導彈到期火工品處理方法

張比升，尚雅玲，但 波

（1.海軍裝備研究院系統所，北京 100161；2.海軍航空工程學院兵器科學與技術系，山東 煙臺 264001）

火工品是裝有火藥或炸藥，受外界能量刺激后產生燃燒或爆炸，用以引燃火藥、引爆炸藥、做機械功或產生特種效應的一次性使用的元器件和裝置的總稱[1]。火工品是導彈上的關鍵部件，它的失效將影響整個導彈的作戰性能。火工品與導彈上其他各部件相比，貯存壽命一般較短[2]，導彈的服役壽命在很大程度上取決于其上火工品的使用壽命。國內外對到期火工品的處置方法有區別，國內對導彈到期火工品都是直接銷毀或是演習打掉[3]，其實這些導彈火工品并未達到實際貯存壽命而提前退役，這種處理方法給國家造成了很大的經濟損失。國外如俄羅斯通常是在到達使用期限后對產品進行檢驗，如果檢驗的各項指標均合格則允許再使用1年。實際上很多火工品可以延長的壽命要遠大于1年，這樣的處理方法同樣不利于節省軍費，美國采取的壽命監控試驗及延壽方法則相對科學[4]。

本文結合導彈火工品特點，分別針對已知與未知結構和技術參數的火工品提出了壽命期內檢測與到服役期后的處理方法，給出了延壽的具體措施和參考年限。這些工作既可以積累火工品的基本數據，又可以為其他類型導彈到期火工品處理方法提供依據，具有重要的參考意義。

1 貯存過程中導彈火工品檢測與維護

火工品的壽命周期包括方案設計、加工生產、貯存、使用以及到期銷毀。可見火工品的壽命是若干關鍵環節的集合，這些環節之間聯系非常緊密，任何一個環節出現失誤都會導致火工品失效。導彈火工品貯存過程對其產品性能的影響尤其重要，若是貯存條件不滿足火工品的各項要求[5]，火工品可能在壽命期到達前就已經失效，這將對武器系統性能的發揮帶來致命影響。因此，貯存過程中火工品性能檢測與維護有著非常重要的意義。

1.1 導彈火工品結構組成

火工品種類繁多，有多種不同的分類方法。按輸出特性可分為引燃火工品、引爆火工品；按結構組成可分為簡單火工品和復雜火工品；按輸入激發能形式可分為機械能激發火工品、熱能激發火工品、電能激發火工品、光能激發火工品、化學能激發火工品和爆轟能激發火工品[6]。

導彈做功用火工品屬于電火工品，該種火工品典型結構如圖1所示。

圖1 電火工品典型結構

1.2 導彈火工品失效的主要原因

導彈火工品貯存中失效的主要原因：一是火工品所用裝藥自身貯存性能，如熱安定性和吸濕性等；二是火工品的結構，尤其是密封性；三是火工品所處的貯存條件，如環境溫度和濕度。前兩種因素與火工品裝藥成份、結構設計和加工有關，屬于火工品固有屬性，出廠合格火工品的實際使用壽命主要取決于貯存條件。電火工品藥劑吸濕后將影響其點火、引燃和引爆性能。長期貯存后電火工品的電極塞和焊點有可能氧化，使電火工品的接觸電阻增加，造成供給電火工品的能量不足，發生故障。另外，在勤務處理中的震動沖擊也有可能使火工品電極塞發生松動和脫落、焊點出現斷裂、密封膠破損等破壞。對電火工品的影響因素及典型失效模式見表1。

表1 電火工品主要影響因素及失效模式

通過分析可知，為延長火工品的工作壽命，對貯存中的火工品應建立如下檢測與維護制度：① 定期對火工品的性能參數進行測試并做好記錄；② 定期進行環境溫度和濕度的檢測，根據記錄結果，及時調整貯存場所的溫度和濕度條件，使火工品貯存處于一個理想的環境條件[5]。

2 到貯存期導彈火工品樣本研究

1）工業CT照相。對于未知具體結構和技術參數導彈火工品，首先應進行工業CT照相。工業CT原理是綜合計算處理X射線穿過旋轉的檢測物體，得到陰影投影結果，重建和顯示物件內部橫截面結構。工業CT照相可用于無損檢測火工品內部結構，包括電極塞的裝配位置、引線狀態、橋絲完好情況、裝藥層次、藥層斷面以及火工品內部各零部件的情況。

2）解剖與測繪。通過解剖可以觀察到導彈火工品內部的具體結構，判斷藥劑有沒有發生潮濕凝結、火工品橋絲有無變色斷裂、密封膠是否融化等失效情況出現。對于未知具體結構和技術參數的火工品進行解剖后，對結構設計尺寸進行測繪，對零件的材料進行理化分析，通過解剖與測繪，分析火工品的設計思想以及作用過程，為以后可能進行的仿研做好準備。

3）靈敏參量試驗。通過測試到貯存期導彈火工品靈敏參量是否發生顯著性變化來判斷所檢驗火工品是否合格。靈敏參量是反映火工品性能變化最敏感的參數，不同類型火工品的靈敏參量也不同。電火工品的靈敏參量為平均發火感度和作用時間。通常測平均發火感度和作用時間分別需要樣本數量為50發和15發[7]，記錄參數值a1、b1。

4）壽命判斷。數量按照火工品試驗方法71℃試驗法要求為195發。樣本中的65發進行靈敏參量測試試驗，剩下的130發樣本進行加速壽命試驗，分別得到等同于15年和20年的加速樣品各65發。加速后等同于15年和20年的樣本進行發火試驗，得到參數值a2，b2，a3，b3。樣本基本情況如表2所示：

表2 樣本基本情況

根據火工品試驗方法71℃試驗法，若參數a1，a2之間與b1，b2之間的誤差在允許范圍內，可建議延壽3年；若 a1，a2，a3之間與b1，b2，b3之間的誤差在允許范圍之內，可以建議延壽5年；若參數之間誤差過大，則不建議延壽。參數之間的誤差范圍可以參照同類型的火工品，數據分析如表3所示：

表3 數據分析

延壽期間也應注意定期對導彈火工品進行基本性能參數檢測，以確保火工品的正常作用。

3 庫存到貯存期導彈火工品處理方法

3.1 已知結構和技術參數導彈火工品處理方法

參照我國的《航天火工裝置通用規范》[8]及美國的壽命監控試驗及延壽方法[4]，對已知結構和技術參數的導彈火工品，在產品生產后，按制定的貯存計劃進行長貯，火工品貯存條件應和導彈貯存條件保持基本一致。在火工品達到規定壽命期限時，進行實時老化監視試驗，將每種類型長儲火工品取出5發進行非破壞性試驗以及高溫、常溫和低溫貯存后的發火試驗等試驗，如均能滿足產品規定的指標，建議延壽1年；或是每種類型取出10發進行上述試驗，如果均能滿足產品規定的指標，建議延壽3年。到達規定使用年限后，再重復以上檢驗，實時老化監視試驗次數無限制。處理方法見圖2：

圖2 處理方法流程圖

3.2 未知結構和技術參數導彈火工品處理方法

對未知結構和技術參數導彈火工品，在產品引進之初就應該進行解剖測繪，明確火工品的關鍵性能參數，并進行壽命評估。

對于當初引進時并沒有進行具體性能研究的火工品，在到達規定壽命期限后，可以進行解剖測繪，仿研一批新產品，按照加速壽命試驗的要求進行試驗得到相應靈敏參量的變化情況，然后對于參數變化在允許范圍內的火工品，建議延壽相應年限。

4 結論

本文結合導彈火工品特點，分別針對已知與未知結構和技術參數的火工品提出了壽命期內檢測與到服役期后的處理方法，給出了延壽的具體措施和參考年限。這些工作既可以積累火工品的基本數據，又可以為其他類型導彈火工品到期處理方法提供依據，具有重要的參考意義。

[1]國防科學技術工業委員會科學技術部主編.中國軍事百科全書:火炸藥、彈藥分冊[M].北京:軍事科學出版社,1991.

[2]陳萬創.環境條件對戰術導彈貯存可靠度的影響[J].環境技術,1995(2):7-11.

[3]婁建武,龍源,謝興博.廢棄火炸藥和常規彈藥的處置與銷毀技術[M].北京:國防工業出版社,2007:1-13.

[4]張蕊,張春婷,張芳,等,譯.發射及空間飛行器用爆炸系統及爆炸裝置規范[G]//火工品安全性可靠性技術國防科技重點實驗室學術文集:第四集,2009:47-49.

[5]GJB2001-1994 火工品包裝、運輸、貯存安全要求[S].

[6]夏建才,劉麗梅.火工品制造[M].北京:北京理工大學出版社,2009:9-10.

[7]GJB736.8-1990 火工品試驗方法71℃試驗法[S].

[8]GJB1307A-2004.航天火工裝置通用規范[S].