某型彈藥可靠儲存壽命估計

陳敬紅 張振良

摘要：本文針對某型彈藥結(jié)構(gòu)件材料特點及其對該型彈壽命周期的影響，建立了該彈藥長期儲存可靠壽命數(shù)學模型，確立了彈藥單發(fā)和批失效判定準則，基于試驗數(shù)據(jù)對該型彈藥可靠儲存壽命進行了估計。

關鍵詞：儲存；彈藥；壽命估計

引言

某型彈藥是用于處置突發(fā)群體事件、維護社會秩序的一種常備非致命彈藥，設計儲存年限為X年。對實際儲存期已滿X年的彈藥如何處置一直是困擾裝備管理、使用部門的一個難題。對于達到設計儲存壽命期的彈藥，如果直接報廢，則會因不能有效利用壽命殘值而造成巨大的損失和浪費；如果直接使用，可能會因產(chǎn)品失效或存在安全隱患，影響訓練和作戰(zhàn)任務完成，甚至帶來安全危害。因此，研究彈藥儲存失效規(guī)律，準確評估可靠壽命，對超期儲存彈藥處置決策、有效提高彈藥使用軍事經(jīng)濟效益具有重要意義。

1可靠壽命評估模型建立

該型彈藥戰(zhàn)斗部殼體為塑料件，發(fā)火件、延期部件和爆震劑等全密封于塑料殼體內(nèi)。經(jīng)對現(xiàn)存歷年已交付產(chǎn)品解剖和試驗，發(fā)現(xiàn)塑料件隨著時間增加會逐漸老化變質(zhì)、變形開裂，整彈性能隨之降低直至失效，其性能變化是影響該彈藥壽命的關鍵因素。這種耗損型失效規(guī)律適合用威布爾分布進行擬合。為此，假設該彈藥壽命T服從威布爾分布。

式（1）、（2）中，β為形狀參數(shù)，表示函數(shù)的走勢，β>1，表示失效概率隨時間增加而增加；β<1，表示失效概率隨時間增加而減少。η為比例參數(shù)，表示函數(shù)的縮放。γ是位置參數(shù)，γ>0，表示產(chǎn)品在[0，γ]之間不會發(fā)生失效。

2壽命評估準則2.1失效數(shù)計算

按照《通用防暴彈藥常規(guī)檢測要求》，將該彈藥缺陷分為A、B、C三類，C類缺陷為影響勤務使用安全的缺陷；B類缺陷為雖不影響安全性能，但明顯降低功能的缺陷；A類缺陷是對功能性能沒有影響或有輕微影響的缺陷。單發(fā)彈藥出現(xiàn)一個或一個以上B類缺陷或C類缺陷，即判定該發(fā)彈藥失效，記失效數(shù)為1。該彈藥失效數(shù)為實驗室檢測與射擊檢測出的含有一個或一個以上B類或C類缺陷的彈藥發(fā)數(shù)。僅出現(xiàn)A類缺陷的彈藥不計入失效數(shù)。

2.2可靠壽命評定準則

3壽命估計

根據(jù)該彈藥儲存實際狀況和允許的試驗條件，選取6個不同儲存年限的彈藥批，每批隨機抽取120發(fā)彈進行實驗室檢測和射擊檢測，檢測結(jié)果及其可靠度單側(cè)置信下限估計見表1。

由表1可以看出，各試驗樣本中含B類缺陷的彈藥失效數(shù)為零，相應的可靠度置信下限估計為0.981，大于規(guī)定的限定值0.85。而C類缺陷發(fā)生的頻次較高，是彈藥壽命的決定因素。

4結(jié)束語

該彈藥自出廠到消耗使用的典型壽命周期內(nèi)，除受儲存時間因素影響外，還與儲存環(huán)境、運輸?shù)纫蛩赜嘘P。在條件允許的情況下，可進一步考慮進行雙因素或多因素試驗，考察各因素對該彈藥壽命的影響，以便更精確地評估其可靠性水平或壽命。

參考文獻：

[1]郭永基.可靠性工程原理[M].北京：清華大學出版社，2002.

[2]游達章.最小二乘法在威布爾分布的可靠性評估[J].湖北工業(yè)大學學報，2009，（04）.

[3]總裝備部輕武器論證研究所.TBB522-2010 通用防暴彈藥常規(guī)檢測要求[S].

（作者簡介：陳敬紅，山東肥城人，高級工程師，長期從事輕武器領域研究；工作單位：駐襄陽地區(qū)軍代室）