潛地導彈抽檢方案與試驗研究?

（海軍潛艇學院 青島 266199）

1 引言

美國海軍在2019年9月4日和6日于加利福尼亞州圣迭戈附近海域，從“俄亥俄”級彈道導彈潛艇“內布拉斯加”號上，發射了4枚“三叉戟”II型潛地彈道導彈（下稱潛地導彈）。迄今為止，該型導彈已經進行了176次成果成功發射。這4枚導彈，均從陣地庫中隨機抽取，檢驗貯存導彈的戰備完好性問題，以確定貯存中的導彈性能保持情況。這是一次裝備檢驗與裝備訓練完美結合的導彈試驗。

潛地導彈武器，技術復雜、價值昂貴；一次裝備數量少，而且是損耗性產品、破壞性試驗，對其批驗收與技術指標鑒定不可能作大量的試驗，因此，無論是對其的貯存檢驗還是批接裝驗收必須與裝備考核與人員訓練相結合，以使其發揮最大效益［1］。

針對潛地導彈武器樣本數量少這種情況，依據導彈設計指標，這里應用超幾何分布給出了小樣本抽樣檢驗驗收計算方法［2～3］，并提出抽檢驗收與裝備考核、人員訓練相結合的技術方案。

2 接裝驗收與貯存檢驗

為確保裝備質量符合規定要求，需要對其進行檢查、驗收。檢查、驗收有多種方式。可以對接裝驗收或者貯存檢驗的導彈一個不漏的進行檢驗，這是全數檢驗。顯然，導彈進行全數檢驗是不現實的，因為對導彈檢驗、試驗的飛行性能試驗是破壞性試驗，要做到全數試驗，只有把接收的批導彈全部發射，才能區分出導彈合格與否。為此，只能采用抽樣檢驗的方式，也就是抽取部分導彈進行檢驗，以推斷導彈批的合格情況。這種按規定的抽樣方式從一批產品中隨機地抽取部分樣品進行檢查，來確定產品批是否合格的方法稱為抽樣檢驗。與全數檢驗相比，抽樣檢驗無疑減輕了工作量，提高了生產效率，而且全數檢驗也難免會產生漏檢和錯檢。對于破壞性的檢驗，只能用抽樣檢驗方法。

接裝驗收是對研制廠家新交付的一個批次的導彈進行抽樣檢驗，判定其是否滿足設計指標要求，從而判定該批次導彈是接收還是拒收，其工作流程見圖1。

圖1 接裝導彈驗收流程

貯存是對暫時或長期不使用的產品（或包裝件），按照規定的程序和要求進行存放的過程。潛地導彈的貯存抽檢也就是貯存評定，是對經過一段時間滿足規定貯存要求的導彈進行檢驗，以判定是戰技術性能是否滿足要求，其工作流程見圖2。

圖2 貯存抽檢工作流程

無論是潛地導彈接裝驗收還是貯存檢驗，一般均采用計數抽樣檢驗方案。

3 計數抽樣檢驗方案

依據合格判斷規則，抽樣檢驗可分為計數抽樣檢驗、計量抽樣檢驗和可靠性抽樣檢驗三類。計數抽樣檢驗是根據單位產品的質量是否合格，用子樣中的不合格數量來判斷整批產品的質量是否合格。計量抽樣檢驗，以單位產品的某個定量指標（如材料的抗毀強度、彈性模量以及導彈發動機的平均貯存壽命等）為依據來判斷整批產品是否合格。可靠性抽樣檢驗，以產品的可靠性特征量（如失效壽命、中位壽命以及不可靠度等）等質量指標為依據來判斷整批產品是否合格。

由于潛地導彈價值昂貴，對它的檢驗只能是消耗性檢驗。因此，潛地導彈的檢查驗收一般采取一次計數抽樣檢驗方式，通常不考慮采用二次抽樣檢驗、多次抽樣檢驗和序貫抽樣檢驗等方法。

3.1 一次計數抽樣檢驗

設批量為N的產品批，若不合格品率p小于等于數值p0，則認為該批產品合格，大于p0認為不合格。一次計數抽樣檢驗，是從批量為N的產品批中隨機抽取n個樣品，判定n個樣品中的不合格數量與事先商定的合格判定數c比較來確定該這產品批是合格與否，抽檢過程參見圖3。這就是一次計數抽樣檢驗的基本原理。

圖3 一次計數抽樣檢驗原理圖

一次計數抽樣檢驗方案就是確定n、c，為此，一次計數抽檢方案通常又稱為（n，c）方案，也可寫為（N；n，c）方案。例如（n，c）=（18，2）的抽檢方案，表示從產品批中抽取18個樣品進行檢查，當不合格品數量不超過2時，認為該批產品質合格，接收這批產品；當不合格品數量超過2時，認為該批產品不合格，不接收這批產品。

3.2 小樣本抽樣檢驗

抽樣檢驗一般會犯棄真和存偽兩類錯誤。棄真稱為第一類錯誤，通常用α表示犯棄真錯誤的概率，是生產方承受的風險；存偽稱為第二類錯誤，用β表示犯存偽錯誤的概率，是使用方必須承受的風險，由于是通過檢查部分樣品質量來推斷整批次產品質量是否合格，犯棄真和存偽兩類錯誤在所難免，只是要求犯錯誤的概率盡量低。

只把p0作為合格批的判定標準，會使使用方的風險β太大，用戶不能接受，不買產品，最終導致生產方產品積壓；也會使生產方風險α太大，生產方不能承受。為此，必須找到一個方法，使雙方相互妥協能夠接受。為此，提出兩個不合格品率p0與p1（p0p1時，產品批的質量不佳，小概率接收這批產品，記作L（p）=P（r ≤ c，p），P為接收概率，L（p）稱為抽樣特性函數。

制定一個抽檢方案（n，c），在給定α、β、p0、p1后，就可用方程組［4］：

來求解抽樣量n的合格判定數c。如果采用二項分布確定一次抽檢方案，則有

當批量N很大，抽檢量n較大，p0、p1較小時，則采用泊松分布制定抽樣方案，則有

給定N、n、c、β，求解，可以得到抽樣檢驗方案［5］。

3.3 接裝驗收方案

對于潛地導彈戰技術性能的驗收，無論接裝驗收還是貯存檢驗，限于試驗的破壞性質，均采用計數抽樣檢驗方案。一般而言，貯存檢驗，N會大一些，由于導彈價值昂貴，N/n會大于10；接裝驗收，相對而言，N會小一些，N/n會小于10，當然，也不會絕對是這樣。這里給出接裝驗收的一個算例，對于貯存檢驗，只是應用不同的而已，方法大致相同。

設某批次潛地導彈，其設計指標為置信度1-β=80%，可靠度75%，現批量N=30，試制訂抽檢方案。計算查表［7］，得到下面的結果。

若置信度為 80%，則有（n，c）=（6，0），R1=0.7853；（n，c）=（10，1），R1=0.7551。說明，置信度為80%，發射6枚導彈均成功命中目標，可靠性達到78.53%；發射10枚導彈，只有一枚導彈發射失敗，其余均成功，可靠性達到75.51%。潛地導彈價值昂貴，這一抽檢方案，無論對于軍方還是工業研制部門，代價是難以承受的。

若置信度降為70%，則有（n，c）=（4，0），R1=0.7535；（n，c）=（9，1），R1=0.7677。說明，置信度為70%，發射4枚導彈均成功命中目標，可靠性達到75.35%；發射9枚導彈，一枚導彈發射失敗，其余均成功，可靠性達到76.77%。

如果只從經濟上考慮試驗費用，則發射導彈的數量就需要少一些，這樣置信度就會降低。潛地導彈作為戰略核打擊力量，要確保其可靠可信可用，置信度必然要求高，在這方面，試驗費用是不能節省的。因此，在制定潛地導彈抽樣檢驗方案時，高置信度必須是優先考慮的因素。

4 導彈發射試驗與訓練

戰略導彈的發射試驗，會帶來較大的國際政治影響，發射的導彈數量、導彈發射時機、武器裝備的訓練等需統籌考慮。

4.1 導彈發射試驗

潛地導彈的發射試驗有下面幾種情況，研制階段的發射試驗，目的是完成潛地導彈的設計定型；接裝驗收試驗，目的是檢驗按設計、加工、工藝要求制造的該批次導彈質量，以確定軍方是否接收該批次導彈；導彈是長期貯存，一次使用的產品，貯存抽檢試驗，是對按規定的貯存場所、貯存環境、產品狀態、包裝、檢測維護及其他要求狀態下存貯的導彈進行檢驗，確定貯存中的導彈性能是否保持其戰技術指標；針對性試驗，特殊國際環境下，進行潛地導彈發射試驗，用以表明態度和產生威懾，已達到“老虎不怒自威”的效果。無論是哪一種類型的導彈試驗，工作人員都需要精心準備、一絲不茍、全力以赴。

4.2 裝備檢驗

潛地導彈發射試驗是對導彈自身性能的檢驗，也是對潛艇裝備的檢驗。潛地導彈發射涉及艇上指揮、通訊、動力、操縱、導彈等部門或設備。指揮包括陸上、艇內和岸潛之間的指揮；通訊包括陸上、艇內和岸潛之間的通信；導彈發射過程中需要動力部門協調配合。導彈蒸汽彈射出筒，從筒中受約束狀態到在海水中的自由運動，周邊動力環境的急劇變化，在很短時間內，筒內燃氣、空氣、氣泡、海水倒灌交互作用，形成復雜的動力環境。潛艇為保持其操縱性能，在導彈發射時須維持一定的航行速度；同時，需要確保潛艇不要快速上浮或者下沉，為保持潛艇的穩定性、操縱性需要潛艇動力、操縱部門的通力配合。導彈發射需要艇上導彈控制、測試、瞄準、諸元、發射裝置、發射保障附屬系統等眾多設備協同，每一個環節及設備不能夠出現疏漏或錯誤。潛地導彈的發射是對潛艇及艇上諸多設備的重大檢驗。

4.3 艇員訓練

潛地導彈的發射離不開岸上和艇上人員的協同配合，尤其是潛艇艇員的協同。這需要艇員能夠對所執掌的裝備熟練操作以及對突發故障的應急處置能力。導彈發射涉及艇上眾多崗位和人員，盡管在日常的工作過程中，針對發射操作已經進行過多次訓練和模擬，但在艇員心里上模擬發射與真實發射有畢竟有較大的差距，而且導彈發射過程中出現的突發問題是預案所設想不到的，由此給艇員的訓練是全方位的，這是日常模擬訓練所不能提供的真實環境。

4.4 綜合效果

潛地導彈的發射試驗帶來的效果是綜合性的。導彈發射必須與艇員訓練和裝備訓練相結合。

1）產生威懾作用。戰略導彈武器的一個作用就是威懾性，潛地導彈的成功發射表明我導彈裝備常抓不懈，彰顯了我戰略核武器的可靠性、可信性和可用性，提高了國民的自信心；對敵或潛在對手形成心里壓力、產生威懾作用，達成止戰核威懾效果。

2）鍛煉艇員、檢驗裝備。進行經常性的潛地導彈實射，是對潛艇艇員日常訓練水平、潛艇裝備保持戰備能力的真實考驗。實射安排中，可以一艇發射多彈、一艇發射一彈，讓盡可能多的艇員和裝備得到錘煉。

3）贏得尊重。通過潛地導彈成功發射，說明我潛地導彈和潛艇裝備的可靠、可信、頂用，無疑不但贏得艇員尊重，也贏得國人、世人尊重。

5 結語

本文研究了潛地導彈接裝驗收、貯存抽檢方案以及武器試驗與訓練相結合的問題，選取何種方案，需要綜合評判。潛地導彈由于其地位的特殊性，其作戰使用務必確保可信、可靠、可用，不能只從經濟上考慮，一定要確保高置信度、高可靠度，寧可多出一些試驗費來保證使用的可靠度，確保潛地導彈能可靠地命中目標。鑒于潛地導彈價值高昂，每一次的抽檢試驗，應該與潛艇裝備檢驗、人員訓練考核甚至特需國際形勢背景結合起來，以發揮最大的政治、經濟、軍事效益。