的探測裝備按照901D標(biāo)準(zhǔn)重型設(shè)備在浮動沖擊平臺上進(jìn)行了強(qiáng)沖擊試驗(yàn)。

1993年，意大利海軍和美國海軍對一艘退役驅(qū)逐艦進(jìn)行了全尺度水下爆炸試驗(yàn);2000年美國對新研制的“海狼”級潛艇進(jìn)行水下爆炸試驗(yàn)，爆炸藥量達(dá)4536kg;2001年夏，美國海軍在佛羅里達(dá)進(jìn)行了DDG-81實(shí)船爆炸抗沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)中安裝了620個(gè)傳感器[3]。1996年，荷蘭TNO為建設(shè)“黃蜂”號掃雷艦，對一個(gè)圓柱型艦船模型進(jìn)行了6次水下爆炸試驗(yàn)。

3 抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)

以美國為首的國家其抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)中對抗沖擊試驗(yàn)的要求是強(qiáng)制性的。例如對重量小于181t的裝艦設(shè)備必須進(jìn)行沖擊考核，對大于181t的設(shè)備不能進(jìn)行抗沖擊考核試驗(yàn)的進(jìn)行計(jì)算考核;所有新研制艦艇的首制艦必須進(jìn)行水下爆炸實(shí)船試驗(yàn)，全面考核艦艇上各功能系統(tǒng)的抗沖擊能力，并進(jìn)行多測點(diǎn)的數(shù)據(jù)測量。

標(biāo)準(zhǔn)是動態(tài)發(fā)展的。如美國的MIL-S-901標(biāo)準(zhǔn)，在指導(dǎo)試驗(yàn)的同時(shí)，經(jīng)過長期的試驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)行了多次修訂，使得標(biāo)準(zhǔn)更加完善，適用性更強(qiáng)。

抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)完整、系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)之間更具有協(xié)調(diào)性。國外已形成關(guān)于艦艇在論證、設(shè)計(jì)、建造、試驗(yàn)、服役等各個(gè)階段沖擊安全性設(shè)計(jì)所應(yīng)遵循的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在考核方法、試驗(yàn)設(shè)施、驗(yàn)證指標(biāo)、測試儀表、試驗(yàn)方法、結(jié)果評判等方面都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，各標(biāo)準(zhǔn)能相互銜接，形成完整的抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)體系。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建立了完備的試驗(yàn)設(shè)施，開展了全面系統(tǒng)的抗沖擊試驗(yàn)。如美國抗沖擊試驗(yàn)設(shè)施包括輕型、中型、重型沖擊機(jī)，小型、中型、大型、超大型浮動沖擊平臺，水下爆炸試驗(yàn)水池，水下爆炸試驗(yàn)場。同時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行著嚴(yán)格、全面、系統(tǒng)的抗沖擊試驗(yàn)。

4 結(jié)語

國外水下爆炸抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)比較完善，基本形成了抗沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建立了完善的試驗(yàn)設(shè)施，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求開展著裝艦設(shè)備和實(shí)船抗沖擊試驗(yàn)，其艦船的抗沖擊能力處于世界先進(jìn)水平。我國抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)建立應(yīng)借鑒國外抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，尋找與國外標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，在編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注重及時(shí)性、有效性、可行性、系統(tǒng)性和完整性，完善抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)體系，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開展抗沖擊試驗(yàn)，不斷提高艦船生命力。

參考文獻(xiàn)

[1]黃若波，杜儉業(yè)，王官祥.美國艦艇抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究分析［J］.艦船科學(xué)技術(shù).2007，29(2)，138～142.

[2]王貢獻(xiàn)，褚德英，張磊等.艦船設(shè)備沖擊試驗(yàn)機(jī)研究進(jìn)展[J].振動與沖擊，2007，26(2)，152～158.

[3]張姝紅，程素秋.艦船沖擊試驗(yàn)仿真參數(shù)研究［J］.水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù)，2009，17(3)，74-78.