核導彈安全發射技術研究

李延軍，肖 魯，郭 濤

（北京宇航系統工程研究所，北京 100076）

核導彈安全發射問題一直備受關注。那么，何謂核導彈安全發射問題呢？在任何核導彈發射系統中，均有一套嚴格且完整的核導彈發射程度。

研究表明，由于程序故障幾乎不會造成核導彈安全發射問題，只有極少的功能故障才會對載機造成損害，因此，我們稱由于功能障礙造成的安全問題為核導彈安全發射問題，該狀態稱為安全關鍵功能狀態。

根據國家相關軍用標準規定，核導彈的關鍵性功能指的是懸掛物從運載懸掛物上投放及導彈從相應的設備上發射[2]。在實際應用中，為了保證核導彈發射過程中不出現安全問題，在飛機和導彈連接處設置了相應的接口，該接口的功能是允許或者禁止發射導彈，被稱為投放允許或禁止接口。只有當飛機對接收到的指令邏輯判斷后確定滿足發射的情況，才會開啟允許接口，進而執行核導彈的發射命令。

1 安全發射指標研究

核導彈的安全發射指標通常采用誤發射概率或誤觸發概率來衡量核導彈發射的安全性。根據相關規定，核導彈的安全發射指標一般不低于10-7。為了保證核導彈的發射過程滿足安全發射指標，在飛機與懸掛物之間設定了相應的接口，該接口實現對核導彈發射的允許和禁止功能。同時，該接口的設置也標志著核導彈的安全性走進了分配系統設計的時代，進一步保證了核導彈安全發射指標能夠滿足實際發射的需求。在核導彈實際發射過程中，安全發射指標需要同時滿足在需要發射時能夠順利發射和在不需要發射時不會誤發射兩方面的指標。簡單來說，就是實現對核導彈發射的令行禁止，即當滿足發射條件時，能夠準確地發出發射的指令，實現核導彈與飛機之間的分離；當不滿足發射條件時，不會發出錯誤的發射指令。

2 安全發射指標的估算

核導彈的發射過程包括從載有核導彈飛機的起飛到最后導彈的準確投放這一過程中的4個階段，這4個階段分別為核導彈巡航階段、核導彈準備階段、核導彈點火分離階段和最后的帶彈階段[3]。

2.1 不同階段的分析

2.1.1 核導彈巡航階段

核導彈巡航階段指的是載有核導彈的飛機從基地起飛開始到飛機進入戰區，再到導彈準備結束。在核導彈處于巡航狀態時，飛機上載的核導彈一直處于加溫的狀態，發射裝置也轉移至處于加電的狀態。在實戰中，該階段一般持續幾十分鐘。考慮到導彈和發射裝置的狀態情況，確定該階段為核導彈誤發射發生概率相對較高的階段。

2.1.2 核導彈準備階段

核導彈準備階段一般包括兩個時期，第一個時期為核導彈從供電到完成準備的時期；第二個時期為導彈完成準備到點擊發射按鈕為止。在核導彈準備階段的第一個時期，導彈的點火電源已經接通至裝置，因此在該階段第一個時期的誤發射概率較高，將其設定為計算時段。而第二個時期屬于正常的發射時期，該時期不用設定為計算時段。

2.1.3 核導彈點火分離階段

該階段是指從點擊發射按鈕開始至導彈與飛機分離。該階段一般屬于正常導彈分離階段，一般也不設定為計算時段。

2.1.4 核導彈帶彈階段

該階段指的是導彈發射至著陸的階段，在帶彈階段的導彈一直處于失電的狀態，誤發射發生的概率極低，即便該階段持續時間長達十幾分鐘，也不用將其設定為計算時段。

通過分析，在核導彈的發射過程中，由于核導彈的巡航階段和準備階段誤發射概率較高，因此將這兩個階段設定為計算時段，對其誤發射概率進行計算。

2.2 誤發射概率的計算

2.2.1 核導彈巡航階段誤發射概率的計算

研究表明，我國對核導彈發射裝置采用多級聯鎖設計，有且僅有誤發射因素同時存在，才會造成誤發射現象的發生。巡航階段的誤發射因素主要包括誤操作射擊按鈕、投放允許開關1非正常閉合、投放允許開關2非正常閉合、點火電源非正常接通[4]。其中，誤操作射擊按鈕是由誤操作或者電磁干擾發出的偽脈沖造成的；投放允許開關非正常閉合是由電磁干擾造成的；點火電源的非正常接通是由誤操作或者電磁干擾造成的。由于巡航階段的誤發射因素分別為相互獨立的事件，因此巡航階段誤發射概率的計算結果為誤發射因素發生概率的乘積。

2.2.2 核導彈準備階段誤發射概率的計算

導彈準備階段與巡航階段的區別在于，導彈準備階段核導彈一直處于加電的狀態，也就是說，點火電源已經與發射裝置接通，因此，該階段的誤發射概率理論上高于巡航階段的誤發射概率。總的來說，由于巡航階段的持續時間為幾十分鐘，導彈準備階段為3～5 s，導彈巡航階段的持續時間為準備階段的幾十倍，因此，在實際分析中，將導彈的巡航階段作為安全指標的分析階段。

3 計算結果分析討論

通過對核導彈發射過程中的巡航階段和準備階段兩個階段的誤發射概率進行分析，結果表明，多級聯鎖裝置的發射裝置在提升核導彈發射安全性或降低誤發射概率方面具有十分強大的作用。這里所述的多級聯鎖裝置為允許/禁止接口。此外，在導彈準備階段的安全指標計算中發現，在發射裝置中加設防火墻可以有效地降低誤發射概率，進而滿足核導彈發射的安全性指標[5]。然而，對于目前的技術而言，若想實現防火墻的加設還存在一定的難度，遠不如在發射裝置上設置專用接口的方案可行。因此，為了降低誤發射概率，在提升核導彈的發射安全性方面常采用在標準接口上設定允許接口的方式來滿足設計要求。

［1］殷崇一.潛射導彈發射與出水載荷研究［D］.西安：西北工業大學，2004.

［2］張勝利，倪冬冬.機載導彈武器系統導軌式發射的安全性設計［J］.航空兵器，2004（6）：24-27.

［3］鄭宏建，孫有田.艦載導彈垂直發射與安全性分析［J］.飛航導彈，2009（2）：16-19.

［4］羅繼勛，高曉光.飛機近距發射空空導彈時安全性評估方法［J］.火力與指揮控制，2003，28（1）：75-77.

［5］陳全龍，韓景龍，員海瑋.機載導彈導軌式發射過程安全性分析［J］.振動與沖擊，2013，32（20）：41-47.