萇軍紅，李便花，潘會平，王 鵬，王 飛

(1．駐陽泉地區(qū)軍代室，山西 陽泉 0450001；2．山西北方晉東化工有限公司，山西 陽泉 045000)

某型特種彈藥意外發(fā)火研究

萇軍紅1，李便花2，潘會平2，王 鵬2，王 飛1

(1．駐陽泉地區(qū)軍代室，山西 陽泉 0450001；2．山西北方晉東化工有限公司，山西 陽泉 045000)

特種彈藥作為一種特殊效應(yīng)的武器，作戰(zhàn)時具有不可替代的作用，小型特種彈藥攜帶方便，操作簡單，功能明確。特種彈藥隨身攜行時，彈藥的安全性尤為重要。產(chǎn)品的安全性一方面來自產(chǎn)品的設(shè)計，另一方面來自生產(chǎn)工藝，隨著“以人為本”安全理念的深入，產(chǎn)品設(shè)計與工藝制造同樣重要。以實際案例為切入點，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝配特點等方面對某型特種彈藥在振動試驗中意外發(fā)火進(jìn)行了分析，對各因素排查，并對影響因素進(jìn)行了試驗驗證。研究表明，形成該產(chǎn)品振動意外發(fā)火的原因是產(chǎn)品在外觀、裝配正確性檢查和重新裝配時，拉火繩被夾在發(fā)射筒體與保護(hù)套之間，振動試驗時，保護(hù)套發(fā)生位移，增加了拉火繩拉力，使發(fā)火絲發(fā)生位移，發(fā)火絲上的藥劑與火帽磨擦導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)火。該結(jié)果也為產(chǎn)品裝配過程應(yīng)按章操作提出了警示。

特種彈；意外發(fā)火；裝配生產(chǎn)；裝配生產(chǎn)

隨著世界新軍事技術(shù)的快速發(fā)展，信息化、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)平臺的建立，近年來我國研發(fā)并裝備了一系列數(shù)字化、智能化武器系統(tǒng)。但隨著空間電磁環(huán)境的不斷惡化，電磁干擾對作戰(zhàn)系統(tǒng)的信息傳遞及聯(lián)絡(luò)方式形成了威脅，戰(zhàn)機可能被貽誤。常規(guī)特種彈藥雖不及數(shù)字化彈藥靈巧，但它攜帶方便，操作簡單，不受環(huán)境影響，而且所發(fā)信息準(zhǔn)確，在未來的作戰(zhàn)中具有不可替代的作用。

1 問題描述

某型特種彈藥在交驗過程中抽取樣品125發(fā)分5組(每組25發(fā)，1個包裝盒裝5發(fā)產(chǎn)品)進(jìn)行振動試驗，當(dāng)?shù)?組振動試驗時，產(chǎn)品出現(xiàn)意外發(fā)火，試驗停止10 min后，將振動箱打開，發(fā)現(xiàn)其中1個包裝盒有產(chǎn)品已發(fā)火燃燒產(chǎn)生的損傷洞口，拆開包裝盒進(jìn)行檢查時，發(fā)現(xiàn)有1發(fā)產(chǎn)品已完全燃燒，其余4發(fā)未作用(見圖1和圖2)，振動箱內(nèi)其余4個包裝盒只有熏黑痕跡，無異常。

圖1 被燒毀的包裝盒樣品 圖2 包裝盒內(nèi)的產(chǎn)品

2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及作用原理

2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

該型特種彈由保護(hù)套、頂蓋、筒體、發(fā)火件、助推劑和基本藥等組成(見圖3)。

圖3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

2.2 作用原理

該型特種彈使用時，取掉產(chǎn)品保護(hù)套及頂蓋，發(fā)火件發(fā)火點燃助推劑，助推劑燃燒氣體產(chǎn)生反作用力，使特種彈飛向高空，推進(jìn)劑燃完的瞬間點燃基本藥，基本藥燃燒作用，實施地面的信號聯(lián)絡(luò)和目標(biāo)指示。

3 發(fā)火件結(jié)構(gòu)及作用原理

3.1 結(jié)構(gòu)

發(fā)火件由殼體、火帽、發(fā)火絲和拉火繩組成(見圖5)。

圖5 發(fā)火件結(jié)構(gòu)圖

3.2 作用原理

用外力拉動拉火繩，發(fā)火絲隨拉火繩運動，發(fā)火絲與火帽磨擦使發(fā)火絲上的含磷藥劑發(fā)火，進(jìn)而點燃火帽中的點火藥，完成其起始點火作用。

4 繪制故障樹

通過對該型特種彈功能、結(jié)構(gòu)特點及作用原理的分析，查閱產(chǎn)品技術(shù)圖樣、工藝規(guī)程，并結(jié)合生產(chǎn)過程，形成產(chǎn)品振動意外發(fā)火故障樹[1](見圖4和表1)。

圖4 產(chǎn)品振動意外發(fā)火故障樹

5 各因素分析

根據(jù)上述故障樹對所列底事件進(jìn)行逐一分析。

表1 圖4中的各符號含義

5.1 底事件X1

產(chǎn)品試驗前進(jìn)行試驗前狀態(tài)檢查。查原始記錄，檢驗人員及試驗技術(shù)人員在產(chǎn)品試驗前對工裝及振動試驗機進(jìn)行了檢查，無異常。故障出現(xiàn)后，將工裝再一次檢測，設(shè)備管理處對振動試驗機的頻率、落高全部進(jìn)行檢測，工裝及振動試驗機的試驗參數(shù)符合要求。排除了該因素。

5.2 底事件X2

對試驗操作人員的培訓(xùn)記錄和操作合格證等進(jìn)行了檢查，均經(jīng)過試驗工藝及設(shè)備操作的應(yīng)知應(yīng)會培訓(xùn)，且符合上崗要求；詢問檢驗人員，試驗過程中檢驗人員對過程現(xiàn)場進(jìn)行全程監(jiān)控，沒有出現(xiàn)試驗操作人員違反試驗工藝現(xiàn)象；對發(fā)火樣品從振動試驗機上逐步拆解檢查，并對工裝內(nèi)部被燒毀處的位置進(jìn)行確定，試驗過程中樣品的裝入方式符合規(guī)定要求。排除了該因素。

5.3 底事件X3

助推劑在產(chǎn)品正式裝配前應(yīng)進(jìn)行單獨交驗，交驗過程中抽取藥劑樣品做成50發(fā)成品(成品中所使用的部件及其他藥劑均為已交驗合格的半成品)進(jìn)行振動試驗，該批助推劑交驗振動試驗時未出現(xiàn)異常；從故障批產(chǎn)品中抽取50發(fā)產(chǎn)品，將發(fā)火件、基本藥拆除按試驗工藝進(jìn)行振動，振動時間由0.5 h延長至1 h，試驗結(jié)果為助推劑無自燃現(xiàn)象。排除了該因素。

5.4 底事件X4

基本藥在產(chǎn)品正式裝配前應(yīng)進(jìn)行單獨交驗，交驗過程中抽取藥劑樣品做成50發(fā)成品(成品中所使用的部件及其他藥劑均為已交驗合格的半成品)進(jìn)行振動試驗，該批基本藥交驗振動試驗時未出現(xiàn)異常；從故障批產(chǎn)品中抽取50發(fā)產(chǎn)品，將發(fā)火件、助推劑拆除按試驗工藝進(jìn)行振動，振動時間由0.5 h延長至1 h，試驗結(jié)果為基本藥無自燃現(xiàn)象。排除了該因素。

5.5 底事件X5

發(fā)火絲彎度如未打好，則發(fā)火絲和火帽不能充分固定，將可能導(dǎo)致拉火絲和火帽在振動過程中相互摩擦而發(fā)火。從故障批產(chǎn)品中隨機抽取100發(fā)樣品進(jìn)行檢查，因發(fā)火絲裝配于殼體內(nèi)，無法檢查。該因素需要通過試驗進(jìn)行驗證。

5.6 底事件X6

發(fā)火絲打彎處如被拉直，發(fā)火絲和火帽不能充分固定，將可能導(dǎo)致拉火絲和火帽在振動過程中相互摩擦而發(fā)火。從故障批產(chǎn)品中隨機抽取100發(fā)樣品進(jìn)行檢查，發(fā)火絲與拉火繩連接穩(wěn)固，未發(fā)現(xiàn)發(fā)火絲打彎處被拉直現(xiàn)象。排除了該因素。

5.7 底事件X7

如果發(fā)火絲蘸藥長度超差，可能導(dǎo)致發(fā)火絲上的敏感藥劑與火帽裝藥位置更加接近，經(jīng)振動后，容易導(dǎo)致2種藥劑摩擦發(fā)火。從故障批產(chǎn)品中隨機抽取100發(fā)樣品進(jìn)行檢查，因發(fā)火絲裝配于殼體內(nèi)，無法檢查。該因素需要通過試驗進(jìn)行驗證。

5.8 底事件X8

按照該型特種彈交驗流程要求，振動的樣品應(yīng)在外觀及裝配正確性符合要求后進(jìn)行。在外觀及裝配正確性交驗過程中應(yīng)取下保護(hù)套及頂蓋，檢查發(fā)火件的產(chǎn)品質(zhì)量。該批產(chǎn)品對125發(fā)交驗樣品全部取下保護(hù)套及頂蓋進(jìn)行了檢查，并進(jìn)行了產(chǎn)品裝配恢復(fù)。經(jīng)現(xiàn)場詢問裝配過程時發(fā)現(xiàn)，為了加快驗收速度，外觀及裝配正確性完成后，有未取得工藝操作合格證的檢驗人員、技術(shù)人員等對產(chǎn)品進(jìn)行了裝配，裝配過程有違反工藝規(guī)定現(xiàn)象。工藝規(guī)定先裝頂蓋，再裝保護(hù)套，并將頂蓋與筒體固定；但該批125發(fā)產(chǎn)品恢復(fù)裝配時，保護(hù)套直接裝配于頂蓋上，再將帶保護(hù)套的頂蓋裝配于筒體，該種裝配方法有可能將拉火繩夾在筒體與防滑套之間，振動試驗過程中，防滑套向筒體中間方向移動，對拉火繩增加拉力，可能導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)火。發(fā)火產(chǎn)品現(xiàn)場進(jìn)行解剖時，產(chǎn)品的狀態(tài)為：各種藥劑已完全燃燒；保護(hù)套被部分燒毀，且保護(hù)套位置較正常樣品發(fā)生了位移。該因素需要通過試驗進(jìn)行驗證。

6 試驗驗證及分析

6.1 試驗驗證

根據(jù)上述因素分析，對未曾排除因素進(jìn)行試驗驗證。

6.1.1 底事件X5

將發(fā)火絲打彎工藝進(jìn)行調(diào)整，彎度加大的樣品50發(fā)，彎度小的50發(fā)，蘸藥后裝配成發(fā)火件，按表2方案進(jìn)行成品裝配，裝配時嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行，裝配完成后進(jìn)行振動試驗，結(jié)果見表2。排除了該因素。

表2 試驗方案及結(jié)果

6.1.2 底事件X7

1)在該批產(chǎn)品用剩余的發(fā)火絲內(nèi)挑取了蘸藥長度超差的25根，其中10根按照工藝進(jìn)行裝配，15根在裝配過程中，有意識把發(fā)火絲向下?lián)芜M(jìn)行裝配，進(jìn)行了加嚴(yán)1 h振動試驗，試驗未發(fā)現(xiàn)異常。

2)重新加工發(fā)火絲，并對發(fā)火絲進(jìn)行蘸藥，蘸藥長度超出工藝要求(見圖6)，按工藝進(jìn)行裝配產(chǎn)品25發(fā)，進(jìn)行了加嚴(yán)1 h振動試驗，試驗未發(fā)現(xiàn)異常。排除了該因素。

圖6 發(fā)火絲蘸藥示意圖

6.1.3 底事件X8

在故障批中隨機抽取25發(fā)產(chǎn)品，將助推劑及基本藥去除，只裝配發(fā)火件，將拉火繩拉緊夾在防滑套與發(fā)射筒體之間裝配。進(jìn)行加嚴(yán)1 h振動試驗，結(jié)果有6發(fā)產(chǎn)品保護(hù)套部分發(fā)生了位移(見圖7和圖8)，并有2發(fā)產(chǎn)品發(fā)火件發(fā)火。

圖7 保護(hù)套出現(xiàn)位移樣品 圖8 保護(hù)套正常樣品

6.2 分析

1)按工藝規(guī)定先裝頂蓋，再裝保護(hù)套時，能隨時發(fā)現(xiàn)拉火繩是否外露于頂蓋外，如果有裸露，可及時進(jìn)行進(jìn)行調(diào)整，避免拉火繩夾在防滑套與發(fā)射筒體之間；將保護(hù)套直接裝配于頂蓋上，再將帶保護(hù)套的頂蓋裝配于筒體時，如果裝配過程中拉火繩出現(xiàn)外露，則無法及時發(fā)現(xiàn)。

2)保護(hù)套彈性不足，在振動時會隨著振動方向移動。

3)拉火繩被夾在發(fā)射筒體與保護(hù)套之間，振動過程中，保護(hù)套向發(fā)射筒體方向移動，對拉火繩施加拉力，使發(fā)火絲發(fā)生位移，發(fā)火絲上的藥劑與火帽磨擦導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)火。

7 結(jié)語

通過上述分析，得出以下結(jié)論。

1)通過某型特種彈振動意外發(fā)火故障因素的排查、分析及試驗驗證，結(jié)果表明，導(dǎo)致特種彈振動意外發(fā)火的原因是當(dāng)拉火繩被夾在發(fā)射筒體與保護(hù)套之間時，保護(hù)套向發(fā)射筒體方向移動，對拉火繩施加拉力，使發(fā)火絲發(fā)生位移，發(fā)火絲上的藥劑與火帽磨擦導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)火。

2)產(chǎn)品裝配時，應(yīng)按照工藝技術(shù)要求進(jìn)行，不能違反工藝進(jìn)行操作。

3)產(chǎn)品裝配生產(chǎn)時，應(yīng)由取得工藝操作合格證的人員進(jìn)行操作，任何未取得資質(zhì)的人員不得進(jìn)行產(chǎn)品裝配。

[1] 萇軍紅, 李便花, 潘會平,等. 某型火帽失效故障的研究[J]. 新技術(shù)新工藝, 2014(10):129-131.

責(zé)任編輯彭光宇

TheResearchofaTypeofSpecialAmmunitionAccidentalFiring

CHANG Junhong1,LI Bianhua2, PAN Huiping2, WANG Peng2, WANG Fei1

(1.Military Representative Office in Yangquan Locality, Yangquan 045000,Chian;2.Shanxi North Jindong Chemical Imdustry Co.,Ltd.,Yangquan 045000,Chian)

As a special effect weapon combat, special ammunition has an irreplaceable role. The small special ammunition is convenient to carry, has simple operation and the clear function. When special ammunition carried along, the safety is very important. Safety aspects come from design of product, on the other hand, from the production process, with the “people-oriented” safety concept deeply, when product design and manufacturing process are equally important. Take the case as the breakthrough point, carry on the analysis to a certain type of special ammunition in the vibration test of accidental firing from the product structure and assembly features, then influence factors are verified. Research shows that the cause of the product vibration accidental firing is the product in appearance, assembly and correctness checking re assembly. When lanyard is sandwiched between the launch tube body and the protection cover in vibration test, protective sleeve is in displacement, pull rope tension is increased, the ignition wire is in displacement, the reagents and the percussion cap ignition wire products combustion lead to friction. The results give the alert that product assembly process must operate according to the regulations.

special ammunition，accidental firing，assembling production，assembling production

TJ 534

:B

萇軍紅(1973-)，男，工程碩士，主要從事火工品、彈藥研制等方面的研究。

2015-03-12