開展水中兵器戰(zhàn)斗部延壽技術研究的探討

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任公司, 山西晉城, 048000)

根據目前水中兵器戰(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研究的需求和必要性, 以及應解決的主要問題。結合現狀探討了建設和完善技術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、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, 即在摧毀目標或完成預定功能時, 應可靠作用, 充分發(fā)揮其設計應具有的功能, 保證完成戰(zhàn)斗任務, “該炸的時候必須炸”, 即應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象, 甚至達到服役期2倍年限以上。長期或超期服役帶來諸多問題, 如勤務、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、使用及維護中不斷提高的保障要求？如何科學、準確地決策某型戰(zhàn)斗部(或某個具體產品)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發(fā)生變化且存在嚴重安全隱患, 原技術指標不適合改裝型號, 部隊使用故障多等諸多問題, 但目前卻沒有明確的標準、方法和規(guī)章要求對其進行系統(tǒng)的評估, 使上級機關無法科學決策, 給部隊的貯存、維護、使用和管理帶來諸多問題, 最關鍵的是, 其在安全上的隱患無法進行明確的危險性評估并采取相應措施。本文正基于此, 對水中兵器戰(zhàn)斗部延壽技術及其必要性展開討論。

1 需求及必要性

為了適應軍事斗爭的需要, 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品延長規(guī)定的服役期, 以便增加可用產品數量, 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新時期裝備建設與發(fā)展的需要, 具有巨大的軍事經濟效益, 可有效地提高裝備的作戰(zhàn)效能, 能促進新裝備的發(fā)展和研制。目前, 國內水中兵器有一定數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, 而且由于裝備經費的限制, 不能大量并及時更替, 將使部隊的戰(zhàn)斗力出現短缺甚至空白。

2 應解決的主要問題

水中兵器戰(zhàn)斗部延壽工作的開展, 首先應解決以下問題。

1) 戰(zhàn)斗部延壽問題的研究, 首先應確定其安全性。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行評估。軍事需求的評估應綜合考慮國力的發(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量和發(fā)展形勢、水中兵器型號研制生產情況以及部隊現狀等多種因素。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; 摧毀目標性能取決于設計指標, 即主裝藥爆炸威力。主裝藥超過設計使用期后的爆炸威力變化, 可通過取樣進行水下爆炸試驗確定。

3) 應對戰(zhàn)斗部延壽或超期服役的效費比進行評估。由于涉及安全, 相對水中兵器其他艙段, 戰(zhàn)斗部有其特殊及嚴格的庫房、陣地等保障條件要求, 以及貯存、維護、使用和管理等專門技術要求, 經費相對投入大, 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。因而應對需超期服役的戰(zhàn)斗部進行效費比評估, 全面考慮其安全、使用、戰(zhàn)斗力及經費投入等各種因素, 綜合衡量繼續(xù)服役、重新生產、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 實現延壽的途徑

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

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

3.1 研制設計中創(chuàng)造技術基礎

原材料、組部件及技術實現途徑的選用, 是決定延壽有關問題的基礎。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)境適應性和測試性）”工作。從設計開始, 盡可能選用貯存、使用周期長、可靠性高、技術成熟、經濟性好的原材料和組部件; 在技術實現途徑上, 應力求產品結構簡單; 減少易損件、更換件(如“○”型圈)等的使用, 盡力使維修、操作簡化; 盡可能實現型號系列甚至不同型號系列的組部件(以及備件、工具、非標設備等)通用化、系列化、組合化, 使之保有技術升級的途徑和空間。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、生產而存在的現狀, 實現戰(zhàn)斗部自成系列, 獨立研制和生產。根據武器平臺、戰(zhàn)斗需求、打擊目標等要求與全雷組合化使用, 真正實現其通用化、系列化、組合化, 將帶來更大的軍事、經濟效益, 也將帶來更多的延壽方法、空間和途徑。

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

3.2 開展質量及安全性驗證

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的包裝等, 正常情況下使用期內是能夠確保安全的。但從一些導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, 原因有設計上的保留余量大, 各類標準過時或不統(tǒng)一的限制, 新材料、新技術認識不足, 試驗不充分, 簡單抄襲現有產品或慣例等等。使用期過短會造成極大的裝備經費浪費, 并容易使部隊形成“快到期, 質量安全已經不好了”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), 結合積累的使用經驗, 可對其能否保持安全性和規(guī)定的戰(zhàn)技指標做出準確判斷, 為留用、延壽或報廢提供依據。也可以借鑒引信等行業(yè)的經驗, 在裝備批產同時生產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。通過取樣后按照相關標準和方法開展貯存、爆炸威力、感度、相容性等相關試驗, 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。其中大部分的試驗, 在目前的技術和現有戰(zhàn)斗部的設計基礎上可做到在基本不影響性能、安全指標及不破壞裝備的前提下, 通過微量取樣后修復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)(可根據需求適當簡化戰(zhàn)斗部替代真實產品來減少投入)。

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)技指標的前提下想方設法延長貯存期, 也即得到超出預定或設計規(guī)定的服役期, 將能夠取得更多的軍事和經濟效益。

1) 采用技術更新

技術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), 改進設備、組件(如對組件進行技術改進來提高性能), 改進包裝等。

2) 進行充分并有針對性的維修

維修分為預防性維修(包含維護保養(yǎng)和修理)和修復性維修(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; 二是針對產品技術狀態(tài)、延壽要求, 以及設計、貯存和使用中發(fā)現的薄弱環(huán)節(jié), 設計和開展專門的維修, 以達到延壽的目的。維修有檢測、清潔、擦拭、修補、調整、校準及更換等多種方法。

3) 進行技術改造或性能升級

技術改造及性能升級體現在, 有部分導彈型號針對主裝藥長貯后藥面產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: 嚴格保證裝備貯存環(huán)境條件; 嚴格落實各類技術管理文件, 特別是規(guī)定保管條件及最長保管期等類文件; 加強操作、維護及修理過程的管理, 提高專業(yè)技術人員和操作人員的素質, 嚴格執(zhí)行各項技術要求, 科學地操作使用, 嚴格修復要求和過程的實施等。

5) 積累并充分利用已有信息

技術的進步將使人們對很多研制生產時不清晰的問題有充分的認識。部隊長期貯存、使用后積累的數據、經驗, 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驗和數據被加以利用。如, 在對部隊產品進行檢驗鑒定和起爆試驗中發(fā)現, 某型傳爆筒正常貯存2至3倍設計貯存年限, 依然能保證各項性能指標, 說明其延壽潛力是巨大的。

6) 恰當的評估設計指標

由于涉及安全、試驗量大、標準限制多、限于國內技術基礎及經費需求等原因, 部分火炸藥、戰(zhàn)斗部技術指標在設計確定時或保留余量較大, 或相對不確定, 或依據的是不充分、不完全的試驗, 或遵循慣例等。隨著認識的深入, 部隊貯存、使用條件的改善和提高, 各類試驗的完善, 經驗和信息的積累等, 適時、適當評估和調整放寬使用條件、技術指標等, 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, 進行適當的殘余價值挖掘, 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; 適當增減藥量用于工程建設(特別是水中工程建設的爆破)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, 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, 因此應對戰(zhàn)斗部的安全銷毀和再利用技術開展研究, 以確保工作的開展和有效節(jié)約經費。

4 結束語

戰(zhàn)斗部的延壽、超期服役等問題, 長期以來缺乏系統(tǒng)、科學及全面完善的技術、管理與評估, 產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。針對現狀開展充分的試驗和驗證, 積累、總結數據和經驗, 建立、健全相關體系和制度, 不但能解決目前的問題, 提高戰(zhàn)斗力, 還能進一步完善、規(guī)范、促進、提高從立項規(guī)劃, 研制生產, 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水平進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]. 質量與可靠性, 2011, 26(1): 24-26.

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

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(責任編輯: 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