張學(xué)倫

(重慶紅宇精密工業(yè)有限責(zé)任公司， 重慶 402760)

跌落試驗(yàn)是評(píng)定戰(zhàn)斗部安全性的重要試驗(yàn)之一，也是武器裝備定型的一個(gè)考核項(xiàng)目?？v觀近年來戰(zhàn)斗部安全性跌落試驗(yàn)，多是結(jié)合自身型號(hào)的要求而各自制定試驗(yàn)條件、方法和要求，因此在產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)、試驗(yàn)數(shù)量、試驗(yàn)條件等各個(gè)方面差別較大，導(dǎo)致戰(zhàn)斗部跌落安全性未能全面評(píng)定和存在爭(zhēng)議。在此綜合分析了國(guó)內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求和規(guī)定，結(jié)合多型戰(zhàn)斗部跌落試驗(yàn)的具體過程，立足于充分反映裝備使用任務(wù)剖面相關(guān)環(huán)境和使用過程，提出對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法并進(jìn)行討論，展望今后國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制、修訂工作從內(nèi)容和形式等方面逐步與國(guó)際、先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌的努力方向。

1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)在彈藥安全技術(shù)方面開展了大量研究，取得了一定研究成果，但仍缺乏工程系統(tǒng)應(yīng)用成果。在戰(zhàn)斗部跌落安全性評(píng)價(jià)方面，開展了大量的前期探索研究工作，制定了多個(gè)有關(guān)戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)要求和試驗(yàn)方法的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要有GJB357—1987《空-空導(dǎo)彈最低安全要求》[1]、GJBZ 20296—1995《海軍導(dǎo)彈及其設(shè)備安全性要求》[2]、GJB3852—1999《彈道式導(dǎo)彈常規(guī)彈頭通用規(guī)范》[3]、GJB 3557—99 《反坦克導(dǎo)彈破甲戰(zhàn)斗部通用規(guī)范》[4]、GJB4038—2000《 地地導(dǎo)彈子母彈戰(zhàn)斗部試驗(yàn)規(guī)程》[5]、GJB5144—2002《戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部通用規(guī)范》[6]、GJB8018—2013《地地常規(guī)導(dǎo)彈整體爆破彈頭試驗(yàn)規(guī)程》[7]、QJ 2280—1992《空中發(fā)射的飛航導(dǎo)彈最低安全要求》[8]、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》[9]、WJ 20343.6—2016《戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部安全性評(píng)估方法 第六部分：跌落》[10]等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其主要要求如表1所示。

表1 部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要要求

所制定的戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)囊括了我國(guó)不同的武器型號(hào)在使用任務(wù)剖面中的使用環(huán)境和要求，展現(xiàn)了在技術(shù)狀態(tài)、試驗(yàn)數(shù)量、試驗(yàn)條件等方面其體系研究和應(yīng)用的成果，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)所要求的實(shí)用性,廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)斗部產(chǎn)品的鑒定檢驗(yàn)中。但同時(shí)也反應(yīng)出戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)太多，沒有全面涵蓋武器系統(tǒng)的使用狀態(tài)和使用特性，在產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)、試驗(yàn)數(shù)量、試驗(yàn)條件等各個(gè)方面差別較大，導(dǎo)致戰(zhàn)斗部跌落安全性評(píng)定方法缺乏唯一性和存在爭(zhēng)議性。

2 國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)、法國(guó)以及北約組織在彈藥安全性評(píng)價(jià)與試驗(yàn)技術(shù)方面開展了系統(tǒng)性研究，形成了系列化的彈藥安全性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的可操作性很強(qiáng)，并在標(biāo)準(zhǔn)中提出了大量的彈藥安全設(shè)計(jì)的方法和要求，其標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了從武器系統(tǒng)研究策劃、技術(shù)實(shí)施、安全性檢驗(yàn)評(píng)估、驗(yàn)收以及后繼使用信息反饋等全壽命過程。對(duì)于彈藥的跌落安全性試驗(yàn)方面，北約制定了STANAG 4375《安全跌落，彈藥試驗(yàn)程序》[11]，美國(guó)制定了MIL—STD—2105D《非核彈藥的危險(xiǎn)性評(píng)估試驗(yàn)》[12]標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定12 m(40 inch)跌落試驗(yàn)參照STANAG 4375進(jìn)行。

綜觀以上標(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，具體跌落試驗(yàn)，包括：發(fā)生意外摔落時(shí)一般可能的最大跌落高度(勤務(wù)跌落試驗(yàn)的跌落高度最少為12 m；部署跌落試驗(yàn)的高度通常不大于3 m)和受到撞擊時(shí)最危險(xiǎn)(關(guān)鍵)的方向；試驗(yàn)樣品的技術(shù)狀態(tài)應(yīng)為對(duì)跌落最敏感的狀態(tài)(對(duì)于勤務(wù)配置，通常包括封裝的帶引信或不帶引信以及不帶安執(zhí)機(jī)構(gòu)狀態(tài)；對(duì)于部署配置，通常都指未封裝的或帶戰(zhàn)術(shù)分包裝的以及不帶安執(zhí)機(jī)構(gòu)的狀態(tài))；樣品跌落撞擊時(shí)環(huán)境應(yīng)力條件，撞擊面(撞擊表面應(yīng)為光滑的厚度至少為75 mm的鋼板)等等。查閱其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)相應(yīng)試驗(yàn)對(duì)象也部分規(guī)定或隱含了同樣的要求，即對(duì)裝備在服役期內(nèi)規(guī)定的操作流程和條件下可能經(jīng)歷的所有事件和過程進(jìn)行全面分析，選取其中最惡劣的情形設(shè)定試驗(yàn)條件。STANAG 4375主要規(guī)定及要求如表2所示。

3 對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)述

事實(shí)上，我國(guó)的導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)普遍結(jié)合了型號(hào)研制與使用的實(shí)際情況，有自己的特色，多數(shù)方法具有很好的實(shí)用性,具有良好的試驗(yàn)基礎(chǔ),但不可否認(rèn),與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)相比，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)尚有不足。在標(biāo)準(zhǔn)使用中，其中有些標(biāo)準(zhǔn)缺乏對(duì)制定、分析和應(yīng)用戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)方法的指導(dǎo)作用，迫切需要有相應(yīng)的方法統(tǒng)一和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容。通過對(duì)比分析、驗(yàn)證試驗(yàn),將適合我國(guó)試驗(yàn)條件、有價(jià)值的方法等同、等效采用國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),或在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充、完善,制定我國(guó)的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 基本準(zhǔn)則

STANAG 4375、MIL—STD—2105D標(biāo)準(zhǔn)，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。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)雖然根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)跌落安全性進(jìn)行了分解，但此原則應(yīng)用特征并不明顯，國(guó)內(nèi)有些標(biāo)準(zhǔn)明顯未充分考慮使用該原則，致使跌落安全性驗(yàn)證不充分。表1中的跌落高度、跌落臺(tái)面和跌落方位等均較實(shí)際應(yīng)用情況寬松，導(dǎo)致裝備存在安全風(fēng)險(xiǎn)。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的這個(gè)原則也應(yīng)是我國(guó)導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部開展跌落安全性試驗(yàn)必須遵守和執(zhí)行的，即應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)前對(duì)裝備在服役期內(nèi)規(guī)定的操作流程和條件下，對(duì)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規(guī)定試驗(yàn)條件。

3.2 產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)

STANAG 4375標(biāo)準(zhǔn)，明確要求和規(guī)定了產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)為勤務(wù)裝置和部署裝置，分別對(duì)應(yīng)不同的裝置技術(shù)狀態(tài)具有不同的試驗(yàn)條件，MIL—STD—2105D要求和規(guī)定了產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)為全備彈狀態(tài)。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)并未細(xì)分產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)，戰(zhàn)斗部基本不包括引信或安執(zhí)機(jī)構(gòu)。雖然作為全備戰(zhàn)斗部裝備組件或分系統(tǒng)的引信或安執(zhí)機(jī)構(gòu)均依照各自相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)(如GJB 573A—1998[12]、GJB 5309—2004[12]等)和規(guī)定，在戰(zhàn)斗部跌落試驗(yàn)前完成了相應(yīng)的跌落安全性等試驗(yàn)和考核，但全備戰(zhàn)斗部狀態(tài)下在結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)、作用響應(yīng)等方面，與單獨(dú)組件狀態(tài)試驗(yàn)情況不同，因此，應(yīng)在引信或安執(zhí)機(jī)構(gòu)等各分系統(tǒng)、組件完成各自安全性評(píng)定和考核的基礎(chǔ)上，以危險(xiǎn)因素齊全的全備戰(zhàn)斗部技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)，方可涵蓋和模擬最惡劣、危險(xiǎn)的全備戰(zhàn)斗部裝備狀態(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(duì)不同狀態(tài)分別進(jìn)行試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步完善和細(xì)化產(chǎn)品試驗(yàn)技術(shù)狀態(tài)。

表2 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)主要要求

3.3 跌落高度

跌落安全性試驗(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，高度是試驗(yàn)最重要的參數(shù)和要求，因此高度的確定應(yīng)充分研究各型、各類武器裝備在服役期內(nèi)規(guī)定的使用條件、所有可能涉及的場(chǎng)所、平臺(tái)、事件等，進(jìn)行詳盡分析和對(duì)比，包括設(shè)施、運(yùn)輸工具、裝載平臺(tái)等，分別分解出其在使用中可能出現(xiàn)的跌落高度最極限、惡劣和危險(xiǎn)的具體條件，選取其中最大可能高度作為最惡劣和極限的試驗(yàn)和評(píng)估的設(shè)定條件。從表l中可以看出，不同產(chǎn)品、不同標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)高度的規(guī)定差別較大。而STANAG4375、MIL—STD—2105D的高度規(guī)定較為嚴(yán)格，涵蓋了戰(zhàn)斗部所涉及的使用場(chǎng)所、規(guī)定的操作流程和條件下可能的最大跌落高度。因此在試驗(yàn)?zāi)M時(shí)，既要考慮最大高度，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)。

3.4 跌落臺(tái)面

戰(zhàn)斗部裝備在勤務(wù)和使用壽命期內(nèi)可能意外摔落的摔落面有庫(kù)房陣地混凝土地面、公路混凝土地面、碼頭混凝土地面、水面、艦船甲板、跌路和發(fā)射陣地的普通地面及設(shè)備等金屬或非金屬表面等等，而跌路安全性試驗(yàn)的目的是模擬“服役期內(nèi)”“最惡劣”的條件。在跌落臺(tái)面的選擇上應(yīng)把握兩個(gè)原則：一是要求跌落臺(tái)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；二是要求跌落臺(tái)面能夠充分反映跌落對(duì)戰(zhàn)斗部裝備撞擊部位及其受損的最危險(xiǎn)狀況及危險(xiǎn)觸發(fā)誘因。STANAG 4375、MIL—STD—2105D的跌路臺(tái)面至少為75 mm厚的鋼板，鋼板布氏硬度最低值必須為200。采用最小抗壓強(qiáng)度為28 kN/m2的至少600 mm厚的鋼筋混凝土或者460 mm厚的碎石來粘結(jié)和支撐整個(gè)鋼板。其規(guī)定較為嚴(yán)格，涵蓋了戰(zhàn)斗部所涉及的使用場(chǎng)所、規(guī)定的操作流程和條件下，意外摔落可能出現(xiàn)的最高嚴(yán)酷度，因此選用上述鋼板跌落臺(tái)面的要求是適宜的。

表1中絕大部分標(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，水平固定最少610 mm厚的混凝土基座上。鋼板表面平整，長(zhǎng)寬至少是樣機(jī)最大尺寸的1.5倍)作為跌落臺(tái)面表面，與STANAG 4375和MIL—STD—2105D保持了一致。但仍有部分標(biāo)準(zhǔn)跌落臺(tái)面采用混凝土，其是否能全面表征戰(zhàn)斗部在勤務(wù)、使用環(huán)境中可能的跌落對(duì)裝備的撞擊力值是最惡劣和極限的條件，還有待研究和探討。

3.5 跌落方位

STANAG 4375規(guī)定，應(yīng)做不同的撞擊方位試驗(yàn)，一般為主軸垂直前端向下、主軸垂直底端向下、主軸水平、頭向下45°、底向下45°五種方位，每發(fā)產(chǎn)品各試驗(yàn)1次。MIL—STD—2105D規(guī)定，應(yīng)做不同的撞擊方位試驗(yàn)，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，每個(gè)方位應(yīng)獨(dú)立跌落試驗(yàn)至少3次。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中，除GJB 4038、GJB 3557是多方位外，其余標(biāo)準(zhǔn)均是只進(jìn)行主軸水平的跌落方位，跌落數(shù)量一般為一發(fā)。從嚴(yán)格試驗(yàn)、充分考核的角度來說，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)方位的規(guī)定并不全面。但考慮經(jīng)費(fèi)、實(shí)施難度等多種因素，則應(yīng)結(jié)合已有試驗(yàn)結(jié)果全面分析戰(zhàn)斗部裝備的特點(diǎn)和使用過程經(jīng)歷，開展分析評(píng)估，確定合適的跌落方位和跌落產(chǎn)品數(shù)量，確保最惡劣條件的充分考核。

3.6 環(huán)境應(yīng)力

STANAG 4375和MIL—STD—2105D規(guī)定，進(jìn)行跌落試驗(yàn)之前，對(duì)試驗(yàn)件的預(yù)處理應(yīng)考慮試驗(yàn)件以前的使用壽命記錄，包括某些環(huán)境和溫度應(yīng)力的模擬，這些環(huán)境應(yīng)力會(huì)在彈藥的自由降落(沖擊)過程中引起不可逆的損害而影響彈藥的安全特性。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定該項(xiàng)內(nèi)容，由此可能降低了戰(zhàn)斗部的跌落安全特性考核的真實(shí)度和嚴(yán)酷度。

3.7 標(biāo)準(zhǔn)修訂建議

應(yīng)當(dāng)說國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中多數(shù)戰(zhàn)斗部跌落安全性方法具有一定的實(shí)用性，但和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)相比，其先進(jìn)性、準(zhǔn)確性、規(guī)范性和唯一性仍存在差距；在等同、等效采用國(guó)際、國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),盡可能將我國(guó)戰(zhàn)斗部在勤務(wù)、部署和使用過程中的特色和特征融入到跌落安全性試驗(yàn)方法的制、修定中， 從而做到國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作同步；同時(shí)，在戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)制、修定后應(yīng)定期調(diào)查其被試驗(yàn)單位接受程度和利用率，把實(shí)用性作為試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)制、修訂的依據(jù)之一。

4 結(jié)論

綜合分析對(duì)比國(guó)內(nèi)外戰(zhàn)斗部跌落安全性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)考核的具體過程、試驗(yàn)原則、試驗(yàn)方法、條件和要求等進(jìn)行了分析，提出了戰(zhàn)斗部跌落安全性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制、修訂的建議。