0 引　言

弹药是舰船的主要作战武器，舰船投射弹药可有效防护自己、杀伤敌人；弹药作为危险类物资，也会为舰船平台、驻舰人员和周围环境带来潜在安全风险。在实现弹药上舰方面，英国国防部的JSP 430《舰船安全管理系统和环境保护》规定了舰船平台安全性要求^[1]，JSP 520《弹药寿命周期安全和环境管理》提出了弹药安全性试验考核要求^[2]，JSP 862《国防部海军弹药规则》提出了上舰弹药管理与风险控制^[3]，英国DEF STAN 00-101《国防部舰船弹药安全设计标准》规定了弹药上舰的安全性要求与指导，通过评估弹药与舰船的安全耦合关系，采取必要的弹药存储、转运、维护和使用等安全性设计措施，可将弹药上舰的安全风险控制在可接受范围^[4]。

1 弹药分类与相容存储 1.1 弹药分类

英国国防部遵循联合国制定的危险物资分类，将弹药归类为1类危险物资，即爆炸物，并将弹药细分为6个危险子类（hazard division, HD）^[5]，其中HD 1.1是指有整体爆炸危险的物质和物品，如含有高爆炸药的精确制导炸弹；HD 1.2是指有迸射危险、但无整体爆炸危险的物质或物品，如30 mm炮弹，该类弹药与HD 1.1弹药混合存储时也可能发生整体爆炸，如“米兰”反坦克弹；HD 1.3是指有燃烧危险并兼有局部爆炸或迸射危险、但无整体爆炸危险的物质或物品，如“响尾蛇”火箭发动机；HD 1.4是指不出现重大危险的物质和物品；HD 1.5是指有整体爆炸危险的非常不敏感物质，此类弹药在足够大的激励下仍有整体爆炸危险；HD 1.6是指没有整体爆炸危险的极端不敏感物质。

1.2 弹药分组

为适应舰船作业空间受限、不同弹药需混合存储的实际需要，英国国防部又将弹药划分为13个弹药相容组别（compatibility group），其中，A组是指起爆物质，分类代号为1.1A；B组是含有爆炸性物质且不含有2种及以上有效保护特征的物品，分类代号有1.1B，1.2B和1.4B；C组是指推进剂、其他爆燃药剂或含有这类药剂的物品，分类代号有1.1C，1.2C，1.3C和1.4C；D组是指二级起爆物质、黑火药、含有二级起爆物质的物品，无引发装置和推进剂，或含有爆炸性物质和2种及以上有效保护装置的物品，分类代号有1.1D，1.2D，1.4D和1.5D；E组是指含有二级起爆物质的物品，无引发装置，带有推进剂（易燃或自燃液体除外），分类代号有1.1E，1.2E和1.4E；F组是指含有二级起爆物质的物品，带引发装置，分类代号有1.1F，1.2F，1.3F和1.4F；G组是指烟火物质或含有烟火物质的物品或既含有爆炸性物质又含有照明、燃烧、催泪或发烟物质的物品（水激活的物品或含有白磷、磷化物、易燃液体或胶体除外），分类代号有1.1G，1.2G，1.3G和1.4G；H组是指含白磷的弹药和爆炸物，分类代号为1.2H和1.3H；J组是指含有爆炸性物质和易燃液体或胶体的物品，分类代号有1.1J，1.2J和1.3J；K组是指含有毒化学品的弹药和爆炸物，分类代号有1.2K和1.3K；L组是指需要彼此隔离的不同种类爆炸性物质或含有爆炸性物质的危险物品，分类代号有1.1L，1.2L和1.3L；N组是指只含极其不敏感物质的弹药和爆炸物，分类代号为1.6N；S组是指无明显危险的弹药和爆炸物，分类代号为1.4S。

1.3 相容存储

英国国防部JSP 862指出，目前没有A组弹药和含有毒化学品的弹药上舰，并规定了不同组别弹药的存储相容性（见表1^[3]）。其中，√ 是指弹药可相容存储；1是指L组弹药仅允许与同种类弹药混合存储；2是指若N组弹药与C组、D组、E组弹药混合存储，则认为N组弹药已具有D组弹药的特征；3是指通过安全评估且获得授权后，G组弹药方可与C组、D组、E组、F组弹药混合存储；4是指若得到授权，J组弹药方可与C组、D组、E组、F组弹药混合存储；5是指通过安全评估且获得授权后，F组弹药方可与C组、D组、E组、F组弹药混合存储。

2 舰船通用环境

弹药上舰的安全性，与弹药自身特性、舰船平台环境及两者之间的耦合作用紧密相关。英国遵照北约的STANAG 4439《不敏感弹药介绍与评估》和AOP-39《不敏感弹药开发、评估与测试》等标准，将弹药在环境刺激作用下的反应烈度分为I 爆轰、II部分爆轰、III爆炸、IV爆燃、V燃烧和VI不反应，并对弹药提出了在不同环境刺激下的反应烈度要求^[6]；英国DEF STAN 00-101规定了海军舰船环境的通用要求和评估基准，把影响弹药上舰安全性的环境分为关键（刺激）环境和非关键环境，并对弹药的环境适应性和舰船的环境符合性提出了相应要求。

2.1 关键环境作用

无论是战时，还是和平时期的恐怖袭击，上舰弹药均存在遭受枪击、破片撞击、殉爆、快烤等关键破坏性作用的风险。英国DEF STAN 00-101规定，按照STANAG 4241进行弹药枪击试验，使用12.7 mm的M2穿甲弹对试样进行连续3次射击，以模拟弹药受到轻型武器攻击的反应^[7]；按照STANAG 4496进行弹药破片撞击试验，采用18.6 g带有锥角的圆柱钢破片以2 530 m/s的速度撞击试件，用于模拟弹药受到破片撞击的反应^[8]；按照STANAG 4396进行殉爆试验，受体弹药的反应烈度应至少比供体弹药低一级，且不应强于爆炸^[9]；用快烤试验模拟弹药在火灾中的反应，要求弹药的最终反应烈度不强于燃烧。

2.2 非关键环境作用

在气候环境方面，针对温湿度，英国DEF STAN 00-101规定上舰弹药应能适应−34℃～69℃的温度和100%～8% 的相对湿度，舰船弹库应提供15℃～32℃的温度和70%～30%的相对湿度，并按照DEF STAN 00-35《国防材料环境手册》进行试验；针对水作用，规定弹库的喷淋强度为15 min 280 L/(m²·h)、浸水强度为150 mm，甲板上浪强度为350 ms 70 kPa，15 ms 140 kPa；规定积冰强度为24 mm/h，120 kg/m²，要求位于上甲板的弹药应能够适应积冰作用、舰船具备25 mm/h除冰能力；针对温度冲击，考虑到弹库最低温度（15℃）和露天甲板高温（55℃），确定舰船的温度冲击值为3 min变化40℃，要求弹药经受该温度冲击后仍安全可用；规定水面舰船的内部大气压值为1 140 mbar、外部大气压值为1 060 mbar，要求弹药在该大气压范围内安全可用，并要求上舰弹药能够适应1 g/m²/d氯化钠沉降率，在慢烤作用下的反应烈度应不强于燃烧等。

在机械环境方面，规定水面扫雷舰及以上舰船按照DEF STAN 00-35进行振动试验和冲击试验，要求舰船提供不超过该规定的机械振动环境与冲击环境，上舰弹药在舰船日常振动作用、非接触式水下爆炸冲击后，应仍能够安全使用或可安全处置；上舰弹药在12 m意外跌落后不应有强烈反应，且可安全处置。

在电磁环境方面，北约STANAG 1307和STANAG 4234明确了舰船射频环境，并指出美国的HERO测试不足以覆盖英国的RN战舰和 AOR 级 RFA 携带的弹药；规定（消磁线圈）电磁环境的最大场强1600 A/m、变化率为1600 A/m/s；DEF STAN 59-411规定了舰船静电放电环境和试验。要求上舰弹药能适应上述电磁环境，通过DEF STAN 07-85和DEF STAN 08-124规定的测试。

3 弹库爆炸性气体环境

英国DEF STAN 00-101指出，大型弹库宜远离重要或人员密集舱室6 m以上，弹库舱壁应满足A60防火标准。英国《危险物质和爆炸物环境法规》引入了欧洲防爆标准ATEX（EU94/9/EC）《爆炸性大气环境标准》^[10]，要求在可能存在爆炸性或可燃性大气的环境中，只能使用不产生点燃源的电气设备，英国BS EN 60079-10《电气设备爆炸性气体环境-危险区域分类》规定了弹库危险环境分类。DEF STAN 00-101将舰船弹库分为2区防爆弹库和其他，并认为舰船在正常情况下不会产生由弹药引起的爆炸性大气环境，但在过失、事故或人为破坏等情况下，J组弹药含有的易燃液体或胶体存在产生爆炸性大气环境的风险，储运此类弹药的弹库应被划分为2区防爆弹库。

2区代表正常条件下不大可能产生爆炸性大气环境，即使产生也只存在很短时间的区域，2区防爆弹库可使用为0区、1区和2区设计的防爆电气设备。其中，0 区代表爆炸性大气环境连续或长期存在，应用于0区的防爆电气设备必须采用本质安全型防爆型式，并符合 IEC60079-11《爆炸性气体环境用电气设备 本质安全i》和BS EN50020《潜在爆炸性大气环境用电气设备 本质安全i》等标准要求；1 区代表正常条件下可能出现爆炸性大气环境的区域，设备可采用多种防爆型式，并符合IEC 60079-1（隔爆型d）、-2（正压型p）、-5（充砂型q）、-7（增安型e）、-11（本安型i） 或-18（浇封型m）等相应标准要求。此外，2区防爆弹库还可使用符合IEC 60079-14《n型电气设备》要求的防爆设备，这类设备在正常工作条件下不会成为点燃源。

4 弹药存储与转运 4.1 弹药在舰存储

弹药在舰上存储应采取必要的系固措施，以适应舰船在海洋环境中的振动、摇摆和冲击等机械作用。针对带有发动机的弹药，其系固应能防止弹药因发动机意外点火而冲出。弹库存放弹药时，其战斗部宜朝向舱壁，或相邻弹药的非爆炸物或发动机，以增加相邻弹药战斗部之间的距离，火箭发动机应存放在弹库泄压排气口附近。弹药混合存储时，HD 1.4类弹药可存放在HD 1.1类弹药和HD 1.2类弹药之间，在弹药发生意外爆炸事故时能起到一定的隔离作用。此外，在弹库消防要求方面，弹药在弹库的堆放高度应低于喷淋头至少300 mm，弹药与舱壁之间至少保持60 mm的距离。

4.2 弹药在舰转运

考虑到上舰弹药的12 m跌落试验评估要求和安全裕量，要求弹药上舰作业点不应高出水线9 m。除垂直发射导弹、箱装舰舰导弹、100 mm直径以上干扰弹外，其他弹药在舰上应有2条转运路线，各转运路线应尽可能直接、安全和独立。主要路线不应使用飞机升降机等专业功能设备，并不与飞机调运等作业相干扰。弹药升降设备应具有应急提升或降落弹药的应急措施，以便在动力部件发生故障时能保证弹药安全可控。

4.3 弹药储运设备

工作于2区防爆弹库和危险区域，以及转运J类弹药的设备，需满足防爆型式、防爆级别和温度组别等防爆要求与防护要求。在舰船设计阶段，若不能确定弹库存储弹药的特性，则建议将弹库电气设备的防爆级别确定为IIBT4，即IIB设备组别、允许的设备最高表面温度为135ºC^[4]。禁止易燃液体或气体（包括发动机尾气）管路、非弹药作业所需的液压系统、高压气体系统穿越弹库，易燃气体储存瓶应远离弹药至少6 m。弹库的液压动力设备应使用难燃液，减压阀的释放压力应排至弹库之外，控制气动设备的工作压力值，以降低气体喷射碎片带来的安全风险。

5 弹库消防措施

据英国试验统计，56种上舰弹药在快烤作用下的反应平均时间为3.3 min，有6种弹药的反应时间小于1 min，均值仅为44 s，弹药在意外火灾中允许的消防反应时间非常有限，需要弹库配置可靠的热、火、烟雾等感知能力和应急措施。

5.1 弹库险情感知

DEF STAN 00-101指出，舰船弹库内必须配备足够数量的温度传感器和烟雾传感器。舱顶面积不足12 m²的弹库应配置一套烟雾传感器，舱顶面积在12～25 m²之间的弹库应配置2套烟雾传感器。此外，舱顶面积每增加50 m²，弹库需增加一套烟雾传感器，每个烟雾传感器均应能触发声光报警。每个弹库应至少配置3个温度传感器，传感器的间距不宜超过9 m、传感器距舱壁不宜超过2 m。温度传感器可采用连续输出温度或设定报警温度（68℃）等2种工作模式，在感知到不小于25℃/s的温度变化率或68℃及以上温度时应可靠触发声光报警。

5.2 弹库消防喷淋

DEF STAN 00-101指出，舰船弹库内必须配置水喷淋系统，弹库喷淋头应能直接作用至鱼雷、深弹和制导武器等弹药的战斗部。若弹库的净爆炸量（NEQ）在5 000 kg以内，其喷淋系统的喷淋强度应不小于30 L/(min·m²)，若弹库的净爆炸量（NEQ）超过5 000 kg，喷淋强度应不小于40 L/(min·m²)。弹库喷淋系统从感知到险情到实施喷淋的响应门限值是20 s，响应目标值是不大于8 s。此外，弹库火势被控制后，仍需用冷却水继续冷却弹药至少30 min，以确保消除弹药含能材料已储存的热量。

6 结　语

一方面，弹药是含有高能材料和敏感元器件的危险类物资，舰船是穿梭于海洋之中的大型运动平台，弹药上舰势必会带来一定的安全风险；另一方面，海军的快速发展，需要更多种类的舰船携行更大数量的弹药。英国在实现弹药安全上舰方面具有相对成熟的技术与经验，分析英国如何确定弹药危险特性及分类、评估上舰弹药与舰船平台的耦合作用关系，研究其规定的弹药环境适应性要求和舰船环境符合性要求等，对我国弹药安全上舰工作具有一定的借鉴作用。