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引信电子安全与解除保险装置的发展探索

2019-03-08杨涛

科技创新导报 2019年30期
关键词:技术研究

杨涛

摘   要: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。

关键词:引信电子安全   解除保險装置  技术研究  发展探索

中图分类号:TJ430                                  文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)10(c)-0048-02

引信电子安全与解除保险装置主要指,装载炮弹、导弹等高技术武器装备上的一类电子式引爆装置,在使用武器时,以电子远程控制方式将高技术武器配置的保险装置加以解除、移开保险件与隔爆机构,使得电子引信处于待发状态。而在武器物理储存、使用过程中,电子引信安全与解除保险装置的配置也规避了各类武器贮存安全问题的出现,足以见其重要性。而本文为进一步提高装置的运行稳定性、安全性与可靠性,也对其发展现状、未来发展趋势开展以下探索。

1  装置结构研究

电子引信安全与解除保险装置的运行原理为,输入高技术武器的环境信息与起爆指令—指令与信号途径安全组件,对所传输信息进行安全处理与分析—向装置静态开关与动态开关下达控制指令—高压变频器构件转换电流电压—起爆电路构件释放电流—释放电流对装置内部结构中的新型冲击片雷管构件加以击发、引爆高技术武器。而这一装置的具体内部结构与不同构件的运行原理如下。

1.1 传感器构件与安全组件

一般性传感器构件的运行原理为,对构件周边环境的温度、空气湿度、光照系数、风速风向等气候信息的精准测量。而在军事领域中,传感器的主要测量方向为,武器与装置在发射阶段内的周边环境加速度情况,以调节武器的运行模式,确保武器在预定时间、预定位置引爆。而随着微机电系统的不断优化发展,凭借其更小的体积、更轻的重量、以及将微传感器、微执行器、微电源等构建的高度集成,在引信电子与解除保险装置中逐渐将传统的传感器构件加以取代。安全组件的运行原理是采集、接入装置周边环境感应信息,并对信息的安全性开展综合分析与处理,随后下达控制指令,操控装置内部结构中所配置的静态开关、动态开关。

1.2 装置开关与高压变频器

装置开关执行安全组件所传输的控制指令,静态开关的闭合关乎到对电容器的引电,而动态开关的闭合则关乎到对装置内高压变频器的启动。在保险装置解除过程中,高压变频器主要将电流电压加以转换、并向起爆电路构件提供脉冲电流。

1.3 起爆电路与新型冲击片雷管构件

高压变频器向起爆电路提供充足的脉冲电流,起爆电路将高峰值电流向冲击片雷管构件加以传输,从而引爆武器。

2  装置应用特征研究

2.1 安全性与可靠性特征分析

在起爆电路-新型冲击片雷管装置解除阶段中,需要将脉冲电流的峰值控制在适当区间范围内才会将武器引爆。而这一电流峰值普遍较高,在武器、装置储存与发射阶段中,新型冲击片雷管构件并不会受到低压电流的影响从而引爆。而在起爆电路-新型冲击片雷管构件中,并没有布设机械隔断,装置在解除过程中不会出现机械隔断失控等突发问题。

2.2 适用性与智能性特征分析

在装置中应用了信号抗干扰技术,因此装置可在较为复杂的环境下自动化开展上述装置解除步骤,并不会受到装置周边环境中所分布强磁信号等的过度干扰。由于装置内部配置安全组件、传感器构件,因此在装置解除过程中,会根据实时环境情况加以智能化控制。

2.3 贮存安全性特征

由于这一装置的引信起爆模式为电子模式,因此在武器日常贮存阶段中,并不会受到环境因素影响而出现武器装置自动解除、引爆等安全问题,维护人员可定期将装置进行拆卸开展检测、维护工作。

3  发展现状研究

3.1 国外现状研究

随着信息化时代的到来,各国普遍将引信电子安全解除保险装置与技术视作为军事领域的未来发展方向,以及武器装备在信息化时代下的主要引爆模式,并对技术总体理论体系开展深入研究工作,取得诸多显著成果。例如,美国将这一装置、技术在轻型多用途导弹、迫击炮弹、制导多管火箭弹等类别武器中加以配置,大幅提高了武器各项性能指标。例如以配置ESAD引信电子安全解除保险装置的迫击炮弹为例,通过对这一装置的配置,大幅提高了迫击炮弹的使用可靠性、便捷性,不但可在1000V电流冲击下引爆,还可在高加载速度发射条件下开展作业。此外,美国在这一装置的集成化、微小型化领域中也取得诸多技术突破与成果,例如在采用M2CDU单元后,将引信电子安全与解除保险装置的体系大幅缩小,且装置的造价成本得到降低。法国则将这一装置应用于具有近爆功能的多用途电子引信炸弹中,并经过一系列武器试验,证明在配置引信电子安全与解除保险装置后,多用途电子引信炸弹可在极端恶劣的温度环境下进行起爆。

3.2 国内现状研究

我国虽然在这一装置的研发领域中存在起步较晚等先天不足问题,但随着研发力度的不断加大,已跃于世界领先研发地位,在引信电子安全与解除保险装置的运行稳定、贮存安全、环境适应、装置微小型化等研究方向中取得诸多显著成果。而在应用领域中,则将引信电子安全与解除保险装置在智能化制导鱼雷、精准制导导弹等类别武器领域中得到广泛普及应用。

3.3 装置的问题弊病与不足

这一装置的造价成本较为高昂。虽然我国与美国等国家在引信电子安全与解除保险装置微小型化领域中取得诸多显著研发成果、装置生产工艺逐渐成熟,其造价成本得到一定的控制、降低,但这仅是横向来看。纵向来看,相较于其他武器引信装置来讲,常规化、微小型化的引信电子安全与解除保险装置的造价成本仍存有一定的优化空间。另外,装置在微小型化、集成化等研发方向中也存在诸多研发问题有待优化改进。

4  未来发展趋势与展望

4.1 装置低造价发展

当前我国在生产、制造引信电子安全与解除保险裝置过程中,消耗了大量的资源与经济成本,装置造价成本过于高昂。针对这一问题,则需要从两个方向着手解决:第一,推动装置的微小型化研发,以降低装置体积为问题解决途径;第二,推动装置内部所配置不同构件的标准化、部分商业化研发,推动整体装置生产工艺的商业化、成熟化发展,降低构件的生产、采购成本。

4.2 装置微小型化发展

首先,对装置体积的微小型化发展,以此拓宽引信电子安全与解除保险装置的应用范围,将其安装在遥控炸弹、小型炮弹等武器中。其次,装置功能模块小型化发展。在当前装置研发过程中,装置很难在搭载武器的前提上对小范围目标进行精准打击,且对武器的发射距离有着较高要求。而通过对装置功能模块的小型化发展,则可根据不同类别武器的使用条件加以针对性设计。例如通过对装置功能模块的小型化发展,提高装置对环境的感知频率、信号测量精准率,使武器具有近爆等功能。

4.3 装置集成化发展

现有服役的各类装置在内部结构中存在着由多个模块共同构成的问题弊病,其抗干扰性能、应用可靠性有所不足,且适用范围较为下闸,需要针对不同类别型号的武器加以独立设计。对装置集成化的发展,通过将内部各模块加以高度集成,提高装置的使用便捷性与可靠性。

5  结语

本文对引信电子安全与解除装置的内部结构、运行原理、应用特征、国内外研究现状开展深入分析,并提出装置在低造价、微小型化、集成化领域中的未来发展展望,为我国精准制导与智能化控制高技术武器装备的总体研发工作提供参考。

参考文献

[1] 单体强,齐杏林,范志锋,等.国外引信电子安全与解除保险装置研究进展[J].飞航导弹,2016(6):82-83.

[2] 李俊娣,袁士伟.引信电子安全与解除保险装置[J].制导与引信,2011(4):21.

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