故障保险思想在引信安全性设计中的应用问题

为全面深入地理解与贯彻《引信安全性设计准则》，提高引信的安全性设计水平，在广泛搜集关于故障保险（ｆａｉｌ－ｓａｆｅ）论述和故障保险设计实例的基础上，详细分析和讨论了引信故障保险性能及其设计问题。随着引信技术的飞跃发展，引信故障保险设计的内涵也已发生了深刻变化。改称引信故障保险为引信失效安全更能反映其内涵。现代引信失效安全应包含在下述三种情况下引信均不应引起弹药的意外作用或爆炸：引信解除保险环境异常；引信所有保险装置（保险件）失效、错装、漏装或误装了不合格品；弹药配装引信、引信装定和手工解除保险等人工操作失误。引信失效安全性能是仅次于隔爆和冗余保险而比延期解除保险更为重要的安全性能。引信膛炸、早炸等恶性事故也与这些产品不具备失效安全性能有关。     

迫击炮弹引信解除保险距离性能指标分析

为了准确确定迫击炮弹引信的解除保险距离性能指标，对迫击炮弹质心外弹道进行了大量计算，对比了迫击炮弹与加农炮、榴弹炮榴弹的威力特性，归纳了国外制式迫击炮弹引信的延期解除保险性能，分析了迫击炮弹的射击使用条件。国内已有制式引信的解除保险距离下限60m偏短，而对所有发射装药条件均要求200m的可靠解除保险距离也偏短，并且无必要。迫击炮弹引信解除保险距离下限一般应不低于100m，上限以0号发射装药平射考核时一般应不大于350m，而其它发射装药条件则不必再要求和考核。相应的解除保险时间一般可确定为2～5s。     

故障保险思想在引信安全性设计中的应用问题(续)

为了全面深入地理解与贯彻《引信安全性设计准则》，提高引信的安全性设计水平，在广泛搜集关于故障保险（ｆａｉｌ－ｓａｆｅ）论述和故障保险设计实例的基础上，详细分析和讨论了引信故障保险性能及其设计问题。随着引信技术的飞跃发展，引信故障保险设计的内涵也已发生了深刻变化。改称引信故障保险为引信失效安全更能反映其内涵。现代引信失效安全应包含在下述三种情况下引信均不应引起弹药的意外作用或爆炸：引信解除保险环境异常；引信所有保险装置（保险件）失效、错装、漏装或误装了不合格品；弹药配装引信、引信装定和手工解除保险等人工操作失误。引信失效安全性能是仅次于隔爆和冗余保险而比延期解除保险更为重要的安全性能。引信膛炸、早炸等恶性事故也与这些产品不具备失效安全性能有关。     

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。     

引信MEMS延期解除保险机构

针对传统引信延期解除保险机构结构尺寸大、保险距离短和延时时间散布大等问题,设计了根据弹道实时信息实现延期解除保险的MEMS指令锁延期保险机构。该机构由电推销器,金属簧片式柔性锁臂和活动腔组成,通过弹道实时信息控制电推销器发火,将柔性锁臂推入活动腔,实现延期解除保险的功能。分析了中大口径榴弹引信结构特征和发射内外弹道环境,模拟了电推销器的推力作用过程,利用ABAQUS有限元仿真软件对所设计结构进行仿真分析,对基于UV-LIGA工艺制作的原理样机进行了离心环境试验和电推销器配合试验。仿真和试验结果表明,该机构用于引信MEMS安全保险系统,可保证引信安全状态和可靠解除安全保险状态,且能够根据电路控制电推销器发火实现延期解除保险功能,可保证炮口安全距离和实现在弹道轨迹的不同点解除保险的功能。     

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     

故障保险思想在引信安全性设计中的应用问题(续)

为了全面深入地理解与贯彻《引信安全性设计准则》，提高引信的安全性设计水平，在广泛招集关于故障保险论述和故障保险设计实例的基础上，详细分析和讨论了引信故障保险性能及其设计问题。随着引信技术的飞跃发展，引信故障保险设计内涵也发生了深废变化。改称引信故障保险为引信失效安全更能反映其内涵，现代引信失效安全应包含在下述三种情况下引信均不引起弹药的意外作用或爆炸；引信解除保险环境异常；引信所有保险装置失效、错     

微旋弹引信爬行保险机构设计与分析

基于微旋弹引信双环境力冗余保险的要求,设计了应用爬行力作为第二环境力解除保险的爬行保险机构。通过将爬行机构、延期解除保险机构和滑块隔爆机构三者巧妙的结合,使引信具备了时间窗保险特性和故障保险特性;并对机构进行了安全性和可靠性分析;经试验验证,该设计符合要求。     

鱼雷引信目标基安全系统设计

本文研究了引信目标基安全系统(FTBSS)的理论,并结合某鱼雷的具体环境背景,利用全电子安全系统(EBA)的技术,设计和计算了具有弹道保险和抗干扰性能的FTBSS鱼雷引信安全系统。本文最后还阐述了目标基安全系统对引信弹道安全的贡献及在鱼雷引信上应用的前景。     

基于三个环境信号的引信电子安全系统安全性分析

解除保险逻辑的设计是保证电子安全系统高安全性的重要步骤。本文针对实际设计中引信电子安全系统可能采用的五种解除保险逻辑模式安全性进行了分析、比较和排序。指出电子安全系统的三个独立的电子开关采用加两个时间窗、且同时闭合的控制模式是这五种之中安全性最高的。最后与采用两个环境激励的机电安全系统的安全性进行了比较     

引信电子安全与解除保险装置

引信电子安全与解除保险装置ESAD（Electronic Safety and Arming Device）是引信电子安全系统的核心。简叙了ESAD的研究现状,提出了ESAD的设计依据及基本要求。介绍了ESAD的组成和工作原理,主要介绍了安全与解除保险逻辑模块的设计。对引信电子安全与解除保险装置的进一步研究和应用有一定的指导意义。     

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）。     

基于MEMS的引信保险机构综合分析

介绍了基于MEMS的引信保险（S＆A）机构的应用背景和基于MEMS引信保险机构的设计构思，分析了两种典型的保险机构的原理和作用过程：还介绍了两种主要加工工艺及其存在的问题，最后对MEMS引信保险机构的技术发展作了展望。     

引信磁流变液解除保险机构贮存寿命评估方法

针对引信磁流变液解除保险机构贮存后使用的安全性和可靠性问题,提出一种贮存寿命评估方法,并对其进行寿命评估。通过贮存稳定性实验,分析在恶劣环境下存贮对磁流变液的屈服应力和黏度的影响以及对引信磁流变液解除保险机构的性能影响。实验结果表明长时间的高温会导致磁流变液中的铁磁颗粒沉降团聚,说明高温可加速引信磁流变液解除保险机构失效;通过建立贮存寿命加速模型,提出适用于引信磁流变液解除保险机构贮存寿命的评估方法;采用这种评估方法对引信磁流变液解除保险机构在正常贮存条件下的可靠贮存寿命进行评估。评估结果表明：引信磁流变液解除保险机构的可靠贮存寿命为15.2 a,具有较好的贮存性能,满足引信的可靠性和安全性要求。     

鱼雷主动电磁引信防误动技术

针对鱼雷主动电磁引信容易产生误动的突出问题,对引起误动的干扰场进行理论分析,总结出雷内电磁不兼容和鱼雷航行振动是造成引信误动的两类主要原因,从抗干扰设计和保险设计两方面提出了完善防误动设计的具体要求。试验表明,改进设计措施实施后可有效降低误动概率,并可提高鱼雷引信工作的可靠度。同时文中还提出了引信误动概率的计算方法,可用于检验引信抗干扰设计是否符合要求。     

引信安全系统某些性质的理论研究

根据引信安全系统理论和状态空间分析方法，研究了引信安全系统的物理方程及其无量纲归一化方程的动态特性不变性，各保险要素之间的独立性，安全系统解除保险过程的时滞性和平衡态及其稳定性，并对这些性质给出了严格的定义。这些性质和定义为深入研究引信安全系统及其解除保险过程，提供了理论依据和有效方法。     

独立冗余保险系统规范谱计算

本文以某引信冗余保险系统为研究对象,通过规范谱计算,就弹引系统以45°姿态向混凝土、沥青、土壤、钢板介质倾斜坠落的冲击环境进行综合评价,并进行了典型化信号分析,为引信安全性设计和检测提供理论依据.     

引信球转子动力学分析

球转子机构是旋转弹药引信典型的保险与解除保险机构之一，除主要用于满足引信隔爆安全性要求外，同时也可兼作延期解除保险。应用欧拉刚体动力学理论，分析了球心、质心及弹丸旋转轴均不重合时的球转子动力学问题，给出了描述球转子在其腔室内转正运动的微分方程组，为引信球转子的工程设计提供了理论支持。     

引信MEMS安全系统研究

针对微机电系统（MEMS）加工技术的特点，对引信MEMS安全系统的两种结构形式及其特点进行分析，提出在进行MEMS安全系统设计时应注意和需要解决的一些问题。