弹药铁路棚车运输装载加固方案

杨永伟，张瑞鹏，吴东广

(1．军事交通学院 联合投送系，天津300161； 2．驻郑州铁路局军代处，郑州 450015)



● 军事运输 Military Transportation

弹药铁路棚车运输装载加固方案

杨永伟1，张瑞鹏1，吴东广2

(1．军事交通学院 联合投送系，天津300161； 2．驻郑州铁路局军代处，郑州 450015)

针对弹药铁路运输大多采用棚车装运时存在的装载方法不规范、装载数量少、捆绑加固要求不明确、运输安全较差等问题，在分析弹药铁路棚车运输装载加固方案设计的主要依据和影响因素基础上，提出了弹药铁路棚车运输装载加固方案的改进建议。

弹药；铁路棚车；装载加固方案

弹药是武器系统中用于完成各种作战任务的终端系统，在战争中起着直接摧毁目标、消灭敌人的作用，是决定战争胜负的关键性物资之一。铁路是弹药长距离、大批量运输的最重要方式[1]。目前，弹药铁路运输大多采用棚车装运，运输时存在装载方法不规范、装载数量少、捆绑加固要求不明确、运输安全较差等问题，偶会发生砸伤押运员的事故。在现代战争中，弹药的种类日趋复杂，消耗量越来越大，这给弹药的战时保障提出了更新更高的要求。在保证弹药安全的前提下，提高快速、高效运输保障效能就显得十分重要[2]。

1 弹药铁路棚车运输装载加固存在的主要问题

《军用危险货物铁路运输规则》规定：弹药装载时应堆码整齐稳固，种类、批次不得混淆，装载质量不得超过车辆的标记载质量，车内四周要排列紧密，质量分布均匀，车门两边堆码成梯形，装载最大高度不得超过2.4 m，每年7、8月份使用全钢棚车装载1组9级弹药的装载高度不得超过2 m；装载引信和弹丸结合的弹药、点火具(底火)与火箭发动机(发射装药)结合的弹药和单一惯性保险型引信的弹药，其轴线必须与运输工具的运行方向保持垂直，弹体外包装箱长度超过车体内宽度，应当按照铁路军事运输装载标准和装载方案组织斜装或者顺装。由于以上装载技术要求过于笼统，造成弹药装载加固存在一系列问题。

1.1 部分弹药装载时棚车载质量或容积利用率低

图1所示为弹药铁路棚车运输的主要装载方式之一。这种装载方式的优点是棚车门处不装载弹药，押运员随车押运时活动空间比较大。缺点是棚车载质量或容积利用率低，铁路运力和运费浪费较严重，降低了经济和军事效益。

图1 装载方式一

1.2 安全性不高

按照现行的弹药装载技术要求，铁路棚车装运弹药时，要堆码整齐稳固，车内四周排列紧密，质量分布均匀，车门两边码成梯形，装载高度符合要求即可，一般不进行加固[3]。但是，弹药在棚车内装载到一定高度后，在铁路调车作业或紧急制动时容易出现弹药堆垛倒塌的现象。特别是在2007年，铁路第6次大提速之后，就发生了多起弹药倒塌砸伤押运员的事故。另外，由于棚车车门处没有阻挡器材，在开关车门时也容易发生弹药掉下棚车的事故。

1.3 部分弹药装载方式不科学

图2为某外包装为圆柱形弹药的装载方法。该类型弹药质量一般大于100 kg。由于圆柱形包装的弹药无法用叉车实施装卸作业，故该类弹药的装卸主要靠人力搬运，在实际的装载过程中最多装载2层。又由于其外包装是圆柱形，所以装载完后必须进行捆绑加固，不仅装载效率低，而且棚车载质量利用率也很低。以某型弹药为例(单箱250 kg)，按照GJB 3301《铁路军事运输装载标准》，部队装满1辆P60，需投入20人，耗时8 h才能完成。

图2 装载方式二

1.4 部分弹药装载不便于押运员乘坐

图3是弹药铁路棚车运输比较常见的一种装载方式，该装载方法克服装载方式一棚车载质量或容积利用率不高的问题。但是，押运员随车押运时，没有足够的休息和活动空间，若棚车车门处装载高度超过1 m，有些押运员甚至不能直立活动。另外，如果棚车车门处没有预留足够的距离，车辆途中停靠时，押运员没有上下车的支撑点，不方便上下棚车。

图3 装载方式三

2 弹药铁路运输装载加固影响因素分析

2.1 弹药包装箱

(1)包装箱外形。弹药包装箱的外形影响弹药装载的方式及加固方案。包装箱的外形主要有矩形和圆矩形2种，其中，以矩形包装箱占的比率较大。弹药包装箱的外形主要影响弹药装载时的堆码方式。如果弹药的包装箱外形为圆矩形，在实施铁路运输时采取横装的装载方式，为了防止其在运输过程中发生滚动，需要对其进行繁琐的捆绑加固。另外，包装箱在设计时是否考虑运输因素，外包装是否有限位块，限位块的强度是否符合要求，都会影响加固方案[4]。例如，若某弹药包装箱在横向和纵向都有限位块，而且限位块强度足够大的话，则该弹药装载后就不会发生横向、纵向水平位移，那么在防止货物水平位移方面就不用进行加固。

(2)包装箱尺寸、弹药及包装箱总质量。弹药包装箱的外形尺寸、弹药及包装箱总质量直接决定棚车所能装载的弹药数量。由于棚车的容积和载质量是一定的，包装箱尺寸越大、弹药(含包装箱)的总质量越大，所能装载的数量就越少，反之则会越多。

(3)包装箱材质。包装箱材质影响加固方法及器材的选择。由于不同材质的包装箱摩擦系数不同，而摩擦系数不同将直接影响弹药运输过程中的受力，以及最终确定是否需要加固和加固材料的强度。

(4)单箱弹药总重心位置。单箱弹药总重心位置影响弹药的装载方法。如果单箱弹药的重心不在质心位置，而且偏离较大，在弹药装载时为了防止出现偏载的现象，就要求首尾颠倒交错装载。

2.2 棚车的类型

弹药一般使用棚车装载。棚车的吨位、类型各不相同，对装载的数量有较大影响。一是不同吨位的棚车装载数量不同。目前，使用的棚车有60吨级和70吨级两大类，由于不同吨位的棚车装载货物的能力有所不同，故吨位不同的棚车主要影响弹药的装载数量。二是棚车车体的材质也影响棚车装载弹药的数量。如每年7、8月份使用全钢棚车装载部分弹药时，车内装载高度不得超过2 m。

2.3 弹药的特殊性质

弹药的特殊性质影响弹药的装载方式及装载数量。有些引信和弹丸结合的弹药、点火具(底火)与火箭发动机(发射装药)结合的弹药和单一惯性保险型引信的弹药，按照装载技术要求，装载时，其轴线必须与运输工具的运行方向保持垂直，不能顺装装载。有些弹药要求储运过程中，只能堆码1层或者2层，对于有这一特殊要求的弹药，在装载的过程中不能超过规定的层数，其装载数量必将受到影响。

3 弹药铁路棚车运输装载加固方案改进

针对以上弹药铁路运输装载加固方案存在的问题，依据铁路行业规章和军队内部规章，按照保证铁路运输过程安全、装载高效、最大限度地利用棚车载质量或容积的原则，结合弹药铁路棚车运输装载加固技术要求，对弹药铁路运输装载加固方案进行改进(不考虑不同箱型混装)。

3.1 装载方式

弹药铁路运输有横装、顺装、斜装和立装4种装载方式。采用哪种装载方式主要依据铁路运输装载技术要求、弹药自身技术特点、尽量多装载弹药、方便装载后的加固作业等因素综合确定。对于引信和弹丸结合的弹药、点火具(底火)与火箭发动机(发射装药)结合的弹药和单一惯性保险型引信的弹药，按照弹药装载技术要求，只能选择横装或者立装的装载方式；对于弹药外包装箱的长度超过车体内的宽度，可以选择斜装或者顺装的装载方式。其他弹药都应该以装载数量最多和方便加固的要求来选择合适的装载方式。

以某型弹药为例(外包装为圆柱形，尺寸为590 mm×1 780 mm，单箱质量250 kg)，选择P60实施装载。由于该型号弹药的引信和弹丸结合在一起，根据装载技术要求，只能选择横装或者立装的装载方式。横装4层可以装载104枚，但是在实际装载过程中，由于其质量大，人工装载时最多装2层50余枚；如果选择立装装载，装1层就可以装110枚。横装时，由于其外形为圆柱形，需要使用大量横木进行加固。立装时，由于只装1层，货物之间可以进行交互交错排列，货物与车厢壁之间多余空间少，待排列至车门时，用少量横木、捆绑带就可以将整个车厢货物固定为一体，牢固可靠。另外，立装时只装1层，一般弹头朝下，装载完后与横装相比重车重心高更低，稳定性更好。因此，对于该弹药应该选择立装的装载方式更为合适。装载加固方案如图4所示。

图4 立装俯视图(图中阴影部分为加固材料)

3.2 装载数量

对于弹药的装载数量，在满足装载技术条件的前提下，应尽可能的多装，最大限度地提高棚车的利用率。比较图3和图1两种常用的装载方法，图3装载方法的装载弹药的数量比图1多，而且可以使弹药布满整个棚车车底板，防止弹药在运行过程中发生蹿动，增加稳定性。因此，在弹药运量较大的情况下，一般采用图3所示的装载方法进行装载，尽量少用或者不用图1所示的装载方法。为了提高押运人员乘坐的舒适性和上下车的方便性，对棚车车门处弹药的装载进行如下改进。

(1)车门处的装载高度。为使押运员随车押运时有足够的活动空间，要求车门处的装载高度不超过1 m。以P64车为例，车高为2.705 m，一旦车门处装载高度超过1 m，身高超过1.7 m的押运员将无法直立活动。

(2)车门处的装载方式。为方便押运员上下棚车，车门处按照图5所示的方式实施装载(阴影部分为加固材料，长方形为弹药箱)。按照这种方式装载，在车门处就留有足够的空隙，这样可以方便押运员上下棚车。如果车门处也按照车门两侧的方式进行装载，将不便于押运员上下车，同时，在开关车门时，也可能使弹药掉下棚车。

图5 车门处装载方式

3.3 加固方式

为提高弹药装载的安全性，按照《铁路货物装载加固规则》，以最上层靠近棚车中部的一箱弹药为对象进行力值计算分析，确定合理的加固方案。

如果计算得出其在横向、纵向均不发生水平位移，但在纵向会发生倾覆(一般在横向不会发生倾覆)，这时可以采用图6所示的装载加固方法。将各层靠近棚车中部的n箱弹药用捆绑带捆扎在一起作为一组(n可以根据计算得出)。由《铁路货物装载加固规则》倾覆系数的计算公式可知[5]，这种加固方法可使纵向稳定系数增加n倍，保证弹药箱不发生纵向倾覆。

图6 装载加固方式一

如果计算得出其在横向、纵向不会发生倾覆，但是在纵向会水平位移(一般在横向不会发生水平位移)，这时可以采用图7所示的装载加固方法。将各层距最外侧的1箱与其下面1层的弹药箱用捆绑带进行加固。

图7 装载加固方式二

如果计算得出其在横向、纵向既不发生水平位移，也不发生倾覆，则可以采用图8所示的装载方法，不对弹药进行加固。这种装载方法不仅提高了棚车的利用率，而且由于梯形部分与图3相比多空1箱位置，即使一旦出现弹药倒塌的现象也不至于直接掉下砸伤押运人员，比图3更为安全。

图8 不加固装载

同时，为了增加弹药装载的安全性与稳定性，还在棚车车门处加用门挡，其他空隙处用衬垫材料进行填充。

4 结 语

弹药属于军用危险货物中的爆炸品，铁路运输要求高、技术性强。设计合理的装载加固方案，对于提高弹药运输的安全性和军事经济效益，具有十分重要的意义。

[1] 尹建平，王志军.弹药学[M].北京：北京理工大学出版社，2014：1.

[2] 唐慧丰，于洪敏，陈致明，等.弹药装载的构造型启发式算法研究[J].军事运筹与系统工程，2005(1)，29-32.

[3] 铁道部，总参谋部，总后勤部，总装备部.军用危险货物铁路运输规则[A].北京：总后勤部，2006.

[4] 刘爱珍，陈立云，贾红丽.通用弹药运输工具的数量优化问题研究[J].电脑知识与技术，2012(20)：4997-4999.

[5] 铁道部.铁路货物装载加固规则[A].北京：中国铁道出版社，2006.

(编辑：闫晓枫)

Loading Reinforcement Scheme for Ammunition Railway Transportation with Boxcar

YANG Yongwei1, ZHANG Ruipeng1, WU Dongguang2

(1. Joint Projection Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China；2. Military Representative Office Stationed in Zhengzhou Railway Bureau, Zhengzhou 450015, China)

Considering the problems of nonstandard loading method, small loading amount, unclear binding-fastening requirements and weak transport security in ammunition railway transportation with boxcars, the paper analyzes the main basis and influencing factors of designing loading reinforcement scheme for ammunition railway transportation with boxcar, and puts forward some suggestions for improving loading reinforcement scheme.

ammunition; railway boxcar; loading reinforcement scheme

2015-08-24；

2015-11-10． 作者简介： 杨永伟(1983—)，男，硕士，讲师．

10．16807/j.cnki.12-1372/e.2016.03.005

U294

A

1674-2192(2016)03- 0019- 04