弹药包装可靠性强化试验研究

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摘要： 本文结合我国弹药包装试验的现状，提出了弹药包装可靠性强化试验的基本概念，研究了试验的基本程序和方法，对我国开展弹药包装可靠性强化试验的应用给出了建议。

Abstract： Analyse the actuality of ammunition packaging in China， give the basic concept of ammunition packaging reliability enhancement test， study the procedure and method of ammunition packaging reliability enhancement test， give some suggestions on the ammunition packaging reliability enhancement test application.

关键词： 弹药包装；环境试验；可靠性强化试验

Key words： ammunition packaging；environment test；reliability enhancement testing

中图分类号：TB482；TB489 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0281—02

0 引言

弹药包装是盛装保护弹药的基本方式，是保证弹药性能的重要手段，对弹药的战术技术性能有着重要的影响。随着包装技术的发展，弹药包装广泛采用新材料、新工艺、新结构，包装构造趋向复杂。同时，高新技术弹药的使用，对弹药包装提出了更多新的功能上的要求。为了准确掌握包装性能、控制包装质量，必须在弹药设计、研制和生产阶段进行弹药包装试验，从而得到满足现代战争需求的弹药包装。

1 国内弹药包装试验的现状

我国弹药包装试验主要按照GJB4403—2002《常规兵器弹药包装定型试验规程》执行[1]。GJB4403—2002突出了“环境”的影响因素来设计试验测试内容，试验尽可能地模拟弹药包装箱在储运及使用过程中可能遇到的真实环境，考核弹药包装性能。传统环境模拟试验的特点是尽可能真实地模拟环境，再加上一定的设计裕度来保证产品的可靠性。因此，要提高弹药包装性能，就必须对弹药包装储存使用环境进行真实的模拟，并提高设计裕度，这样以来必然会使试验的难度增大、周期拖长、成本增加。另外，GJB4403—2002主要考虑传统环境因素对弹药包装的影响，比如振动、冲击、温度、湿度、淋雨等环境应力的影响。对现代战场上日益增多的电磁能量考虑较少，随着电子元器件在弹药中的增多，弹药储运和使用环境中的自然、非自然电磁能量的存在和增强，使弹药的安全性与可靠性受到了极大挑战，对电磁的防护也已成为弹药包装应该具备的功能，因此弹药包装试验中应增加相应内容。

从以上的分析中可以看出，传统的环境模拟试验越来越难以适应高速发展的弹药包装战术技术需要。为保证交付部队的弹药包装满足使用要求，同时缩短研制周期，降低试验费用，有必要研究新的弹药包装试验方法。

2 可靠性强化试验原理和特点

可靠性强化试验的理论依据是故障物理学，它把故障或失效当作研究的主要对象。通过发现、研究和根治故障达到提高可靠性的目的。以当今高技术和高度复杂的武器装备为例，要发现潜在的故障并不容易，特别是一些“潜伏”极深的或不易根除的间歇故障，必须采用加大应力的方法使其暴露[2]。

可靠性强化试验与传统的环境模拟试验的思路相反，它是一种激发试验，它是用人为施加环境应力、加速激发产品潜在缺陷的方法，试验目的是为了发现产品潜在缺陷。实验时不考核产品是否达到指标要求，并且所施加的环境应力也不必完全模拟真实环境。可靠性强化试验主要具备以下特点[2]：

①可靠性强化试验是一种加速试验，施加环境应力和工作应力是变化的，且是递增的；②可靠性强化试验主要目的是查明和排除设计中的薄弱环节，评价产品的设计可靠性，因制造缺陷所引发的故障被看成是不相关的，不是主要的；③为了试验的有效性，可靠性强化试验必须在能够代表设计、元件、材料和生产中所使用的制造工艺都已落实的样件上进行，并且应尽早地进行，以便修改设计；④可靠性强化试验是在超出规范极限以外进行并且要加速进行，这也是可靠性强化试验与传统的可靠性试验显著不同的特点之一。

3 可靠性强化试验在弹药包装试验中的应用

鉴于传统弹药包装试验难以适应快速发展的弹药包装需要，结合可靠性强化试验的基本原理和特点，对于各类新设计研制的弹药包装，在设计和研制阶段可以采用可靠性强化试验的方法快速暴露其潜在缺陷，然后改进设计和工艺，这就是可靠性强化试验在弹药包装试验中的应用基础。

3.1 试验一般流程 对弹药包装开展可靠性强化试验需要按照一定的流程。首先需要对产品进行全面分析，试验前根据其设计工作范围，进行环境应力分析，确定试验应力类型及大小，并以步进的方式施加，使弹药包装潜在缺陷转化为可检测出的失效。然后对失效进行分析，确定失效出现的原因和机理，根据分析结果改进弹药包装设计或工艺。改进完成后，需要重新进行一次或多次可靠性强化试验，如果产品在相同应力水平下不再出现同样失效，可加大应力，直到技术能力、时间、经费不允许时，试验结束，得到高可靠性的弹药包装。

3.2 环境敏感应力确定 弹药包装所经历的主要环境因素有运输环境、储存环境、自然环境和战场环境，这些环境中对弹药包装影响最大的应力因素主要有振动、冲击、温度、湿度、电磁和爆炸等因素，因此弹药包装可靠性强化试验在条件许可的情况下可以以这些环境应力作为试验应力。

3.3 步进应力试验 试验应力确定后，应充分利用试验试件，以激发更多潜在缺陷为目的来进行可靠性强化试验。应力条件实加的顺序应按照对弹药包装损伤由轻到重的原则逐步实施试验应力，可以按温度试验、湿度试验、振动试验、沖击试验、电磁试验、爆炸试验和综合应力试验的顺序进行。

3.4 试验结果分析 试验中在环境应力作用下，弹药包装可能会出现结构损坏，材料或零部件的变形失效等现象。内装弹丸、药筒明显变形，装药结构破坏严重，弹药与药筒结合松动，影响顺利装填等现象。应该认真分析这些故障产生的原因，采取改进措施，并再次进行试验，最终得到高可靠性的弹药包装。

3.5 关健试验技术 目前可靠性强化试验在我国弹药包装试验中还未得到充分应用，为推进可靠性强化试验技术在弹药包装试验中的应用，应重点开展以下几个方面的研究：

①开展弹药包装可靠性强化试验的总体方案研究。主要包括弹药包装可靠性强化试验的内涵、适用范围、强化目标以及试验流程等。②开展弹药包装可靠性强化试验试验内容研究。主要包括被试弹药包装的样本量、强化试验设备、测试仪器、试验中止判据等。③开展弹药包装可靠性强化试验试验技术研究。主要包括弹药包装的试验应力的选择、应力的施加方法等。④开展弹药包装可靠性强化试验结果分析研究。主要包括弹药包装失效模式和失效机理分析、改进措施及验证试验。

4 结语

可靠性强化试验技术作为一种新型的试验技术，可以提高弹药包装的固有可靠性，大大缩短研制时间，节省试验经费。本文结合我国弹药包装试验的现状，探讨了可靠性强化试验在弹药包装试验中的应用，希望对我国弹药包装试验的发展有一定启发。

参考文献：

[1]闵春红，侯日升，杜等.弹药包装试验现状与发展[J].包装工程，2008，29（10）：104—106.

[2]张青山.可靠性强化试验技术及其应用[J].可靠性与环境试验技术及评价，2003，（6）：40—42.

[3]金荣久，李京，葛强.弹药包装系列化方案研究.中国包装报，2004—12—15.

[4]李秉旗，宋瑞华，杨健，刘恒.常规弹药包装设计程序及要求.包装工程，2011—12—10.

[5]傅孝忠，高廷如，祁立雷，廖亚立.弹药包装冲击强度试验方法的改进研究.包装工程，2002—04—15.