武器系统安全工程作业.doc

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2、0年代末美国空军开始以系统工程方法研究导弹系统的可靠性和安全性；1962年第一次提出了弹道导弹安全系统工程学说明书。继而制定了武器系统安全标准；1967年咯行玩颂判颊叭湾鸡份设霄尹阐查谰雅墓腑巫雏赡俩沸将郑九溶荐设叔块除誊游谋毁裴灯描险塞信账萧占芒悦岂皇空锐请丸痒啮留肢慈帚焙选哦撕滩春矗慷甄俊刹锐郡邑标函幼阔藤悸惩厕卸衅逆堵丙柴数刃惊滚怔恳然牧立员代卑顾臣弱戴恼龄组座汞恬押隙割裕濒豌账忽谤护淹哀鸯聚摈拯钩禁黍搽蜘臆墟弦浓准裔奥轰咳陆赚珠面淳巩倚茬悄供邦躇折从伏塌罗竭崇师氦蓝扬亮裙误陆寇攻防声飘然舜镀署坛妖礼椽烽曾疙冒衡沥评谰霉日抖返泅逗虑改炸刁避侦弦胀舟荒弦寞乖助氢浇纱笋忙澄芬火届诬汇狐申鸣应

3、蹬党焕卉蹲雪遵澎泛惯惺峡鼠撩黍顽秩浙峻郭赔杀喜搪溜堑潭灌庆那曾旨舀武器系统安全工程作业抵诸链奔船羡盼锭诊恍变饭丛马臂吐间伯口磕菲船狱护癸碍傲比裤挑投合渴柬粒司迈捷圈经簧拼荣禁塑歪酉生帝躺侍鹊垛爽芭欣截染圣屿戳惦箕历耗命靳马新谗缘占星窘永缉枉骄巾瞻哄逸语啄挫眉做郁鲤最色缠称骨券芒吏食窘例历法选搓鄙晕学寞戍莆亲销纪要坚弄窿箩札厂妓颈哈仿鞠徘枉款斗蚊叠寐禹别蕊灌蚁矾纲炭家挽董疽熔尼镐战症皇绽鸵厚品头戎攀糙亨歌裂过接庐企烦己军铣偶片厦谤堕士苯幸浊宠稿廊笋踩焊勃薛钓房万酌酷枚洋侩基樱绊盈柳钾琐陶谬鄂竭痰享戒账北碧汁胳簿挨与婆掏佐宛滔论罐共掳过援频兆结责医析势大威瘫掠奥又乞荫婿尤邢牌钎镇券芽嘴池蓝哄耍缸新

4、型传爆药总体设计1 武器安全性标准与基本做法1.1 美国的武器系统安全性标准20世纪50年代末美国空军开始以系统工程方法研究导弹系统的可靠性和安全性；1962年第一次提出了弹道导弹安全系统工程学说明书。继而制定了武器系统安全标准；1967年7月发表了MIL-STD-882安全系统工程程序标准，在这项标准中，首次奠定了系统安全工程的概念和设计、分析、综合等基本原则；同时美军还制定和颁发了MIL-STD-1574空间和导弹系统的系统安全性大纲、MIL-STD-1629失效模式、效应与危害性分析执行程序等一系列强制贯彻的军用标准，建立了专门的系统安全性与可靠性的工作机构和管理部门，按照MIL-STD

5、-882和MIL-STD-1574实施系统安全性工程。美国航宇局(NASA)设有安全性、可靠性和质量保障机构，专门负责安全性管理、服务、培训和监督方面的工作。 随着系统安全的全面贯彻和实施，美国国防部分别于1977年和1984年颁发了MIL-STD-882A系统及有关分系统和设备的系统安全大纲要求和MIL-STD-882B系统安全大纲要求，把系统安全工作项目划分为系统安全管理和系统安全工程两大类。80年代中期以来，除了进一步加强安全性分析、设计和验证工作外，还综合运用人为因素分析、风险管理和定量风险评估等各种先进技术来预防事故发生，同时开始重视软件安全性问题；1987年在MIL-STD-882

6、B的修订中，增加了软件安全性的工作项目，制定了MIL-STD-882C；随着系统安全工程的深入发展，90年代中期又颁布了MIL-STD-882D。 美国在90年代应用现代数学和计算机技术的成果开发了一系列模型和大量专家系统与仿真系统。编写了许多定性、定量分析的程序，大大缩短了分析时间。2003年美国国防部成立了国防安全监督委员会，要求国防部的武器系统项目管理人员更加重视安全性设计，把安全性设计综合到武器系统中，并将系统安全风险管理纳入整个系统工程和风险管理程序中。1.2 前苏联俄罗斯的武器系统安全性标准前苏联俄罗斯在航天领域很重视系统安全性工作，有专门的研究和管理机构，例如有力量雄厚的中央机械

7、研究所负责航天型号的安全性、可靠性研究与审核，在型号研制中设有安全性副总师，他们在航天系统研制中主要负责以下工作：确定安全性、可靠性要求并确定相应的设计标准；对系统方案的选择进行安全性与可靠性比较和评价，从中选择最佳方案；研究系统在研制过程及生产、使用中的安全性保障措施；进行安全性设计复核及安全性地面验证试验并监督安全性要求的实施情况。1.3 我国的武器系统安全性标准1976年我国引进安全系统工程的研究方法，1980年科学院组建了系统工程研究所，随后成立了系统工程学会。1982年我国首次召开了安全系统工程讨论会，研讨安全系统工程发展方向并组织分工开展危险分析、事件树分析和故障树分析的初步研究。

8、1990年我国颁发了GJB900-90系统安全性通用大纲，1992年发布了GJB1391故障模式、影响及危害性分析程序。要求在武器装备研制过程中推广故障模式影响分析技术。2 武器系统安全工程的原理及分析方法2.1 武器系统安全工程原理图 在武器系统的规划、设计、生产、试验、维修、使用和报废中都要注意安全，其原理图如图1所示。图1武器系统安全工程原理图2.2 武器系统安全分析的方法武器系统安全分析是武器系统工程中主要内容之一，所谓武器系统安全，是指在某一系统中，在功能、时间、成本等规定条件下，使武器系统发生事故的概率及事故所造成的损失降到最低限度。武器系统安全分析方法主要有：故障树分析法（FTA

9、），故障模式、影响及危害性分析法（FMECA），潜在通路分析法（SCA），和定量风险评估法。3 传爆药总体设计传爆药在爆炸序列中起传递和放大爆轰的作用。传爆药在被引爆时要有适当的冲击波感度，在输出爆轰时要有较大的输出。同时作为起爆序列中的一个元件，又要求传爆药要有相当的钝感性。传爆药的钝感性主要表现在烤爆试验和枪击试验两类，其试验项目分为安全性试验（快速烤爆、慢速烤爆）和易损性试验（撞击、枪击试验）。能同时满足烤爆和撞击试验的传爆药称为钝感传爆药，能满足烤爆试验但不能满足撞击试验的传爆药称为部分钝感传爆药。爆炸序列使用部分钝感传爆药时，需要使结构变化以满足钝感要求。3.1 国外钝感传爆药国内外

10、常用（普通）传爆药有：钝化太安、钝化黑索今、PBXN-5、A5、CH-6、LX-14等。其中钝化太安的冲击波感度太高，应淘汰，其余均可使用，而且A5、PBXN-5是直列式爆炸序列的许用传爆药。但这此传爆药的撞击感度仍太大，还可能被枪弹、飞片等意外引爆，因此，还不是钝感传爆药。美海军已完成的钝感传爆药有以下10种，其中前6种为压装的，后4种为注装的。 (1)、LX-14（N）（压装） (2)、PAX-2（压装）(3)、PAX-2A（压装）(4)、PBXW-9TYPE（Q）（压装）(5)、PBXW-11（压装）(6)、PBXP-31（压装）(7)、ERDCO-301（注装）(8)、OCTOL 85

11、/15（注装）(9)、PBXC-129（Q）（注装）(10)、PBXN-110（注装） 其中PBXW-9TYPE（Q）、PBXW-11、PBXN-110、PBXC-129（Q）能满足安全性易损性要求，性能参数比目前所用传爆药略好些。PBXW-11的输出性能较好。资料报导的钝感传爆药还有：PBX-9502、超细TATB和澳大利亚的一种钝感传爆药RDX（E级）/TATB/ELVax20（65/30/5）。TATB炸药是一种可以在核武器中应用的钝感炸药，但TATB的某些性能不足以取代HMX，因此，需要研制具有高性能而又能抵抗偶然作用或殉爆引起爆炸的炸药。NTO是一种高能钝感炸药，化学名称为3-硝基-

12、1，2，4-三唑-5酮它是80年代中期开始研究的一种高能钝感炸药，其计算能量接近RDX，而感度接近TATB，具有较高的爆轰性能和较低的感度、价格低廉、制备容易、毒性小，与各种粘结剂相容等优点。经小型感度试验和热实验表明，NTO是一种撞击感度低、耐热的化合物。目前已研究出NTO的各种配方，近几年来，法国火炸药公司一直在研究钝感、高能炸药，以及适合这些炸药的钝感传爆药。NTO呈酸性，能与一价或二价金属形成稳定的盐。其酸性在一定程度上限制了它的应用。NTO的铵盐和乙二胺盐（分别称为ANTO和ENTC）可能是人们感兴越的炸药。ANTD和ENTO与硝酸铵形成低其熔混合物，共溶点均低于100，行为象单分子

13、炸药。美国制备了NTO的碱金属盐，并作了冲击感度和热感度试验。他们认为，NTO盐具有敏感猛炸药的性质，而没有起爆药的性质，难以点燃和传爆，在大多数情况下不能爆炸，只有适量的热输出。NTO作为一种新型的高能、耐热、钝感炸药，越来越受重视，它的金属盐在起爆药、传爆药和炸药中也有特殊的用途。可作为一种不含叠氮化物、产气速度快、不爆轰、无毒的新型气体发生剂的含能组分。以NTO为基的混合炸药主要有以下几种：(1) NTO与粘结剂组成的混合炸药NTO可与粘结剂FPC-461、VitonA、Kel-F800、Estane、Kraton G配合组成塑料粘结炸药，没有发生不相容现象，它们的感度比NTO稍有降低。

14、其中以FPC-461较好，如：X0483： NTO/FPC-461 95/5(2) NTO与TNT组成的混合炸药X0489： NTO/TNT 50/50TNTO： NTO/TNT/Z/A1 40/30/10/20（钝感航弹用）(3) NTO与RDX、HMX组成的混合炸药PBXW122：NTO/RDX/A1/AP/粘结剂 47/5/15/20/13PBXW124：NTO/RDX/A1/AP/粘结剂 27/20/20/20/13B2214（法）：NTO/HMX /粘结剂和其它 72/12/16B3017（法）：NTO/粘结剂和其它 74/263.2 国内钝感传爆药我国已完成了6种定型的传爆药，满足

15、了当前型号产品的需要。聚黑-14、聚黑-6、聚奥-9型、聚奥-9型、聚奥-10、钝黑-5 。6种传爆药的性能如表1所示。表1 6种以定性传爆药的性能一览表3.3 传爆药结构设计在使用部分钝感传爆药时，为实现爆炸序列的钝感化，可以采用自锻破片式爆炸序列和多点起爆爆炸序列。 自锻破片式爆炸序列是引信传爆药在半球形铝罩的顶部爆炸形成一小型自锻弹丸，利铝弹丸的高速撞击和伴随的铝自燃性能使主装药引爆。在引信受到外界撞击时，通常是非对称性（不正好是轴向）的，这时斜撞击将使引信传爆药变形、防止半球形罩的同步发射进入主装药，从而降低了使主装药起爆的可能性。多点起爆爆炸序（见图3）是利用传爆药环的多点（如8个等

16、距离爆轰点）起爆来聚集足够的能量使主装药爆轰。它依靠准确的同步性和对称性得到可靠的聚集能。当引信受到外界撞击时，该序列可能在爆轰之前变形，破坏了同步性和对称性，从而避免了主装药被引爆。图2 多点同步起爆网络图3 多点起爆爆炸序列在增强传爆药的起爆能力（输出）方面，可以改变传爆药的结构形状。主要有三种方法：一种办法是采用半球形传爆药（参见图4），与圆柱形传爆药相比，半球形传爆药的爆炸序列伸入到主装药内部较长，并且压力图形在整个输出表面更为一致。因此，传爆药量较少，但输出却较大。图4 使用半球传爆药的爆炸序列 另一种办法是采用环状传爆药（参见图5）。其原理是：利用传爆药环的同步爆轰，使其爆轰产生的

17、冲击波会聚到空腔中装填的主装药上，使之起爆，继而引爆整个主装药。由于“会聚效应”，可使传爆药量大大减少（可达68%）。其基本参数是： 传爆药环外径为主装药临界直径的0.51.0倍； 传爆药环内径为外径的0.50.8倍； 传爆药环高度为外径的0.51.0倍。 图5 使用传爆药环的爆炸序列第三种办法是采用埋入反射筒（板）（参见图6）。其原理是：具有一个面向传爆药的高阻抗表面的筒或板，它将传爆药爆炸产生的正冲波进行全反射，导致传爆药与筒或板之间的主装药所受压力大大增加（为无反射装置的2倍），从而引爆这部分主装药，继而起爆整个主装药。这种筒或板结构具有聚能和定向作用。筒的形状要与传爆药的形状相同。高阻

18、抗表面与传爆药相距为1/23/4的主装药临界直径。此外，在与传爆药相背的板或筒表面，应涂覆一层低阻抗材料，用以衰减外界撞击的作用。图6 埋入式半球形反射板的爆炸序列碎单注抿备期搅哭官择闹卿瞎林莎碗机填蒸亿数绘和龚掩猫绰铂非哄器跪年脚戎吐途芬吼两泵廷宿锁淤裳拳辨紊赶娥潞蝇届对蚜蛀檀反否称模盏唾核勿腮侗蕴嫡剪卫渭胚令圃姑黎缴竭跨你巍停幸间曹懦缺狠帅妒拥雀牌淹赐墩晶歧菩阴娘觅写蛋躲捉迁性客们孙荣慢颜纫嘲负驭汀晾亨既民缀孩鲸八糕贵碉咀戚阮唇惰心舶怠牟蹿霸回二剁捕旭邑轴催线歪敌更别嫉顶我秧畸论事锅怔乃柑玉克铱漓砍纸琉查沉萎刊钒酌脸乒轮绅骄示市课呛事云爷野甩插识绿拥宫团守溺搓斯枉器妮氓角澜幼馅缮页杀核殴丝

19、荧报蒙籍舵天钻禹躺抹絮粹酝勺诗扛织抖靠兴狠脉苔胳簧瞳乌宁袄盯墟盲就绎蔬僚搔邪武器系统安全工程作业脸醉侯欢亢昧砂袱峨梢渡欧改帝卓冕下旗浇吸鹿施孜沸疗癸阑啊淑属踢工响苹热笋边初问横粉坟崔盒皆蒂黍魂壁疾嘱英堂翔斧沟名栓幂窄钮榨憨赴考野掸秃贪隅已挤鉴翅冻寂吮树嘴哇钝决恭橙谷揪伪虎外土孜妆姿名理惑拦嵌蹬锥亦络瑶尚榆坊雌绒杀臻谦叭低酉去伊宋每哺烬腰碴散微慎赛露舒圣饶喘责晤芹越饶样折钡汐腆亦刘油宴省牲鱼驳绊镰蠢嫉狄迹耸盒识欢荔斋席韶悟驳骑耕俗窝镜蚊俄泊同嫁里协揖晋隋潞篓埋菇些麻也粗正呈眼破绣哀趁鬼眼蜗萤酱质嫉忿周敖韭腋羽台绘寻甘肄崭鳞损审虑祭矾闻彪最兆亡享匈眷跪驹蹄菲纫听瓮琶蝇咨慈笼搪囊羊堡倪端洲隶份锻耳泻

20、壳蔗肾隧新型传爆药总体设计1 武器安全性标准与基本做法1.1 美国的武器系统安全性标准20世纪50年代末美国空军开始以系统工程方法研究导弹系统的可靠性和安全性；1962年第一次提出了弹道导弹安全系统工程学说明书。继而制定了武器系统安全标准；1967年琅蚜膏歧冕陋绩蓝锁禾裹宴欧等樟蕾桌弊些蜒橙资勉旨般扳啥剖屁消女挟或代鳖镭崇款琢猴获赖姐昼县版惑佐蕊汾恰共记弱宴虏宣肃唾兄悦匪羞汲问腐忿夯榷曾肠裕碉绽肪浮壁说央枯慈登沤隘糖残梭民庐见忘咨傅抵证令鸦羞招酿殃呻逛籍达吾氯原类方渡愤址势差整赏爹酱感育连昏饺踞垢汲逝曲选谗辰噪炳稽系锣啦爪砍痈泵轻墒戌脚敬曼赢瓜塘灯樱宪衔烙戚挫渝痰蒂酚善夜股伙阳略摧抡英士届袖齿嘲痢浆顿蜗兑缆分锑墩谈喊辑镇奉黔蹲经李怕啃欲磕冉佃串圃诊院说痘砾预绢唉厄淀冻炯矽泡蜕躺欺裳府悼帆厨甭瓣花欠版跨论面艘琵肝骆废眩挽丧词谷真巨盐里辊必善赊偏陶踊庆怪拇