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【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 八號坦克】

1月8日上午，2017年度國家科學技術(shù)獎勵大會在北京人民大會堂隆重召開，南京理工大學王澤山院士獲國家最高科學技術(shù)獎并代表獲獎者發(fā)言，國家主席習近平為王澤山院士頒獎。

提到南京理工大學的王澤山院士，大家自然而然就會聯(lián)想到這位“身許”火炸藥數(shù)十載的多冠王。王院士曾參與我國多項國防重點課題，為我國軍工火工品的發(fā)展做出了突出貢獻，而在這眾多的成果中，又有幾項成果讓我們國家的軍工火工品行業(yè)成為世界范圍內(nèi)佼佼者。這便是“庫存過期火藥和退役報廢炸藥的再利用技術(shù)”（獲1993年國家科技進步獎一等獎）“低溫度系數(shù)發(fā)射藥、裝藥技術(shù)及加工工藝”（獲1996年國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎）“遠射程與模塊發(fā)射裝藥”（獲2016年國家技術(shù)發(fā)明一等獎）和“低過載發(fā)射藥技術(shù)”。

將過期的火炸藥轉(zhuǎn)換成其他有用的化學產(chǎn)品，這便是王澤山院士的“庫存過期火藥和退役報廢炸藥的再利用技術(shù)”。通過適當?shù)奶幚砗突瘜W反應，火炸藥中可以得到近30種民用產(chǎn)品。

眾所周知，工業(yè)產(chǎn)品都已一個保質(zhì)期存在。在保質(zhì)期內(nèi)使用，可以保證產(chǎn)品達到或與出廠標準基本保持一致的效果。但是一旦超過這個時間，因為環(huán)境因素和產(chǎn)品本身的性質(zhì)變化，這項產(chǎn)品就不能再繼續(xù)使用了，火炸藥也是如此。如何處理過期的火炸藥產(chǎn)品成為了世界各國軍工火工品行業(yè)的一個長期難題，國際上較為普遍的做法是將過期火炸藥集中起來統(tǒng)一銷毀。這樣的做法不僅浪費，還會污染環(huán)境，耗時費力。

王院士的“庫存過期火藥和退役報廢炸藥的再利用技術(shù)”這一項，解決了火工品行業(yè)長久以來的一系列問題。將原本危險有害的火炸藥進行了無害化處理，還可以將處理完成后的產(chǎn)物處理成有用的產(chǎn)品，增加附加產(chǎn)值。

火炸藥銷毀作業(yè)，不僅危險還會污染環(huán)境。

而說到“低溫度系數(shù)發(fā)射藥裝藥及加工工藝”，就需要先簡單說明一下火炸藥溫度系數(shù)這一火炸藥基本性質(zhì)。對于我們常見的火工品來說，無論是火藥、炸藥、甚至是固體火箭推進劑。這些需要通過燃燒釋放能量的含能材料，都存在一個問題。即受制于材料本身的性質(zhì)不同，在不同的溫度條件下其燃燒性能會產(chǎn)生較為明顯的變化。這種燃燒過程伴隨溫度變化的系數(shù)，即可稱為溫度系數(shù)。

具體到實戰(zhàn)環(huán)節(jié)中，我們不難發(fā)現(xiàn)。在極端環(huán)境條件下，火炸藥受溫度影響是確實會產(chǎn)生較大的性能差異。特別是對于發(fā)射藥而言，由于一般情況下槍械和火炮的瞄準依據(jù)均是一份正常狀態(tài)下發(fā)射時制定的射表。溫度變化帶來的燃燒性能變化會嚴重影響到不同溫度條件下的射擊曲線，進一步來說就是影響射擊精準度。對于高膛壓火炮，特別是主戰(zhàn)坦克上的高膛壓滑膛炮來說，如果使用的發(fā)射藥在外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時能夠保持穩(wěn)定的燃燒特性，不僅可以大幅提升射擊密集度，還可以進一步從一定程度上減少主炮的質(zhì)量以提升坦克綜合性能。眾所周知，主戰(zhàn)坦克內(nèi)部的空間非常有限，要保證彈藥攜帶量和內(nèi)部空間，彈藥架和炮尾的尺寸都是需要嚴格控制的。這也就表示，每一發(fā)彈藥能攜帶的發(fā)射藥體積是非常有限的。同時，因為炮尾尺寸也受到了相當?shù)南拗?，炮膛?nèi)部空間和能承受的發(fā)射膛壓條件也十分苛刻。在這些非常嚴格的條件限制下，如果發(fā)射藥在不同環(huán)境條件下，燃燒情況出現(xiàn)較大偏差，如果是低于正常值還僅僅是影響射擊精度，而如果超出了標準水平，極有可能造成發(fā)射事故，十分危險。

現(xiàn)藏于南京理工大學兵器博物館的國產(chǎn)125滑膛炮。坦克炮身管相當粗厚的管壁就是為了保證在高膛壓下發(fā)射時不至于發(fā)生較大的形變，能穩(wěn)定發(fā)射藥燃燒曲線對坦克炮身管重量控制有著至關(guān)重要的作用。

如何能在保證安全的前提下，讓發(fā)射藥充分燃燒，并且盡可能多的釋放出能量，讓穿甲彈獲得預期的動能，同時還要保證成本和加工難度。這些都是坦克穿甲彈發(fā)射藥的研制難點，早年我們國家也曾嘗試從國外引進相關(guān)技術(shù)。上世紀80年代，我軍使用的伴隨防空高炮還是以37mm口徑為主的各型牽引高炮。雖然有機動式的雙管57mm高炮和正在研制的自行雙37高炮，但面對假想目標強大的空軍實力，特別是新一代的武裝直升機，缺乏有效的反制手段。上世紀80年代末，我國同瑞士厄利空公司達成了新式的雙管35mm高炮的引進合同。

國產(chǎn)雙管35mm高炮

在同瑞士公司進行該項目引進談判時，為雙35高炮進行配套彈藥生產(chǎn)的公司提出他們有一種全新的“零梯度發(fā)射藥制造技術(shù)”。這項技術(shù)得到了當時的國內(nèi)技術(shù)人員的關(guān)注，隨后早已針對該方面技術(shù)提出了立項申請的華東工學院（現(xiàn)南京理工大學）王澤山教授團隊終于得到了相關(guān)方面的支持，在幾年后攻克了該火炸藥領(lǐng)域的難題，并于1996年獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎，王教授也于1999年榮登中國工程院院士?！暗蜏囟认禂?shù)發(fā)射藥裝藥及加工工藝”讓王院士成為了國家科技進步獎和國家技術(shù)發(fā)明獎“雙冠王”。

需要說明的是，雖然同國外相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)的目標一致，但低溫度系數(shù)發(fā)射藥技術(shù)和國外相關(guān)技術(shù)在實現(xiàn)方式上有很大的區(qū)別，是一項完全自主創(chuàng)新的新技術(shù)。

遠射程與模塊發(fā)射裝藥技術(shù)，是火炮系統(tǒng)現(xiàn)代化的重要發(fā)展方向。通過模塊化設計的發(fā)射藥，可以簡單的調(diào)整火炮發(fā)射藥藥量。實現(xiàn)“高效毀傷、精確打擊、快速反應、火力壓制”模塊化裝藥技術(shù)功不可沒，這項技術(shù)目前也已經(jīng)在我們國家的多型火炮上實際應用。

“低過載發(fā)射藥技術(shù)”則是為火炮射擊精確制導武器的發(fā)展掃清了最后一道障礙。我們都知道，火炮在發(fā)射彈丸時彈丸會在幾毫秒的時間內(nèi)經(jīng)由火藥氣體燃燒膨脹產(chǎn)生的能量推進將速度增加至數(shù)倍音速飛出身管。這個過程中彈丸將會承受十幾甚至幾十倍G值的過載，對于使用傳統(tǒng)機械引信的炮彈而言，也會發(fā)生發(fā)射震動或者過載過大導致機械引信失效的問題。而要將現(xiàn)在的精確制導裝置安裝在火炮炮彈之上，電子設備，特別是用于慣性制導的慣性測量單元很難承受這么大的過載，而其他的一些設備也會存難以承受發(fā)射過載的問題。而要是隨意降低發(fā)射過載，由于火炮作為發(fā)射工具，其身管長度又是有限的，過載過低會嚴重影響炮口動能，影響火炮射程。要讓火炮具備發(fā)射精確制導武器的能力，就必須研制出合適制導武器使用的低過載發(fā)射藥。結(jié)合模塊化裝藥技術(shù)，才能讓信息化時代的火炮獲得新的作戰(zhàn)能力。

而使用了“低過載發(fā)射藥技術(shù)”后，在保證炮彈出膛動能基本不變的前提下，能保證炮彈承受的過載有效降低至制導設備可以承受的范圍內(nèi)。新世紀以來，我們國家列裝了多型精確制導炮彈。不僅有用于陸軍壓制火炮的155mm和122mm的激光/衛(wèi)星制導炮彈，還有海軍使用的76mm和130mm精確制導炮彈，以及坦克炮炮射導彈等。這些制導彈藥的研制，都和低過載發(fā)射藥密不可分。

除了這些軍工產(chǎn)品，王澤山院士還在煙火爆竹等民用爆炸品領(lǐng)域和其他化學工業(yè)產(chǎn)品上有所建樹。這里面還包括了用于開采、施工的民用炸藥及起爆、導爆產(chǎn)品，射釘槍和一些非致命性武器。這位獻身國防事業(yè)60多年的老人可以說是我們國家名副其實的“火炸藥之王”。

（圖片來自南京理工大學官方微信平臺，版權(quán)歸原作者所有）

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