黃鳳軍,蘇曉璐

(1.山西平陽機(jī)械廠代表室,山西 侯馬,043002; 2. 山西江淮重工有限責(zé)任公司,山西 晉城,048000)

關(guān)于水中兵器全雷跌落試驗(yàn)的討論

黃鳳軍1,蘇曉璐2

(1.山西平陽機(jī)械廠代表室,山西 侯馬,043002; 2. 山西江淮重工有限責(zé)任公司,山西 晉城,048000)

跌落試驗(yàn)是全雷定型前的必要試驗(yàn)。國內(nèi)目前還沒有水中兵器跌落試驗(yàn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和要求,各型水中兵器開展試驗(yàn)時(shí),多是綜合火工品、戰(zhàn)斗部和其他行業(yè)的相關(guān)做法和經(jīng)驗(yàn)后,結(jié)合自身型號(hào)相關(guān)要求經(jīng)多方討論后確定,因此在樣機(jī)狀態(tài)、樣品數(shù)量、具體試驗(yàn)條件的模擬和設(shè)定等各個(gè)方面差別較大。基于充分考核、解決爭議、規(guī)范試驗(yàn)的目的,文中綜合了國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,結(jié)合多型水中兵器跌落試驗(yàn)的具體過程,立足于充分模擬和反映裝備勤務(wù)、使用過程相關(guān)環(huán)境和事件的角度,提出了試驗(yàn)原則、樣機(jī)狀態(tài)、跌落面、跌落方位和數(shù)量、高度、預(yù)處理等方面的原則、方法和要求,為水中兵器跌落試驗(yàn)的開展提供參考。

水中兵器; 跌落試驗(yàn); 試驗(yàn)條件; 模擬

0 引言

跌落試驗(yàn)是評定彈藥安全性的重要試驗(yàn),也是水中兵器裝備定型前的一個(gè)重要的必須考核項(xiàng)目。目前國內(nèi)尚無針對水中兵器的全雷跌落試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。近年來,各型號(hào)開展全雷跌落試驗(yàn)多是綜合考慮火工品、戰(zhàn)斗部以及其他型號(hào)、行業(yè)的相關(guān)做法、經(jīng)驗(yàn)后,結(jié)合自身型號(hào)特點(diǎn)和要求經(jīng)多方討論,自行制定試驗(yàn)條件、方法和要求,因此在樣機(jī)狀態(tài)、樣品數(shù)量、具體試驗(yàn)條件的模擬和設(shè)定等各個(gè)方面差別較大,這也經(jīng)常導(dǎo)致試驗(yàn)相關(guān)各方的爭議。

跌落試驗(yàn)涉及的主要條件、方法和要求包括樣機(jī)狀態(tài)(描述和模擬摔落時(shí)裝備自身的狀態(tài),如保險(xiǎn)是否解開,是否已安裝更敏感的雷管等火工品)、跌落面(描述和模擬摔落時(shí)摔落面的狀態(tài))、跌落方位和數(shù)量(描述和模擬撞擊摔落面時(shí)刻裝備在環(huán)境中的狀態(tài)和試驗(yàn)次數(shù),如傾斜或水平)、高度(描述和模擬摔落時(shí)刻裝備與摔落面的距離)、預(yù)處理(描述和模擬摔落時(shí)刻所處環(huán)境狀態(tài),如溫度等)、合格準(zhǔn)則(反映實(shí)際中裝備摔落后是否安全)等。

不同型號(hào)有不同的使用環(huán)境和要求,使用期內(nèi)涉及和經(jīng)歷的事件和過程也差異較大,作為對這些事件和過程中發(fā)生意外摔落的安全性評定試驗(yàn),開展跌落試驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)條件、方法和要求中對此進(jìn)行反映,反映其各自不同的特點(diǎn)和差異,并驗(yàn)證出裝備摔落后最壞的安全狀況。文中綜合了國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,結(jié)合多型水中兵器跌落試驗(yàn)的具體過程,立足于充分模擬和反映裝備勤務(wù)、使用過程相關(guān)環(huán)境和事件的角度,對這些條件和要求逐一進(jìn)行討論。

文中所稱摔落是指裝備在運(yùn)輸、貯存、維護(hù)、使用等過程中的意外掉落,掉落后撞擊到的地面、甲板、臺(tái)階、設(shè)施設(shè)備、礁石、雜物等稱為摔落面; 相應(yīng)的,在跌落試驗(yàn)中,將模擬實(shí)際中的摔落稱為跌落,模擬的摔落面稱為跌落面。

查閱 GJB573A-1998《引信環(huán)境與性能試驗(yàn)方法》[1]、GJB5309-2004《火工品試驗(yàn)方法》[2]、GJB8018-2013《地地常規(guī)導(dǎo)彈整體爆破彈頭試驗(yàn)規(guī)程》[3]、GJB357-1987《空-空導(dǎo)彈最低安全要求》[4]、Q/SB405-2010《飛航導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)通用規(guī)范》[5]、美軍MIL-STD-2105C《非核彈藥的危險(xiǎn)性評估試驗(yàn)》[6]及北約 STANAG 4375《安全跌落,彈藥試驗(yàn)程序》[7]等部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),其主要規(guī)定如表1所示。

表1 部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要試驗(yàn)要求Table 1 Main test requirements some related standards

文中通過對具體試驗(yàn)方法、條件和要求的討論,采用組合各試驗(yàn)條件后模擬出裝備最極限、惡劣和危險(xiǎn)的意外摔落情形的方式,提出了用試驗(yàn)條件的設(shè)置來模擬并驗(yàn)證裝備在最壞摔落情形下其摔落安全狀況的方法,為水中兵器開展全雷跌落試驗(yàn)提供參考。

1 一般原則

1.1 關(guān)于試驗(yàn)條件的模擬和設(shè)定

北約制定了STANAG 4375《安全跌落,彈藥試驗(yàn)程序》[7]標(biāo)準(zhǔn)來開展跌落試驗(yàn),美國軍標(biāo)MIL-STD-2105C《非核彈藥的危險(xiǎn)性評估實(shí)驗(yàn)》[6]中,規(guī)定 12 m(40 inch)跌落試驗(yàn)按照 STANAG 4375[7]來執(zhí)行。這 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn),以及北約的 NATO AOP-39《不敏感彈藥的研制、評估和試驗(yàn)指南》[8]等標(biāo)準(zhǔn),均明確要求和貫徹了一個(gè)原則,即試驗(yàn)設(shè)定條件應(yīng)能夠涵蓋在“服役期內(nèi)”“最惡劣”條件下發(fā)生意外的所有可能情況,具體到跌落試驗(yàn),包括: 發(fā)生意外摔落時(shí)一般可能的最大高度; 試驗(yàn)樣品的構(gòu)型應(yīng)能準(zhǔn)確地代表服役期內(nèi)產(chǎn)品摔落時(shí)刻最易誘發(fā)意外事故的狀態(tài); 樣品跌落撞擊時(shí)最惡劣的姿態(tài)以及溫度等環(huán)境條件,等等。查閱的其他標(biāo)準(zhǔn)針對相應(yīng)試驗(yàn)對象也部分規(guī)定或隱含了同樣的要求,這個(gè)原則也是水中兵器開展試驗(yàn)必須遵守和執(zhí)行的,即應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)前對裝備在服役期內(nèi)規(guī)定的操作流程和條件下,對可能經(jīng)歷的所有事件和過程進(jìn)行全面分析,選取并按照其中最惡劣的情形來模擬和設(shè)定試驗(yàn)條件。

1.2 關(guān)于部分試驗(yàn)條件模擬和設(shè)定的范圍

STANAG 4375[7]同時(shí)明確說明,該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確包括“用適當(dāng)?shù)乃剿俣热鐝慕德鋫闵匣蜻\(yùn)動(dòng)的運(yùn)載工具上摔落”、“從飛機(jī)上投擲彈藥”等情況,但實(shí)際裝備使用中是包含這些情況的,因此在試驗(yàn)中應(yīng)考慮這些情況并反映到試驗(yàn)條件的設(shè)定中,但不應(yīng)當(dāng)無限制的放大,如飛機(jī)掛載空投魚雷,試驗(yàn)中應(yīng)考慮和模擬在己方陣地起飛時(shí)魚雷可能摔落的情形,但不應(yīng)考慮飛機(jī)離開陣地范圍后飛行時(shí)摔落的情形,因此各項(xiàng)試驗(yàn)條件的模擬和設(shè)定,應(yīng)限定為“在勤務(wù)和戰(zhàn)斗使用中庫房、陣地、甲板等己方場地范圍內(nèi)發(fā)生意外自由摔落時(shí)可能的最惡劣條件”。

2 試驗(yàn)條件、方法和要求

服役期內(nèi)裝備摔落可能有吊裝中吊纜斷裂摔落、從運(yùn)輸車或雷架滾落等多種情形,但無論何種情形均可分別分解為高度、跌落面、跌落方位 3個(gè)方面的具體試驗(yàn)條件、方法和要求,同時(shí)用樣機(jī)狀態(tài)代表摔落時(shí)的產(chǎn)品狀態(tài),對要求的環(huán)境條件進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理,即可充分、完全的模擬實(shí)際中裝備摔落的各種具體情形。在型號(hào)規(guī)定的使用條件下,分別分解出其樣機(jī)狀態(tài)、高度、跌落面、跌落方位和環(huán)境幾個(gè)方面中最極限、惡劣和危險(xiǎn)的具體條件,在試驗(yàn)中組合設(shè)置,即可驗(yàn)證出裝備摔落后最壞的安全狀況。

2.1 樣機(jī)狀態(tài)

通常作為危險(xiǎn)品的組件或分系統(tǒng),諸如引信、傳爆序列、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、電池等,均應(yīng)已依照各自相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)(如 GJB573A[1]、GJB5309[2]等)和規(guī)定,在全雷試驗(yàn)前完成相應(yīng)的可靠性、安全性等試驗(yàn)和考核。另外,全雷狀態(tài)下在結(jié)構(gòu)、性能、動(dòng)作程序或安全鎖定程序等各個(gè)方面,各系統(tǒng)之間有相互的關(guān)聯(lián)、作用關(guān)系,與單獨(dú)組件狀態(tài)有所不同。因此,應(yīng)在各分系統(tǒng)、組件完成各自安全性評定和考核的基礎(chǔ)上,以危險(xiǎn)因素齊全的完整全雷狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn),方可涵蓋和模擬最惡劣、危險(xiǎn)的裝備狀態(tài)。如果裝備在使用中有多種狀態(tài)(如裝箱和不裝箱,配裝不同狀態(tài)戰(zhàn)斗部等),則應(yīng)對不同狀態(tài)分別進(jìn)行試驗(yàn)。

考慮成本等因素,試驗(yàn)樣品的非危險(xiǎn)因素部分可用同樣形狀、結(jié)構(gòu)、剛強(qiáng)度、重量的模擬件代替,但應(yīng)確認(rèn)這些替代不會(huì)對試驗(yàn)結(jié)果造成影響(如不能降低試驗(yàn)條件的惡劣程度,不能減少或隔斷可能發(fā)生的關(guān)聯(lián)反應(yīng)等),且應(yīng)保證樣品是完整的產(chǎn)品。

2.2 高度

高度是試驗(yàn)最重要的參數(shù)和要求。從表1中可以看出,不同產(chǎn)品、不同標(biāo)準(zhǔn),對高度的規(guī)定也差別較大,GJB8018[3]、GJB357[4]、Q/SB405[5]規(guī)范的是戰(zhàn)斗部,其勤務(wù)、使用環(huán)境和經(jīng)歷事件過程與水中兵器全雷有一定相似性但遠(yuǎn)不能涵蓋;STANAG4375[7]的高度規(guī)定較為嚴(yán)格,但對于部分型號(hào)(如潛用魚雷、自航水雷、助飛魚雷等)卻不相適應(yīng)也不能涵蓋。

試驗(yàn)的目的就是為了考核裝備在“服役期內(nèi)”“最惡劣”條件下發(fā)生意外摔落的安全狀況,因此高度的確定和模擬,應(yīng)在前述“一般原則”的前提下,針對型號(hào)服役期內(nèi)環(huán)境和經(jīng)歷事件過程,考慮產(chǎn)品對應(yīng)的不同狀態(tài),列出所有可能的高度后,選擇最大可能高度作為試驗(yàn)和評估的設(shè)定條件。

例如,對潛用魚雷,其涉及的場所和流程主要有運(yùn)輸(鐵路,公路,以及庫房、陣地、碼頭等場所之間的短途周轉(zhuǎn))、起吊和吊裝(庫房、陣地,以及公路鐵路貨場和水運(yùn)碼頭等)、裝艇及卸載、存放(庫房、陣地內(nèi)及艇上發(fā)射管內(nèi))等?？芍?在規(guī)定的操作流程和條件下,其可能的最大高度存在于吊裝裝艇過程或水運(yùn)碼頭吊裝裝船過程中。在吊裝裝艇過程中,最大可能高度為從轉(zhuǎn)運(yùn)車上吊起后距離裝艇浮筏的垂直高度,即魚雷吊起后距碼頭地面高度與碼頭地面至浮筏(或水面)高度之和(在試驗(yàn)?zāi)M計(jì)算此高度時(shí)還應(yīng)乘以一個(gè)系數(shù)或額外增加一定高度以作冗余),此時(shí)的樣機(jī)狀態(tài)應(yīng)為裸雷; 而在水運(yùn)碼頭裝船吊裝過程中,最大可能高度也是魚雷吊起后距碼頭地面高度與碼頭地面至水面高度之和,此時(shí)魚雷應(yīng)為裝箱狀態(tài)。因此在試驗(yàn)?zāi)M時(shí),既要考慮最大高度的選取,還要考慮相應(yīng)的產(chǎn)品狀態(tài),分別進(jìn)行試驗(yàn),或者綜合分析確定最惡劣的條件進(jìn)行試驗(yàn)。

同理,直升機(jī)空投魚雷最大可能摔落高度應(yīng)為飛機(jī)飛離艦艇甲板范圍時(shí)的最大可能高度,或?yàn)檠b艦吊裝時(shí)的最大可能高度; 固定翼飛機(jī)攜載的魚雷則應(yīng)為飛機(jī)在機(jī)場范圍內(nèi)飛行時(shí)的最大高度。

確定最大可能摔落高度,應(yīng)對型號(hào)裝備部隊(duì)后所有可能涉及的場所、平臺(tái)、事件等進(jìn)行詳盡分析和對比,包括設(shè)施(碼頭、陣地等)、運(yùn)輸工具(火車、艦船等)、裝載平臺(tái)(潛艇、艦艇、航母等)等的相應(yīng)尺寸,吊裝、攜載飛行等事件的相應(yīng)高度等等,選取其中最大可能高度作為最惡劣和極限的試驗(yàn)設(shè)置條件。當(dāng)情況發(fā)生變化時(shí),如裝載平臺(tái)由驅(qū)逐艦改為航母,則應(yīng)重新試驗(yàn)或評估。

2.3 跌落面

水中兵器裝備意外摔落的摔落面可能有艦艇鋼制甲板、庫房陣地混凝土地面、碼頭混凝土臺(tái)階或水面、雷架浮筏設(shè)備等金屬非金屬表面等等,而試驗(yàn)中對多種多樣摔落面的模擬,無非模擬 2個(gè)要點(diǎn),一是要求跌落面能夠提供大于等于(即最惡劣和極限的)摔落面給予裝備的撞擊力度,也就是表面和模擬撞擊物材質(zhì)的選擇; 二是要求跌落面能夠充分模擬反映摔落面對裝備撞擊部位及其受損的最危險(xiǎn)狀況,即模擬撞擊物的布設(shè)和危險(xiǎn)誘因的觸發(fā)。

2.3.1 跌落面材質(zhì)

從表 1中可以看出,絕大部分標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定采用鋼板(一般規(guī)定鋼板最小厚度為 75 mm,硬度不低于200 HB,水平固定在厚度為最少610 mm厚的混凝土基座上。鋼板表面平整,長寬至少是樣機(jī)最大尺寸的1.5倍)作為跌落面表面。對水中兵器來說,同等條件下鋼板提供的撞擊力值足以大于等于所有勤務(wù)、使用環(huán)境中可能的摔落面(混凝土、甲板、其他金屬非金屬等)對裝備的撞擊力值,是最惡劣和極限的條件,因此選用上述鋼板制作表面、同型鋼質(zhì)制作模擬撞擊物作為一個(gè)試驗(yàn)條件和要求是適宜的。

2.3.2 模擬撞擊物的布設(shè)和危險(xiǎn)誘因的觸發(fā)

水中兵器一般為長圓柱形,水平摔落于平整鋼板時(shí)是母線撞擊而不是點(diǎn)撞擊,撞擊受力相對分散,此時(shí)震動(dòng)小,殼體可能產(chǎn)生較大面積的輕微變形,或者可能碎裂但僅產(chǎn)生裂縫而不產(chǎn)生碎片,此時(shí)對炸藥、電池等的刺激相對較小; 但如果摔落在凹凸不平的礁石、臺(tái)階或尖銳硬物等處時(shí),撞擊受力相對集中,此時(shí)震動(dòng)大,殼體可能局部較大變形,形成較強(qiáng)烈的局部刺激,甚至殼體碎裂產(chǎn)生碎片刺入炸藥內(nèi)部,這些狀況都極易導(dǎo)致電池內(nèi)部震動(dòng)短路起火、炸藥燃燒或爆炸等嚴(yán)重后果[9],因此可以認(rèn)為平整的水平跌落面不足以完全模擬最惡劣情況,并且也不是服役期內(nèi)意外摔落時(shí)最可能的情形。

例如,某型號(hào)戰(zhàn)斗部在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)了真實(shí)主裝藥(不裝起爆雷管和傳爆序列)主軸線水平跌落在水平鋼板上,和惰性主裝藥(主裝藥用石英砂替代,裝起爆雷管和傳爆序列)主軸線斜45o角跌落在水平鋼板上 2種狀態(tài)。雖然均未發(fā)生燃燒、爆炸等后果,但試后樣機(jī)狀態(tài)可以明顯看出,水平跌落的真實(shí)主裝藥戰(zhàn)斗部殼體出現(xiàn)多處裂縫,露出主裝藥,但殼體僅有裂縫無脫落碎片; 斜 45o角跌落的戰(zhàn)斗部出現(xiàn)裂縫相對少,露出內(nèi)部替代主裝藥的石英砂,殼體有脫落碎片且有殼體碎裂形成的尖銳部分刺入石英砂中,戰(zhàn)斗部整體變形較大?，F(xiàn)場分析認(rèn)為,如果斜 45o角跌落的戰(zhàn)斗部內(nèi)部裝填真實(shí)炸藥,很可能會(huì)由于碎裂的尖銳殼體和碎片的刺入而產(chǎn)生燃燒、爆炸等后果。據(jù)此可推測,如果該型號(hào)全雷在實(shí)際中意外摔落,戰(zhàn)斗部撞擊在凹凸不平的礁石、臺(tái)階或尖銳硬物等處時(shí)(此時(shí)碎裂的尖銳殼體和碎片刺入炸藥的可能性更大),或者非完全水平摔落時(shí),均可能發(fā)生燃燒、爆炸等嚴(yán)重后果[10]。

意外摔落時(shí)裝備可能掉落在平整甲板、地面或凹凸不平的臺(tái)階等各處,其上可能空曠,也可能有設(shè)備、工具、雜物等等,情況多樣無法一一枚舉,試驗(yàn)中不可能也無需對所有情形全部模擬,而僅需模擬最惡劣情形即可,即裝備危險(xiǎn)部位受外部撞擊的最惡劣情形,如戰(zhàn)斗部撞擊在混凝土臺(tái)階、礁石、金屬制品上而殼體破碎和異物刺入炸藥等情形。應(yīng)首先分析確定型號(hào)危險(xiǎn)部位及其危險(xiǎn)敏感誘因(如動(dòng)力電池受撞擊震動(dòng)內(nèi)部短路起火,戰(zhàn)斗部殼體破碎或主裝藥被異物刺入爆炸等),確定各種危險(xiǎn)誘因后,用 2.3.1節(jié)確定的材料制作相應(yīng)能夠觸發(fā)危險(xiǎn)誘因的模擬撞擊物,然后結(jié)合跌落方位等試驗(yàn)要求進(jìn)行模擬撞擊物的相應(yīng)布設(shè),布設(shè)應(yīng)確保確定的危險(xiǎn)誘因均被模擬和觸發(fā)(如確保魚雷電池艙落下撞擊在鋼棒或模擬鋼質(zhì)礁石上誘發(fā)強(qiáng)烈震動(dòng),確保戰(zhàn)斗部撞擊在有棱邊的鐵塊或豎立的鐵管上),以此模擬和反映摔落面對裝備撞擊部位及其受損的最危險(xiǎn)狀況。

按照上述跌落面材質(zhì)、模擬撞擊物的布設(shè)和危險(xiǎn)誘因的觸發(fā)進(jìn)行跌落面的試驗(yàn)布設(shè),可確保涵蓋和模擬裝備最危險(xiǎn)、最極限的摔落面情形。

2.4 跌落數(shù)量和方位

STANAG 4375[7]規(guī)定,試驗(yàn)應(yīng)做 3發(fā)樣品,取不同的撞擊方位,一般為主軸垂直前端向下、主軸垂直底端向下、主軸水平3種方位每發(fā)樣品各試驗(yàn)1次。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中,GJB573A[1]針對引信規(guī)定除上述3種方位外,還要求頭向下45o、底向下45o共5種方位,共試驗(yàn)5發(fā)樣品; GJB5309[2]針對火工品的數(shù)量和方位規(guī)定與 STANAG 4375[7]相同; GJB8018[3]針對戰(zhàn)斗部則只規(guī)定了主軸水平1個(gè)方位,樣品數(shù)量為不少于2發(fā)。

上述標(biāo)準(zhǔn)除STANAG 4375[7]外,其余標(biāo)準(zhǔn)針對對象均不是全雷,其安裝、使用環(huán)境、經(jīng)歷事件等與水中兵器全雷也差異較大,而 STANAG 4375[7]具有較好的參考價(jià)值。同時(shí)水中兵器全雷一般經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大,且型號(hào)之間產(chǎn)品特點(diǎn)、使用環(huán)境和經(jīng)歷也差別較大。從嚴(yán)格試驗(yàn)、充分考核的角度來說,當(dāng)然樣品數(shù)量和方位越多越好,但考慮經(jīng)費(fèi)、實(shí)施難度等多種因素,則應(yīng)在全面分析產(chǎn)品特點(diǎn)和使用過程經(jīng)歷、確保最惡劣條件考核充分的前提下,適當(dāng)確定樣品數(shù),同時(shí)還可以結(jié)合在已有試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,采取對未考核到項(xiàng)目開展分析評估等方法。

水中兵器意外摔落時(shí),可能有從運(yùn)輸車或雷架上滾落,水平吊裝時(shí)吊纜斷裂或從雷身滑脫導(dǎo)致全雷從或水平或傾斜或垂直情況下摔落,從攜載飛機(jī)上掉落,及垂直吊裝時(shí)摔落等種種情形,跌落方位(即撞擊摔落面瞬間產(chǎn)品軸線的角度)也就有了更多種可能。種種情形雖不可能一一枚舉和模擬,但必定包含在從水平到傾斜到前端/后端向下垂直的 3種情況中。綜合水中兵器體積大、圓柱狀、簡化試驗(yàn)實(shí)施和操作、樣機(jī)價(jià)值高數(shù)量少、跌落面設(shè)置等多種因素,在試驗(yàn)中應(yīng)將多種方位合并簡化為水平、前端/后端向下垂直、前端/后端向下傾斜45o 5種典型方位,這5種方位結(jié)合跌落面的設(shè)置,能夠確保涵蓋和模擬所有危險(xiǎn)、惡劣狀況的跌落方位設(shè)置條件。

例如,某型裝備分別在頭端有戰(zhàn)斗部、中部有電池、尾端有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等危險(xiǎn)部位,首先分析確定所有不同危險(xiǎn)部位及其危險(xiǎn)敏感誘因并對應(yīng)制作模擬撞擊物,選定一種典型方位,按照2.3.2節(jié)中跌落面的設(shè)置要求設(shè)置模擬撞擊物,應(yīng)確保方位與模擬物設(shè)置的組合能夠觸發(fā)所有危險(xiǎn)誘因,然后在已確定的高度、樣機(jī)狀態(tài)和預(yù)處理要求下開展試驗(yàn),即可驗(yàn)證出這種典型方位條件下裝備最壞的安全狀況,完成5種典型方位試驗(yàn),就能驗(yàn)證出裝備服役期內(nèi)摔落后最壞的安全狀況。具體試驗(yàn)實(shí)施中,若考慮樣機(jī)數(shù)量、試驗(yàn)實(shí)施難度等因素,可在分析裝備特點(diǎn)和綜合考慮試驗(yàn)條件設(shè)置(如增加高度、加大模擬撞擊物布設(shè)惡劣程度)等前提下,采取試驗(yàn)與評估結(jié)合的方式。例如,若尾端無危險(xiǎn)部位,則垂直方位僅需實(shí)施頭端向下方位試驗(yàn)而對尾端向下方位進(jìn)行評估;若全雷前半部分危險(xiǎn)部位的敏感度高于后半部,則傾斜45o方位可僅實(shí)施前端向下試驗(yàn)而對后端向下方位進(jìn)行評估等。但水平、垂直、傾斜45o 3種方位應(yīng)至少各進(jìn)行一次試驗(yàn)。

2.5 預(yù)處理

如產(chǎn)品自身或其使用過程中,環(huán)境條件(包括溫、濕度等)的影響在意外摔落時(shí)可能帶來更嚴(yán)重后果,試驗(yàn)時(shí)須對這類狀況進(jìn)行預(yù)處理,以確保試驗(yàn)?zāi)軌虺浞帜M服役環(huán)境中摔落時(shí)最惡劣的環(huán)境條件。

3 合格準(zhǔn)則

水中兵器使用期內(nèi)涉及的場所,如倉庫、技術(shù)陣地、碼頭、艦艇、機(jī)場等,基本均為人員、重要設(shè)施設(shè)備密集或經(jīng)濟(jì)、軍事價(jià)值高的場所,一般不具備意外摔落后現(xiàn)場銷毀處理的條件,必須轉(zhuǎn)運(yùn)至符合條件的安全場地進(jìn)行處理,因此,試驗(yàn)的合格準(zhǔn)則應(yīng)至少包括: 跌落后樣品不發(fā)生燃燒或爆炸反應(yīng),并在隨后的搬運(yùn)和處理過程中能夠確保是安全的。

4 結(jié)束語

綜合分析對比國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用于水中兵器試驗(yàn)的適宜性,結(jié)合此前多型水中兵器試驗(yàn)的具體過程,對試驗(yàn)原則,試驗(yàn)方法、條件和要求,合格準(zhǔn)則等進(jìn)行了討論,提出了試驗(yàn)條件的模擬和設(shè)定原則; 利用將實(shí)際摔落情形分解為高度、跌落面、跌落方位等具體試驗(yàn)條件的方法,提出了模擬極限、最惡劣和危險(xiǎn)的情形并確定相應(yīng)試驗(yàn)方法、條件和要求,將其在試驗(yàn)中組合設(shè)置來驗(yàn)證裝備最壞安全狀況的建議。

水中兵器系統(tǒng)復(fù)雜、型號(hào)差異大,使用環(huán)境和經(jīng)歷事件也區(qū)別較大,因此對試驗(yàn)條件、方法和要求的設(shè)置和模擬,應(yīng)區(qū)分差別(如潛用、飛機(jī)攜載等),不同型號(hào)不宜生硬、簡單的統(tǒng)一規(guī)定,除非規(guī)定參數(shù)能夠完全覆蓋。應(yīng)建立相應(yīng)的試驗(yàn)條件數(shù)據(jù)庫,包括裝備目前和未來可能涉及的碼頭陣地等設(shè)施、火車艦船等運(yùn)輸工具、潛艇航母等裝載平臺(tái)的相應(yīng)尺寸,吊裝、攜載飛行等事件的相應(yīng)高度,環(huán)境的主要特征等,以便于今后試驗(yàn)的規(guī)范、參數(shù)的選取和設(shè)置,并應(yīng)盡快形成和建立行業(yè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 中國兵器工業(yè)總公司. 引信環(huán)境與性能試驗(yàn)方法: GJ B573A-1998[S]. 北京: 中國人民解放軍總裝備部,1998.

[2] 中國兵器工業(yè)總公司. 火工品試驗(yàn)方法: GJB5309-2004[S]. 北京: 國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì),2004.

[3] 中國人民解放軍第二炮兵裝備研究院. 地地常規(guī)導(dǎo)彈整體爆破彈頭試驗(yàn)規(guī)程: GJB8018-2013[S]. 北京: 中國人民解放軍總裝備部,2013.

[4] 航空工業(yè)部?一四中心. 空-空導(dǎo)彈最低安全要求: GJB 357-1987[S]. 北京: 國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì),1987.

[5] 中國航天科工集團(tuán)第三研究院. 飛航導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)通用規(guī)范: Q/SB405-2010[S]. 北京: 中國航天科工集團(tuán)第三研究院,2010.

[6] [s.n.]. Department of Defense Test Method Standard: Hazard Assessment Tests for Non-nuclear Munitions: MIL-STD-2105C(NOTICE 2)[S]. U.S.: Department of Defense,2006.

[7] NSA. Safety Drop,Munition Test Procedures: STANAG 4375[S]. Brussels: NATO,2003.

[8] MAS. NATOAOP-39[S]. Brussels: NATO,1998.

[9] 林文洲,洪滔. 高能炸藥摩擦感度的研究[D]. 成都: 中國工程物理研究院,2006: 1-15.

[10] 章冠人. 炸藥起爆機(jī)理研究[J]. 爆炸與沖擊,1989,9(2):184-190.Zhang Guan-ren. Study on Initiation of Detonation[J]. Explosion and Shock Wave,1989,9(2): 184-190.

Discussion on Drop Test of Undersea Weapons

HUANG Feng-jun1,SU Xiao-lu2
(1. Military Representative Office,Station in Shanxi Pingyang Machinery Factory,Houma 043002,China; 2.Shanxi Jiang Huai Heavy Industry Company Limited,Jincheng 048000,China)

Drop test is necessary for undersea weapons before approval. At present,there is no uniform standard or specification for drop test of undersea weapons in China,so the drop test has to accord with the testing experiences of initiating explosive devices,warheads or other weapons,and consider the requirements for certain undersea weapon. As a result,the prototype state,sample number,as well as simulation and settings of experimental conditions,are quite different. This paper reviews relevant national and international standards,considers the specific drop test processes of various undersea weapons,and presents the test principles,methods or requirements for prototype state,drop surface,drop direction,sample number,drop height,and pretreatment,in order to fully simulate and reflect the circumstances and events in applications of the equipment,and to provide a reference for carrying out undersea weapon drop test.

undersea weapon; drop test; test condition; simulation

TJ630.6

A

2096-3920(2017)03-0282-06

黃鳳軍,蘇曉璐. 關(guān)于水中兵器全雷跌落試驗(yàn)的討論[J]. 水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào),2017,25(3): 282-287.

10.11993/j.issn.2096-3920.2017.03.012

2017-03-15;

2017-05-10.

黃鳳軍(1974-),男,高級工程師,從事魚雷水雷戰(zhàn)斗部研制生產(chǎn)工作.

(責(zé)任編輯: 許 妍)