■ 何澤文

武器“綠色制造”研究

■ 何澤文

武器彈藥制造中的環(huán)保技術(shù)，是綜合考慮環(huán)境因素和資源利用效率的現(xiàn)代裝備制造技術(shù)模式，要求最大限度地控制廢棄物和有害排放物的產(chǎn)生，以減少對(duì)空氣、土壤和水源等環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)要求原材料和能源的利用率最高而損耗數(shù)量最低，從而提高研制活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。加強(qiáng)對(duì)武器彈藥制造中環(huán)保問(wèn)題的研究并采取得力措施是貫徹落實(shí)我國(guó)“節(jié)能減排十二五規(guī)劃”的重要問(wèn)題。

武器制造 環(huán)保問(wèn)題 研究

一、引 言

戰(zhàn)爭(zhēng)中大量使用武器彈藥與重視環(huán)保問(wèn)題，永遠(yuǎn)是一種二律背反嗎？近百年不熄的戰(zhàn)火中，核武器、化學(xué)毒劑、生物戰(zhàn)劑、貧鈾彈藥、含鉛彈藥紛紛登場(chǎng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。如在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍使用的貧鈾彈爆炸后產(chǎn)生的細(xì)微顆粒將會(huì)長(zhǎng)期破壞生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致受污染地區(qū)腫瘤、心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者增加，引起造血障礙、生育能力下降、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等病癥。近幾十年來(lái)，隨著戰(zhàn)爭(zhēng)手段的極大增強(qiáng)和戰(zhàn)爭(zhēng)烈度的極大提升，武器的使用也到了人類自然和社會(huì)環(huán)境所難以承受的地步。因此現(xiàn)在國(guó)際上關(guān)于“綠色武器”，即對(duì)自然環(huán)境不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生污染，有利于環(huán)保和不破壞生態(tài)平衡的武器理念開(kāi)始升溫，行動(dòng)步伐也隨之加快。然而，武器對(duì)于環(huán)境的破壞并不僅限于它的使用，武器裝備在制造中對(duì)環(huán)境造成污染的現(xiàn)象也不可忽視。工業(yè)污染曾被人們列為造成環(huán)境污染的罪魁，而作為工業(yè)的重要組成部分——武器裝備制造業(yè)當(dāng)然也難逃其咎。在這種背景下，所謂的“綠色武器”自然而然成為人們對(duì)武器發(fā)展的希冀與追求。近年來(lái)，外軍開(kāi)始研發(fā)環(huán)保武器，我們應(yīng)該給予理性分析和關(guān)注。環(huán)保武器理念升溫應(yīng)當(dāng)被視為一種文明的進(jìn)步。我國(guó)新近制定的“節(jié)能減排十二五規(guī)劃”強(qiáng)調(diào)，要深入貫徹節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，堅(jiān)持綠色發(fā)展和低碳發(fā)展，堅(jiān)持把節(jié)能減排作為落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)，加快構(gòu)建資源節(jié)約、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。

二、從研制開(kāi)始為綠色制造奠基

在彈藥制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)是先導(dǎo)，設(shè)計(jì)人員的環(huán)境意識(shí)以及對(duì)環(huán)保知識(shí)的掌握程度直接決定了彈藥產(chǎn)品中使用環(huán)保技術(shù)的廣度和深度。因此，設(shè)計(jì)人員必須具備充足的與環(huán)保相關(guān)的知識(shí)。彈藥的環(huán)保設(shè)計(jì)是把產(chǎn)品從需求、設(shè)計(jì)、試制、生產(chǎn)、驗(yàn)收、交付到回收再生整個(gè)壽命周期一起考慮的，是把產(chǎn)品、環(huán)境與人類在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)每一階段的相互影響一起考慮的。設(shè)計(jì)中應(yīng)廣泛采用綠色材料、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化零部件或單元，充分考慮加工制造過(guò)程中的材料利用率。同時(shí)還必須考慮武器彈藥在交付乃至作戰(zhàn)訓(xùn)練、儲(chǔ)存和壽命終止后，報(bào)廢、拆解不對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響，以及部分材料、零部件和設(shè)備能夠再生利用，減少不可再生資源和短缺資源的使用量，盡量采用各種替代物資和技術(shù)。

1．標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，世界各國(guó)對(duì)彈藥的使用性能不斷提出更高的要求，彈藥更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短。在彈藥研制中，為增強(qiáng)彈藥平臺(tái)的廣泛兼容性，盡量減少因技術(shù)升級(jí)而進(jìn)行的車載武器的車體結(jié)構(gòu)適應(yīng)性改造以及產(chǎn)生的不良后果，有效降低改裝成本，提高改裝的針對(duì)性和便捷性，有必要采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)。首先，總體結(jié)構(gòu)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，可以采用功能多樣化與復(fù)合化的零件以及簡(jiǎn)單的連接方法，使整體裝置的零件數(shù)量減少；可以合理地設(shè)計(jì)產(chǎn)品中零件、支撐、載荷的布置，確定適當(dāng)?shù)恼w尺寸，提高材料利用率；可以使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)符合工藝性與加工性，以減少加工過(guò)程中的材料損耗與能源消耗；可以使彈藥便于回收，實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用；可以使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)便于維修，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。其次，彈藥設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)可以有效地避免散件逐件裝配，從而減少制造污染和噪聲危害，提高工作效率和工作質(zhì)量，還可以使勞動(dòng)量和資金的消耗大大減少。而且彈藥的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，也較好地滿足了彈藥拆裝的互換要求，可以提高零部件的通用性和重復(fù)性，亦可以促進(jìn)專業(yè)化生產(chǎn)。

2．并行設(shè)計(jì)。根據(jù)并行工程的思想，由設(shè)計(jì)者、制造者和環(huán)保工程師參與彈藥的初樣機(jī)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程，通過(guò)相互協(xié)調(diào)，綜合考慮彈藥由初樣機(jī)設(shè)計(jì)到彈藥報(bào)廢的整個(gè)壽命周期中影響資源利用與環(huán)境污染的所有因素，優(yōu)化各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，減少產(chǎn)品生產(chǎn)的往復(fù)過(guò)程，提高整個(gè)制造系統(tǒng)的資源利用率，降低廢品率，節(jié)約資源。另外，還應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、制造環(huán)境設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、回收處理設(shè)計(jì)等各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)并行環(huán)保設(shè)計(jì)。

3．網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬公司兩部分。虛擬制造技術(shù)就是在真正產(chǎn)品生產(chǎn)之前，在虛擬制造環(huán)境下生成軟產(chǎn)品模型來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的真實(shí)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而減少損耗，降低成本。虛擬制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合就可根據(jù)市場(chǎng)需求，將產(chǎn)品所涉及的不同制造公司臨時(shí)組建成一個(gè)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的虛擬工廠。各彈藥制造企業(yè)和設(shè)計(jì)院所可通過(guò)因特網(wǎng)建立制造資源信息網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)虛擬制造進(jìn)而實(shí)施“敏捷制造”。

三、選擇環(huán)保材料及設(shè)施和工藝

在選擇彈藥材料時(shí)，除注重使用性能，力求好用、適用、頂用、耐用外，還要求把握以下幾個(gè)原則：一是選用無(wú)毒無(wú)害材料，避免裝備從生產(chǎn)使用到報(bào)廢的各階段對(duì)人體健康造成危害和對(duì)環(huán)境造成污染。二是選用加工性能優(yōu)良的材料，以提高材料的使用率，降低生產(chǎn)過(guò)程的人力成本和能源消耗。三是選用可再生材料和便于回收的材料，減少資源消耗和永久廢料的形成。四是采用環(huán)保型涂裝房。環(huán)保型涂裝房?jī)?nèi)的空氣溫度和濕度可自動(dòng)控制，為車體涂裝提供適宜的環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)涂裝全天候作業(yè)。裝備涂裝工藝傳統(tǒng)上可分為鋼板預(yù)處理和二次除銹涂裝（如在涂裝房?jī)?nèi)進(jìn)行的彈藥電泳涂漆）。以上這些技術(shù)之所以都被歸于環(huán)保技術(shù)，是因?yàn)檫@些工藝和技術(shù)或減少了原材料和能源的耗用量，或可縮短開(kāi)發(fā)周期、減少成本，而且有些工藝改進(jìn)對(duì)環(huán)境還起到保護(hù)作用。同時(shí)，采用粉塵和漆霧分離技術(shù)，可以有效控制有機(jī)溶劑排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)保型涂裝。五是采用環(huán)保加工工藝，加工過(guò)程中不采用任何冷卻液。干式加工簡(jiǎn)化了工藝、減少了成本，而且消除了冷卻液所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如廢液處理和排放等。

四、把好環(huán)保監(jiān)理關(guān)，軍代表“守土有責(zé)”

依據(jù)合同條款和國(guó)家有關(guān)規(guī)定，對(duì)彈藥研制生產(chǎn)中的質(zhì)量及其環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)理控制，是軍代表應(yīng)盡的職責(zé)。一是對(duì)材料的監(jiān)理控制。軍代表要從彈藥材料供應(yīng)方進(jìn)行控制，檢查材料供應(yīng)方的資質(zhì)，檢查焊接材料生產(chǎn)單位有無(wú)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局授予的合法供應(yīng)資質(zhì)等情況；材料復(fù)驗(yàn)情況，處理好材料復(fù)驗(yàn)中裁機(jī)構(gòu)的關(guān)系，保證材料的供應(yīng)、復(fù)驗(yàn)符合國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及圖樣規(guī)定的要求，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)材料的管理、保管與發(fā)放使用/回收情況，保證材料有良好的追溯性，分清材料，批量使用。二是對(duì)加工環(huán)境的監(jiān)理控制。我室在深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀過(guò)程中認(rèn)識(shí)到，裝備又好又快發(fā)展，不僅限于裝備本身的性能、質(zhì)量滿足戰(zhàn)爭(zhēng)需要，“好”還應(yīng)體現(xiàn)在盡可能對(duì)環(huán)境不造成破壞或盡可能使破壞減少到最小程度。因此，利用軍代表對(duì)彈藥全壽命監(jiān)督的有利條件，立足從每件事做起，把環(huán)保理念融入到具體工作中去。并采取多種舉措，促進(jìn)和帶動(dòng)企業(yè)在裝備研發(fā)試驗(yàn)等項(xiàng)活動(dòng)中增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。近年來(lái)，在參加裝備設(shè)計(jì)方案論證中，軍代表建議增加技術(shù)性能指標(biāo)以外的環(huán)保指標(biāo)要求。在裝備外表防護(hù)油漆和鍍膜涂料上，軍代表堅(jiān)持采用經(jīng)環(huán)保認(rèn)定的防腐涂料；在彈藥內(nèi)飾材料的選用和包裝箱等防護(hù)器具上，軍代表力促研制方采用符合環(huán)保要求的“綠色”包裝新材料；在裝備使用說(shuō)明書(shū)等技術(shù)資料的編寫(xiě)條款中、在裝備工具的配發(fā)中，軍代表力促體現(xiàn)環(huán)保內(nèi)容，以防止和最大限度地減少對(duì)環(huán)境的污染。在軍廠雙方研究確定裝備試驗(yàn)方案時(shí)，軍代表充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求，把環(huán)保寫(xiě)入試驗(yàn)規(guī)范。

五、用科技創(chuàng)新找出環(huán)保佳徑

在戰(zhàn)場(chǎng)上，彩色煙幕彈用途十分廣泛，包括定位空降區(qū)域、辨識(shí)友軍、暴露敵方目標(biāo)以及通信聯(lián)絡(luò)等。彩色煙幕彈的工作原理是，當(dāng)煙幕彈點(diǎn)燃時(shí)，顏料受熱氣化，溢出彈體后遇冷凝聚成彩色煙幕。傳統(tǒng)煙幕彈一般使用含硫燃料作為產(chǎn)熱劑使顏料氣化。這種含硫煙幕會(huì)對(duì)人產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激，顏料的殘?jiān)鼊t會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。目前美軍所使用的M18系列煙幕彈共有綠、黃、紅、紫等顏色。美軍一直嘗試對(duì)彩色顏料進(jìn)行改進(jìn)，試圖找出可用于煙幕彈的低毒性顏料。

據(jù)美國(guó)《陸軍時(shí)報(bào)》日前報(bào)道，美陸軍已研制出改進(jìn)型的環(huán)保彩色煙幕彈，采用了食糖配方來(lái)取代過(guò)去普遍使用的含硫配方。如今，以食糖為產(chǎn)熱成分的綠色和黃色煙幕彈已經(jīng)投入戰(zhàn)場(chǎng)使用。以食糖為發(fā)熱成分的煙幕彈在燃燒時(shí)產(chǎn)生的溫度略高于以硫?yàn)榘l(fā)熱成分的煙幕彈，顏料在高溫下分解，而不像原來(lái)那樣氣化后溢出。為使改進(jìn)后的發(fā)煙成分有時(shí)間充分燃燒從而產(chǎn)生足夠煙幕，美軍正在嘗試用引線取代過(guò)去那種彈丸式點(diǎn)火系統(tǒng)。據(jù)稱，紫色煙幕彈已基本達(dá)到了軍用標(biāo)準(zhǔn)，但還須進(jìn)一步測(cè)試與完善。

傳統(tǒng)子彈彈頭以鉛為主要材料，常規(guī)火藥也均富含鉛成分。別小看小小的子彈對(duì)環(huán)境的破壞力。美國(guó)每年僅新兵訓(xùn)練就會(huì)打出上億發(fā)步槍子彈，雖然每發(fā)子彈含鉛量只有二三克，但日積月累，僅剛?cè)胛榈男卤湍馨褦?shù)百噸鉛撒在靶場(chǎng)。幾年前，美軍已研制出新型無(wú)鉛子彈。世界最大彈藥生產(chǎn)商、年產(chǎn)34億發(fā)子彈的阿連特公司，其研制的以鎢為彈頭主要材料的“綠色子彈”已批量生產(chǎn)，目前美軍已開(kāi)始逐步用環(huán)保型子彈取代常規(guī)鉛制子彈來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練。在炸藥方面，鉛污染極為嚴(yán)重的常規(guī)炸藥將被“綠色炸藥”所取代。2006年春，美國(guó)新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的爆炸物研究專家米?漢黃表示，他們新發(fā)明了一種以硝基四哇類化合物為基礎(chǔ)的“綠色炸藥”，從起爆雷管直至彈道導(dǎo)彈都能使用，有望為發(fā)展各類環(huán)保武器開(kāi)辟道路。

除美國(guó)外，其他國(guó)家也在積極研發(fā)環(huán)保彈藥。在德國(guó)慕尼黑大學(xué)，德國(guó)軍方資助的一個(gè)科研小組，對(duì)大約50種有可能用做“綠色引信”的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了研究。其中一種“綠色炸藥”目前正在進(jìn)行商業(yè)測(cè)試，有望今后2-5年內(nèi)投入使用。以色列軍事工業(yè)公司正在發(fā)展一種用于坦克炮的榴彈，以鋼制彈頭取代鉛彈頭，內(nèi)裝高能炸藥，提高了打擊混凝土目標(biāo)的性能。英國(guó)航空航天系統(tǒng)公司（BAE）研制的“綠色武器”包括無(wú)鉛子彈、減排裝甲車、少毒素的武器以及可制成肥料的炸藥等。

結(jié)論

以上探討了所謂“綠色制造”，然而應(yīng)該清醒地意識(shí)到，環(huán)保武器再環(huán)保也是武器，其殺傷性、破壞性依然存在。武器研制過(guò)程中的環(huán)保措施正如現(xiàn)在新能源汽車環(huán)保問(wèn)題一樣，是相對(duì)概念，是相對(duì)于原來(lái)的工藝、技術(shù)基礎(chǔ)上的進(jìn)步。但這種進(jìn)步乃是我們建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家之必須。

（注：作者為總裝駐京某軍代室軍代表）