引信电子安全与解除保险装置发展现状及趋势

介绍了引信电子安全与解除保险装置组成及其技术特点,综述了其国内外发展现状和趋势,提出了其将向小型化和集成化、抗高过载、制导引信一体化、引信点火系统一体化等技术方向发展,以进一步提高武器系统引信的安全性、可靠性、可测试性。最后,根据国内研究现状,给出了下一步发展建议。

微起爆系统用MEMS安全保险装置研究现状与展望

火工品是武器系统的首发元件,火工品的安全性和可靠性直接影响着武器系统的安全性和可靠性。为了满足弹药微型化、集成化的发展要求,需要将引信与火工品进一步融合,形成具有高安全性、高可靠性、多功能一体化集成特点的微起爆系统,微机电系统(Micro‑Electro‑Mechanical System,MEMS)安全与解除保险装置是其中的关键技术之一。总结了近年来微小型引信与微起爆系统中MEMS安全与解除保险装置的发展概况,从装置材料、装置尺寸、驱动原理、驱动条件、输出效能、应用平台等多个方面进行对比分析,并结合火工品起爆系统结构、尺寸情况,提出“内置MEMS安保装置的微起爆系统”的作用原理。这种具有内置安全保险装置的MEMS火工品符合下一代火工品的发展要求,也是火工品未来的主要发展方向之一。

低g值惯性延时电热MEMS安全与解除保险装置

针对MEMS安全与解除保险装置解除保险方式单一且不易感知低过载环境力的技术难点,将微尺度下电热力与惯性力结合,提出了低g值惯性延时电热MEMS安全与解除保险装置。该装置主要由硅隔断、齿轮组、平面扭簧以及电热锁销机构组成。分别建立了电热锁销机构以及延时机构的动力学模型,并通过ADAMS软件与ANSYS软件对相应模型进行了仿真验证。结果表明,所设计的锁销机构可以在10 V直流电压的控制下输出57.2μm的位移,满足相应的解锁要求;延时机构可以在10 g环境力(持续时间约700 ms)的作用下,实现560 ms的延时输出。

电子安全与解除保险装置安全性测试方法

通过分析电子安全与解除保险装置的原理,得出了实现安全与解除保险逻辑的两片独立IC器件对保证全电子安全系统的安全性至关重要。针对使用FPGA实现的独立IC器件,引进嵌入式软件黑盒测试技术来对其进行测试。结合相关国军标给出了对安全与解除保险逻辑电路测试的要求,并以解除保险逻辑形式中的一种为例,说明了对安全与解除保险逻辑电路进行测试的测试用例的生成方法。

电子安全和解除保险装置在电磁环境中的安全性试验与评定方法

电子安全和解除保险装置是新近发展起来的安全与起爆控制技术,具有安全性高、体积小、成本低等使用特点。本文介绍了在实验室条件下其在电磁环境中的安全性试验内容及要求,对指导产品设计与试验有重要意义。

电雷管在安全和解除保险装置中的应用技术研究

从安全和解除保险装置的结构入手,介绍了安全和解除保险装置传爆序列的组成,重点研究了电雷管在安全和解除保险装置的应用技术和电雷管的防静电技术,电雷管在安全和解除保险装置中的发展方向。

储存引信安全与解除保险装置性能退化与失效

引信的安全与解除保险装置的储存性能关系引信的安全与可靠使用。针对引信的安全与解除保险装置储存性能研究较少,失效现象尚不明确这一问题,采用FTA法和FMECA法对装置的失效模式进行预测,提出了安全与解除保险装置储存性能试验方案,对9个年份非密封储存的样品开展了试验。结果表明,储存第8个年份的样品开始出现失效,现象为电阻偏大的突发失效,性能无退化规律。

引信电子安全与解除保险装置的发展探索

随着信息化时代的到来,在高技术武器装备研发领域中,信息化电子引信模式逐渐取代传统机械触发引信模式。在这一发展趋势下,装置内部结构集成化程度、稳定性、安全性有显著提升。但近年来,我国在引信电子安全与解除保险装置领域中虽然取得诸多显著成果,总体理论体系处于持续优化完善、高速发展阶段,但在未来发展趋势层面上仍旧存在缺乏主流发展理念、方向模糊等问题。因此,本文也对这一领域的国内外研究情况、技术构成部分与特征等加以分析研究,探索未来发展方向。

使用“飞片”高能起爆器烟火品的保险／解除保险装置（SAU）——导弹（发动机和战斗部）用烟火品的起爆

将“飞片”雷管用作保险／解除保险装置中的烟火品对完成导弹发动机和战斗部点火序列很有意义。实际上，发动机点火安全性要求越来越接近于战斗部起爆的安全性要求。低能级和中能级电点火器在设计的点火后没有物理屏障的传火序列中的用途是有限的。飞片雷管因其固有的安全特性不需要这种传火序列屏障，这种特性使其系统在现代化导弹点火序列中非常具有吸引力。电子保险／解除保险装置(ESAD)的解释是以使用飞片雷管或者飞片点火器的“直列式”传火系列为基础，组合了使用电子功能的高安全性能级、高密度组件包装、以及简单设计和测试能力的一种现代化方式。

一种微机电(MEMS)引信安全系统

结合当今飞速发展的电子技术,以及MEMS领域的微加工技术,参考国外MEMS技术在引信中的应用,设计出的用于小口径武器MEMS引信系统,其中包括微主控制单元、微安全和解除保险机构、微检测机构以及微起爆机构,形成完整的微型电子机械引信结构。

基于ESAD静态开关隔离测试电路的解除保险指示方法

针对现有电子安全与解除保险装置(ESAD)解除保险指示方法不能测试覆盖静态开关的问题,提出采用增加隔离型电磁继电器测试电路的方法,实现对静态开关1和静态开关2的实时测试,从而提高了安全测试覆盖性;设计隔离测试电路进行了测试验证。验证试验表明:通过搭建筛测电路选用合适的电磁继电器,实现的隔离测试电路能够稳定有效地指示ESAD静态开关工作时序,解除保险指示电路实现外部测试与引信内部电路隔离,不影响ESAD解除保险过程,能够满足引信解除保险指示的要求。

国外引信电子安全与解除保险装置研究进展

综述了国外引信电子安全与解除保险装置研究进展,分析了电子安全与解除保险装置的技术发展特点与应用发展方向。其技术发展特点为:高安全性、抗高过载、功能拓展、信息融合以及微小型化,其应用发展方向主要包括:硬目标侵彻弹药引信和多点起爆弹药引信。最后,介绍了电子安全与解除保险装置的相关测试技术。

引信安全系统及其功能范畴探讨

引信安全性设计是引信的核心技术之一,引信安全系统是引信安全性设计的主要体现形式。文中建立了引信安全系统的功能框架,结合引信安全系统与引信中其它子系统的关系,对引信安全系统在引信中的作用模式及其功能范畴进行了讨论。引信安全系统不是引信中一个独立的子系统,也不能简单地等同与引信中的保险与解除保险装置(机构)。

引信安全系统及安全性现状与发展对策

我国引信定义弱化了引信安全系统和安全性的地位。对引信安全系统的发展需求主要是完备和提高安全性以及小型化和低成本化。形成我国引信安全系统及安全性差距的原因有引信安全系统设计理论不完善、对引信安全系统研制规律认识不够以及科研管理体制等多方面的问题。针对这些问题,提出了借鉴美军《引信安全性设计准则》,建立引信安全性和爆炸物处理特性审查的专门机构和委员会等10余条对策建议。

基于识别ESAD火工品状态的安全检测方法

基于现有电子安全与解除保险装置(ESAD)测试时,缺乏一种识别火工品状态,将测试结果直接引入到测试仪检测流程的方法的现状。提出一种基于ESAD识别火工品状态的检测方法:选择微动开关与不同火工品的匹配安装结构,在不同火工品装配时出现不同的动作触点通过光耦检测电路表征出不同的信号形式,实现对火工品状态的识别判断;选用微动开关和设计电路进行了测试验证。验证试验表明:通过微动开关及识别电路能够有效指示测试时装配的火工品状态,信号识别可引入ESAD的检测流程。

应用于机电式引信安全系统的压电驱动器的设计

针对传统引信安全系统受机械机构本身固有特性限制,通用性差,难以充分利用各种环境信息的问题,提出了利用近年来颇受关注的压电驱动器来驱动隔爆机构,以解除保险的安全与解除保险装置。根据安全与解除保险装置的尺寸要求,借助ANSYS对压电驱动器进行详细的设计。并以所设计的驱动器为基础,分析了运用压电驱动器的引信安全与解除保险装置的优势及存在的问题。

基于VB的双路冗余装置可靠性分配计算软件

针对双路冗余装置原可靠性模型过于简单,可靠性分配手工计算复杂耗时、出错后不宜查证、通用性不足的问题,设计了基于VB的双路冗余装置可靠性分配计算软件。该软件以共用末级火工品的双路冗余安全与解除保险装置为对象,建立"串-并-串"混联系统模型,使用VB编制。在窗体中建立了可供用户依据具体情况选择的串联系统和并联系统各10个单元,每个单元设有组成单元零件数、重要度和可靠度分配结果3个文本框。验证和分析表明:该模型准确,计算软件合理可行,保证了计算结果的正确率,使用简便,快速实时,适用于可靠性分配反复迭代操作,且具有一定范围的通用性。

电子引信安全系统设计

电子安全引信采用的电子安全与解除保险装置ESAD及直列式爆炸序列具有使用可靠性高、抗过载性能好、安全性高、体积小、作用时间短和易于多次多点起爆、可随时检测等突出优点，可极大地提高武器的战术技术性能，已在国内外得到了迅速发展，广泛应用于各种空空导弹、空射巡航导弹、反坦克导弹等武器系统中。

微起爆系统关键技术研究现状与发展建议

微小型无人平台等新一代武器装备的发展对弹药系统提出了微型化、智能化、集成化等要求,因此,微起爆系统应运而生。文章分析了微起爆系统的组成及特点,并结合应用环境要求,从微结构换能元、微纳结构药剂、微安保装置、炸药驱动飞片4个关键技术以及微起爆系统应用的角度,对国内外相关研究现状进行总结和研判,针对中国微起爆系统面临的挑战,提出了未来微起爆系统的发展思路和建议。

西方国家大口径火炮榴弹弹头机械触发引信发展综述

为了给我国大口径火炮榴弹弹头机械触发引信设计和深入研究提供参考,详细介绍了20世纪40年代以来西方国家大口径火炮榴弹弹头机械触发引信的特点,并以M739系列引信为例,深入分析了其子系统结构性能。从M48A3引信至M739引信衍变史发现,传爆序列中针刺雷管趋向于高感度化和小型化;自调延期结构可自适应控制引信炸点位置;提高活击体表面加工质量和装配精度,击针座材料改用锌合金压铸可提高自调延期机构作用可靠性;后坐保险机构和离心保险机构的低阈值设计提高了引信通用性,适当增大后坐销质量和保险簧抗力可解决低阈值设计情况下的安全性问题;延期解除保险机构中使平衡摆轴线和擒纵轮轴线相对于引信旋转轴线按等距离或接近等距离的紧凑方式布置、降低平衡摆材料密度和减小装配误差能提高其起动可靠性;硼粉含量为16%时的硼系延期药燃速快、延期精度高;结构设计简化后的装定机构装定可靠性高;栅杆式防雨机构可防直径4mm的雨滴,防雨装置使引信瞬发度略有降低;M739系列引信与弹连接螺纹相同,引信外形尺寸一致。