炮弹引信炮口保险性能指标分析

炮弹引信炮口保险性能是一项重要的安全性能 ,因而其设计指标也一直是广泛关注的焦点。本文根据《引信安全性设计准则》关于延期解除保险的要求 ,运用弹丸弹道学、爆炸力学和威力设计理论 ,分别从爆炸冲击波和破片杀伤两个方面分析了弹丸安全距离的大小 ,并依此讨论了炮弹引信的炮口保险性能指标。炮弹引信炮口保险距离设计指标不但与弹丸威力有关 ,还涉及弹丸初速。而影响炮弹引信炮口保险性能指标的弹丸特性主要是破片杀伤作用。对于中大口径火炮榴弹和小口径舰炮、高炮榴弹 ,引信炮口保险指标一般可按弹径的4 0 0倍确定。对于初速较低且炸药装填量又较大的某些航炮榴弹 ,引信炮口保险指标从战术需求角度来看则应远一些 ,应达 1 5m甚至 50 m。弹头引信炮口保险距离指标应比弹底引信长 ,预制破片弹引信炮口保险距离指标应比普通榴弹引信的长     

利用转速测试弹丸炮口速度的方法研究

介绍了一种利用转速测试弹丸炮口速度的方法。地磁传感器与测试电路安装在弹丸或引信里,当弹丸发射、地磁传感器的线圈随弹丸旋转时,线圈切割磁力线而产生周期性感应电动势。测试电路采集到感应电动势信号并存储于电路内部的存储器里。在实弹测试回收测试电路后读取存储器里的数据,可以得到弹丸在炮口处的转速值,结合火炮的炮口缠度可以计量或计算出弹丸在炮口的初速值。经过实弹测试验证,该测试方法可测量炮口处弹丸的速度。     

解除保险即起爆的炮口保险距离测试方法

针对无触发机构引信采用遥测等方法测试引信解除保险距离时,所需的成本大、改装周期相对较长等问题,提出解除保险即起爆的延期解除保险距离测试方法。以隔爆机构解除保险信号作为触发信号,当引信解除保险时,向引信的执行级电路发送控制点火信号,以起爆弹丸;采用统计学和误差分析方法对试验样本的测试数据进行处理,推断出引信的解除保险距离。试验表明:该方法能比较直观地显示引信的炮口保险距离,达到考核引信的目的,并且易实现、成本低。     

计转数定距引信炸点散布精度分析

计转数体制是实现引信精确定距起爆控制的重要手段之一。从理论上分析，计转数引信可以不用测初速V0，就可在炮口近距离内通过计测弹丸的转数得到弹丸的行程X。但实际上每发弹丸初速是不同的，且射程不同，射角不同，具有不同的弹道，这就意味着弹丸旋转遇到的阻尼也不同，因而弹丸旋转角速度变化的规律不同，因此，由转数定距只能是近似的。文中对于在不同射距上，对计转数定距引信作用的散布精度进行了初步的论证，并针对弹丸初速和阻尼系数对弹丸转数影响进行了计算机仿真计算，还进行了不同初速及不同阻尼系数条件下弹丸转数的误差分析，从理论上论证了计转数传感器定距的可行性。     

时间冗余电子计转数引信设计

电子计转数引信由于不需要测弹丸的炮口初速，减少了整个引信装定系统的复杂程度，降低了制造成本。进一步分析、试验发现，利用地磁传感器作用原理的电子计转数引信的发射方向上有一个死区，在这一方向区域内发射炮弹，引信不能正常工作．该文在试验的基础上对死区进行了分析，并提出了解决方案，即时间冗余电子计转数引信。     

引信炮口保险安全距离的确定方法及理论计算的探讨

炮口保险安全距离是引信设计中一项不可缺少的重要指标,可是怎样确定一个既可保证安全,又有利于设计、简化结构、方便生产的最佳安全距离,现在还没有一个较好的计算方法和试验方法。本文认为炮口保险安全距离不仅应以弹丸静爆时测得最大有效杀伤半径为依据,还应考虑射击条件对弹丸杀伤破片的杀伤范围和杀伤能力的影响,同时也应考虑弹丸爆炸时爆轰波的杀伤范围。根据综合因素确定一个比较确切的炮口保险安全距离。     

小口径弹药引信远距离解除保险控制电路设计

为实现引信安全保险系统具有远距离解除保险状态的功能,分析小口径弹药引信结构特征和发射内外弹道环境,结合几类不同环境探测传感器的适用特点与范围,选择基于地磁环境信息的磁阻传感器,并针对磁阻传感器芯片的使用特性,设计了芯片的复位开关电路。弹丸发射出炮口后,磁阻传感器输出微弱电压信号,经信号调理后作为延时控制电路的控制开关指令信息。延时控制电路是实现远距离解除保险状态的关键部件,控制电路通过检测信息并延时后,输出电压信号指令给火工品拔销器,拔销器执行隔爆板限位销的拔销动作,解除保险系统的最后一道保险,实现了引信远距离解除保险的目的。     

基于地磁传感器的引信自测初速技术研究

计时定距线膛炮武器系统测速方法大多采用炮口测速线圈,但存在系统复杂、成本高、易干扰感应装定信号等不足。为此,提出将现已成熟的地磁传感器技术引入引信设计中,在弹丸出炮口后效期后,由地磁传感器多次测量弹丸旋转周期,通过引信电路内置单片机及超高速A/D进行信号采集、数据处理及弹道解算等操作,将弹丸平均旋转周期换算为实际初速。采用上述原理可在简化武器系统的同时,降低对现役防空武器系统的技术改造难度及成本。     

迫弹出炮口信号检测及其在引信中的应用

引信发射过程中需要敏感不同的发射环境，用于引信安全系统的解除保险。分析了迫弹炮管附近磁场分布规律，提出用线圈传感器测试迫弹出炮口瞬间信号的方法，设计了存储测试系统并对迫弹出炮口信号进行了静、动态测试，最后对迫弹出炮口信息在引信中的应用进行了分析。     

基于磁通门技术的空炸引信计转数系统研究

在分析地磁场特点基础上提出利用磁通门传感器进行计转数的方法，推导出磁通门传感器输出信号为弹体转角的正、余弦函数关系式，设计了相应的信号调理电路及数据存储测试系统．对调理后的电压信号波形计数即可准确获得弹丸的转数，为旋转弹丸引信炸点精确控制提供了依据。     

磁流变液保险机构延期解除保险时间模型

磁流变液保险机构延期解除保险时间还没有成熟的计算方法,因此通过建立合理的流体动力学模型,提出了磁流变液保险机构延期解除保险时间数学模型。该数学模型反映了弹丸转速、泄流孔孔径和磁流变液粘度,与延期解除保险时间的关系。仿真和试验结果表明:机构流体动力学模型和延期解除保险时间数学模型误差不大于15%,机构可以满足引信炮口安全距离要求,具有一定的推广应用价值。     

膛内弹丸运动时电磁特性研究

通过在弹丸内不同方向装载线圈,测量弹丸在膛内高速运动过程中的电磁信息,从而分析内弹道中弹丸的电磁特性与运动特性。测试系统利用了与外界无连线的存储测试方法,得到了弹丸在膛内高速运动过程中的电磁信号。该测试信号可反映弹丸的加速,出炮口运动等信息。经过特征提取用于引信的设计中,可作为引信发射环境识别的有效手段。     

基于地磁传感器的计转数引信可行性研究

主要提出了基于地磁计转数传感器的引信实验方案,研究了计转数引信装定原理,提出了装定转数的初步计算方法,分析了地磁计转数传感器,信号处理电路和检测电路的结构及工作原理,实验说明,该地磁计转数传感器在高速旋转平台上计数准确,且在各个方位条件下均可以可靠工作,可应用于弹丸上,实现弹丸的定距起爆。     

低环境力引信机电保险机构

针对低环境力下引信保险机构在发射飞行过程中受到的环境力较小,机械式保险机构尺寸较大、检测精度低,弹丸旋转产生的离心力不足以使机械保险机构解除第二道保险,设计了一种低环境力下引信机电式保险机构。该机构采用加速度传感器作为检测元件,采用单片机作为控制元件,加速度传感器同时检测轴向加速度和离心加速度,两个加速度共同作为解除保险的条件。试验结果表明该引信保险机构可以在低环境力下可靠工作,具有体积小、安全性高等优点。     

弹丸出炮口时间测试方法研究

为了用实验测试方法准确得到弹丸出炮口时间参数,以小口径火炮为实验对象,采用高速摄影法、靶丝通断法、光电法和后坐位移法等4种方法,开展弹丸出炮口时刻的时间参数测试方法研究。用4种方法同时测试同一弹丸出炮口时间,用同一台数据采集系统采集4种信号,以高速摄影法得到的时间曲线为时间基准,将4种时间信号统一到相同时间坐标中。高速摄影法测试最直接、数据最可靠。通断靶丝是被高速燃气流吹断的,而不是被弹头碰断的。先于弹丸泄露的火药气体使光电传感器提前触发。     

计转数定距起爆技术研究

针对现代轻武器的特点，提出了一种基于单片机AT89C2051并采用磁通门传感器的旋转弹计转数定距起爆技术。文中研究了计转数定距起爆原理．设计了磁通门转数传感器及其匹配电路．并利用AT89C2051作为智能控制单元控制输出弹丸的起爆信号。     

解决23 mm航炮榴弹引信炮口炸问题的技术途径

为了寻求23 mm航炮榴弹引信炮口炸的原因,分析了23 mm航炮榴弹及其引信、发射装药与内弹道的特性,讨论了23 mm航炮榴弹的安全距离,估算了发射药残渣的飞行特性。发射装药在膛内不能完全燃烧,会有一部分残渣飞出。所配用的弹头触发引信炮口保险距离短,灵敏度高,连发射击时引信在炮口附近撞上此前某一发的发射装药残渣,就会引起炮口炸。解决的技术途径主要有：改进发射装药设计使其在膛内燃烧完、延长引信延期解除保险距离和改善引信钝感度性能。     

空炸引信定距误差分类及修正策略

小口径弹药所配空炸引信的定距精度受多种因素的影响,对这些因素进行了分类并分别采用相应的策略进行修正,提高了引信定距的精度.利用短时傅立叶变换对弹道弹丸旋转信号进行时频分析,分解出不同的误差因素类型.提出了相应3类误差修正的策略,描述了炮口初速误差修正的计时-计速复合体制和计时-计转数复合体制.通过试验,验证了误差分类的正确性,所得结论能为引信设计提供参考.     

基于计转数炮口初速的数理统计外推法

针对直线外推法反推的虚拟初速与雷达测得炮口初速存在系统误差且需要对这一误差进行补偿的问题,提出一种基于计转数炮口初速的数理统计外推法。该方法基于大量试验结果进行数理统计,得出空炸炸点精度最高的引信测速应增加的百分比,从而将引信测得初速反推到炮口初速,通过修正引信空炸时间使空炸炸点精度提高。实验验证结果表明,基于计转数炮口初速的数理统计外推法在炸点偏差和炸点的密集度方面都比一般采用的直线外推法精度更高,提高了引信的定距空炸精度,验证了所提方法的有效性。     

基于模拟地磁场的计转数引信静态测试方法

针对目前计转数引信在测试中受转台电机磁场干扰以及测试转台不能模拟引信弹丸高速旋转的问题,提出了基于模拟地磁场的计转数引信静态测试方法。该方法不使用任何机械旋转的装置,使引信复杂的动态测试变成简单的室验室静态测试;可检测的引信转速范围达到50 000r/min以上,并且有效地提高了测试的精度和准确性。验证和分析表明,基于模拟地磁场的计转数引信静态测试方法具有很高的测试精度和准确性,对不同转速的计转数电子引信均能进行准确和可靠的测试。