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导弹也有“保质期”!变质导弹或闯大祸,有些过期倒还有妙用?

2018-10-13 09:11 编辑:TF016 来源:北京晚报

据外国媒体近日报道,乌克兰国防设计局局长奥列格·克罗斯捷列夫提交公函称,美国提供乌克兰的标枪导弹出现故障,原因是发动机寿命已经到期,但在运至乌克兰前被人为延长了。导弹也会有保质期么?过期的导弹会怎样处理?

在俄罗斯阿舒卢克靶场,S-300防空系统发射防空导弹。

导弹的保质期有多久

广义上说,人类社会生产的一切产品都会有保质期。粮食、蔬菜会腐败发霉,工业品会锈蚀、脆化。古往今来的武器设备也不例外,伴随时间推移会失效。铜铁的刀剑会生锈,弓弦会松弛,箭头会脱落,木制的设备更会蛀蚀。

导弹作为至今问世只有数十年的现代化高科技兵器,其选料严格,做工精良,在抵抗时间的洗磨方面当然有独到之处。然而同时,也正因为其高科技含量,对器材要求更加精准,一旦发生材质和形状变化,哪怕是细微的差别,也会导致功效大受影响。因此,导弹同样具有保质期。一旦过期,可能造成性能下降,如射程、射速、机动力弱化,爆炸威力下降,甚至出现提前爆炸等事故。

导弹的保质期,一般又称为贮存期。指的是该款导弹在特定条件下贮存一定时间后,仍能以较高的概率,达到该导弹设计时的相应指标。那么,这个能满足前述要求的最大时间长度,就是其保质期。

保质期的界定包含有几个要素:

其一是特定的存储条件。显然,把导弹放在库房里和扔在荒郊野外,保质时间会不一样。一般以条例规定的存储条件为标准。

其二是保质期内导弹要求达到的指标。即使过期、变质的导弹,往往也还具有一定的功效,但却可能在若干技术、战术参数方面降低。例如,导弹最大射程、最大飞行速度、命中准确率、弹药爆炸威力等。要说明一个导弹质量正常,需要其各项指标均符合设定的数值。

其三是保质期内的导弹要求以“较高的概率”满足相应的指标。战场上没有绝对之事,当然过期的导弹未必不行,新造出的导弹也未必一定能行。所以保质期内的导弹追求的是一个概率。只要符合标准的导弹高于某个概率,比如十个里面有九个符合要求,那就算合格。因为这意味着我多发射几枚导弹,总能达到预想的战术目标。

不同的导弹,其贮存期是不一样的。一般来说,各国生产的导弹在出厂时,都会标明其贮存期。大致来说,弹道导弹射程远、价格昂贵,维护也会更加精细,所以保质期较长,达数十年。而普通的战术导弹,一般都是5-10年左右的保质期。相对于导弹的真实状况,贮存期标示的时间是偏保守的。即使过了贮存期,如果导弹的存放条件比较好的话,理论上还是可以使用的,只不过可靠性会下降。

 

美国“民兵3”洲际弹道导弹 部署时间是1970-1975年,至今仍在服役并计划服役到2020年,跨度达40年以上

俄罗斯S-300、S-400防空导弹 贮存期为10年,在10年内无需检测。在第10年底检测可靠性为0.90,发射成功率为0.80。

导弹为何会变质

广义上说,包括武器在内的任何产品的变质,都是物理和化学变化引起的,这其中化学变化又占主要部分。导弹的过期变质也不例外。

武器中最多的成分是金属,而金属容易发生的损坏是锈蚀。最常见的是氧化反应,原本的纯净金属,与氧气或其他氧化剂发生化合,成为金属化合物,即锈迹。空气中的水汽会加快金属的氧化,而偶然接触的酸性物质更容易使金属遭到腐蚀。还有在制造过程中产生的一些杂质也可能破坏金属元素的化学构成。现代导弹制造中,会采用合金或金属表面镀膜等技术加以保护。但这些技术最多只能延缓锈蚀,却不可能完全根除。当锈蚀发展到一定程度,导弹也就失效了。

塑料、橡胶、陶瓷灯非金属材料一般不会锈蚀,但会随时间而老化。骑自行车或开车的朋友都能注意到车轮逐渐从原先的富有弹性,到渐渐便变脆,甚至开裂,这就是橡胶的老化。在导弹里,橡胶老化会导致原先要求密闭的构件不再密闭,从而引起漏气、漏油等严重后果。

除了前述的化学和物理原因外,生物因素也可能造成器件损坏。例如我们常见的发霉,就是微生物在器件上繁衍及分泌产生的现象,在温暖、潮湿的环境中更容易发生。发霉会导致导弹的印刷电路板和光学仪器等受到影响。

如何计算保质期

如何测算导弹是否还在保质期内呢?

最笨的方法是“硬熬”。简单说,就是不停地对导弹的部件进行抽检,看看其老化情况。当导弹存在多个生产批次的时候,前面批次的检查,恰好就成为后面批次的参照信息。这方面美国人的做法最成熟。早在1959年,美军就启动了“导弹发动机老化监视计划”。第一批发动机一出厂,就开始对其进行老化现象的观测,并据此推测保质期。美国的空军基地,每隔6个月会启动一台导弹发动机进行测试,每隔18个月会对导弹使用的推进剂试样进行化学检测。此外,还会定期对发动机的药柱解剖,检测其性能是否依然符合预期。通过这些实测的数据,辅助有效的统计和分析,美军能够预判导弹数年后是否符合质量要求。

这种“实地测量”的方法可靠是可靠,但太费时间,等于是生生熬到导弹过期变质或者快过期。要确认弹道导弹保质期50年,至少需要观测40多年。为了能更快地测出保质期,同时还可以采用“加速老化”的实验。也就是说,人为制造一个不利于导弹保存的环境,比如高温、高湿度,用较短时间的恶劣环境存储,来模拟较长时间的正常环境。

例如,美国的洛克希德·马丁公司在测试“铜斑蛇”炮射激光制导武器时,量身定做了温度为85℃、湿度为85%的加速老化环境。他们认为,如果某一批次的固体发动机,在上述极限环境中贮存6个月后仍能满足性能要求的话,则可以得出结论,该型发动机正常情况下,可以在贮存5年后依然满足使用要求。俄罗斯方面则对C-300对空导弹进行了6个月的综合试验,并认为如果其通过上述试验,则可以确定10年的保质期。

当然,要进行加速老化的实验,可比单纯的观测难度大多了。首先需要耗费巨资建立专门的恶劣环境,其次还必须准确推测加速老化的程度,即推算出实验室存储与自然环境老化的关系。这些,都是很考验一个国家军工水平的。

对设备的检测,本身也是会消耗设备寿命的。发动机之类,通常检测必须处于开机工作状态。考虑到导弹发动机原本设计出来就不大可能进行太长时间的持续工作,基本上检测若干次后,设备的寿命也就耗尽了。因此,对设备的检测,也必须科学规划,制定耗时短、效率高的检测方案。

怎样才能“延保”

既然导弹也有保质期,那么有没有办法“延保”呢?

延长保质期,最简单的办法是改善存储环境。据美军的数据,库存状态下,50%以上的损坏或者失效都是由环境造成的。而这其中,温度引起的又占近一半。其余振动、湿度等也是引发导弹损耗的重要原因。很多导弹在低温、低湿度地区的存储时间可以达到高温、高湿度地区的数倍以上。

既然恶劣的环境会加速设备的老化损耗,那么采用相对优良的环境,自然也就能延缓其老化了。具体来说,导弹的贮存环境,按照其“生产-使用”环节可分为三类,即原厂贮存、弹药库贮存和野战贮存。原厂贮存即导弹在生产厂商的专门库房里存放,那里不但有专门的库房和维护设备,还有专业人员进行保养,导弹的保质期可以很长;送到普通弹药库的导弹就没那么幸运了,其环境和维护都没法和厂商的专业程度相比;而野战环境则最不利于导弹贮存,因为环境可能很恶劣,各种配套设施与人员也更难保证。

既然在导弹的存放环节中,弹药库和野战贮存是短板,那么如果能有效改善导弹在弹药库和野战贮存的环境,弥补短板,自然可以大大延长其寿命。大环境难以改善,那么可以采用灵便的设备隔绝不良环境,创造出相对较好的小环境。例如,设计制造密闭的贮存箱,在箱内实现低温、低湿度,甚至充入高纯度的惰性气体,延缓导弹部件损耗。当然,性能越好的贮存箱,制造成本往往也会越昂贵。这就需要在各方面进行综合权衡取舍。

此外,还可以把那些容易损坏,不宜在导弹上长期放置的零部件,单独存放在专用的设备里,延长其贮存期。例如英国海标枪雷达的点火器,装在导弹上每隔3年就需要检修,卸下来进行专门存储则可以提高一倍的等待期。将其拆下来存放,等轮到战备值班时再安装回弹体,可以有效延长质保期。

另一种思路是从源头上改善制造工艺,提高导弹部件本身的抗恶劣环境能力。例如通过对金属部件的特殊处理,减缓金属的锈蚀。美军早期生产的“霍克”和“陶式”导弹,寿命大约为3至5年。而在采用新生产工艺后,两种导弹的贮存期提高为原先的2-3倍,都达到了10年以上。而俄罗斯的武器向来以“皮糙肉厚耐磨损”著称,C-300导弹号称在10年内无需进行任何检测,也就是能够长时间内保持战备状态,随时可以发射。

除此之外,对运输和操作人员加强专业培训,减少不良操作造成的损耗,也可以延长导弹寿命。印度的武器装备常常出现保质期内失效,或许就同他们粗枝大叶的操作有关。

过期导弹的妙用

耗费了巨大资金和人力的导弹,一旦过期,是否就成了废品?当然不是。事实上,过期的导弹是用很多用途的。

最常见的是“换个零件继续用”。因为导弹是由多个零部件构成的系统,其中很多零部件都是可以更换的。每一种零部件具有不同的保质期,只要这些零件失效,整个导弹也就由此失效。那么反过来,如果我们能定期检修或更换到期的零件,导弹依然可以大展雄风。

例如,英国海军的“海标枪”对空导弹,于1973年装备,标定的保质期为8年。1982年的英阿马岛战争中,英国42型驱逐舰使用该款导弹击落了阿根廷6架飞机。问题是到马岛战争时,海标枪已经装备9年了,属于“过期武器”,为何还能具有不错的作战效能呢?原因很简单,“海标枪”不同零部件的贮存期是不同的。其中前弹身、液压系统、电气系统等贮存期为15年;中弹身、后弹身、引信和战斗部贮存期为10年;助推发动机、燃气发生器等部件的寿命为8年。可见,所谓“8年保质期”主要是助推发动机和燃气发生器等部件的贮存期。只要在期满后更换上述贮存期较短的零部件,这款导弹有效服役10年并不算什么。

海标枪导弹

 

上面说的“海标枪”属于导弹大部分零部件尚在质保期内,少数零部件超期的,可以更新使用。那么如果一枚导弹多数部位都已经超过贮存期,又将如何处理呢?

一般来说,最干净利落的就是直接销毁。不过,这样等于当初耗资巨万的导弹白白打了水漂儿。所以节约一些的做法是将其拆解,对于其中尚能使用的零部件,可以拿出来翻修发挥余热。还有的是把即将过期的导弹赶紧用出去,免得还要浪费一笔销毁费用。一般是在演习中使用,既让士兵们增强手感,也对外展示了肌肉。还有的干脆就在发动的战争中用掉,这个美国最擅长。

此外,最让人羡慕的是做法是将导弹改造成其他火箭设备。例如美国退役的SM-75“雷神”导弹去掉弹头后,改造为运载火箭的第一级发动机使用,发展出著名的“德尔塔”运载火箭家族。俄罗斯也把SS-18“撒旦”洲际导弹改造成了运载火箭,取名为“第聂伯”,曾经一次火箭发射37颗卫星,创下世界纪录。

还有的导弹虽然到了保质期,但经检测后确信还能用,于是就超期服役。不过,超期服役的导弹总让人不踏实。于是有的国家就将其卖给其他国家。一般来说,买这种过期导弹的,或者是自身军工水平低下,或者因为种种原因受人制约。

变质导弹闯大祸

近期过期导弹引发的麻烦,首推乌克兰。在乌克兰内战中,乌克兰政府军拥有美系、俄系两方面的精良装备,却对东部民兵组织束手无策。这其中固然有军队士气等多方面原因,但乌克兰政府军使用的低劣的美式装备也难辞其咎。

美军发射标枪反坦克导弹

据媒体报道,乌克兰军队进口的美式标枪多用途反坦克导弹,在进行试射时,居然由于过期而未能正常启动。乌克兰国防设计局局长奥列格·克罗斯捷列夫称:“标枪导弹系统出现故障的原因是发动机的问题,发动机工厂设定的寿命已经到期,然而在运至乌克兰前被延长了。”也就是说,美国把已经过期的导弹,修改了保质期后卖给了乌克兰。这种纯属坑蒙拐骗的行为,也就是欺负乌克兰现在极度缺乏反坦克能力,对美式反坦克武器饥不择食。反正,就算如克罗斯捷列夫所说,这些过期导弹可能威胁到士兵的生命,那也是威胁的乌克兰士兵的生命,美国没有任何损失。

曾经是欧洲军工强国的捷克也受困于此。在2008年,捷克最高审计当局NKU称,几乎所有的捷克导弹都已经过期,有些甚至已经超过它的技术寿命2倍甚至3倍时间。大部分防空导弹的寿命被生产者定为10年,但军方在导弹到期后试验可靠性,然后将其使用期限再延长10-15年。一种1984年生产的防空导弹的使用期限被延长到2009年。

印度由于本国军工水平较弱,长期依靠外购撑场面。其从法国购买了59架幻影2000,但幻影-2000不能和苏俄系的米格29、苏30使用通用弹,因此,印度花重金买来“米卡”、“魔术”导弹就显得非常金贵,在演习时都舍不得用。2008年印度媒体就曝光过其国内的“米卡”空空导弹已经有8成超过使用期限。

萨姆6导弹

买来的舍不得用,那么自己造的呢?印度军方仿制70年代的苏式导弹萨姆-6,制造出了阿卡什防空导弹,投入了70多亿美元的巨资订购了数千枚阿卡什导弹和配套的发射架、雷达设备。然而在打靶试射中居然有一半试射以失败告终,包括丢失目标、失去控制、飞到半路坠毁,甚至有些导弹居然因为动力问题,连靶机都追不上。2017年3月,印度陆军的一支防空导弹部队在试射阿卡什时发生爆炸,将导弹车上和附近的10人炸死,多人重伤。调查表明,是导弹内部原件老化导致的意外,而且库存的阿什卡导弹中这类问题不在少数。这意味着,仅仅装备两年的导弹,居然开始大规模变质过期了。

 

来源:北京晚报   杨益

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