胡 杰，杜劍英，陳 樺，曹 鵬，張永杰

(1.西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院， 西安 710021； 2.中國兵器工業(yè)試驗(yàn)測試研究院， 陜西 華陰 714200； 3.西安工業(yè)大學(xué) 兵器科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 西安 710021)

1 引言

隨著科學(xué)和軍事的發(fā)展，各種新式武器、彈藥層出不窮，武器結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜、性能更加完善、威力也有大幅度的提升。在關(guān)注武器彈藥性能、威力的同時(shí)，彈藥在存儲、運(yùn)輸、使用以及維護(hù)的過程中也存在著巨大的隱患。不敏感彈藥就是指其在滿足各種作戰(zhàn)指標(biāo)、能量要求的前提下，彈藥在遭受到諸如爆炸破片、槍彈撞擊等外界不可預(yù)見的刺激條件下，自身不產(chǎn)生意外的燃燒、爆炸、爆轟等反應(yīng)，降低這些反應(yīng)帶來的意外損傷概率的彈藥，也稱鈍感彈藥。20世紀(jì)60年代以來，部分西方國家因?yàn)閺椝幨艿酵饨绱碳ざl(fā)生爆燃、爆炸以及爆轟等現(xiàn)象，造成己方人員傷亡、財(cái)產(chǎn)遭受重大損失。美國在汲取事故教訓(xùn)之后率先開展了不敏感彈藥的相關(guān)研究工作，1988年美國軍方達(dá)成聯(lián)合協(xié)議要求1995年10月之后的武器必須符合低易損性軍用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要進(jìn)行一系列的試驗(yàn)來對彈藥的安全性進(jìn)行評級。破片作為毀傷元對彈藥安全性影響巨大，由于破片的高速撞擊會引發(fā)振動波，振動波能量可使炸藥分子不斷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、釋放能量，導(dǎo)致壓力和熱量增加，并最終導(dǎo)致爆轟，所以破片撞擊被列為彈藥安全性試驗(yàn)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。

本文從國外不敏感彈藥安全性試驗(yàn)的發(fā)展歷程出發(fā)，詳細(xì)介紹了破片撞擊的試驗(yàn)程序和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分析了用于不同破片加載技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用情況，并對我國彈藥安全性試驗(yàn)提出了建議。

2 彈藥安全性發(fā)展歷程

國外在彈藥安全性方面的研究較早，尤其在海軍彈藥安全性方面開展了深入的研究，并對彈藥的風(fēng)險(xiǎn)評估不斷完善，形成了系列化的標(biāo)準(zhǔn)體系。美國是最早提出彈藥安全性的國家，于1982年頒發(fā)了世界上第一個(gè)不敏感彈藥的標(biāo)準(zhǔn)《非核彈藥危險(xiǎn)性評估標(biāo)準(zhǔn)》—DOD-STD-2105，截至2011年經(jīng)過多次改版并逐步對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了完善。該標(biāo)準(zhǔn)最終確定了4項(xiàng)基本安全性能試驗(yàn)，6項(xiàng)不敏感彈藥試驗(yàn)以及42項(xiàng)附加安全性試驗(yàn)。非核彈藥危險(xiǎn)性評估標(biāo)準(zhǔn)的頒布為世界各國提供了行業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)，提出了較為詳細(xì)、權(quán)威的測試流程與測試方法；美國對不敏感彈藥的安全性評價(jià)受到了北大西洋公約組織(NATO)各國的一致認(rèn)可，1996—2010年北約也相繼頒布和更新了相應(yīng)的不敏感彈藥標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議STANAG 4439《引進(jìn)評估不敏感彈藥的政策指南》和AOP-39《不敏感彈藥的研制、評估和試驗(yàn)指南》以及破片沖擊的STANAG 4496《彈片沖擊，試驗(yàn)程序》。20世紀(jì)90年代至2011年期間，英國、德國、法國也分別制定了JSP520、BMVG、DGA/IPE等不敏感彈藥評估標(biāo)準(zhǔn)和政策，所包括的不敏感測試內(nèi)容與美軍標(biāo)基本一致,均對非核彈藥存在的危險(xiǎn)和敏感性試驗(yàn)方法進(jìn)行了明確規(guī)定，通常適用于所有的火箭彈、導(dǎo)彈、榴彈等非核彈藥以及附屬的推進(jìn)裝置、彈藥裝載機(jī)構(gòu)、發(fā)射機(jī)構(gòu)，戰(zhàn)斗部、安全與解保機(jī)構(gòu)、爆炸網(wǎng)絡(luò)等彈藥子系統(tǒng)，主要考核內(nèi)容均包括破片撞擊、子彈撞擊、快速烤燃、慢速烤燃、射流撞擊、殉爆反應(yīng)等6種潛在威脅。經(jīng)過長期的發(fā)展和試驗(yàn)驗(yàn)證，目前美國和北約等西方軍事強(qiáng)國，技術(shù)總綱為MIL-STD-2105D和NATO STANAG 4439標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施過程中的具體執(zhí)行文件為AOP-39，具體操作規(guī)范為STANAG 單項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。目前我國尚無系統(tǒng)的彈藥安全性評估標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)試驗(yàn)，目前主要借鑒美國國防部頒布的MIL-STD-2105D(海軍)《非核彈藥危險(xiǎn)性評估標(biāo)準(zhǔn)》和北約2010年頒布的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議STANAG4439(第三版)來執(zhí)行，我國海軍率先起草了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3 高速破片加載技術(shù)現(xiàn)狀

目前在破片撞擊彈藥安全性領(lǐng)域使用的高速碎片加載系統(tǒng)按照能源形式主要劃分為三大類，即：以火藥為驅(qū)動能源的槍炮發(fā)射系統(tǒng)、利用炸藥爆炸化學(xué)能驅(qū)動破片的破片發(fā)生器以及壓縮輕質(zhì)氣體膨脹做功的輕氣炮。

1) 槍炮發(fā)射系統(tǒng)

火藥燃燒驅(qū)動破片加速的方式是將破片放置于火炮或槍械膛內(nèi)，在發(fā)射推進(jìn)劑之后，利用粉末氣體高速推動破片產(chǎn)生高速運(yùn)動。為了減少偏航造成的破片撞擊試驗(yàn)的差異性，STANAG 4496標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用槍炮系統(tǒng)開展此類試驗(yàn)，使用的槍炮系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)破片的幾何形狀，見圖1所示。

圖1 北約STANAG 4496槍炮系統(tǒng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中所使用的槍炮系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)破片的幾何形狀

1997年，美國丹佛大學(xué)的LIGHTSEY S L等人，設(shè)計(jì)了2個(gè)直徑為10.16 cm、長4.57 m的40 mm來復(fù)線膛炮，實(shí)現(xiàn)了2 530±91 m/s的速度發(fā)射2個(gè)12.7 mm立方碎片。美國國防部/能源部聯(lián)合彈藥計(jì)劃的Skidmore等人在2014年8月的破片沖擊測試評估能力報(bào)告中，闡述了30 mm口徑、40 mm藥室的破片槍以及試驗(yàn)測試布局。2017年至2019年Miers,K.T等人，通過火藥燃?xì)怛?qū)動發(fā)射破片打擊120 mm迫彈試驗(yàn)，優(yōu)化了彈藥包裝上使用內(nèi)襯，減輕因破片沖擊造成的反應(yīng)暴力，實(shí)驗(yàn)使用低碳鋼圓柱形標(biāo)準(zhǔn)破片，速度達(dá)到2 529 m/s。2020年美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展指揮裝備中心的Pudlak,Daniel J等人，采用平均硬度為200 HRB的1018鋼破片對集裝箱鋼、迫擊炮和炮彈、車輛裝甲、120 mm迫擊炮、155 mm炮彈彈殼的沖擊造成的斷裂、擴(kuò)散和能量耗散特性技術(shù)研究。美國國家技術(shù)系統(tǒng)(NTS)和丹佛研究院(DRI)研制了一套由兩支40 mm口徑發(fā)射器組成的高精度破片發(fā)射系統(tǒng)，可以將質(zhì)量為16 g的12.7 mm立方體破片發(fā)射出去，破片速度高達(dá)2 000 m/s，見圖2。

圖2 美國40 mm口徑、6.6 m長超高速破片加載裝置圖

國內(nèi)海軍工程大學(xué)朱錫等人采用14.5 mm的滑膛彈道炮，發(fā)射彈速可達(dá)1 200 m/s的7.5 mm鋼制立方體高速破片，通過試驗(yàn)驗(yàn)證了高速破片對艦用復(fù)合裝甲結(jié)構(gòu)靶的侵徹效能，分析了高速破片侵徹鋼靶板及纖維復(fù)合靶板的破壞模式，從而優(yōu)選出更加具有優(yōu)越性的防護(hù)板。96901部隊(duì)趙宏偉等人，利用14.5 mm的彈道炮，設(shè)計(jì)了活性破片加載裝置，采用次口徑發(fā)射原理實(shí)現(xiàn)了活性破片在擊穿、引燃、引爆等3個(gè)方面重點(diǎn)毀傷威力試驗(yàn)的研究。南京理工大學(xué)孔德仁教授課題團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了海30 mm藥室結(jié)構(gòu)、增大了藥室容量，在25 mm滑膛炮基礎(chǔ)上將身管加長至4 m延長做功時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)將質(zhì)量小于50g的彈體加速到1 500～2 000 m/s，并且設(shè)計(jì)了球形、圓柱體、立方體3種典型定制破片的標(biāo)準(zhǔn)彈體，見圖3,有關(guān)加載裝置見圖4。

圖3 高速加載彈托及彈體破片實(shí)物圖

圖4 高速破片加載裝置圖

兵器051基地胡杰等人通過試驗(yàn)和理論仿真結(jié)合的方法也給出了大藥室、小口徑火炮身發(fā)射破片在2 000～2 400 m/s的內(nèi)彈道設(shè)計(jì)參數(shù)。中國工程物理研究院文雯等人,為了獲得高速破片撞擊鈍感裝藥安全性響應(yīng)規(guī)律，采用自主設(shè)計(jì)的破片加載裝置，炮管長4 m,口徑為25 mm，最大裝藥量200 g，發(fā)射最大彈丸質(zhì)量75 g，最大膛壓250 MPa，可將65 g質(zhì)量的彈丸發(fā)射至1 840 m/s，破片速度可根據(jù)火藥量進(jìn)行調(diào)控，最高速度可達(dá)2 000 m/s的高速破片發(fā)射裝置，見圖5，該裝置已應(yīng)用于彈藥的破片撞擊安全性考核試驗(yàn)。

圖5 高速破片加載裝置圖

2) 爆炸破片發(fā)生器

爆炸式發(fā)射裝置的原理與預(yù)制破片戰(zhàn)斗部的原理相同，通過起爆爆炸裝置內(nèi)部的裝藥，依靠炸藥等高能材料的化學(xué)能驅(qū)動預(yù)制破片飛散，對周圍的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)高速破片撞擊。

國外美國科學(xué)家Gurney于20世紀(jì)40年代提出了炸藥驅(qū)動破片運(yùn)動的相關(guān)理論。1965年美國Livermore實(shí)驗(yàn)室開展了沖擊片沖擊爆炸藥的試驗(yàn)，并申請了該試驗(yàn)用起爆器的專利。1974年，Kennedy等人通過研究飛片起爆技術(shù)，掌握了飛片起爆原理和能量傳遞關(guān)系，并建立了對應(yīng)的起爆破片基本方程。1997年俄羅斯Bat’Kov,Y.V等人進(jìn)行了三級炸藥驅(qū)動進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將厚度0.5 mm重5 g的鈦板，加速到10.3～10.9 km/s。2013年Treadway,S.K 等人設(shè)計(jì)了一個(gè)長小于8 cm、直徑1.5 cm的炸藥驅(qū)動的高速發(fā)射器，將一個(gè)0.6 cm的破片以2.4 km/s的速度平穩(wěn)發(fā)射出去。2018年Li,R 等人采用TNT爆轟加載EFP的方式對其破壞模式、爆轟波的傳播模式進(jìn)行了研究，并將其速度加載到1 957.45 m/s。德國Manfred H 設(shè)計(jì)了一種爆炸成型破片( EFPs)發(fā)射器，可以發(fā)射單枚破片或同時(shí)發(fā)射兩枚破片，速度可達(dá)2 530 m/s，且質(zhì)量損失小，打擊精度高。2019年Choudha,P.K等人對單約束破片發(fā)射裝置進(jìn)行了參數(shù)化研究，得出了破片尺寸、裝藥尺寸、約束厚度對破片速度影響的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。

國內(nèi)中國工程物理研究院孫承緯等人改進(jìn)了爆炸驅(qū)動的Gurney模型，采用多級炸藥驅(qū)動飛片，得到速度1Okm/s以上，直徑為數(shù)厘米的末級平面飛片。蔣小華等人設(shè)計(jì)了一種速度可調(diào)的小型炸藥驅(qū)動飛片裝置，開展不同密度PETN炸藥驅(qū)動飛片的實(shí)驗(yàn)，得到了飛片起爆速度與炸藥密度的關(guān)系,速度可以在2 660～3 150 m/s之間調(diào)節(jié)。北京理工大學(xué)劉紅梅等人采用CL-20炸藥進(jìn)行兩級驅(qū)動金屬飛片實(shí)驗(yàn)，飛片其速度達(dá)到3 486 m/s。

3) 輕氣炮發(fā)射系統(tǒng)

輕氣炮亦稱“空氣炮”，是一種依靠壓縮輕質(zhì)氣體通過氣體膨脹做功的方法來驅(qū)動彈丸在膛內(nèi)加速，使彈丸獲得極高速度的發(fā)射裝置，按照其結(jié)構(gòu)可分為單級輕氣炮和多級輕氣炮兩大類。

國外早在1948年，美國就已經(jīng)成功進(jìn)行二級輕氣炮的發(fā)射，成功的將一個(gè)輕質(zhì)球體加速到4.3 km/s。1957年，隨著W.Hume和W.D.Crozier首先提出以壓縮的輕質(zhì)氣體作為動力來推動破片概念。隨后，美國、加拿大、英國和法國陸續(xù)建立了自己的輕氣炮試驗(yàn)設(shè)施。美國Amcs研究中心的5.6 mm、7.1 mm、25.4 mm、37mm、38.1mm口徑二級輕氣炮，發(fā)射質(zhì)量范圍：0.045～27.4 g；發(fā)射速度為：6～11.3 km/s。美國的空軍研究研究實(shí)驗(yàn)室擁有一門二級輕氣炮，能夠?qū)椡杷俣燃虞d到3 048 m/s。美國Alabama大學(xué)建有三座壓縮管口徑為108 mm、133 mm、254 mm輕氣炮。108 mm炮發(fā)射管口徑為19 mm、29 mm；133 mm炮發(fā)射管口徑為20 mm、28 mm和37 mm三種；254炮發(fā)射管口徑為56～152 mm。發(fā)射質(zhì)量范圍：1～8 kg；發(fā)射速度為：2～7.5 km/h。Piekutowski A J等代頓大學(xué)研究所(UDRI)設(shè)計(jì)了一款三級輕氣炮，第一級75 mm、第二級30 mm、第三級8.1 mm，能將質(zhì)量和長度/直徑比分別為0.107和0.67的彈丸速度發(fā)射到為8.65km/s。Glenn L A描述了一種新的氣體動力發(fā)射裝置，經(jīng)過將傳統(tǒng)的二級輕氣炮進(jìn)行改造，充滿氦氣作為三級泵管，實(shí)現(xiàn)了將1g重量的彈丸加速到(15～20)km/s。美國AEDC自1963年建立G靶輕氣炮試驗(yàn)設(shè)施以來，為了促進(jìn)輕氣炮的理論研究和試驗(yàn)實(shí)踐，進(jìn)行過7 000余發(fā)的實(shí)彈試驗(yàn)，并取得了一定的技術(shù)突破。涵蓋84 mm、101.6 mm、203 mm等發(fā)射口徑，發(fā)射質(zhì)量范圍：0.5～12 kg；發(fā)射速度為：3～6.5 km/s。早期G靶的發(fā)射器口徑為63.5 mm長為20.73 m，發(fā)射速度可以到7.3 km/s，發(fā)射質(zhì)量范圍從0.16～3.2 kg，如圖6所示。

圖6 AEDC G靶發(fā)射試驗(yàn)設(shè)施裝置圖

意大利目前已經(jīng)建立了4.76 mm和6 mm口徑的二級輕氣炮試驗(yàn)設(shè)施，輕氣炮建設(shè)在帕多瓦航天工業(yè)國際研究中心的CISAS機(jī)構(gòu)，為了避免彈托隨著彈丸碰撞目標(biāo)，采用了目前主流的氣動分離技術(shù)，能將重量在1～60 mg的彈丸發(fā)射速度高達(dá)5.5 km/s。20世紀(jì)60年代，加拿大McGill大學(xué)建立了三級輕氣炮，該門三級氫氣炮可以將1.5 g和1.1 g破片分別加速至9.6 km/s和10.5 km/s。加拿大 Loiseau J 等人設(shè)計(jì)了一種發(fā)射成本低廉，通過調(diào)節(jié)氦氣壓力來控制破片速度的爆炸氣體驅(qū)動破片加載裝置，其破片速度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求(2 530±90)m/s的速度要求。

國內(nèi)自20世紀(jì)60年代我國就開始了輕氣炮的相關(guān)研究并且建立了輕氣炮設(shè)備，但大多口徑都是7.6 ～57 mm之間，發(fā)射速度在8 km/s以下。中國空氣動力研究與發(fā)展中心是國內(nèi)最早研究并建立輕氣炮設(shè)施為數(shù)不多的單位之一，現(xiàn)有口徑從7.6～37 mm不等的4座二級輕氣炮。被廣泛用于研究飛行器的氣動力、氣動熱、超高速碰撞、侵蝕等試驗(yàn)研究。其發(fā)射器的性能為:7.6 mm二級輕氣炮:包括單級性能,模型炮口速度0.4km/s～7.3 km/s,發(fā)射質(zhì)量0.25～3.5 g；16 mm二級輕氣炮仁:模型炮口速度2～7.2 km/s,發(fā)射質(zhì)量2.7～9 g；25 mm二級輕氣炮:模型炮口速度2～7 km/s,發(fā)射質(zhì)量10～35 g；37 mm二級輕氣炮:配有50 mm口徑發(fā)射管,炮口速度0.3～6.5 km/s,發(fā)射質(zhì)量50～200 g。西北核技術(shù)研究所自主研制新型非火藥驅(qū)動10 mm口徑二級輕氣炮，通過對發(fā)射參數(shù)的選擇與優(yōu)化，建立了內(nèi)彈道物理模型。通過仿真，實(shí)現(xiàn)了在首級驅(qū)動壓力為30 MPa的條件下，可將1 g質(zhì)量的彈丸加速到8 km/s以上，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。與此同時(shí)，北京中科院力學(xué)所、中國工程物理研究院、四川大學(xué)也分別建立了12.7 mm口徑二級輕氣炮、37 mm口徑二級輕氣炮、20 mm口徑二級輕氣炮。

4) 小結(jié)

槍炮發(fā)射系統(tǒng)：系統(tǒng)體積小，易運(yùn)輸、破片速度控制相對精確，槍炮發(fā)射破片的質(zhì)量損失小、打擊精度高，速度可以通過調(diào)整裝藥來進(jìn)行控制，試驗(yàn)具有可重復(fù)性。

爆炸式發(fā)射裝置：雖然其具有結(jié)構(gòu)簡單、易操作、可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)破片同時(shí)撞擊受試彈藥，更接近戰(zhàn)場實(shí)際情況的特點(diǎn)，但是較難實(shí)現(xiàn)碎片撞擊位置、破片的撞擊存速、撞擊方向等狀態(tài)的控制問題，同時(shí)會產(chǎn)生寄生超壓并對試驗(yàn)區(qū)周圍產(chǎn)生損壞，會模糊和混淆試件反應(yīng)，不利于彈藥安全性理化評估。

輕氣炮發(fā)射系統(tǒng)：體積大、成本高，不便于移動，防護(hù)難度大，目前更多的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室非爆炸品類彈藥的抗高過載強(qiáng)度和環(huán)境力加載試驗(yàn)的科學(xué)研究。

除以上3種加載方式外，激光能驅(qū)動和靜電粉塵驅(qū)動的方式也能實(shí)現(xiàn)破片的高速驅(qū)動，但是其只限于加速微米級厚度的輕質(zhì)超薄飛片和質(zhì)量很小的彈丸，尚未見到其應(yīng)用于破片撞擊不敏感彈藥安全性考核試驗(yàn)的相關(guān)報(bào)道。綜上，目前彈藥安全性破片撞擊試驗(yàn)仍然以特殊槍炮發(fā)射特制的預(yù)制破片為主。

4 試驗(yàn)方法評估標(biāo)準(zhǔn)

1) 撞擊破片相關(guān)規(guī)定

破片撞擊作為不敏感彈藥試驗(yàn)的重要組成部分，在NATO STANAG 4496中對破片做了詳細(xì)的規(guī)定，即：速度為(2 530 ± 90)m/s高速破片對彈藥進(jìn)行刺激響應(yīng)；如果彈藥在全壽命周期受到(2 530 ± 90)m/s的高速破片撞擊概率較低(<0.000 1)，可以采用(1 830 ± 60)m/s的相對低速破片對彈藥進(jìn)行刺激響應(yīng)。并對標(biāo)準(zhǔn)破片參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定，質(zhì)量18.6 g，直徑(14.3± 0.05) mm，長徑比約為1，布氏硬度(HB)不大于270的鋼制圓柱體。為了保持其飛行的穩(wěn)定性，其頭部為(160°±0.5°)夾角的圓錐,結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 碎片結(jié)構(gòu)示意圖

2) 反應(yīng)等級和評估標(biāo)準(zhǔn)

為了分析彈藥在遭受到破片刺激是發(fā)生的反應(yīng)和變化，美軍標(biāo)MIL-STD-2105D《非核彈藥危險(xiǎn)性評估試驗(yàn)》以及北約AOP-39《不敏感彈藥的研制、評估和試驗(yàn)指南》(第三版)對彈藥遭受意外刺激時(shí)的反應(yīng)類型進(jìn)行了等級分類，按照反應(yīng)程度不同分為6級，判斷依據(jù)主要包含兩個(gè)方面，一是彈藥自身產(chǎn)生的物理和化學(xué)反應(yīng)；二是彈藥對周圍外界環(huán)境的影響。反應(yīng)等級判定依據(jù)主要如下：

Ⅰ級反應(yīng)：爆轟反應(yīng)，含能材料以超音速分解消耗；金屬殼體快速塑性變形和高剪切速率破壞，全部形成小破片且散布距離遠(yuǎn)；

Ⅱ級反應(yīng)：部分爆轟，非全部含能材料發(fā)生爆轟反應(yīng)，部分外殼變成小的破片，但含有大型破片，狀態(tài)如同脆性破裂，破片散布距離遠(yuǎn)；

Ⅲ級反應(yīng)：爆炸，次于Ⅱ類反應(yīng)的彈藥反應(yīng)，含能材料快速燃燒產(chǎn)生局部高壓，未反應(yīng)的含能物質(zhì)被拋出，產(chǎn)生火和煙。金屬殼體因爆炸產(chǎn)生大塊破片；

Ⅳ級反應(yīng)：爆燃，彈藥的殼體可能會造成破裂但是不會形成破碎；周圍環(huán)境無破片，蓋板或其他結(jié)構(gòu)件有可能移動，可能射出未固定牢固的試驗(yàn)樣品；

Ⅴ級反應(yīng)：燃燒，含能物質(zhì)點(diǎn)火燃燒，不產(chǎn)生推力，無破片；殼體可能張開、熔化或非劇烈破裂，緩慢釋放燃燒氣體；

Ⅵ級反應(yīng)：無反應(yīng)，當(dāng)除去外部刺激后，彈藥無任何反應(yīng)。

各國規(guī)定的不敏感彈藥在破片撞擊刺激反應(yīng)類型和分類標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，其中美、英、德等執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)與北約相同；法國和意大利在不敏感彈藥的評價(jià)準(zhǔn)則中又增加了重破片撞擊試驗(yàn)的相關(guān)要求，三星級標(biāo)準(zhǔn)對不敏感彈藥提出了更高要求。

表1 各國彈藥破片撞擊不敏感性試驗(yàn)評估標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)論

1) 目前大多數(shù)國家使用槍炮發(fā)射系統(tǒng)驅(qū)動預(yù)制成型破片進(jìn)行不敏感彈藥的撞擊試驗(yàn)，雖然具有相對質(zhì)量損失較小、試驗(yàn)重復(fù)性和一致性較好、對目標(biāo)彈藥的打擊精度高等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)為槍炮系統(tǒng)射擊的安全距離短、安全防護(hù)性差以及不易運(yùn)輸?shù)取鹘y(tǒng)的槍炮驅(qū)動破片速度已經(jīng)接近極限，應(yīng)積極尋求電磁炮驅(qū)動破片等新技術(shù)在彈藥安全性領(lǐng)域的應(yīng)用。

2) 國外開展了大量破片撞擊不敏感彈藥的試驗(yàn)，建立了相對系統(tǒng)、詳細(xì)的試驗(yàn)流程和評估標(biāo)準(zhǔn)，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于破片的材質(zhì)、硬度、質(zhì)量和速度還存在一定的模糊定義，對彈藥的評估標(biāo)準(zhǔn)存在不一致性。

3) 隨著不敏感彈藥技術(shù)的發(fā)展，破片撞擊試驗(yàn)作為評價(jià)彈藥撞擊安全性的方法在彈藥的研究過程起著舉足輕重的作用，實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的低易損性已經(jīng)成為國內(nèi)外彈藥研究的新熱點(diǎn)。建議有關(guān)方面加強(qiáng)國際協(xié)作和聯(lián)合研制，廣泛獲取信息，制定不敏感彈藥的發(fā)展規(guī)劃和評估標(biāo)準(zhǔn)。

4) 我國不敏感彈藥的安全性研究相對發(fā)展緩慢，雖然開展了相關(guān)研究并起草了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，仍應(yīng)充分借鑒國外彈藥安全性試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，客觀分析差距，全面展開相關(guān)研究，加快建立適應(yīng)我國的破片撞擊不敏感彈藥安全性試驗(yàn)和評估技術(shù)體系。