武器“綠色制造”研究

■ 何澤文

武器“綠色制造”研究

■ 何澤文

武器彈藥制造中的環(huán)保技術(shù)，是綜合考慮環(huán)境因素和資源利用效率的現(xiàn)代裝備制造技術(shù)模式，要求最大限度地控制廢棄物和有害排放物的產(chǎn)生，以減少對空氣、土壤和水源等環(huán)境的負面影響，同時要求原材料和能源的利用率最高而損耗數(shù)量最低，從而提高研制活動的經(jīng)濟效益和社會效益。加強對武器彈藥制造中環(huán)保問題的研究并采取得力措施是貫徹落實我國“節(jié)能減排十二五規(guī)劃”的重要問題。

武器制造 環(huán)保問題 研究

一、引 言

戰(zhàn)爭中大量使用武器彈藥與重視環(huán)保問題，永遠是一種二律背反嗎？近百年不熄的戰(zhàn)火中，核武器、化學毒劑、生物戰(zhàn)劑、貧鈾彈藥、含鉛彈藥紛紛登場，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。如在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍使用的貧鈾彈爆炸后產(chǎn)生的細微顆粒將會長期破壞生態(tài)環(huán)境，導致受污染地區(qū)腫瘤、心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者增加，引起造血障礙、生育能力下降、生長發(fā)育遲緩等病癥。近幾十年來，隨著戰(zhàn)爭手段的極大增強和戰(zhàn)爭烈度的極大提升，武器的使用也到了人類自然和社會環(huán)境所難以承受的地步。因此現(xiàn)在國際上關(guān)于“綠色武器”，即對自然環(huán)境不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生污染，有利于環(huán)保和不破壞生態(tài)平衡的武器理念開始升溫，行動步伐也隨之加快。然而，武器對于環(huán)境的破壞并不僅限于它的使用，武器裝備在制造中對環(huán)境造成污染的現(xiàn)象也不可忽視。工業(yè)污染曾被人們列為造成環(huán)境污染的罪魁，而作為工業(yè)的重要組成部分——武器裝備制造業(yè)當然也難逃其咎。在這種背景下，所謂的“綠色武器”自然而然成為人們對武器發(fā)展的希冀與追求。近年來，外軍開始研發(fā)環(huán)保武器，我們應該給予理性分析和關(guān)注。環(huán)保武器理念升溫應當被視為一種文明的進步。我國新近制定的“節(jié)能減排十二五規(guī)劃”強調(diào)，要深入貫徹節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，堅持綠色發(fā)展和低碳發(fā)展，堅持把節(jié)能減排作為落實科學發(fā)展觀、加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的重要著力點，加快構(gòu)建資源節(jié)約、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式和消費模式，增強可持續(xù)發(fā)展能力。

二、從研制開始為綠色制造奠基

在彈藥制造過程中，設計是先導，設計人員的環(huán)境意識以及對環(huán)保知識的掌握程度直接決定了彈藥產(chǎn)品中使用環(huán)保技術(shù)的廣度和深度。因此，設計人員必須具備充足的與環(huán)保相關(guān)的知識。彈藥的環(huán)保設計是把產(chǎn)品從需求、設計、試制、生產(chǎn)、驗收、交付到回收再生整個壽命周期一起考慮的，是把產(chǎn)品、環(huán)境與人類在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)每一階段的相互影響一起考慮的。設計中應廣泛采用綠色材料、標準化和模塊化零部件或單元，充分考慮加工制造過程中的材料利用率。同時還必須考慮武器彈藥在交付乃至作戰(zhàn)訓練、儲存和壽命終止后，報廢、拆解不對環(huán)境造成負面影響，以及部分材料、零部件和設備能夠再生利用，減少不可再生資源和短缺資源的使用量，盡量采用各種替代物資和技術(shù)。

1．標準化、模塊化設計。隨著科學技術(shù)的進步，世界各國對彈藥的使用性能不斷提出更高的要求，彈藥更新?lián)Q代的周期越來越短。在彈藥研制中，為增強彈藥平臺的廣泛兼容性，盡量減少因技術(shù)升級而進行的車載武器的車體結(jié)構(gòu)適應性改造以及產(chǎn)生的不良后果，有效降低改裝成本，提高改裝的針對性和便捷性，有必要采用標準化、模塊化的設計。首先，總體結(jié)構(gòu)通過標準化、模塊化設計，可以采用功能多樣化與復合化的零件以及簡單的連接方法，使整體裝置的零件數(shù)量減少；可以合理地設計產(chǎn)品中零件、支撐、載荷的布置，確定適當?shù)恼w尺寸，提高材料利用率；可以使設計結(jié)構(gòu)符合工藝性與加工性，以減少加工過程中的材料損耗與能源消耗；可以使彈藥便于回收，實現(xiàn)資源的重復利用；可以使設計結(jié)構(gòu)便于維修，延長產(chǎn)品使用壽命。其次，彈藥設備通過標準化、模塊化設計可以有效地避免散件逐件裝配，從而減少制造污染和噪聲危害，提高工作效率和工作質(zhì)量，還可以使勞動量和資金的消耗大大減少。而且彈藥的標準化、模塊化設計，也較好地滿足了彈藥拆裝的互換要求，可以提高零部件的通用性和重復性，亦可以促進專業(yè)化生產(chǎn)。

2．并行設計。根據(jù)并行工程的思想，由設計者、制造者和環(huán)保工程師參與彈藥的初樣機設計、詳細設計和生產(chǎn)設計整個過程，通過相互協(xié)調(diào)，綜合考慮彈藥由初樣機設計到彈藥報廢的整個壽命周期中影響資源利用與環(huán)境污染的所有因素，優(yōu)化各個設計環(huán)節(jié)，減少產(chǎn)品生產(chǎn)的往復過程，提高整個制造系統(tǒng)的資源利用率，降低廢品率，節(jié)約資源。另外，還應綜合考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計、材料選擇、制造環(huán)境設計、工藝設計、回收處理設計等各個方面，實現(xiàn)并行環(huán)保設計。

3．網(wǎng)絡技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬公司兩部分。虛擬制造技術(shù)就是在真正產(chǎn)品生產(chǎn)之前，在虛擬制造環(huán)境下生成軟產(chǎn)品模型來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的真實樣品進行實驗，對其性能和可制造性進行預測和評估，從而減少損耗，降低成本。虛擬制造技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合就可根據(jù)市場需求，將產(chǎn)品所涉及的不同制造公司臨時組建成一個由計算機網(wǎng)絡聯(lián)系的虛擬工廠。各彈藥制造企業(yè)和設計院所可通過因特網(wǎng)建立制造資源信息網(wǎng)絡，通過虛擬制造進而實施“敏捷制造”。

三、選擇環(huán)保材料及設施和工藝

在選擇彈藥材料時，除注重使用性能，力求好用、適用、頂用、耐用外，還要求把握以下幾個原則：一是選用無毒無害材料，避免裝備從生產(chǎn)使用到報廢的各階段對人體健康造成危害和對環(huán)境造成污染。二是選用加工性能優(yōu)良的材料，以提高材料的使用率，降低生產(chǎn)過程的人力成本和能源消耗。三是選用可再生材料和便于回收的材料，減少資源消耗和永久廢料的形成。四是采用環(huán)保型涂裝房。環(huán)保型涂裝房內(nèi)的空氣溫度和濕度可自動控制，為車體涂裝提供適宜的環(huán)境條件，實現(xiàn)涂裝全天候作業(yè)。裝備涂裝工藝傳統(tǒng)上可分為鋼板預處理和二次除銹涂裝（如在涂裝房內(nèi)進行的彈藥電泳涂漆）。以上這些技術(shù)之所以都被歸于環(huán)保技術(shù)，是因為這些工藝和技術(shù)或減少了原材料和能源的耗用量，或可縮短開發(fā)周期、減少成本，而且有些工藝改進對環(huán)境還起到保護作用。同時，采用粉塵和漆霧分離技術(shù)，可以有效控制有機溶劑排放，實現(xiàn)環(huán)保型涂裝。五是采用環(huán)保加工工藝，加工過程中不采用任何冷卻液。干式加工簡化了工藝、減少了成本，而且消除了冷卻液所帶來的一系列問題，如廢液處理和排放等。

四、把好環(huán)保監(jiān)理關(guān)，軍代表“守土有責”

依據(jù)合同條款和國家有關(guān)規(guī)定，對彈藥研制生產(chǎn)中的質(zhì)量及其環(huán)保問題進行嚴格監(jiān)理控制，是軍代表應盡的職責。一是對材料的監(jiān)理控制。軍代表要從彈藥材料供應方進行控制，檢查材料供應方的資質(zhì)，檢查焊接材料生產(chǎn)單位有無國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢疫總局授予的合法供應資質(zhì)等情況；材料復驗情況，處理好材料復驗中裁機構(gòu)的關(guān)系，保證材料的供應、復驗符合國家、行業(yè)標準及圖樣規(guī)定的要求，在生產(chǎn)現(xiàn)場材料的管理、保管與發(fā)放使用/回收情況，保證材料有良好的追溯性，分清材料，批量使用。二是對加工環(huán)境的監(jiān)理控制。我室在深入貫徹落實科學發(fā)展觀過程中認識到，裝備又好又快發(fā)展，不僅限于裝備本身的性能、質(zhì)量滿足戰(zhàn)爭需要，“好”還應體現(xiàn)在盡可能對環(huán)境不造成破壞或盡可能使破壞減少到最小程度。因此，利用軍代表對彈藥全壽命監(jiān)督的有利條件，立足從每件事做起，把環(huán)保理念融入到具體工作中去。并采取多種舉措，促進和帶動企業(yè)在裝備研發(fā)試驗等項活動中增強環(huán)保意識。近年來，在參加裝備設計方案論證中，軍代表建議增加技術(shù)性能指標以外的環(huán)保指標要求。在裝備外表防護油漆和鍍膜涂料上，軍代表堅持采用經(jīng)環(huán)保認定的防腐涂料；在彈藥內(nèi)飾材料的選用和包裝箱等防護器具上，軍代表力促研制方采用符合環(huán)保要求的“綠色”包裝新材料；在裝備使用說明書等技術(shù)資料的編寫條款中、在裝備工具的配發(fā)中，軍代表力促體現(xiàn)環(huán)保內(nèi)容，以防止和最大限度地減少對環(huán)境的污染。在軍廠雙方研究確定裝備試驗方案時，軍代表充分考慮當?shù)氐沫h(huán)保要求，把環(huán)保寫入試驗規(guī)范。

五、用科技創(chuàng)新找出環(huán)保佳徑

在戰(zhàn)場上，彩色煙幕彈用途十分廣泛，包括定位空降區(qū)域、辨識友軍、暴露敵方目標以及通信聯(lián)絡等。彩色煙幕彈的工作原理是，當煙幕彈點燃時，顏料受熱氣化，溢出彈體后遇冷凝聚成彩色煙幕。傳統(tǒng)煙幕彈一般使用含硫燃料作為產(chǎn)熱劑使顏料氣化。這種含硫煙幕會對人產(chǎn)生強烈刺激，顏料的殘渣則會對環(huán)境造成危害。目前美軍所使用的M18系列煙幕彈共有綠、黃、紅、紫等顏色。美軍一直嘗試對彩色顏料進行改進，試圖找出可用于煙幕彈的低毒性顏料。

據(jù)美國《陸軍時報》日前報道，美陸軍已研制出改進型的環(huán)保彩色煙幕彈，采用了食糖配方來取代過去普遍使用的含硫配方。如今，以食糖為產(chǎn)熱成分的綠色和黃色煙幕彈已經(jīng)投入戰(zhàn)場使用。以食糖為發(fā)熱成分的煙幕彈在燃燒時產(chǎn)生的溫度略高于以硫為發(fā)熱成分的煙幕彈，顏料在高溫下分解，而不像原來那樣氣化后溢出。為使改進后的發(fā)煙成分有時間充分燃燒從而產(chǎn)生足夠煙幕，美軍正在嘗試用引線取代過去那種彈丸式點火系統(tǒng)。據(jù)稱，紫色煙幕彈已基本達到了軍用標準，但還須進一步測試與完善。

傳統(tǒng)子彈彈頭以鉛為主要材料，常規(guī)火藥也均富含鉛成分。別小看小小的子彈對環(huán)境的破壞力。美國每年僅新兵訓練就會打出上億發(fā)步槍子彈，雖然每發(fā)子彈含鉛量只有二三克，但日積月累，僅剛?cè)胛榈男卤湍馨褦?shù)百噸鉛撒在靶場。幾年前，美軍已研制出新型無鉛子彈。世界最大彈藥生產(chǎn)商、年產(chǎn)34億發(fā)子彈的阿連特公司，其研制的以鎢為彈頭主要材料的“綠色子彈”已批量生產(chǎn)，目前美軍已開始逐步用環(huán)保型子彈取代常規(guī)鉛制子彈來進行訓練。在炸藥方面，鉛污染極為嚴重的常規(guī)炸藥將被“綠色炸藥”所取代。2006年春，美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗所的爆炸物研究專家米?漢黃表示，他們新發(fā)明了一種以硝基四哇類化合物為基礎的“綠色炸藥”，從起爆雷管直至彈道導彈都能使用，有望為發(fā)展各類環(huán)保武器開辟道路。

除美國外，其他國家也在積極研發(fā)環(huán)保彈藥。在德國慕尼黑大學，德國軍方資助的一個科研小組，對大約50種有可能用做“綠色引信”的化學物質(zhì)進行了研究。其中一種“綠色炸藥”目前正在進行商業(yè)測試，有望今后2-5年內(nèi)投入使用。以色列軍事工業(yè)公司正在發(fā)展一種用于坦克炮的榴彈，以鋼制彈頭取代鉛彈頭，內(nèi)裝高能炸藥，提高了打擊混凝土目標的性能。英國航空航天系統(tǒng)公司（BAE）研制的“綠色武器”包括無鉛子彈、減排裝甲車、少毒素的武器以及可制成肥料的炸藥等。

結(jié)論

以上探討了所謂“綠色制造”，然而應該清醒地意識到，環(huán)保武器再環(huán)保也是武器，其殺傷性、破壞性依然存在。武器研制過程中的環(huán)保措施正如現(xiàn)在新能源汽車環(huán)保問題一樣，是相對概念，是相對于原來的工藝、技術(shù)基礎上的進步。但這種進步乃是我們建設創(chuàng)新型國家之必須。

（注：作者為總裝駐京某軍代室軍代表）