翟浩龍，崔曉萍

(武警工程大學(xué) 裝備管理與保障學(xué)院， 西安 710086)

防暴彈藥不是以大規(guī)模殺傷人員、武器裝備和基礎(chǔ)設(shè)施為目的，而是通過(guò)物理、化學(xué)、生物等有效的作用方式使目標(biāo)人員降低/失去作戰(zhàn)能力[1]，使對(duì)方武器裝備及基礎(chǔ)設(shè)施不能發(fā)揮正常作用，從而順利實(shí)現(xiàn)阻止和限制其行動(dòng)或反抗的效果，在任何情況下應(yīng)用，都不能對(duì)人體產(chǎn)生不可逆的生理或心理傷害，所以安全性是防暴彈藥應(yīng)用過(guò)程中的最基本的要求[2]，但是從實(shí)際運(yùn)用來(lái)看，其使用安全性依然面臨各種風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)[3]。此外，防暴彈藥安全性的研究成果還能應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：1)有助于防暴彈藥的設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化改進(jìn)；2)有助于指導(dǎo)作戰(zhàn)人員合理使用防暴彈藥，充分發(fā)揮其效能；3)有助于完成戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)防護(hù)技術(shù)研究；因此，防暴彈藥安全性研究、評(píng)估的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性是實(shí)現(xiàn)非致命武器裝備創(chuàng)新發(fā)展、精準(zhǔn)裝配、有效使用的重要基礎(chǔ)，對(duì)充分發(fā)揮防暴武器裝備的戰(zhàn)術(shù)性能、提高處置能力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[4]。綜上，本文主要對(duì)防暴彈藥任務(wù)安全性研究情況進(jìn)行了綜述，以期推動(dòng)防暴彈藥任務(wù)安全性能的改進(jìn)和提高，為下步防暴彈藥安全性的深入研究提供參考與借鑒。

1 彈藥安全性研究的標(biāo)準(zhǔn)以及影響因素

1.1 國(guó)外彈藥安全性研究的標(biāo)準(zhǔn)

1982年，美國(guó)國(guó)防部頒布了世界上第一個(gè)彈藥安全性軍用標(biāo)準(zhǔn) DOD—STD—2015海軍)《非核彈藥危險(xiǎn)性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》，經(jīng)過(guò)多次修訂后于2011年頒布了三軍通用的MIL—STD—2015D。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了彈藥安全性考核試驗(yàn)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目包括4項(xiàng)基本安全性試驗(yàn)(28 d溫濕度、振動(dòng)、4 d溫濕度、12 m安全跌落)、6項(xiàng)不敏感性考核試驗(yàn)(慢速烤燃、快速烤燃、子彈撞擊、破片撞擊、射流沖擊、殉爆)和42項(xiàng)附加安全性試驗(yàn)(加速度、意外投彈、電磁干擾、電磁輻射、閃電、X射線、太陽(yáng)輻射、毒性等)[5]。1998 年，北約發(fā)布了北約 IM 通用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議STANAG4439，即《引入、評(píng)估和試驗(yàn)鈍感彈藥的政策》，2009年和2010年又先后兩次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更新，目前執(zhí)行的是 STANAG4439( 第3版)。該標(biāo)準(zhǔn)分析了戰(zhàn)斗部可能遭遇的典型危險(xiǎn)性并制定了相關(guān)的模擬刺激，如表1所示。此外，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和意大利等國(guó)家也制定了彈藥安全性試驗(yàn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系，適用范圍包括所有非核彈藥、彈藥分系統(tǒng) (如戰(zhàn)斗部、引信、發(fā)射 裝置、推進(jìn)裝置、安全和解保裝置等)和其他爆炸裝置。

表1 STANAG中規(guī)定典型危險(xiǎn)性和相關(guān)模擬刺激

1.2 彈藥安全性影響因素

國(guó)外研究表明，就彈藥自身而言，影響彈藥安全性的因素主要包括炸藥裝藥、彈體結(jié)構(gòu)和包裝防護(hù)結(jié)構(gòu)。其中，炸藥裝藥是影響彈藥安全性的根本因素，分析彈體結(jié)構(gòu)及包裝防護(hù)結(jié)構(gòu)最終都將歸結(jié)為炸藥裝藥的安定性方面。彈藥安全性影響因素見(jiàn)表2[6]。

表2 彈藥安全性影響因素

2 防暴彈藥安全性研究的內(nèi)容以及任務(wù)安全性的研究現(xiàn)狀

2.1 防暴彈藥安全性研究的內(nèi)容

對(duì)于防暴彈藥安全性的研究，同樣需要在其設(shè)計(jì)、論證、制造、使用、儲(chǔ)存、報(bào)廢的全壽命過(guò)程中，開(kāi)展全面地安全性工程設(shè)計(jì)與分析，從本質(zhì)上降低防暴彈藥的安全性風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。對(duì)新研發(fā)的防暴彈藥都要進(jìn)行高溫、低溫、振動(dòng)、跌落、浸水、儲(chǔ)存壽命等性能試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)藥劑還要進(jìn)行安定性測(cè)試，產(chǎn)品測(cè)試合格，經(jīng)部隊(duì)試用后，才可實(shí)現(xiàn)大量產(chǎn)品化[7]。通常對(duì)防暴彈藥安全性的研究主要包括固有安全性研究和使用安全性研究2個(gè)方面[8]，其內(nèi)容如圖1所示。其中，固有安全性包括設(shè)計(jì)安全性和制造安全性；使用安全性包括任務(wù)安全性、維護(hù)安全性、改進(jìn)安全性和報(bào)廢安全性，當(dāng)然，使用人的無(wú)差錯(cuò)作業(yè)能力是彈藥使用安全性的保證(因人為差錯(cuò)引起的安全問(wèn)題不在本文的考慮范圍)。防暴彈藥作為非致命性武器的重要組成部分，其自身所含的炸藥裝藥遠(yuǎn)低于殺傷類(lèi)彈藥，其設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、改進(jìn)以及報(bào)廢等階段所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低，所以對(duì)其安全性的研究應(yīng)更多的是側(cè)重于其使用過(guò)程中打擊能量的有效控制方面的探索，主要解決其作用的有效范圍和效應(yīng)的準(zhǔn)確控制方面的問(wèn)題。

圖1 防暴彈藥安全性?xún)?nèi)容框圖

2.2 防暴彈藥任務(wù)安全性研究現(xiàn)狀

防暴彈藥任務(wù)安全性研究與其研發(fā)設(shè)計(jì)同步，防暴彈藥在投入使用之前，需要對(duì)其各項(xiàng)戰(zhàn)技指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，所以對(duì)其安全性的研究都要有效結(jié)合其相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。某型爆震彈主要戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)如表3所示，其中明確了該類(lèi)彈藥爆炸過(guò)程中具體發(fā)光強(qiáng)度、聲強(qiáng)、延遲時(shí)間、安全距離等具體參數(shù)，這些參數(shù)為彈藥的安全使用提供參考。但是對(duì)于防暴彈藥任務(wù)安全性的研究并不是簡(jiǎn)單獲取這些參數(shù)，任何一款防暴彈藥在列裝部隊(duì)之前都要通過(guò)嚴(yán)格的論證、研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)，相關(guān)戰(zhàn)技指標(biāo)都已在使用說(shuō)明書(shū)中備注明確，但是在實(shí)戰(zhàn)過(guò)程中卻依然存在過(guò)度傷害等安全性問(wèn)題發(fā)生，Rohini等[9]通過(guò)分析1990年1月1日至2015年3月15日期間有記錄在案的全球范圍內(nèi)處置群體性事件中催淚彈的使用情況，并對(duì)任務(wù)處置中造成的損傷、永久性殘疾和死亡等情況進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)估，研究表明，這些防暴彈藥使用過(guò)程存在較大安全隱患，導(dǎo)致了不必要的致殘率和致死率。所以對(duì)防暴彈藥任務(wù)安全性的研究是一個(gè)迫切需要加以重視的環(huán)節(jié)。縱觀現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)防暴彈藥任務(wù)安全性的研究現(xiàn)狀，主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)：

表3 主要戰(zhàn)技指標(biāo)

1) 基于理論研究方面。防暴彈藥任務(wù)安全性研究涉及煙火學(xué)、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)學(xué)科，加之其致傷機(jī)理不同、使用場(chǎng)景不同，所以對(duì)其安全性的研究需要從相關(guān)理論的研究著手。郭三學(xué)等[10]針對(duì)爆震彈爆炸產(chǎn)生的破片可能會(huì)對(duì)有生目標(biāo)造成致命性傷害這一實(shí)際，主要通過(guò)箱體實(shí)驗(yàn)和高速攝影測(cè)試分析了破片的數(shù)量和質(zhì)量分布及對(duì)有生目標(biāo)的效應(yīng)，建立了破片速度衰減方程，確定了爆震彈的安全半徑，結(jié)果為爆震彈的設(shè)計(jì)改進(jìn)和安全效應(yīng)評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)；蔣賢沛等[11]針對(duì)爆震彈使用過(guò)程中的強(qiáng)聲帶來(lái)的安全性的問(wèn)題，結(jié)合強(qiáng)聲類(lèi)防暴彈的作用機(jī)理，分析了影響其作戰(zhàn)效能的因素，建立以使用安全性為核心的效能評(píng)估指標(biāo)體系，通過(guò)直覺(jué)模糊綜合評(píng)判改進(jìn)傳統(tǒng)評(píng)判方式，其評(píng)價(jià)理論對(duì)非致命武器效能的安全評(píng)估具有可行性；針對(duì)爆炸類(lèi)防暴彈藥爆炸沖擊波可能對(duì)目標(biāo)造成致命傷害，郭三學(xué)[12]以某型閃光爆震彈為研究對(duì)象，建立了沖擊波超壓方程，分析了沖擊波超壓效應(yīng)，確定了沖擊波超壓對(duì)目標(biāo)的作用半徑，為閃光爆震彈的安全性應(yīng)用提供了確切的技術(shù)參數(shù)；羅雷等[13]利用最小自由能法計(jì)算出某型防暴彈裝藥爆炸產(chǎn)物的平衡組分，利用蓋斯定律計(jì)算出防暴彈裝藥的定容爆熱，利用沖擊波超壓經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出固定藥量的沖擊波超壓隨距爆心距離R的變化曲線，對(duì)防暴彈微量裝藥近距離爆炸的安全性研究提供了研究方法。張振中等[14]以粒子的光散射理論為基礎(chǔ)，研究催淚彈煙幕粒子粒徑濃度的測(cè)量方法，研制了催淚彈煙幕粒子實(shí)驗(yàn)室生成與采集系統(tǒng)；基于激光彩虹原理，搭建了小粒子折射率測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量了典型激光波長(zhǎng)下催淚彈煙幕粒子的折射率，為煙幕粒子的全散射法粒度測(cè)量提供較為準(zhǔn)確的參數(shù)，并結(jié)合人體最大的生理耐受極限，為該類(lèi)防暴彈藥任務(wù)安全性的判斷提供了理論依據(jù)；朱文坤等[15]通過(guò)對(duì)爆炸式催淚彈非致命效應(yīng)各影響因素的研究，對(duì)爆炸式催淚彈的任務(wù)中安全性能進(jìn)行了綜合評(píng)估，提出了對(duì)爆炸式催淚彈任務(wù)安全性評(píng)價(jià)的方法，建立了以安全性為核心的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為爆炸式催淚彈的安全使用及優(yōu)化改進(jìn)提供參考；王眾北等[16]提出了非致命防暴彈彈體材料的評(píng)價(jià)方法，建立了以安全性為中心的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用數(shù)學(xué)建模的方法對(duì)其進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià)，為非致命防暴彈彈體材料的優(yōu)化與改進(jìn)提供參考；美國(guó)新罕布什爾大學(xué)在防暴彈藥安全性研究方面，主要加強(qiáng)了對(duì)人體皮膚、肌肉、脂肪和骨骼等相關(guān)耐受能力的研究[17],給出了不同層次的安全標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)；王登高等[18]圍繞人體可能遭受防暴武器帶來(lái)的損傷等級(jí)，主要從聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、痛覺(jué)等醫(yī)學(xué)角度就可逆性損傷的閾值進(jìn)行了研究；研究表明，就閃光彈帶來(lái)的強(qiáng)光輻射，眼睛能承受的可見(jiàn)光的最大亮度值約為106 cd/cm2,若超過(guò)此值，人眼的視網(wǎng)膜就會(huì)受到損傷；當(dāng)遭受爆震彈產(chǎn)生的噪聲品級(jí)L>120 dB，就必須考慮內(nèi)耳可能遭受的永久性損傷；就爆炸破片、動(dòng)能彈等對(duì)人體的痛覺(jué)效應(yīng)，其動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)為78.4 J,動(dòng)能大于78.4 J就能使人致命，其比動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)人員通過(guò)對(duì)創(chuàng)傷彈道學(xué)的研究，提出擦傷皮膚的最小比動(dòng)能e1=9.8 J/cm2，若比動(dòng)能大于9.8 J/cm2，則存在致命風(fēng)險(xiǎn)[1]。

2) 基于試驗(yàn)測(cè)試方面。防暴彈藥任務(wù)安全性研究的試驗(yàn)測(cè)試主要分為三類(lèi)：

一是仿真實(shí)驗(yàn)，這類(lèi)試驗(yàn)主要是根據(jù)彈藥的殺傷機(jī)理，建立數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿真試驗(yàn)，對(duì)其致傷半徑和殺傷系數(shù)等給出理論數(shù)據(jù)，對(duì)其安全性做出初步判斷；黃東等[19]采用數(shù)值模擬的研究方法對(duì)防暴動(dòng)能彈侵徹靶板的過(guò)程進(jìn)行模擬,并通過(guò)改變防暴動(dòng)能彈參數(shù)的方法建立多個(gè)模型,分析比較各模型的計(jì)算結(jié)果,得出防暴動(dòng)能彈碰撞速度和入射角度2個(gè)參數(shù)對(duì)侵徹性能的影響，并通過(guò)了驗(yàn)證，從而為提升防暴動(dòng)能彈安全性提供了參考；李青等[20]基于外彈道理論，建立了催淚子母彈子彈運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。仿真表明，提出的體積作用效能評(píng)估方法具有原理簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，可操作性強(qiáng)，適用性高的特點(diǎn)，研究工作為催淚子母彈作戰(zhàn)運(yùn)用及安全性能優(yōu)化提供了科學(xué)指導(dǎo)；商保利等[21]通過(guò)建立了破片運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)防暴彈破片非殺傷效應(yīng)進(jìn)行了研究，通過(guò)分析對(duì)比不同材料的屬性初步擬定材料的預(yù)選方案，最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，為選擇合適的彈體材料提升安全性能提供參考；秦華楊等[22]基于多物質(zhì)的ALE有限元法，運(yùn)用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA，對(duì)閃光爆震彈沖擊波效應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)閃光爆震彈的任務(wù)安全性進(jìn)行仿真評(píng)估，得到了閃光爆震彈沖擊波超壓隨距離的衰減規(guī)律，并提出了閃光爆震彈的沖擊波安全半徑的理論分析方法；王志剛等[23]根據(jù)爆炸式催淚彈氣溶膠煙霧擴(kuò)散特征，應(yīng)用重氣和非重氣擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算虛源點(diǎn)，將兩種模型有效結(jié)合起來(lái)，對(duì)氣溶膠煙霧擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行分析研究，得到氣溶膠煙霧擴(kuò)散半徑、濃度變化規(guī)律以及單枚催淚彈有效作用區(qū)域，為提升催淚彈的任務(wù)安全性提供了參數(shù)依據(jù)；張國(guó)強(qiáng)等[24]依據(jù)LS-DYNA結(jié)構(gòu)非線性分析工具，結(jié)合爆炸沖擊波超壓的致傷效應(yīng)理論，建立了相應(yīng)的仿真模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得到了致傷半徑，結(jié)果表明，利用仿真數(shù)據(jù)可以計(jì)算出沖擊波超壓對(duì)人員致傷安全半徑，并具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

二是實(shí)彈測(cè)試試驗(yàn)，通過(guò)建立相關(guān)試驗(yàn)平臺(tái)，主要對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來(lái)的防暴彈藥進(jìn)行的基本性能和相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)，通過(guò)分析比對(duì)各種環(huán)境下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其任務(wù)安全性作出客觀評(píng)價(jià)，并得出具體安全參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果對(duì)防暴彈藥設(shè)計(jì)和改進(jìn)其任務(wù)安全性能提供參考。馬志偉等[25]圍繞霰彈對(duì)人體殺傷效應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，通過(guò)建立霰彈射擊平臺(tái)，選用肥皂模擬肌體組織，進(jìn)行了不同霰彈在不同射擊距離上的終點(diǎn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，確保彈體的侵徹威力均在設(shè)定的范圍之內(nèi)，既對(duì)有生目標(biāo)造成一定的傷害，又不會(huì)造成永久性的創(chuàng)傷或死亡，確保準(zhǔn)確掌握柔性防暴彈的致傷威力，提升其任務(wù)安全性能，蒲利森等[26]進(jìn)行了實(shí)彈射擊生物試驗(yàn)，并對(duì)試后生物進(jìn)行了活體解剖和傷情分類(lèi)，分析了不同條件下的此類(lèi)彈藥對(duì)人體的致傷威力特性，對(duì)其使用過(guò)程中的安全射程以及需應(yīng)規(guī)避部位給出了具體參考數(shù)據(jù)；西里爾·羅比等[27]依據(jù)國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)最近出版的評(píng)估動(dòng)能彈對(duì)胸部或頭部非穿透性撞擊的一些標(biāo)準(zhǔn)文件，結(jié)合彈藥射向目標(biāo)過(guò)程的動(dòng)態(tài)物理參數(shù)，能有效判斷其對(duì)目標(biāo)的打擊程度，提出了一種實(shí)驗(yàn)裝置，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以便與其他防暴動(dòng)能彈進(jìn)行比較，增強(qiáng)了對(duì)動(dòng)能彈使用安全的可控性。祁偉等[28]提出一種利用假人進(jìn)行非致命動(dòng)能沖擊響應(yīng)測(cè)試的方法，使用Hybrid Ⅲ第50百分位國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)假人進(jìn)行測(cè)試，分別用兩種不同的非致命動(dòng)能武器及彈藥在6種距離對(duì)其胸部進(jìn)行射擊，通過(guò)Hybrid Ⅲ假人內(nèi)置傳感器記錄沖擊過(guò)程中假人胸部的沖擊響應(yīng)，有效獲得用于評(píng)價(jià)假人胸部力學(xué)響應(yīng)的加速度、位移、動(dòng)能等數(shù)據(jù)，該方法與傳統(tǒng)的使用肥皂、明膠和松木 靶板進(jìn)行測(cè)試相比，結(jié)果更加精確、可信，而且避免了目前尸體、動(dòng)物等實(shí)驗(yàn)所存在的局限性，能應(yīng)用于絕大多數(shù)非致命動(dòng)能武器安全性的研究方面，因此，具有很好的通用性、重復(fù)性及軍事應(yīng)用價(jià)值。

三是使用環(huán)境試驗(yàn)，也稱(chēng)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，這類(lèi)數(shù)據(jù)來(lái)源于一線任務(wù)處置現(xiàn)場(chǎng)，一般包含在各種環(huán)境條件下使用防暴彈藥的效能情況，相關(guān)數(shù)據(jù)一般體現(xiàn)在使用防暴彈藥的案例報(bào)告當(dāng)中，這些數(shù)據(jù)一般沒(méi)有全面的報(bào)道，所以獲取相對(duì)難度較大,但是這些案例報(bào)告中包含防暴彈藥操作過(guò)程、彈藥終點(diǎn)效應(yīng)以及相關(guān)醫(yī)療診治結(jié)果等寶貴數(shù)據(jù)，是一般性的試驗(yàn)測(cè)試報(bào)告所不能提供的，這類(lèi)數(shù)據(jù)更有助于精準(zhǔn)分析防暴彈藥安全性及其殺傷極限，目前主要以國(guó)外相關(guān)報(bào)道為主。帕皮等[29]通過(guò)全面排查數(shù)據(jù)庫(kù)，詳細(xì)介紹18例使用防暴彈藥處置案情的案例報(bào)告(其中包括動(dòng)能彈和催淚彈)，通過(guò)分析彈藥使用的全過(guò)程，結(jié)合診斷報(bào)告，詳細(xì)說(shuō)明了防暴彈藥潛在的致命傷害，并提供一些改進(jìn)建議，為任務(wù)中科學(xué)合理安全使用彈藥提供參考；薩默斯·霍茲等[30]重點(diǎn)圍繞由發(fā)射催淚彈導(dǎo)致的穿透性顱腦損傷的病例展開(kāi)了研究，收集了患者的人員信息、傷口位置、神經(jīng)系統(tǒng)檢查、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)結(jié)果、手術(shù)處理和臨床結(jié)果，研究表明，當(dāng)槍發(fā)式催淚彈直接朝向目標(biāo)頭部發(fā)射時(shí)，有可能造成嚴(yán)重傷害或死亡，對(duì)于與催淚彈相關(guān)的穿透性頭部損傷，死亡率極大，需要從人體健康的角度重新評(píng)估其安全性和使用方法；海德T.阿爾希洛等[31]依據(jù)關(guān)于伊拉克使用催淚彈的案例報(bào)告和相關(guān)文獻(xiàn)，詳細(xì)分析了其對(duì)人體頭部可能造成的直接傷害，甚至造成嚴(yán)重的致命性損傷，使用中應(yīng)充分預(yù)見(jiàn)催淚彈的化學(xué)、熱和機(jī)械副作用對(duì)人體帶來(lái)的傷害。因此，通過(guò)分析相關(guān)的案例報(bào)告，對(duì)實(shí)際任務(wù)中彈藥的終點(diǎn)效應(yīng)進(jìn)行研究，能夠更加精準(zhǔn)掌握防暴彈藥任務(wù)中對(duì)人體的安全效應(yīng)，對(duì)其安全性的研究具有重要意義。

3) 基于新材料新技術(shù)應(yīng)用方面。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于防暴彈藥安全性研究的不斷深入，為盡量降低防暴彈藥過(guò)度殺傷的概率，提高其安全可靠性，一些新型材料和新的設(shè)計(jì)理念不斷被運(yùn)用到防暴彈藥的生產(chǎn)方面。新材料方面，主要體現(xiàn)在彈體材質(zhì)的變化，其中動(dòng)能彈目前多采用密度較小的柔性材料如橡膠、塑料、木材制成，而且飛行速度較小，衰減快，與人體的接觸面積大，沒(méi)有穿透能力，有效提高了其安全性；爆炸類(lèi)防暴彈藥方面，郭三學(xué)等[32]提出選用紙質(zhì)材料替代原有材質(zhì)制作彈筒的新型設(shè)計(jì)，利用最小自由能法獲得了裝藥配方中炸藥爆炸后的平衡組成,通過(guò)試驗(yàn),證明了新設(shè)計(jì)的爆炸式催淚彈產(chǎn)品具有極高的安全性和可靠性。新技術(shù)方面，主要體現(xiàn)在爆炸類(lèi)防暴彈藥破片的設(shè)計(jì)方面，依據(jù)閃光爆震彈破片速度衰減規(guī)律，郭三學(xué)[33]提出在彈體表面加工V形槽體的設(shè)計(jì)思路,以達(dá)到控制破片安全效應(yīng)的目的，設(shè)計(jì)了破片的數(shù)量、質(zhì)量、V形槽體尺寸。在彈體聲光效應(yīng)基本不變的情況下，通過(guò)破片預(yù)制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)破片數(shù)量、質(zhì)量以及形狀的有效控制,大大提髙了閃光爆震彈的安全性，從根本上解決了因破片質(zhì)量大而產(chǎn)生不安全因素的難題；馬永忠等[34]提出采用無(wú)破片彈體的設(shè)計(jì)方案，選用開(kāi)孔外殼和內(nèi)殼相結(jié)合的雙層腔體結(jié)構(gòu)，對(duì)新型強(qiáng)光爆震彈進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用仿真軟件分析了內(nèi)殼材料厚度、噴口的數(shù)量和直徑等對(duì)聲壓效應(yīng)的影響，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并通過(guò)了對(duì)聲光效應(yīng)的試驗(yàn)檢驗(yàn)，試驗(yàn)表明：彈藥爆炸時(shí)外殼體不發(fā)生破裂，破片被滯留在彈體內(nèi)部，不會(huì)產(chǎn)生殺傷性破片，并具有較好的復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性，從根本上解決了破片帶來(lái)的安全隱患。

4) 基于優(yōu)化藥劑配方方面。這類(lèi)方法重點(diǎn)體現(xiàn)在爆炸式防暴彈藥沖擊波超壓的安全性分析上，當(dāng)沖擊波超壓為0.019 8～0.027 6 MPa時(shí)，會(huì)對(duì)人員造成輕度傷害，當(dāng)達(dá)到0.027 6～0.041 4 MPa，就會(huì)對(duì)人員造成中等傷害，在0.041 4～0.103 5 MPa，就會(huì)內(nèi)臟嚴(yán)重挫傷，50%耳膜破裂，大于0.103 5 MPa，就會(huì)死亡，所以設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，嚴(yán)格控制對(duì)人員造成中等傷害，沖擊波超壓為0.019 8 MPa確定為人體損傷的臨界值[1]，并在此距離處確定該類(lèi)彈藥的安全半徑，安全半徑越小，其應(yīng)用越安全。彈藥的裝藥通常通過(guò)計(jì)算爆炸裝藥的定容爆熱，根據(jù)爆炸裝藥量算出該類(lèi)彈藥的沖擊波超壓,并確定其安全半徑；同理，也可通過(guò)仿真試驗(yàn)，設(shè)定不同安全半徑條件的裝藥量，優(yōu)化配方設(shè)計(jì)，為爆炸式防暴彈藥的裝藥改進(jìn)提供理論數(shù)據(jù)。王眾北等[35]通過(guò)對(duì)比分析幾種常用的氧化劑、可燃劑、粘合劑和附加劑的理化性質(zhì)，確定了閃光爆震彈裝藥的組分為 KClO4、Al 粉、CS 刺激劑、酚醛樹(shù)脂和石墨。采用均勻設(shè)計(jì)法進(jìn)行了配方設(shè)計(jì)，并通過(guò)靜爆試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)彈爆炸產(chǎn)生的閃光強(qiáng)度、脈沖聲壓級(jí)以及沖擊波超壓進(jìn)行了測(cè)試，為防暴彈藥裝藥研究來(lái)提高安全性提供良好借鑒；王草山等[36]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了裝藥性能預(yù)測(cè)模型，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法相結(jié)合的方法進(jìn)行了裝藥優(yōu)化，通過(guò)聲光效應(yīng)試驗(yàn)對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，得到了最優(yōu)配方，降低強(qiáng)光爆震彈在使用中潛在的安全威脅。結(jié)果表明，通過(guò)裝藥配方的優(yōu)化，提高了防暴彈藥的綜合性能，為防暴彈藥的性能改進(jìn)、提升其安全性提供了新的思路和方法。

3 關(guān)于防暴彈藥任務(wù)安全性研究的發(fā)展趨勢(shì)

縱觀國(guó)內(nèi)外防暴彈藥任務(wù)安全性的研究方面，全面的理論體系還有待進(jìn)一步完善，系統(tǒng)的任務(wù)安全性評(píng)估體系仍未建立，尤其國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究還處于初級(jí)階段，雖然近些年隨著科技的發(fā)展，新材料、新技術(shù)、新理念也不斷的被運(yùn)用到相關(guān)領(lǐng)域，但就目前階段來(lái)看，筆者認(rèn)為對(duì)于防暴彈藥任務(wù)安全性研究的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面：一是要不斷建立和完善能夠全面系統(tǒng)評(píng)估防暴彈藥致傷威力評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的理論體系，作為防暴彈藥任務(wù)安全性研究和評(píng)價(jià)的重要理論依據(jù)；就目前國(guó)內(nèi)外對(duì)防暴彈藥任務(wù)的安全性研究來(lái)看，依托的理論不夠系統(tǒng)、全面，能夠指出存在問(wèn)題，但是還不能完全給出具體可行的改進(jìn)方案，所以相關(guān)評(píng)估結(jié)果還存在一定的偏差。二是不斷運(yùn)用智能算法和仿真分析預(yù)測(cè)，為防暴彈藥安全使用提供技術(shù)指導(dǎo)；針對(duì)彈藥的作用目標(biāo)對(duì)象不同，任務(wù)中要充分考慮到目標(biāo)人員年齡、性別、健康狀況、攻擊部位以及耐受的極限程度等實(shí)際情況，確保精準(zhǔn)控制彈藥終端效應(yīng)，在提高其可靠性的基礎(chǔ)上提升其任務(wù)安全性能。三是要不斷建立和完善各類(lèi)防暴彈藥實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，基于大量數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化改進(jìn)彈藥設(shè)計(jì)，提升其任務(wù)安全性。四是世界各國(guó)應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域的交流合作，共同努力，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升防暴彈藥任務(wù)安全性。五是智能化控制平臺(tái)不斷被應(yīng)用于防暴彈藥終端效應(yīng)的控制領(lǐng)域，精準(zhǔn)打擊能力不斷提升。

4 結(jié)論

本文對(duì)防暴彈藥安全性研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了分類(lèi)概括，首先介紹了彈藥安全性研究的標(biāo)準(zhǔn)和影響因素，并重點(diǎn)圍繞防暴彈藥任務(wù)安全性的研究情況進(jìn)行了分析，主要基于理論研究、試驗(yàn)測(cè)試、新材料新技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用以及優(yōu)化藥劑配方4個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的概括總結(jié)，文章可為防暴彈藥任務(wù)安全性的深入研究提供參考與借鑒。