董友亮,王玉剛,劉偉峰,張兵
(海軍航空工程學院青島校區,山東 青島 266041)
關于我軍發展低易損航空彈藥的思考
董友亮,王玉剛,劉偉峰,張兵
(海軍航空工程學院青島校區,山東 青島 266041)
本文分析了艦載機使用低易損航空彈藥的必要性,總結了國內外低易損彈藥的發展狀況,提出了加快我國低易損彈藥發展的幾點想法。
易損性;航空母艦;鈍感彈藥
彈藥的非戰斗損耗稱為彈藥的易損性。彈藥的易損性包括倉庫貯存、運輸、戰場存放等各個環節的非戰斗損耗。傳統的裝填TNT、RDX和HMX炸藥的各種彈藥,由于炸藥感度較高,受到彈片、射流沖擊和火焰烘烤時容易發生爆炸,也容易殉爆,在安全性能上存在較大的缺陷,歷史上多次發生非戰斗性彈藥爆炸事故。為了降低彈藥的易損性,提高彈藥安全性和戰場適應能力,西方國家開始研究低易損彈藥,重點發展了具有較高安全性能的鈍感彈藥。
鈍感彈藥指彈藥能夠達到規定的性能、存儲和操作技術要求,但當遭受意外的刺激時,它能夠減小反應的程度和后續間接的破壞。
航空母艦等大型軍用艦船在有限的空間內集中了大量的人員和武器裝備,裝載有大批的油料、彈藥等易燃易爆物品,稍有疏忽就可能發生火災。艦船在執行任務過程中還可能遭受攻擊,引起火災和爆炸。傳統的航空彈藥安全性能差,受到外界刺激易發生爆炸,而彈藥爆炸時會損壞航母艦體和設備,助長火災的發生和蔓延。彈藥走火或誤炸往往造成火災或加重火災后果;其他原因引起的火災如果不能及時撲滅,也可能引發彈藥爆炸,使火勢失去控制,造成更大的損失。
如著名的中途島海戰中,日軍由于情報不準、指揮混亂,“赤城”號和“加賀”號航母上的艦載機剛裝上炸彈又要換裝魚雷,為了爭取時間,卸下的炸彈都臨時堆放在甲板上。當航母遭受美軍轟炸時,甲板上的飛機和彈藥起火爆炸,短短幾分鐘兩艘航空母艦就被徹底炸毀了。
普通航空彈藥不只在戰時存在較大危險,平時的訓練中稍有不慎也有可能引起嚴重后果。1967年7月,停泊在東京灣基地的美國“福萊斯特”號航空母艦上發生了一次嚴重的火災,大火由停在航母甲板上的F-4戰斗機意外發射的1枚火箭彈引起。這枚火箭彈擊中了另外1架飛機的油箱,燃油泄漏在飛行甲板上并迅速燃燒,引發附近燃油箱和彈藥爆炸,先后有7枚炸彈爆炸,造成航母上21架飛機損壞,134人死亡,300人受傷,厚厚的飛行甲板被炸開了好幾個大洞,炸彈碎片在機庫中到處可見。
1969年1月,“企業”號航空母艦上也發生了類似的火災。由于航母甲板上1架飛機的發動機啟動裝置維修后位置變化,其熱氣排放口直接對著載機掛載的火箭彈。啟動裝置排出的熱氣引起火箭彈走火,最終引起大火并造成炸彈殉爆。
1981年5月,“尼米茲”號航空母艦上1架EA—6B電子戰飛機在著艦過程中偏離航母甲板著陸線,沖進了停在該航母前部甲板上的F-14戰斗機機群中,引發火災。大火導致飛機上的航炮炮彈、座椅彈射火箭等走火,機翼下掛載的空空導彈也走火發射。撞機事件造成航母發生連鎖爆炸。
一次次慘痛的教訓使人們認識到只有大幅降低彈藥中含能材料的感度,改進保險和起爆裝置,提高彈藥整體的安全性能,才能從根本上解決問題。20世紀70年代,西方國家決策研發鈍感彈藥,并由此取得了重要的進展。
2.1 國外發展狀況
1967年,美國首次頒布了《引信安全設計準則》MIL—STD—1316,規定了海、陸、空三軍對直列式火炸藥感度的要求和允許使用的直列式火炸藥。20世紀70年代初,美軍認識到只有發展不敏感火炸藥,才是提高武器彈藥的生存能力,保證彈藥存儲、運輸及勤務處理時安全的根本途徑。由此美國首次提出了“鈍感彈藥”的概念,開始了鈍感彈藥的研究,以提高武器彈藥的生存能力和彈藥貯存、運輸、處理過程的安全性。1978年,美國國防部批準了一個聯合項目,研究鈍感高能炸藥和推進劑(IHEP)在常規武器系統中的應用,涉及大量的炸藥配方研究和彈藥響應研究,包括含能粘結劑、鈍感炸藥配方、炸藥工藝技術、彈藥對于危害刺激的響應等內容。1987年,美國國防部批準成立了一個新的武器研究小組(WAG-11),針對含能材料和彈藥生存能力的危害因素進行研究。WAG-11確定了五種試驗技術,分別研究彈藥在金屬射流沖擊、殉爆、彈丸破片沖擊、靜電火花、烤燃等不同的危害下的反應,這些研究極大地推動了鈍感彈藥的通用化和標準化。1991年,美國國防部根據海軍的方案,確定了全球第一個鈍感彈藥軍用標準MIL-STD-2105A,對于鈍感彈藥的定義、試驗、評估和合格判據進行了明確的規定,正式啟動了鈍感彈藥項目。此后,該標準幾經修改,先后發展了MIL-STD-2105B(1994年)、MIL-STD-2105C(2003年)和MIL-STD-2105D(2011年)三個版本。1996年,美國國防部正式頒布了5000.2-R條例,使鈍感彈藥政策的執行具有了法律依據。2001年,美國國會將“鈍感彈藥”納入法律范疇,規定國防部必須保證各種彈藥的安全性,必須定期遞交鈍感彈藥發展狀況的年度報告。
北約組織在1979年建立了現役彈藥和炸藥的安全性和實用性組織,1984~1986年制訂了鈍感彈藥驗收準則。為了加快鈍感彈藥的發展,北約于1989年成立了NIMIC(鈍感彈藥信息中心),建立了北約有關研制、評估和測試鈍感彈藥的標準STANAG 4439,要求北約各成員國所有新研制和發展的彈藥都要符合STANAG 4439的鈍感彈藥標準。1996年,北約頒布了鈍感彈藥評估標準-4399標準化協定(第一版)。此后幾經修改和完善,2009年又頒布了4399標準化協定(第二版)。
目前主要西方國家都非常重視鈍感彈藥的發展,要求新研制的武器裝備必須滿足鈍感彈藥安全性考核標準。
2.2 國內發展狀況
我國最早在20世紀70年代末提出不敏感彈藥的概念。1984年首部《引信安全性設計準則》標準頒布,與美國相差了17年。1994年國家發布了《傳爆藥安全性試驗方法》。2000年又發布了《傳爆藥安全性鑒定程序》,該標準規定了傳爆藥安全性鑒定程序和傳爆藥安全性鑒定試驗兩項內容。2002年發布了《引信傳爆藥通用規范》,規定了12項傳爆藥的性能特性要求、質量保證規定和檢驗方法等規范。2005年將《傳爆藥安全性試驗方法》修改為GJB 2178.1A~2178.9A-2005,規定了傳爆藥安全試驗方法9項內容。
在此期間部分研究所也開展了彈藥安全試驗方法的研究。20世紀80年代中期,航空014基地起草了GJB 357-87標準,規定空空導彈戰斗部必須通過快速烤燃、慢速烤燃、23mm航炮射擊、12m跌落等安全試驗項目;“七五”、“八五”、“九五”期間,中國工程物理研究院化工材料研究所分別進行了鈍感炸藥評價方法研究,炸藥安全性能鑒定方法研究,并將快速烤燃試驗、7.62mm子彈射擊試驗、沖擊波大隔板試驗和射流感度試驗建立了企業標準。1994年部標WJ2243-94誕生,該標準規定了炸藥快速烤燃試驗方法及評估準則;之后我國又頒布了GJB772A-97-608.12熱感度烤燃彈法。該方法與美軍標MIL-STD-1751、聯合國《危險貨物的運輸(試驗和標準)》中的慢速烤燃試驗方法相類似。其他研究機構和院校也開展了不同程度的鈍感炸藥及其評價方法的研究。但這些研究沒有系統地分析含能材料感度與彈藥生存能力的關系,沒有完整建立對于鈍感火炸藥的系統性檢驗標準、評估方法和準則,一定程度上制約了鈍感彈藥的發展。
目前,西方國家在低易損彈藥發展方面處于領先地位,他們的技術已經相對成熟,對鈍感彈藥有嚴格標準和方法進行檢測,并且己經裝備了武器。我們還沒有建立完整的的評價鈍感彈藥的標準體系,更沒有嚴格意義的鈍感彈藥。
由于艦載機航空彈藥使用環境的特殊性,一旦發生安全事故,損失和影響巨大,如果戰時航空彈藥發生安全事故,航母遠離基地,修復和補給困難,輕則無法完成任務,重則可能影響戰略全局。我們必須深刻認識到艦載機采用低易損航空彈藥的必要性和緊迫性,采取超常規措施,加快我國鈍感彈藥的發展,使之能夠盡快裝備部隊。
首先,要制定我國低易損彈藥的發展規劃及實施細則,新研制航空彈藥和現有彈藥綜合治理要逐步增加鈍感的技術要求,使之納入正軌。其次,要盡快確定鈍感彈藥評價標準并形成國軍標。應加快發展我國的鈍感彈藥技術,開展系統深入的研究,全面建立一套科學、完整、嚴格的檢驗鈍感彈藥的安全試驗方法和評估標準,以全面保障型號產品的安全性。第三,要根據艦載機航空彈藥的特點,系統的研發鈍感炸藥、鈍感傳爆藥、鈍感發射藥(推進劑)和鈍感火工品(起爆裝置),并在彈體材料、總體結構等方面進行優化,實現產品系統的高威力和低易損性。
TJ410
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1671-0711(2017)04(下)-0111-02