贮存时间对某型痛块弹弹药可靠性影响规律研究

刘海涛　陈明华　石腾飞

摘要： 为了确定痛块弹弹药射击后不分散的失效模式与可靠贮存寿命的关系，本文通过对不同贮存时间的痛块弹进行射击试验，利用数理统计方法对试验结果进行了处理与分析，得到了贮存时间对其可靠性的影响规律。结果表明现贮存时间对该痛块弹作用可靠性没有影响。

Abstract： In order to determine the relationship between the not disperse after firing failure mode and the reliable storage life of pain block ammunition， it studied the firing test of pain block ammunition in different storage time and analyzed the test result by mathematical statistics method. It is shown that the storage time had no effect on the reliability of pain block ammunition.

关键词： 痛块弹；非致命；可靠性；贮存寿命

Key words： pain block ammunition；non lethal；reliability；storage life

中图分类号：E932 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0218-03

0 引言

非致命性弹药是反恐维稳军械装备的重要组成部分，目前已经定型并装备的军用弹药主要包括：橡皮弹、爆震弹、防爆闪光弹、痛球弹和痛块弹[1，2]。越来越多的非致命性弹药装备部队，痛块弹成为我军弹药的一个重要组成部分。但目前对于痛块弹的性能检测以及其贮存质量变化规律基本上处于空白，就使用情况而言，痛块弹的失效与常规弹药有所不同，表现在一方面性能下降，达不到战术技术指标要求，另一方面，某些性能超过战术技术指标要求，造成人员伤亡。贮存时间是影响弹药可靠性的重要指标，硬度是痛块弹的重要战术指标，研究两者之间的关联对掌握痛块弹的性能指标具有重要意义[3-5]。

本文通过对不同批次痛块弹进行射击试验，利用高速摄影机观察其设计状态，并通过χ2拟合优度检验和Fisher精确检验研究贮存时间与可靠性的关系。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

材料：五种不同批次的某型痛块弹，每批次50发。

仪器：高速摄影机。

1.2 实验结果

分别对六个不同批次的某型痛块弹进行了射击试验，试验结果见表1。

2 试验结果的比较检验

在成败型数据检验中常用的检验方法主要有χ2拟合优度检验和Fisher精确检验，当总现频率数量小于30时，一般用Fisher精确检验法计算[6-10]。

本研究中，分别利用χ2拟合优度检验和Fisher精确检验，确定贮存时间对全弹可靠性的影响。整理表1数据，得到全弹可靠性试验数据表2。

2.1 χ2拟合优度检验法[11]

χ2检验法的基本思想是：将总体X的取值区域划分为k个互不相容的组类，再将样本观测值x1，x2，…，xn落入各组的实际频数与理论频数进行比较，由此构造检验统计量来衡量样本观测值与已知分布的拟合程度。

根据表2中的数据，差异最大的两组是1批和5批，因此对其进行检验，表3是根据表2中的数据整理出的1批和5批弹药射击可靠性结果的2×2列联表。

2×2列联表的χ2拟合优度检验步骤：

①提出零假设：认为弹药的作用可靠或失效与贮存时间无关联。实际测试的结果与在两者之间并无关联的前提下，从理论上推导出的理论数之间无差异，即H0：A-B=0。

②根据概率乘法法则，若事件A和事件B是相互独立的，或者说它们之间并无关联，这时事件A和事件B同时出现的概率等于它们分别出现的概率乘积：

P（AB）=P（A）P（B）

反过来，事件A和事件B同时出现的概率等于他们分别出现的概率的乘积，那么事件A和事件B是独立的、两者无关联。若事件A和事件B同时出现的概率不等于它们分别出现的概率的乘积，则两个事件是有关联的。

③计算，若χ2<则实际测试结果与理论计算结果是一致的，作用可靠性与贮存时间无关的假设可以成立；若χ，则实际测试结果与理论计算结果不一致，作用可靠性与贮存时间无关的假设不成立，两者之间有关联，不同贮存时间弹药作用可靠性不同。

④确定自由度，2×2列联表的自由度不再是4-1=3，而是（r-1）（c-1），或者写为（行-1）（列-1）。因为每一行的各理论数量受该列总数的约束，所以总的自由度只有（r-1）（c-1）。

下面计算表3的χ2值并做推断，首先计算各格的理论数量，前面已经给出了计算结果，见表4。

从表4中，任何一格的理论数量等于这格所在的行总数量乘以这格所在的列总数量，再除以总数量。在实际计算中，算出T1后，可以用列总数量减去T1得T3，用总行数量减去T1得T2，列总数量减去T2得T4。

⑤χ2值的计算。

2.2 Fisher检验法[12]

Fisher检验法是根据两个不同试验阶段的成败型信息，构成一个2×2的列联表，将边缘固定为（F1+F2，S1+S2，N1+N2，N1，N2）。Fisher指出了观测频数的精确概率服从超几何分布，即：P=

式中：S1、S2—两个试验阶段的成功样本数；

F1、F2—两个试验阶段的失败样本数；

N1、N2—两个试验阶段的试验样本数。

同时，Fisher法还要求计算出比观测值更极端的各频数排列的频率，所谓更极端的频率是指当F1>F2时令F2=0，否则令F1=0；同时调整列表中其它统计值使列表的固定边缘值保持不变，然后再运用公式计算出极端条件下的各频数排列频率。

Fisher检验方法是将实际观测到的各频数排列的频率P1及比观测到更极端的各频数排列的频率P2之和P（P=P1+P2）与所选择的显著水平α比较，若P>α，则认为两个阶段的成败型信息无显著差异；若P≤α，则认为两个阶段的成败型信息有显著差异。

①2×2列联表列表。

表5为Fisher检验中2×2列联表的格式。

首先考虑第一格，条件是：1）第一格与其对角的乘积最小；2）第一格应为最小频数。然后在四个边际和（a + b， c + d，a +c，b+d）保持不变的情况下，组成全部四格表，使第一格的频数最小，直至出现0为止。

根据列表规则和表3中的数据，得到了1批和5批弹药射击可靠性结果的2×2列联表，见表6。

②测量结果频数的精确概率计算。

从χ2拟合优度检验和Fisher精确检验对1批和5批某痛块弹检验结果来看，贮存时间均对某痛块弹作用可靠性没有显著性影响。

3 结论

①贮存XX年后，某痛块弹包装、外观以及发射正常。

②发射后，1批和2批弹药正常作用，3、4、5批次弹药发射后未分散。

③根据χ2拟合优度检验和Fisher精确检验结果，贮存时间对该痛块弹作用可靠性没有影响。

参考文献：

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