超市購物，從琳瑯滿目的貨架上拿下心儀的食品后，我們總要在包裝上找一下食品保質(zhì)期。在保質(zhì)期內(nèi)，好，這食品安全，自己挑的，口感也錯不了；過保質(zhì)期了，那就別買了，講究點的人還會告訴超市理貨員，這東西該扔了。
您知道嗎，在神秘的軍事領域，“鋼筋鐵骨”的兵器也是有“保質(zhì)期”的，比如武器裝備里的大家伙——導彈。
《解放軍報》出版的“兵器大觀”，我們就請來“小火箭”工作室的創(chuàng)始人邢強博士，和您聊聊導彈的“保質(zhì)期”那些事，解密導彈如何才能保持足夠的使用可靠性,?確保“召之即來，來之能戰(zhàn)”。
漫談導彈“保質(zhì)期”
■邢強
出廠質(zhì)保
導彈也有“保質(zhì)期”
什么是導彈的“保質(zhì)期”？教材給定的明確定義是：導彈“保質(zhì)期”又稱貯存期，是指在規(guī)定條件下貯存后，仍能以較高概率達到該型導彈設計時的戰(zhàn)術技術指標的時間長度。
簡單而言，設立貯存期的意義就是想知道導彈在某段貯存期內(nèi)有沒有足夠的能力把設想的目標摧毀掉。所以，導彈出廠時都會標明貯存期。比如，法國“響尾蛇”導彈的貯存期是7至10年，意大利“阿斯派德”導彈是5年，英國“海標槍”導彈是8年，俄羅斯C-300導彈是10年。
導彈的“保質(zhì)期”是怎么來的？和食品不一樣，導彈的服役期限通常是相當長的。比如聲名赫赫的美國“民兵”III洲際彈道導彈，部署時間是1970-1975年，至今仍在服役并計劃服役到2020年，跨度近半個世紀。
美國人是怎么讓導彈50年后還“保質(zhì)”呢？這就需要用到相當強悍的檢測技術了。
早在1959年，美軍就啟動了“導彈發(fā)動機老化監(jiān)視計劃”。第一批發(fā)動機一出廠，就成了貯存壽命和老化現(xiàn)象的觀測對象。這一觀測結(jié)果恰好與第二批發(fā)動機的測試情況形成對照。每隔6個月，美國希爾空軍基地就會啟動一臺導彈發(fā)動機進行測試，每隔18個月就對推進劑試樣做一次化學檢測。另外，美軍還對發(fā)動機藥柱進行解剖，以檢驗計算應力和實際應力之間的差別。美軍認為，將這些數(shù)據(jù)與統(tǒng)計計算和結(jié)構(gòu)分析等技術相結(jié)合，能夠提前4年預判導彈的狀況。
比實時檢測更直接的“保質(zhì)期”判定方法是加速老化試驗。將同批次導彈中的若干枚置于特殊環(huán)境中加速導彈的老化，能在短時間里獲得導彈長期老化的規(guī)律。
當然，為營造所需的“特殊環(huán)境”，要斥巨資建造專門的實驗室。俄羅斯對C-300導彈進行6個月的綜合試驗來確定其10年的貯存期；美國洛克希德·馬丁公司為“銅斑蛇”炮射激光制導武器量身定做的試驗箱可以提供溫度為85℃、濕度為85%的加速老化環(huán)境。美軍認為，如果固體發(fā)動機在其規(guī)定的極限高溫和極限低溫環(huán)境中各貯存了6個月后，仍能在地面試車中滿足性能要求的話，那么該型發(fā)動機的最低貯存期限可被認定為5年。
精心維護
導彈的“變質(zhì)”與保管
導彈為什么會“過期”？其實也不難理解，導彈不是個體單元，而是一個龐大而復雜的系統(tǒng)，其組成部分不乏金屬、塑料、橡膠等材質(zhì)做成的零部件，所以損壞、老化不可避免。
金屬在自然環(huán)境中會發(fā)生腐蝕，最常見的就是生銹。在焊接、鑄造這些復雜工藝中，也會產(chǎn)生一些持續(xù)作用的力。這些力和化學腐蝕協(xié)同作用，會加速金屬構(gòu)件損壞。
塑料、橡膠則會隨時間而發(fā)生老化。以橡膠為例，良好的橡膠彈性高、密封效果好，是防漏器材的重要材質(zhì)，但在鹽霧、微生物以及高溫的影響下，橡膠會逐步老化從而彈性變差。在導彈里，橡膠老化就會引起高壓容器漏氣、伺服機構(gòu)漏油、燃料箱漏液。
另外，在潮濕環(huán)境中（如地下洞庫、叢林和一些低緯度地區(qū)），裸露的導彈還容易霉變。彈體內(nèi)部的印刷電路板和彈上的光學儀器都會受到霉菌影響。
美國軍方的數(shù)據(jù)顯示，庫存狀態(tài)下，由環(huán)境造成的武器裝備損壞或失效比例占到60%。美國沿海基地的裝備故障中有52%是由環(huán)境效應引發(fā)失效產(chǎn)生的。再細分，由溫度引起的占40％，由振動引起的占27％，由濕度引起的占19％，由鹽霧、沙塵、沖擊等引起的占14％。
怎樣才能延長導彈的“保質(zhì)期”？
第一個辦法是改善貯存環(huán)境。既然把食品放進冰箱能延后食品變質(zhì)，那么改善貯存環(huán)境當然也可以使導彈“變質(zhì)”延后。導彈貯存環(huán)境可分為三類：原廠貯存、彈藥庫貯存和野戰(zhàn)貯存（換成巧克力來說，就是分別放在廠商倉庫、超市和消費者口袋里）。放在原廠的導彈有良好環(huán)境和大量專業(yè)人員保養(yǎng)，而普通彈藥庫和野戰(zhàn)環(huán)境則往往不利于導彈的貯存。例如某型設備在高原地區(qū)和寒冷地區(qū)可使用9年，到了溫度和濕度比較高的地方則只能使用2年。因此，延緩導彈老化的一項重要舉措就是隔絕不良環(huán)境，極致的做法是將導彈存放在密閉的貯運箱里，并在箱中充入高純度氮氣。我們現(xiàn)在能夠看到的形形色色的“彈艙”，最主要的用途就是貯存與發(fā)射。
第二個辦法是改善工藝。比如，為防止金屬腐蝕，導彈上的鋁制構(gòu)件和銅制構(gòu)件需要進行特殊處理。常溫或者低溫粘接工藝等新工藝的出現(xiàn)，能防止印刷電路板霉變，大幅延長導彈的貯存期。美軍早期裝備的“霍克”和“陶式”導彈的壽命僅有3至5年，引入新的工藝后，這兩種導彈的貯存期都達到了10年以上。
另外，檢測導彈雖有助于發(fā)現(xiàn)問題，但過度檢測也會嚴重影響設備壽命。例如某設備的工作壽命是200小時，出廠前已工作65小時,每次檢測需工作13.5小時，那檢測10次后設備的壽命就耗盡了。因此，耗時短、效率高的檢測方案也能延長導彈的貯存期。
寶刀不老
導彈的延壽與歸宿
“過期”的導彈真的就不能用了嗎？和“過期就得扔”的食品不一樣，導彈是由許多不同材質(zhì)的零部件組裝起來的。不同的零部件貯存期是不一樣的，那些貯存期較短的零件，就成了拉低全彈貯存期的短板。如果能定期對這些零件進行檢修和更換的話，導彈的貯存期就會相應增加。這些因素綜合，就形成了標定的貯存期和真實的使用壽命之間的差別。
以“海標槍”導彈為例，該彈于1973年裝備部隊。1982年英阿馬島沖突，英國海軍用該型導彈擊落了阿根廷軍方6架飛機。貯存期標定為8年的導彈為何在9年后仍具有不錯的作戰(zhàn)效能呢？
展開來看，從“海標槍”導彈主要零部件的貯存期就能發(fā)現(xiàn)原因。該彈的前彈身、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部件貯存期為15年，中彈身、后彈身、引信和戰(zhàn)斗部的貯存期為10年，而助推發(fā)動機、燃氣發(fā)生器等部件的壽命不足8年。可見，只要在適當?shù)臅r候更換超過貯存期的零部件，“海標槍”導彈是能夠有效服役10年的。
這種通過替換易壞零件、修修補補來逐步延長整個系統(tǒng)貯存期的做法，在上世紀50年代至70年代中期十分流行。但這種做法的缺點也很明顯：需要頻繁對導彈進行檢測，以保證能及時發(fā)現(xiàn)并更換狀態(tài)不佳的零部件。這大大增加了導彈的使用成本。
“海標槍”導彈每隔26個月就要進行一次規(guī)模比較大的檢修。裝在導彈上的點火器最多使用3年就需要換一個新的。如果把點火器從導彈上拆下來放到專門的地方妥善保管的話，可以存放6至7年。
所以，那個年代很多戰(zhàn)術導彈在平時都是散開存放的。那些不適合在導彈上長期放置的零部件被單獨存放在專用的箱子里，等輪到戰(zhàn)備值班的時候再安裝回彈體。這種情況代表了這一時期大多數(shù)戰(zhàn)術導彈的尷尬境遇：平時花大力氣保養(yǎng)，戰(zhàn)時預熱時間長，實在是難以讓人省心。
相比之下，俄羅斯C-300導彈“10年內(nèi)無需進行任何檢測”的設計是相當貼心的。從上世紀70年代開始，以C-300導彈為代表，可在很長時間內(nèi)保持戰(zhàn)備狀態(tài)的導彈迅速成為各個戰(zhàn)術導彈設計部門追求的目標。這些導彈可以在發(fā)射陣地上一站就是10年。在這10年中，導彈可以隨時進行發(fā)射。
“過期”的導彈去哪兒了？導彈超過了標定貯存期或因技術和政治原因提早結(jié)束貯存，都算“過期”了。這些導彈有的會被直接銷毀；經(jīng)檢測后確信還能用的，可超期服役；有的則把狀態(tài)尚好的零部件拆出來進行翻修；有些還會被賣給其他國家。
還有一些導彈則轉(zhuǎn)到新的崗位去發(fā)揮余熱：美國把退役的SM-75“雷神”導彈去掉彈頭，改造為運載火箭的第一級發(fā)動機使用，沒想到，后來陸陸續(xù)續(xù)發(fā)展出了20多個型號，形成了著名的“德爾塔”運載火箭家族。俄羅斯和烏克蘭把不再執(zhí)行戰(zhàn)備任務的SS-18“撒旦”洲際導彈也改造成了運載火箭，取名為“第聶伯”。這個由世界上最大的導彈改造而成的火箭從它原來駐守的地下發(fā)射井中發(fā)射，創(chuàng)造過一箭發(fā)射37顆衛(wèi)星的世界紀錄，可以說是名副其實的“老驥伏櫪，志在千里”。
（許騰、鄭鈮整理）
