開展水中兵器戰(zhàn)斗部延壽技術(shù)研究的探討

黃鳳軍1, 趙晉宏1, 張駿虎2

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開展水中兵器戰(zhàn)斗部延壽技術(shù)研究的探討

黃鳳軍, 趙晉宏, 張駿虎

(1. 山西平陽機械廠代表室, 山西侯馬, 043000; 2. 山西江淮重工有限責(zé)任公司, 山西晉城, 048000)

根據(jù)目前水中兵器戰(zhàn)斗部存在的超期服役、安全性、浪費和銷毀等問題, 提出了開展延壽技術(shù)研究的需求和必要性, 以及應(yīng)解決的主要問題。結(jié)合現(xiàn)狀探討了建設(shè)和完善技術(shù)與管理體系以及延壽方法和途徑, 分析了開展銷毀和再利用技術(shù)研究的必要性, 分別從各個方面的薄弱環(huán)節(jié)、需注重問題、可開展工作以及可利用空間等方面提出了建議。

水中兵器; 戰(zhàn)斗部; 延壽; 銷毀

0 引言

戰(zhàn)斗部是水中兵器的重要載荷, 是毀傷目標(biāo)、最終完成戰(zhàn)斗使命的功能系統(tǒng)。作為包含炸藥(火工品)并存在一定危險性的艙段, 其完成功能使命隱含的前提一是確保安全, 即“不該炸的時候絕對不能炸”; 二是確保發(fā)揮其有效作用, 即在摧毀目標(biāo)或完成預(yù)定功能時, 應(yīng)可靠作用, 充分發(fā)揮其設(shè)計應(yīng)具有的功能, 保證完成戰(zhàn)斗任務(wù), “該炸的時候必須炸”, 即應(yīng)具有較高的可靠性和安全性。

長期以來, 各型號水中兵器戰(zhàn)斗部都存在或長或短的超期服役現(xiàn)象, 甚至達(dá)到服役期2倍年限以上。長期或超期服役帶來諸多問題, 如勤務(wù)、使用安全如何保證？打擊威力是否下降？戰(zhàn)斗部的安全性能能否滿足部隊在對水中兵器的貯存、使用及維護(hù)中不斷提高的保障要求？如何科學(xué)、準(zhǔn)確地決策某型戰(zhàn)斗部(或某個具體產(chǎn)品)超期服役的必要性等等。比如, 某型戰(zhàn)斗部, 超期使用多年, 存在殼體銹蝕、變形, 長期貯存主裝藥性質(zhì)發(fā)生變化且存在嚴(yán)重安全隱患, 原技術(shù)指標(biāo)不適合改裝型號, 部隊使用故障多等諸多問題, 但目前卻沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)、方法和規(guī)章要求對其進(jìn)行系統(tǒng)的評估, 使上級機關(guān)無法科學(xué)決策, 給部隊的貯存、維護(hù)、使用和管理帶來諸多問題, 最關(guān)鍵的是, 其在安全上的隱患無法進(jìn)行明確的危險性評估并采取相應(yīng)措施。本文正基于此, 對水中兵器戰(zhàn)斗部延壽技術(shù)及其必要性展開討論。

1 需求及必要性

為了適應(yīng)軍事斗爭的需要, 世界各國都十分重視軍品的延壽問題, 即在保證可靠性的前提下, 如何以較小的代價對超期的產(chǎn)品延長規(guī)定的服役期, 以便增加可用產(chǎn)品數(shù)量, 從而節(jié)省國防開支。如美國民兵Ⅲ的貯存期每多延長1年, 即可節(jié)省2.7億美元的國防開支。

延壽的主要意義在于它是適應(yīng)新時期裝備建設(shè)與發(fā)展的需要, 具有巨大的軍事經(jīng)濟(jì)效益, 可有效地提高裝備的作戰(zhàn)效能, 能促進(jìn)新裝備的發(fā)展和研制。目前, 國內(nèi)水中兵器有一定數(shù)量的型號裝備正在超期服役, 并存在諸多超期使用帶來的問題。由此, 面對越來越多行將退役的主戰(zhàn)武器, 如果不分情況, 一律退役報廢, 就要花費巨款進(jìn)行新的采購和補充。這不僅是一個巨大的浪費, 而且由于裝備經(jīng)費的限制, 不能大量并及時更替, 將使部隊的戰(zhàn)斗力出現(xiàn)短缺甚至空白。

2 應(yīng)解決的主要問題

水中兵器戰(zhàn)斗部延壽工作的開展, 首先應(yīng)解決以下問題。

1) 戰(zhàn)斗部延壽問題的研究, 首先應(yīng)確定其安全性。影響戰(zhàn)斗部安全性的因素, 主要是主裝藥和火工品。

2) 在確保安全的前提下, 對其軍事需求和性能進(jìn)行評估。軍事需求的評估應(yīng)綜合考慮國力的發(fā)展; 裝備發(fā)展的策略、方針和規(guī)劃; 未來的作戰(zhàn)需求; 艦艇潛艇等平臺的數(shù)量和發(fā)展形勢、水中兵器型號研制生產(chǎn)情況以及部隊現(xiàn)狀等多種因素。性能包括輔助性能(如連接前后艙段, 密封, 電纜傳遞前、后艙段信號等)和爆炸摧毀目標(biāo)性能。輔助性能可通過檢測、試驗等方法確定并通過維修、更換等方式保持和修復(fù); 摧毀目標(biāo)性能取決于設(shè)計指標(biāo), 即主裝藥爆炸威力。主裝藥超過設(shè)計使用期后的爆炸威力變化, 可通過取樣進(jìn)行水下爆炸試驗確定。

3) 應(yīng)對戰(zhàn)斗部延壽或超期服役的效費比進(jìn)行評估。由于涉及安全, 相對水中兵器其他艙段, 戰(zhàn)斗部有其特殊及嚴(yán)格的庫房、陣地等保障條件要求, 以及貯存、維護(hù)、使用和管理等專門技術(shù)要求, 經(jīng)費相對投入大, 占用資源多。若要其超期服役或延壽, 則勢必投入更多資金, 以及占用更多人力、物力等資源。因而應(yīng)對需超期服役的戰(zhàn)斗部進(jìn)行效費比評估, 全面考慮其安全、使用、戰(zhàn)斗力及經(jīng)費投入等各種因素, 綜合衡量繼續(xù)服役、重新生產(chǎn)、改作它用或報廢銷毀的利弊得失, 保證用最小的人力、物力及資金取得最大的軍事效益。

3 實現(xiàn)延壽的途徑

對戰(zhàn)斗部延壽或超期服役問題的研究, 內(nèi)容應(yīng)包括: 對其安全、需求、性能、效費比等的評價技術(shù)和方法研究; 確定戰(zhàn)斗部延壽或超期服役后應(yīng)開展的定期和不定期檢查、監(jiān)管、安全評估、技術(shù)更新、維修等的標(biāo)準(zhǔn)和要求; 建立和完善突發(fā)問題、事件的預(yù)防、應(yīng)對措施和處理方法。研究成果在技術(shù)上應(yīng)形成科學(xué)、準(zhǔn)確、系統(tǒng)、有效的評價、處置等方法和標(biāo)準(zhǔn), 形成包括標(biāo)準(zhǔn)、方法、要求等在內(nèi)的全面、完善的技術(shù)體系和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫; 在體制上應(yīng)建立有裝備設(shè)計、生產(chǎn)、維修和保障等單位的技術(shù)支持和參與的, 從決策機關(guān)、各級裝備管理部門到最終貯存、使用、維護(hù)等基層部隊的覆蓋面全、行之有效的機制, 形成機關(guān)、部隊、廠所等縱向和橫向交互的全面、有效的職責(zé)、信息反饋和技術(shù)支持等管理制度。

該技術(shù)體系和管理制度應(yīng)延伸到正常服役期內(nèi)的戰(zhàn)斗部管理中, 使之成為機關(guān)決策、部隊使用、廠所保障等正常裝備工作中的一個內(nèi)容, 確保戰(zhàn)斗部質(zhì)量、狀態(tài)在部隊使用的任何時期內(nèi)都得到全面、有效的監(jiān)控, 促進(jìn)裝備質(zhì)量水平的持續(xù)保持和完好率的提高, 并為新裝備研制積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

3.1 研制設(shè)計中創(chuàng)造技術(shù)基礎(chǔ)

原材料、組部件及技術(shù)實現(xiàn)途徑的選用, 是決定延壽有關(guān)問題的基礎(chǔ)。大力推行“三化（通用化、系列化和組合化）”、“六性（可靠性、安全性、保障性、維修性、環(huán)境適應(yīng)性和測試性）”工作。從設(shè)計開始, 盡可能選用貯存、使用周期長、可靠性高、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性好的原材料和組部件; 在技術(shù)實現(xiàn)途徑上, 應(yīng)力求產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單; 減少易損件、更換件(如“○”型圈)等的使用, 盡力使維修、操作簡化; 盡可能實現(xiàn)型號系列甚至不同型號系列的組部件(以及備件、工具、非標(biāo)設(shè)備等)通用化、系列化、組合化, 使之保有技術(shù)升級的途徑和空間。這樣不但能延長維修周期, 大量減少服役期內(nèi)維修的工作量, 易于快速形成戰(zhàn)斗力, 也將在延壽時, 具備良好的基礎(chǔ)和條件。

逐步擺脫一型戰(zhàn)斗部完全依賴于一型具體型號研制、生產(chǎn)而存在的現(xiàn)狀, 實現(xiàn)戰(zhàn)斗部自成系列, 獨立研制和生產(chǎn)。根據(jù)武器平臺、戰(zhàn)斗需求、打擊目標(biāo)等要求與全雷組合化使用, 真正實現(xiàn)其通用化、系列化、組合化, 將帶來更大的軍事、經(jīng)濟(jì)效益, 也將帶來更多的延壽方法、空間和途徑。

避免不可修復(fù)性的設(shè)計。如某型戰(zhàn)斗部, 電纜等組件埋設(shè)于主裝藥中, 在產(chǎn)生斷線、絕緣等故障時無法維修或更換, 只能報廢整個戰(zhàn)斗部。因微小的故障導(dǎo)致系統(tǒng)的報廢, 說明這種設(shè)計維修性、保障性差, 也無更新、改造和延壽的基礎(chǔ)。

3.2 開展質(zhì)量及安全性驗證

水中兵器戰(zhàn)斗部火工品, 一般都有明確的使用期限、貯存條件要求和相適應(yīng)的包裝等, 正常情況下使用期內(nèi)是能夠確保安全的。但從一些導(dǎo)彈型號火工品長貯后的試驗, 以及部隊歷年來試驗和實踐經(jīng)驗看來, 大部分火工品確定的使用期限都比其實際能夠確保使用和安全的期限短, 原因有設(shè)計上的保留余量大, 各類標(biāo)準(zhǔn)過時或不統(tǒng)一的限制, 新材料、新技術(shù)認(rèn)識不足, 試驗不充分, 簡單抄襲現(xiàn)有產(chǎn)品或慣例等等。使用期過短會造成極大的裝備經(jīng)費浪費, 并容易使部隊形成“快到期, 質(zhì)量安全已經(jīng)不好了”的印象, 從而不愿管、不愿用、束之高閣, 等待報廢更換。隨著技術(shù)的發(fā)展, 通過采樣分析、例行試驗等方法確定長貯后的裝備各項性能狀態(tài), 結(jié)合積累的使用經(jīng)驗, 可對其能否保持安全性和規(guī)定的戰(zhàn)技指標(biāo)做出準(zhǔn)確判斷, 為留用、延壽或報廢提供依據(jù)。也可以借鑒引信等行業(yè)的經(jīng)驗, 在裝備批產(chǎn)同時生產(chǎn)部分樣品模擬部隊貯存條件開展長貯試驗, 通過定期對樣品的觀察和試驗確定服役裝備的性能狀態(tài)。

戰(zhàn)斗部主裝藥在炸藥定型時一般通過加速貯存試驗(如GJB736.8-90《71℃試驗法》等)確定其貯存期, 通過水下爆炸試驗確定其爆炸威力指標(biāo)。通過取樣后按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法開展貯存、爆炸威力、感度、相容性等相關(guān)試驗, 可確定長期服役后主裝藥的性能狀態(tài), 為留用、延壽或報廢提供依據(jù)。其中大部分的試驗, 在目前的技術(shù)和現(xiàn)有戰(zhàn)斗部的設(shè)計基礎(chǔ)上可做到在基本不影響性能、安全指標(biāo)及不破壞裝備的前提下, 通過微量取樣后修復(fù)的方法取得試驗樣品。同樣, 主裝藥也可通過開展長貯試驗確定服役裝備的性能狀態(tài)(可根據(jù)需求適當(dāng)簡化戰(zhàn)斗部替代真實產(chǎn)品來減少投入)。

3.3 在貯存中確保和延長固有壽命

作為包含爆炸品、危險性高的水中兵器戰(zhàn)斗部, 其一個基本特點就是長期貯存、一次使用, 貯存狀態(tài)是其平時最基本的狀態(tài)。在確保性能、戰(zhàn)技指標(biāo)的前提下想方設(shè)法延長貯存期, 也即得到超出預(yù)定或設(shè)計規(guī)定的服役期, 將能夠取得更多的軍事和經(jīng)濟(jì)效益。

1) 采用技術(shù)更新

技術(shù)更新主要有以下幾方面: 更新原材料和元器件(如采用性能更好的炸藥制作起、傳、導(dǎo)爆藥柱等, 保證安全性和延長貯存時間); 更新工藝(如采用新工藝涂覆面漆, 減緩腐蝕), 改進(jìn)設(shè)備、組件(如對組件進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)來提高性能), 改進(jìn)包裝等。

2) 進(jìn)行充分并有針對性的維修

維修分為預(yù)防性維修(包含維護(hù)保養(yǎng)和修理)和修復(fù)性維修(即排除故障維修)2大類。一是按照既定規(guī)程開展充分的維修; 二是針對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)、延壽要求, 以及設(shè)計、貯存和使用中發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié), 設(shè)計和開展專門的維修, 以達(dá)到延壽的目的。維修有檢測、清潔、擦拭、修補、調(diào)整、校準(zhǔn)及更換等多種方法。

3) 進(jìn)行技術(shù)改造或性能升級

技術(shù)改造及性能升級體現(xiàn)在, 有部分導(dǎo)彈型號針對主裝藥長貯后藥面產(chǎn)生裂紋或邊緣脫落問題, 采取去除裂紋和脫落后填補一層穩(wěn)定炸藥藥墊, 或填充新型材料或新型填充物。

4) 強化管理

強化管理主要是指: 嚴(yán)格保證裝備貯存環(huán)境條件; 嚴(yán)格落實各類技術(shù)管理文件, 特別是規(guī)定保管條件及最長保管期等類文件; 加強操作、維護(hù)及修理過程的管理, 提高專業(yè)技術(shù)人員和操作人員的素質(zhì), 嚴(yán)格執(zhí)行各項技術(shù)要求, 科學(xué)地操作使用, 嚴(yán)格修復(fù)要求和過程的實施等。

5) 積累并充分利用已有信息

技術(shù)的進(jìn)步將使人們對很多研制生產(chǎn)時不清晰的問題有充分的認(rèn)識。部隊長期貯存、使用后積累的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗, 能對裝備目前狀態(tài)、能否或如何繼續(xù)使用提供最直接、明確的信息; 國內(nèi)各行業(yè)、專業(yè)的型號延壽所積累的大量信息, 可作為很好的借鑒經(jīng)驗和數(shù)據(jù)被加以利用。如, 在對部隊產(chǎn)品進(jìn)行檢驗鑒定和起爆試驗中發(fā)現(xiàn), 某型傳爆筒正常貯存2至3倍設(shè)計貯存年限, 依然能保證各項性能指標(biāo), 說明其延壽潛力是巨大的。

6) 恰當(dāng)?shù)脑u估設(shè)計指標(biāo)

由于涉及安全、試驗量大、標(biāo)準(zhǔn)限制多、限于國內(nèi)技術(shù)基礎(chǔ)及經(jīng)費需求等原因, 部分火炸藥、戰(zhàn)斗部技術(shù)指標(biāo)在設(shè)計確定時或保留余量較大, 或相對不確定, 或依據(jù)的是不充分、不完全的試驗, 或遵循慣例等。隨著認(rèn)識的深入, 部隊貯存、使用條件的改善和提高, 各類試驗的完善, 經(jīng)驗和信息的積累等, 適時、適當(dāng)評估和調(diào)整放寬使用條件、技術(shù)指標(biāo)等, 對延長貯存期是可行的。

3.4 挖掘殘余價值

將型號退役或針對型號無使用價值的戰(zhàn)斗部, 進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍堄鄡r值挖掘, 如改造為簡易深水炸彈、破障彈; 改造魚雷戰(zhàn)斗部為沉底水雷; 作為艦船抗沖擊抗爆炸等試驗的爆炸源; 適當(dāng)增減藥量用于工程建設(shè)(特別是水中工程建設(shè)的爆破)等, 這也是一種變相的延壽。

3.5 開展銷毀及再利用技術(shù)研究

已確定退役報廢的戰(zhàn)斗部, 需做到徹底毀形, 防止失泄密、危險品外流等問題的發(fā)生, 同時應(yīng)盡可能做到殘余物回收再利用。之前和目前退役報廢的大型水中兵器戰(zhàn)斗部, 由于主要采用梯恩梯、梯黑鋁等作為主裝藥, 因而可采用蒸汽融化等方法銷毀并回收利用部分殘余物, 但此過程也存在一定的危險性。

未來將報廢銷毀的戰(zhàn)斗部按目前的技術(shù), 除炸毀外無其他辦法銷毀。炸毀存在場地要求高、危險性極大的難題, 且資金投入大, 完全無法回收利用殘余物, 因此應(yīng)對戰(zhàn)斗部的安全銷毀和再利用技術(shù)開展研究, 以確保工作的開展和有效節(jié)約經(jīng)費。

4 結(jié)束語

戰(zhàn)斗部的延壽、超期服役等問題, 長期以來缺乏系統(tǒng)、科學(xué)及全面完善的技術(shù)、管理與評估, 產(chǎn)生了諸多問題和較大浪費, 也影響了戰(zhàn)斗力的形成和提高。針對現(xiàn)狀開展充分的試驗和驗證, 積累、總結(jié)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗, 建立、健全相關(guān)體系和制度, 不但能解決目前的問題, 提高戰(zhàn)斗力, 還能進(jìn)一步完善、規(guī)范、促進(jìn)、提高從立項規(guī)劃, 研制生產(chǎn), 貯存使用到退役銷毀的全過程、全壽命管理水平, 更好地推動裝備技術(shù)水平進(jìn)步和取得更大的效費比。

[1] 侯海梅, 李久祥. 軍用裝備貯存延壽的主要途徑[J]. 質(zhì)量與可靠性, 2011, 26(1): 24-26.

[2] 王江為. 基于軍事經(jīng)濟(jì)效益理念下的裝備報廢審計[J]. 四川兵工學(xué)報, 2010, 31(12): 115-117.

[3] 劉雪峰, 李新俊, 張仕念, 等. 延長導(dǎo)彈貯存期提高貯存可靠度的基本途徑[J]. 電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗, 2009, 29(s1): 186-187.

[4] 呂子劍. 貯存條件下炸藥安全性試驗及其吸水滲水性試驗 [C]//中國工程物理研究院科技年報, 2001: 325-326.

[5] 侯海梅, 寧云暉, 李久祥. 軍品貯存延壽論證分析[C]//中國電子學(xué)會可靠性分會第十四屆學(xué)術(shù)年會論文選, 2008: 154-155.

(責(zé)任編輯: 楊力軍)

Discuss on Prolonging Service-life for Underwater Weapon Warhead

HUANG Feng-jun, ZHAO Jin-hong, ZHANG Jun-hu

(1. Military Representative Office, Stationed in Shanxi Pingyang Machinery Factory, Houma 043000, China; 2. Shanxi Jiang Huai Heavy Industry Company Limited, Jincheng 048000, China)

Aiming at the problems existing in the serving process of underwater weapon warheads, relating to overtime service, safety, waste, destruction, etc, the demand and necessity for studying prolongation techniques of the warhead service-life is described, and the involved issues are pointed out. Construction and improvement of corresponding technology and management systems, as well as methods and ways of prolonging service-life, are discussed. The necessity of studying destruction and recycle of the warheads is demonstrated. Some suggestions are offered about the existing weak links, the issues claiming attention, the work needing to do, and the applicable space.

underwater weapon; warhead; service-life prolongation; destruction

TJ630; TJ45

A

1673-1948(2012)06-0463-04

2012-02-22;

2012-03-29.

黃鳳軍(1974-), 男, 工程師, 長期從事魚雷和水雷戰(zhàn)斗部研究工作