水下爆炸抗沖擊標準綜述

摘 要:水下爆炸抗沖擊標準可以為艦船及艦載設(shè)備抗沖擊試驗的設(shè)計及實施提高科學的依據(jù)。搜集了國外水下爆炸抗沖擊相關(guān)標準，以及依據(jù)標準建立的抗沖擊試驗設(shè)施和開展的抗沖擊試驗，分析了國外抗沖擊標準的特點，對我國的抗沖擊標準建立與完善有一定指導意義。

關(guān)鍵詞:抗沖擊標準 試驗設(shè)施 對比分析

中圖分類號:O383+.1文獻標識碼:Ａ文章編號:1674-098X(2012)07(a)-0230-01

1 引言

水下爆炸產(chǎn)生的沖擊對于艦艇機械設(shè)備系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)以及人體會帶來很大的危害，甚至造成致命的、災(zāi)難性的后果?？箾_擊性能是艦艇的核心技術(shù)指標之一，發(fā)達國家海軍均把艦艇的抗沖擊性能作為其生命力的核心內(nèi)容、艦艇的核心技術(shù)指標，不惜投入巨資長期堅持研究和突破?？箾_擊試驗是艦船抗沖擊理論和防護技術(shù)研究的重要手段和關(guān)鍵技術(shù)，而標準規(guī)范是艦艇抗沖擊工作中的主要環(huán)節(jié)之一，標準來源于試驗，完善的標準又用于指導試驗。歐美各國都制定有完整系統(tǒng)的抗沖擊試驗標準，有效的指導抗沖擊試驗的順利開展[1，2]。

2 標準現(xiàn)狀

各發(fā)達國家均依據(jù)海軍發(fā)展的戰(zhàn)略方針建立了一系列適合本國國情的成熟的艦船水下爆炸試驗方法及相應(yīng)的標準規(guī)范，建立了完善的試驗設(shè)施和試驗場所，在此基礎(chǔ)上開展了大量的艦載設(shè)備和艦艇抗沖擊試驗，達不到標準要求的必須改進設(shè)計，保證了其艦艇抗沖擊能力位于世界領(lǐng)先地位。

2.1 抗沖擊標準現(xiàn)狀

美國是目前世界上艦艇抗沖擊技術(shù)水平最高的國家。包括0902-001-5000美國海軍艦船通用規(guī)范，MIL-S-901D艦用機械、設(shè)備和系統(tǒng)沖擊試驗要求，0908-LP 000-3010水面艦艇沖擊設(shè)計標準等。

MIL-S-901D《艦用機械、設(shè)備和系統(tǒng)沖擊試驗要求》主要規(guī)定了艦載設(shè)備的等級、分類、級別、試驗分類、沖擊試驗機的類別，試驗夾具的設(shè)計要求、安裝方法和試驗程序等。并將大型浮動沖擊平臺也列為試驗考核設(shè)施，可對重181噸設(shè)備進行考核。

DDS072-1主要規(guī)定了設(shè)備根據(jù)安裝部位的分類和設(shè)計參數(shù)。對設(shè)備進行彈性設(shè)計還是彈塑性設(shè)計，要根據(jù)設(shè)備是否允許出現(xiàn)塑性變形來確定。

0902-001-5000美國海軍艦船通用規(guī)范定義了設(shè)備等級，規(guī)定了A級設(shè)備和系統(tǒng)均應(yīng)按MIL-S－901要求做沖擊試驗，基座應(yīng)按動態(tài)設(shè)計分析方法來設(shè)計等。并規(guī)定:“對于戰(zhàn)斗艦船的建造綱要，將每一種艦級中的一艘做沖擊試驗”

0908-LP000-3010水面艦艇沖擊設(shè)計標準主要是向在結(jié)構(gòu)動力學和應(yīng)力分析方面受過一定教育或有經(jīng)驗的工程師轉(zhuǎn)述海軍對動力沖擊分析的要求。

德國的BV043/85《沖擊、緩沖和沖擊安全性標準》規(guī)定了沖擊安全性的一般要求，對裝艦設(shè)備沖擊安全性進行試驗或計算驗證的原則和方法，艦員的沖擊防護要求等都進行了總體的規(guī)定，而對具體方法、沖擊強度和次數(shù)等在其相關(guān)文件《水面艦艇設(shè)備的沖擊試驗》、《在浮動沖擊裝置中水面艦艇重型設(shè)備的沖擊試驗》、《水面艦艇和船舶的標準水下爆炸試驗的實施》、STANAG 4488《爆炸沖擊敏感度測試》、《水面艦艇設(shè)備沖擊試驗機試驗》中進行了詳細描述。

俄羅斯海軍《艦用設(shè)備抗沖擊和抗振動試驗標準和規(guī)則》規(guī)定了艦用設(shè)備沖擊負荷測定的標準和規(guī)則以及對試驗結(jié)果的評定要求，還建有《艦用設(shè)備抗沖擊試驗標準和規(guī)則》等。

2.2 抗沖擊試驗設(shè)施

歐美國家在抗沖擊試驗方面建立了完善的標準，同時建立了完善的試驗設(shè)施，可以按照標準的規(guī)定執(zhí)行抗沖擊試驗。如美國海軍“水下爆炸沖擊研究與發(fā)展項目辦公室”不僅擁有專門的沖擊試驗測試車和多達數(shù)千通道的試驗測試能力，且擁有HI-TEST沖擊實驗室，可對重達11.3T的設(shè)備進行沖擊考核試驗;擁有水下爆炸沖擊試驗水池和近海海灣，可進行浮動平臺、縮比模型和大型艙段沖擊試驗;擁有遠海實船爆炸沖擊試驗場，可進行實船爆炸沖擊試驗;美國海軍還擁有可沉潛艇測試平臺用來評估潛艇及其設(shè)備。

2.3 抗沖擊試驗

一位美國工程師在其文獻中提到:參照MIL-S-901標準，在1950年的一系列實船爆炸試驗中包括對退役軍艦進行設(shè)定的近距離爆炸試驗，試驗軍艦包括小型掃雷艇，然后被試艦船尺寸不斷加大，其中一次是在夏威夷對退役巡洋艦進行的近距離爆炸試驗，爆炸當量為500tTNT;在1970年，對裝備于“尼米茲”航母上的大型重要設(shè)備在大型浮動沖擊平臺上進行了抗沖擊試驗;2003年對安裝于DDG型艦船上的探測裝備按照901D標準重型設(shè)備在浮動沖擊平臺上進行了強沖擊試驗。

1993年，意大利海軍和美國海軍對一艘退役驅(qū)逐艦進行了全尺度水下爆炸試驗;2000年美國對新研制的“海狼”級潛艇進行水下爆炸試驗，爆炸藥量達4536kg;2001年夏，美國海軍在佛羅里達進行了DDG-81實船爆炸抗沖擊試驗，試驗中安裝了620個傳感器[3]。1996年，荷蘭TNO為建設(shè)“黃蜂”號掃雷艦，對一個圓柱型艦船模型進行了6次水下爆炸試驗。

3 抗沖擊標準特點

以美國為首的國家其抗沖擊標準中對抗沖擊試驗的要求是強制性的。例如對重量小于181t的裝艦設(shè)備必須進行沖擊考核，對大于181t的設(shè)備不能進行抗沖擊考核試驗的進行計算考核;所有新研制艦艇的首制艦必須進行水下爆炸實船試驗，全面考核艦艇上各功能系統(tǒng)的抗沖擊能力，并進行多測點的數(shù)據(jù)測量。

標準是動態(tài)發(fā)展的。如美國的MIL-S-901標準，在指導試驗的同時，經(jīng)過長期的試驗驗證，進行了多次修訂，使得標準更加完善，適用性更強。

抗沖擊標準完整、系統(tǒng)，標準之間更具有協(xié)調(diào)性。國外已形成關(guān)于艦艇在論證、設(shè)計、建造、試驗、服役等各個階段沖擊安全性設(shè)計所應(yīng)遵循的規(guī)范和標準，在考核方法、試驗設(shè)施、驗證指標、測試儀表、試驗方法、結(jié)果評判等方面都有相應(yīng)的標準，各標準能相互銜接，形成完整的抗沖擊標準體系。

依據(jù)標準建立了完備的試驗設(shè)施，開展了全面系統(tǒng)的抗沖擊試驗。如美國抗沖擊試驗設(shè)施包括輕型、中型、重型沖擊機，小型、中型、大型、超大型浮動沖擊平臺，水下爆炸試驗水池，水下爆炸試驗場。同時按照標準要求進行著嚴格、全面、系統(tǒng)的抗沖擊試驗。

4 結(jié)語

國外水下爆炸抗沖擊標準比較完善，基本形成了抗沖擊試驗標準體系，并依據(jù)標準建立了完善的試驗設(shè)施，嚴格按標準要求開展著裝艦設(shè)備和實船抗沖擊試驗，其艦船的抗沖擊能力處于世界先進水平。我國抗沖擊標準建立應(yīng)借鑒國外抗沖擊標準體系建設(shè)經(jīng)驗，尋找與國外標準之間的差距，在編制相關(guān)標準時應(yīng)注重及時性、有效性、可行性、系統(tǒng)性和完整性，完善抗沖擊標準體系，并依據(jù)標準開展抗沖擊試驗，不斷提高艦船生命力。

參考文獻

[1]黃若波，杜儉業(yè)，王官祥.美國艦艇抗沖擊標準規(guī)范研究分析［J］.艦船科學技術(shù).2007，29(2)，138～142.

[2]王貢獻，褚德英，張磊等.艦船設(shè)備沖擊試驗機研究進展[J].振動與沖擊，2007，26(2)，152～158.

[3]張姝紅，程素秋.艦船沖擊試驗仿真參數(shù)研究［J］.水雷戰(zhàn)與艦船防護，2009，17(3)，74-78.