美军洲际弹道导弹抗核加固和生存性标准分析

美军洲际弹道导弹抗核加固和生存性标准分析邹细刚闫群章1美军洲际弹道导弹抗核加固及生存性相关标准简介20世纪80年代开始，美军在洲际弹道导弹武器装备采办过程中，实施全系统、全寿命的抗核加固工作，先后颁布了多项关于洲际弹道导弹抗核加固及生存性相关的标准文件，目前能查到的美军抗核加固及生存性相关的标准主要包括：指导全武器系统、全寿命周期开展抗核加固工作的顶层标准；规范和指导抗核武器效应设计、试验、验证的技术标准；规范和指导抗核加固工作相关技术文件编写的指导性标准。目前能查询到的抗核加固相关标准共11项，具体明细见表1。其中前两项为现行有效标准，其余标准均已经废止或被其他标准取代。表1美军抗核加固及生存性相关的标准序号标准编号颁布日期标准名称是否现行有效1MIL-STD-1766B19940909NUCLEARHARDNESSANDSURVIVABILITYPROGRAMREQUIREMENTSFORICBMWEAPONSYSTEMS（洲际弹道导弹武器系统抗核加固和生存性工作要求）有效2UFC3-340-07AN20050301HARDNESSVERIFICATION:DESIGNINGFACILITIESTORESISTNUCLEARWEAPONEFFECTS（抗核武器效应设计技术：加固验证）有效3TM5-858-6198408DESIGNINGFACILITIESTORESISTNUCLEARWEAPONEFFECTSHARDNESSVERIFICATION（抗核武器效应设计技术：加固验证）废止4DI-ENVR-8026619861201NUCLEARHARDNESSANDSURVIVABILITYDESIGNANALYSISREPORT（抗核加固和生存性设计分析报告）废止5DI-ENVR-8026719861201NUCLEARHARDNESSANDSURVIVABILITYTRADESTUDYREPORT(CANCPERDOD5010.12-L)（抗核加固和生存性权衡研究报告）废止6DI-ILSS-81161A19920923LSA-046,NUCLEARHARDNESSCRITICALITEMSUMMARY（抗核加固关键产品汇总）废止7DI-M-30412A19830120HARDNESSDATAMANUALMAINTENANCEDOCUMENT(SUPERSEDEDBYDI-MGMT-81297)(加固文档手册维护文档)废止8DI-R-1763A19831101NUCLEARHARDNESSMAINTENANCE/SURVEILLANCEPLAN(SUPERSEDEDBYDI-NUOR-81025)（抗核加固维修/监督计划）废止9DI-S-30553A19810323NUCLEARHARDNESSANDSURVIVABILITYPROGRAMPLAN(SUPERSEDEDBYDI-ENVR-80262,DI-ENVR-80263,DI-ENVR-80264,DI-ENVR#5012（抗核加固和生存性工作计划）废止10DI-S-363019810323NUCLEARHARDNESSMAINTENANCEANDSURVEILLANCEPROGRAMPLAN(CANCPERDOD5010.12-L)（抗核加固维修和监督工作计划）废止11DI-T-545619760806HARDNESSASSURANCEPROGRAMPLAN(HAPP)(CANCPERDOD5010.12-L)（加固保证工作计划）废止a)指导全武器系统、全寿命周期开展抗核加固工作的标准MIL-STD-1766B《洲际弹道导弹武器系统抗核加固和生存性工作要求》于1994年9月发1布，该标准对洲际弹道导弹武器系统方案探索/定义阶段、演示/确认阶段、工程研制/制造、生产和部署、使用和保障等阶段的抗核加固和生存性工作做了明确规定。与美军在1986年发布的DOD-STD-1766A《洲际弹道导弹武器系统抗核加固和生存性工作要求》相比，MIL-STD-1766B更加完善了全系统、全寿命的抗核加固和生存性工作机制，涵盖了武器系统设施、不动产中安装的设备、装配和检验中安装的硬件以及维修保障设备的抗核加固工作要求。同时对非研制产品和政府提供的设备，特别是商用产品的抗核加固及生存性提出了工作要求。对承包商、实施司令部、保障和使用司令部都提出了明确的抗核加固和生存性职责，覆盖了所有构成整个武器系统技术活动的抗核加固和生存性工作要求。b)规范和指导抗核武器效应设计、试验、验证的技术手册TM5-858系列技术手册主要规定了系统、结构、机械、电气和试验技术人员应遵循的准则，用于指导工程技术人员开展抗核加固设计、验证工作。TM5-858系列标准主要包括：1)TM5-858-1设施系统工程（FacilitiesSystemEngineering）；2)TM5-858-2武器效应（WeaponEffects）；3)TM5-858-3结构（Structures）；4）TM5-858-4震动隔离系统（ShockIsolationSystems）；5)TM5-858-5充气保护装置、紧固件、渗透防护，电涌防护装置，电磁脉冲防护装置（AirEntrainment,Fasteners,PenetrationProtection,Hydraulic-SurgeProtectiveDevices,EMPProtectiveDevices）；6）TM5-858-6加固验证（HardnessVerification）；7）TM5-858-7设施保障系统（FacilitySupportSystem）；8）TM5-858-8图解示例（IllustrativeExamples）。目前能查询到的TM5-858-6《抗核武器效应设计技术加固验证》规定了验证加固技术的方法手段，包括物理方法和数学仿真方法，并给出了一系列的试验、评估技术。TM5-858《抗核武器效应设计技术》已经被UFC3-340取代，国内还查询不到UFC3-340。c)规范和指导抗核加固工作相关技术文件编写的标准表1中的后八项标准是相关技术资料编写指导性文件,主要包括《抗核加固和生存性设计分析报告》、《抗核加固和生存性权衡研究报告》、《抗核加固关键产品汇总》、《加固资料手册维护文档》、《抗核加固维修/监督计划》、《抗核加固和生存性工作计划》、《抗核加固维修/监督大纲计划》、《加固保证大纲计划》等资料项目说明，这些标准描述了所规定文档的标题、编写目的、编写结构等，用于指导相关文档的编写。2随着技术的发展和MIL-STD-1766B《洲际弹道导弹武器系统抗核加固和生存性工作要求》的修订，这八项标准都已经作废或者已经修订。从MIL-STD-1766B的内容来看，现在要求提交的文件资料主要包括抗核加固和生存性工作计划、抗核加固和生存设计分析报告、技术研究报告/服务、试验计划和程序、试验/检验报告等，其对应的资料项目说明分别是：DI-ENVR-80262A、DI-ENVR-80266A、DI-MISC-80508、DI-NDTI-80808、DI-NDTI-80809A等相关标准。目前这些标准在国内尚未查到，在此不作过多的分析。2MIL-STD-1766B简介MIL-STD-1766B贯彻美军装备采办全系统、全寿命管理的思想，对装备采办各阶段的抗核加固工作进行了详细规定。标准主要由范围、引用文件、定义、一般要求、详细要求、说明事项等8部分组成，标准的总体框架见图1。标准规定的主要内容包括：a)系统寿命周期抗核加固和生存性要求。规定了系统寿命周期各阶段涉及的各种承包商的抗核加固和生存性工作职责；b)各种硬件的抗核加固和生存性要求。规定了洲际弹道导弹武器系统中采用的各种硬件的抗核加固和生存性要求，包括商用硬件；c)抗核加固和生存性工作项目要求。规定了系统寿命周期各阶段的抗核加固工作程序和工作项目；d)加固权衡研究、加固分析与加固试验要求。3MIL-STD-1766B的特点分析MIL-STD-1766B是DOD-STD-1766A的修订版本，在吸收应用DOD-STD-1766A采办洲际弹道导弹经验、教训的基础上，进行了全面扩展和修改。其主要特点如下：a)提出了针对全武器系统、全寿命的抗核加固和生存性要求，体现了全系统、全寿命的抗核加固工作思路DOD-STD-1766A主要规定了武器系统工程研制与制造阶段（EMD）的抗核加固工作，而MIL-STD-1766B对装备采办从方案探索/定义、演示/确认、工程研制与制造、生产和部署、使用与保障等全寿命各阶段都提出了明确的抗核加固和生存性工作要求，并明确了军方（实施司令部（系统项目办公室）、保障司令部、使用司令部）和各种承包商（航空航天飞行器设备/保障设备承包商、系统保障/集成承包商、设施构建和工程承包商、设施建造承包商）在武器系统寿命各阶段的抗核加固和生存性工作的职责和要求。与前一版相比，增加了使用与维护阶段的抗核加固工作，突出了抗核加固性能的维修与维护。3MIL-STD-1766B总体框架1范围2引用文件3定义4一般要求5详细要求6说明事项7附录8表格规定标准的目的、内容和适用范围规定标准引用的文件及该标准与其他文件、标准的关系以附录的形式规定相关的术语及定义规定承包商对该标准进行剪裁的一般要求5.1系统寿命周期抗核加固和生存性要求5.2各种硬件的抗核加固要求5.3抗核加固和生存性工作要求5.4加固权衡研究、分析和试验要求规定系统寿命周期各阶段涉及的各种承包商及其在每阶段的抗核加固和生存性职责规定洲际弹道导弹武器系统中采用的各种硬件的抗核加固和生存性要求，包括商用硬件规定与洲际弹道导弹武器系统寿命周期相关的所有抗核加固和生存性工作项目。并规定了适用于每阶段各种承包商及武器系统采用的各种硬件的工作项目,同时还明确了合同应用的剪裁指南规定支持完成规定的抗核加固和生存性工作要求的工作项目所进行的加固权衡研究、加固分析和试验三项支持活动的要求说明了标准的用途、规定相关资料的要求及标准的剪裁指南附录A定义附录B抗核加固和生存性工作流程图概览附录C系统项目办公室编制有关工作计划和资料要求的指南附录D半导体器件辐射试验管理计划5-1抗核加固和生存性工作一览表5-2典型抗核加固和生存性工作适用性（航空航天飞行器设备/保障设备）5-3典型抗核加固和生存性工作适用性（其他承包商）图1MIL-STD-1766B的总体框架与内容b)明确了各种硬件的抗核加固和生存性工作要求，体现了全面加固的工作思想4MIL-STD-1766B标准在强化研制产品的抗核加固要求的同时，增加了非研制硬件产品的抗核加固和生存性要求。将非研制产品细分为无需改进的商用非研制产品、需改进的商用非研制产品、无需改进的军用非研制产品、需改进的军用非研制产品、政府提供设备、设施/不动产中安装的设备、装备与检验安装设备等，并针对各种非研制产品的特点提出了具体明确的抗核加固工作要求。c)细化了军方的抗核加固和生存性工作的职责分工，体现了军方在武器系统采办中实施抗核加固工作的主导地位和作用MIL-STD-1766B除了对承包商提出了要求外，还明确了实施司令部（系统项目办公室）、保障司令部、使用司令部等军方部门在装备采办中的抗核加固和生存性工作技术活动，体现了军方在武器装备采办中的主导作用和监控职能，覆盖了所有构成整个武器系统技术活动的抗核加固和生存性工作要求。d)提出了明确的抗核加固和生存性工作项目要求以及合同应用的剪裁原则与指南，具有较强的指导性和可操作性MIL-STD-1766B规定了洲际弹道导弹武器系统寿命周期中所有的抗核加固和生存性工作项目，主要包括抗核加固生存性工作项目的确定、武器系统规范中加固要求的确定与分配、武器系统各组成要素加固要求的确定、武器系统各要素的加固设计、武器系统要素加固评价、系统级的加固评价、生产和使用阶段的抗核加固工作项目等。此外，还规定了适用于每个阶段各种承包商及构成武器系统各种硬件的工作项目，并明确了工作项目剪裁的原则和要求，为各承包商在各种硬件产