陳建宏,高玉水
(陸軍裝甲兵學(xué)院,北京100072)
彈藥,包括地雷,一旦“失效”,通常質(zhì)量性能和安全性能顯著下降,因此必須進(jìn)行有效處理,否則不僅會(huì)對(duì)倉(cāng)庫(kù)、部隊(duì)以及周邊百姓造成嚴(yán)重危險(xiǎn),而且會(huì)影響到彈藥(地雷)的正常儲(chǔ)備。許多國(guó)家對(duì)此要么不太重視,要么缺乏技術(shù)手段和能力,導(dǎo)致廢舊彈藥和地雷引發(fā)的倉(cāng)庫(kù)爆炸事故層出不窮,究其事故原因,其中約5%是由于彈藥或地雷失效而引發(fā)。
庫(kù)存彈藥(包括地雷)爆炸事故造成的人員傷亡已經(jīng)超過(guò)了戰(zhàn)場(chǎng)遺留地雷和未爆彈藥。因此,通過(guò)采取科學(xué)有效的檢測(cè)技術(shù)手段,摸清各倉(cāng)庫(kù)、各型號(hào)、各批次地雷的安全性能,判定其是否符合安全儲(chǔ)存要求,有效預(yù)測(cè)其儲(chǔ)存壽命,供作戰(zhàn)、訓(xùn)練使用,為新品設(shè)計(jì)提供有益借鑒具有重要意義。
每一項(xiàng)地雷檢測(cè)作業(yè),針對(duì)的必然是某一型號(hào)、某一批次的地雷。因此,在檢測(cè)之前,必須要明確本次檢測(cè)對(duì)象的型號(hào)及批次。檢測(cè)對(duì)象(某型號(hào)、某批次地雷),一般由負(fù)責(zé)庫(kù)存地雷管理的業(yè)務(wù)部門根據(jù)決策和科研需求確定,并向相關(guān)檢測(cè)銷毀機(jī)構(gòu)下達(dá)。
確定抽樣倉(cāng)庫(kù)主要有以下三種方法。
所有地雷倉(cāng)庫(kù)都采用標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),就可以將所有庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷作為檢測(cè)總體,隨機(jī)抽樣,檢測(cè)和分析結(jié)果自然就適用于所有地雷倉(cāng)庫(kù)的所有該型號(hào)、批次地雷。然而受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的限制,統(tǒng)一建設(shè)儲(chǔ)存條件基本一致的標(biāo)準(zhǔn)化地雷倉(cāng)庫(kù)并不現(xiàn)實(shí)。
如果地雷倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件差異較大,但倉(cāng)庫(kù)數(shù)量不多且地雷分布范圍較小,那么就可以將各個(gè)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷分別作為檢測(cè)總體,并分別組織抽樣和檢測(cè)、分別得出檢測(cè)結(jié)論、分別進(jìn)行決策管理。但如果地雷倉(cāng)庫(kù)數(shù)量多、分布廣,對(duì)所有倉(cāng)庫(kù)的地雷進(jìn)行抽樣檢測(cè)根本不可能。
檢測(cè)對(duì)象置換法,將儲(chǔ)存條件最差的倉(cāng)庫(kù)所儲(chǔ)存的該型號(hào)、該批次地雷作為總體,而不是將所有庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷作為總體,抽樣只在該“儲(chǔ)存條件最差的倉(cāng)庫(kù)”進(jìn)行。從安全管理和質(zhì)量管理的角度出發(fā),庫(kù)存地雷保障業(yè)務(wù)機(jī)關(guān),將該倉(cāng)庫(kù)地雷的檢測(cè)分析結(jié)果應(yīng)用于各倉(cāng)庫(kù)是可以的,盡管可能會(huì)將某些倉(cāng)庫(kù)本可以繼續(xù)儲(chǔ)存的地雷也銷毀了,但至少可以保證全軍留存地雷的質(zhì)量可靠、安全。
由于地雷是一種危險(xiǎn)性極大的一次性使用產(chǎn)品,因而不能對(duì)全部庫(kù)存進(jìn)行檢測(cè),而只能進(jìn)行抽樣檢測(cè)。目前國(guó)際上通常有三種方法:①比例抽樣法,即按總庫(kù)存數(shù)量的百分比進(jìn)行抽??;②固定數(shù)量抽樣法,即不論庫(kù)存總數(shù)是多少,都按事先確定的數(shù)量抽取檢測(cè)樣本;③綜合法,即根據(jù)庫(kù)存總數(shù)的不同,分別采取比便抽樣法或固定數(shù)量抽樣法,這種方法目前使用較多。庫(kù)存地雷檢測(cè)抽樣數(shù)量的選擇如表1 所示。
表1 庫(kù)存地雷檢測(cè)抽樣數(shù)量的選擇
需要注意的是,并不是所有的地雷都可以作為檢測(cè)樣本,檢測(cè)樣本通常不應(yīng)包含使用回收的、存在明顯質(zhì)量問(wèn)題的、經(jīng)受過(guò)嚴(yán)重外力作用的地雷。
首先根據(jù)影響該地雷質(zhì)量(包括作用可靠性和儲(chǔ)運(yùn)安全性)的各種因素,確定檢測(cè)項(xiàng)目(如外觀、發(fā)火行程、發(fā)火抗力、密封性、引信動(dòng)作可靠性等)。不同種類、不同型號(hào)的地雷,其檢測(cè)項(xiàng)目往往不同,有時(shí)還存在很大的區(qū)別。
通常,并不是在檢測(cè)工作開(kāi)始之前才臨時(shí)確定地雷的檢測(cè)項(xiàng)目,而是在地雷的研制、生產(chǎn),甚至型號(hào)論證階段,就應(yīng)考慮其在儲(chǔ)存階段的質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目。西方國(guó)家的彈藥(包括地雷),在產(chǎn)品定型時(shí),必須要明確儲(chǔ)存階段質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目。
檢測(cè)項(xiàng)目確定后,就要根據(jù)這些檢測(cè)項(xiàng)目的類型、特點(diǎn),研究確定各自的檢測(cè)方法。地雷檢測(cè)項(xiàng)目不同,檢測(cè)方法也有很大區(qū)別。對(duì)于產(chǎn)品外觀,通常使用目測(cè)法或使用簡(jiǎn)單測(cè)量工具進(jìn)行檢測(cè);對(duì)于動(dòng)作可靠性(動(dòng)作可靠性通常包括多個(gè)子項(xiàng)目),通常需要地雷預(yù)處理,主要是摘除引信起爆管,并使用專用設(shè)備進(jìn)行檢測(cè);對(duì)于毀傷威力,通常需要在專用場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)爆試驗(yàn);對(duì)于地雷元構(gòu)件或材料,需要在專用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析。
通常,并不是在檢測(cè)工作開(kāi)始之前才臨時(shí)確定地雷各檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法,而是在地雷的研制、生產(chǎn),甚至型號(hào)論證階段,以及在確定其在儲(chǔ)存階段質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目的同時(shí),就要考慮這些檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法。同時(shí),各檢測(cè)機(jī)構(gòu)要根據(jù)確定的檢測(cè)方法,開(kāi)展相關(guān)器材、設(shè)備的研制。西方國(guó)家的彈藥(包括地雷),在產(chǎn)品定型時(shí),必須要明確各質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法。
在獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)后,接下來(lái)的工作就是要判定各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目是否合格,這就需要事先制定項(xiàng)目質(zhì)量合格判定標(biāo)準(zhǔn)(即判據(jù))。檢測(cè)結(jié)果往往是定性或定量數(shù)據(jù),只有同合格判定標(biāo)準(zhǔn)比對(duì),才能確定該檢測(cè)項(xiàng)目是否合格。
通常,并不是在檢測(cè)工作已經(jīng)完成,并得到檢測(cè)數(shù)據(jù)之后才制定地雷各檢測(cè)項(xiàng)目的合格判定標(biāo)準(zhǔn),而是在地雷的研制、生產(chǎn),甚至型號(hào)論證階段,以及在確定其在儲(chǔ)存階段質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法的同時(shí),就要制定其合格判定標(biāo)準(zhǔn)。西方國(guó)家的彈藥(包括地雷),在產(chǎn)品定型時(shí),必須要明確各質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目的合格判定標(biāo)準(zhǔn)。地雷樣品檢測(cè)結(jié)果及項(xiàng)目合格判定如表2 所示。
表2 地雷樣品檢測(cè)結(jié)果及項(xiàng)目合格判定
對(duì)假設(shè)被檢測(cè)的B 型地雷,其10 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)地雷質(zhì)量的影響程度并不一致,即有的項(xiàng)目對(duì)地雷質(zhì)量影響較大,而有的對(duì)地雷質(zhì)量影響相對(duì)較小。
為便于進(jìn)行地雷質(zhì)量量化評(píng)價(jià),必須對(duì)不同檢測(cè)項(xiàng)目預(yù)先賦予一個(gè)“質(zhì)量權(quán)重”。
地雷檢測(cè)項(xiàng)目權(quán)重W,是一組用于表示地雷各檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)地雷總體質(zhì)量影響大小的參數(shù),用Wi表示,其中i=1~m,m為檢測(cè)項(xiàng)目總數(shù)。
地雷檢測(cè)項(xiàng)目權(quán)重有以下特點(diǎn):
假設(shè),經(jīng)研究確定,B 型地雷的10 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量影響權(quán)重如表3 所示。
單枚地雷質(zhì)量參數(shù)是一用于評(píng)定單枚受檢測(cè)地雷質(zhì)量狀況的量化參數(shù),用Pq來(lái)表示,計(jì)算方法為:
式(2)中:m為檢測(cè)項(xiàng)目總數(shù);Wn為檢測(cè)項(xiàng)目權(quán)重;Qn為檢測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)定結(jié)果。
表3 B 型地雷檢測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量影響權(quán)重
以表2 所示的檢測(cè)結(jié)果為例,對(duì)于編號(hào)為001 的地雷,m=10(共10 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目),各檢測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)定結(jié)果依次為:Q1=1,Q2=1,Q3=1,Q4=1,Q5=1,Q6=0,Q7=1,Q8=0,Q9=0,Q10=1。則其質(zhì)量參數(shù)為Pq=0.30+0.15+0.10+0.10+0.05+0.10+0.02=0.82。
經(jīng)檢測(cè)評(píng)定,001 號(hào)B 型地雷的質(zhì)量參數(shù)已經(jīng)確定為0.82,但尚不能確定該枚地雷是否合格,這就需要事先研究確定該型號(hào)地雷的合格判定標(biāo)準(zhǔn)。
單位枚地雷合格判定標(biāo)準(zhǔn)Ps是在地雷研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)或使用階段確定的,用于評(píng)定相應(yīng)型號(hào)的單枚地雷質(zhì)量是否合格的量化參數(shù),如果Pq≥Ps,則判定該枚受檢測(cè)地雷為合格,否則為不合格。
用N表示地雷抽樣數(shù)量,Qn表示經(jīng)檢測(cè)評(píng)定后的合格數(shù)量,那么抽樣合格率P=Qn/N。
根據(jù)前面的方法和步驟,已經(jīng)分別確定了200 枚抽樣地雷的質(zhì)量是否合格,假設(shè)合格地雷的總數(shù)為193 枚,即N=200、Qn=193,則P=96.5%。那么接下來(lái)便是要判定B 型01 批次地雷是否合格了,這就需要事先確定整批次地雷的合格判定標(biāo)準(zhǔn)。
整批次地雷合格判定標(biāo)準(zhǔn)Pt是指在地雷研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)或使用階段確定的,用于評(píng)定相應(yīng)型號(hào)的整批次地雷質(zhì)量是否合格的量化參數(shù),如果抽樣合格率P≥Pt,則判定該型號(hào)、該批次受檢測(cè)地雷為合格,否則為不合格。目前,國(guó)外大多將這一判定標(biāo)準(zhǔn)確定為95%。
根據(jù)前面所述的檢測(cè)結(jié)果和整批次地雷合格判定標(biāo)準(zhǔn),由于P(193/200=96.5%)>Pt(95%),則可以判定,A 倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存的B 型01 批次地雷總體質(zhì)量合格,可以繼續(xù)儲(chǔ)存。由于A 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件最差,因此可以認(rèn)為其他倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的該型該批次地雷也合格。
如果,P<95%,則可以判定A 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的B 型01 批次地雷不合格。但由于A 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件最差,因此其他倉(cāng)庫(kù)所儲(chǔ)存的該型號(hào)、該批次地雷可能合格,也可能不合格,但從安全管理優(yōu)先的角度出發(fā),將全軍所有倉(cāng)庫(kù)的該型號(hào)、該批次地雷都視為不合格是可以接受的,應(yīng)對(duì)全軍所有庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷全部進(jìn)行報(bào)廢處理。
對(duì)照表2,前面所進(jìn)行的分析側(cè)重于“橫向”分析,即通過(guò)檢測(cè)和分析,依次判定單枚地雷和整批次地雷的質(zhì)量狀況,為確定該批次地雷繼續(xù)儲(chǔ)存或報(bào)廢處理提供技術(shù)依據(jù)。除了“橫向”分析外,還可以對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向分析,以“找出”影響地雷質(zhì)量的主要因素(短板),要求首先要確定各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量參數(shù)。
檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量參數(shù)Pc是一用于定量評(píng)價(jià)受檢測(cè)地雷不同檢測(cè)項(xiàng)目的總體質(zhì)量狀況的參數(shù),表示為:
式(3)中:Pc為第n個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的項(xiàng)目質(zhì)量參數(shù);Wn為第n個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量影響權(quán)重;N為地雷抽樣數(shù)量;Qin為第i號(hào)地雷、第n個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量評(píng)定結(jié)果(1 或0)。計(jì)算結(jié)果Pc越大,則表明所對(duì)應(yīng)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量對(duì)地雷總體質(zhì)量的影響越大。
對(duì)于表2 所示的檢測(cè)結(jié)果,按照上述公式進(jìn)行處理,結(jié)果如表4 所示。表4 中,檢測(cè)項(xiàng)目C4 和C6 數(shù)量較大,表明這兩個(gè)項(xiàng)目是影響地雷質(zhì)量的主要因素。
表4 地雷檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量參數(shù)計(jì)算結(jié)果分布
質(zhì)量影響因素分析,就是通過(guò)對(duì)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)按檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行分析處理,并找到影響地雷總體質(zhì)量的主要影響因素。其意義為兩個(gè)方面:①有利于改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。針對(duì)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的Pc值較大的項(xiàng)目,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)注意加強(qiáng),通過(guò)改進(jìn)這些關(guān)鍵性項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和生產(chǎn),能夠有效提高庫(kù)存地雷質(zhì)量和儲(chǔ)存年限。②有利于有針對(duì)性地改善儲(chǔ)存條件。不同檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)不同儲(chǔ)存環(huán)境的敏感度是不同的,在儲(chǔ)存過(guò)程中,可以刻意改善那些對(duì)高Pc值項(xiàng)目影響較大的環(huán)境因素,從而提高庫(kù)存地雷質(zhì)量和儲(chǔ)存年限。
經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)的某型號(hào)、某批次地雷,除了判定其質(zhì)量是否合格、找到該地雷的主要質(zhì)量影響因素(項(xiàng)目)外,還應(yīng)根據(jù)多年的檢測(cè)、分析結(jié)果,測(cè)定其實(shí)際儲(chǔ)存壽命。
要測(cè)定某型號(hào)、某批次地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命,至少要有10 年以上的檢測(cè)數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在,假設(shè)要測(cè)定某型號(hào)、某批次地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命,必須對(duì)該批次地雷進(jìn)行長(zhǎng)期的抽樣檢測(cè)(至少10 年以上)。但實(shí)際情況是:①任何一個(gè)批次的地雷,儲(chǔ)存量都不會(huì)很大,而且儲(chǔ)存期間由于各種消耗數(shù)量不斷減少,導(dǎo)致其儲(chǔ)存數(shù)量難以達(dá)到多年、多次抽樣檢測(cè)要求;②由于檢測(cè)機(jī)構(gòu)人員和資源有限,且地雷型號(hào)批次很多,任何檢測(cè)機(jī)構(gòu)都不可能專門針對(duì)某一特定型號(hào)和批次的地雷連續(xù)10 年進(jìn)行抽樣檢測(cè),針對(duì)該批次地雷的實(shí)際時(shí)間跨度要遠(yuǎn)大于10 年,通常需要20~30 年,這往往超過(guò)該地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命,致使檢測(cè)工作本身失去意義。因此,實(shí)際上并沒(méi)有任何國(guó)家通過(guò)檢測(cè)確定某型號(hào)、某批次地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命,通常僅通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,確定某一型號(hào)地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命。如果要確定某一型號(hào)地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命,就必須有多個(gè)儲(chǔ)存年限的檢測(cè)數(shù)據(jù),這一數(shù)據(jù),既可以在不同年份對(duì)相同或不同生產(chǎn)年份的地雷進(jìn)行檢測(cè)獲得,也可以在同一年份對(duì)不同生產(chǎn)年份的地雷進(jìn)行檢測(cè)獲得。
假設(shè),對(duì)B 型號(hào)地雷,收集了以下不同儲(chǔ)存年限情況下的可靠性檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),如表5 所示。
表5 B 型地雷質(zhì)量可靠性檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
對(duì)表5 進(jìn)行分析,結(jié)果如表6 所示。
表6 B 型地雷質(zhì)量可靠性檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析
利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理,對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),庫(kù)存地雷在一定儲(chǔ)存期限內(nèi),質(zhì)量基本穩(wěn)定;超過(guò)一定儲(chǔ)存期限,質(zhì)量會(huì)迅速下降。上述特點(diǎn)符合威布爾分布特點(diǎn),即:
式(4)中:R(t)為某型號(hào)庫(kù)存地雷的總體質(zhì)量可靠性;t為儲(chǔ)存年限;m、η為常數(shù)。
根據(jù)表5 所示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),利用專用計(jì)算分析程序,求得上式中的m、η值,即獲得了該型號(hào)地雷的質(zhì)量可靠性隨儲(chǔ)存時(shí)間的變化規(guī)律。
規(guī)定地雷的整體合格率指標(biāo)(假設(shè)為95%),則根據(jù)上述公式,求得該型號(hào)地雷的合格儲(chǔ)存年限t(95%),即為該型號(hào)的實(shí)際儲(chǔ)存壽命。
上述計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜,為方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),根據(jù)實(shí)際需要,依托地雷爆破器材質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析軟件,對(duì)某型號(hào)地雷的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖1 所示。
圖1 某型地雷質(zhì)量可靠性分析及儲(chǔ)存壽命預(yù)測(cè)結(jié)果
檢測(cè)項(xiàng)目的確定、檢測(cè)方法的選擇、檢測(cè)結(jié)果評(píng)估,以及銷毀手段措施的選擇,與地雷結(jié)構(gòu)、原理及安全、使用性能密切相關(guān),應(yīng)在型號(hào)研制或改進(jìn)階段同步考慮。地雷的檢測(cè),需要在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)留接口,很多地雷(特別是電子引信地雷)并沒(méi)有預(yù)留檢測(cè)接口,導(dǎo)致電子元器件的質(zhì)量狀況根本無(wú)法檢測(cè)。將地雷的可檢測(cè)性納入地雷的指標(biāo)體系,并在相關(guān)配套文件中明確相應(yīng)的檢測(cè)方法。