引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置的發(fā)展探索

楊濤

摘? ?要：隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，在高技術(shù)武器裝備研發(fā)領(lǐng)域中，信息化電子引信模式逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)械觸發(fā)引信模式。在這一發(fā)展趨勢(shì)下，裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成化程度、穩(wěn)定性、安全性有顯著提升。但近年來(lái)，我國(guó)在引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置領(lǐng)域中雖然取得諸多顯著成果，總體理論體系處于持續(xù)優(yōu)化完善、高速發(fā)展階段，但在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)層面上仍舊存在缺乏主流發(fā)展理念、方向模糊等問(wèn)題。因此，本文也對(duì)這一領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究情況、技術(shù)構(gòu)成部分與特征等加以分析研究，探索未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：引信電子安全? ?解除保險(xiǎn)裝置? 技術(shù)研究? 發(fā)展探索

中圖分類號(hào)：TJ430? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（c）-0048-02

引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置主要指，裝載炮彈、導(dǎo)彈等高技術(shù)武器裝備上的一類電子式引爆裝置，在使用武器時(shí)，以電子遠(yuǎn)程控制方式將高技術(shù)武器配置的保險(xiǎn)裝置加以解除、移開(kāi)保險(xiǎn)件與隔爆機(jī)構(gòu)，使得電子引信處于待發(fā)狀態(tài)。而在武器物理儲(chǔ)存、使用過(guò)程中，電子引信安全與解除保險(xiǎn)裝置的配置也規(guī)避了各類武器貯存安全問(wèn)題的出現(xiàn)，足以見(jiàn)其重要性。而本文為進(jìn)一步提高裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性與可靠性，也對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)展以下探索。

1? 裝置結(jié)構(gòu)研究

電子引信安全與解除保險(xiǎn)裝置的運(yùn)行原理為，輸入高技術(shù)武器的環(huán)境信息與起爆指令—指令與信號(hào)途徑安全組件，對(duì)所傳輸信息進(jìn)行安全處理與分析—向裝置靜態(tài)開(kāi)關(guān)與動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)下達(dá)控制指令—高壓變頻器構(gòu)件轉(zhuǎn)換電流電壓—起爆電路構(gòu)件釋放電流—釋放電流對(duì)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的新型沖擊片雷管構(gòu)件加以擊發(fā)、引爆高技術(shù)武器。而這一裝置的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)與不同構(gòu)件的運(yùn)行原理如下。

1.1 傳感器構(gòu)件與安全組件

一般性傳感器構(gòu)件的運(yùn)行原理為，對(duì)構(gòu)件周邊環(huán)境的溫度、空氣濕度、光照系數(shù)、風(fēng)速風(fēng)向等氣候信息的精準(zhǔn)測(cè)量。而在軍事領(lǐng)域中，傳感器的主要測(cè)量方向?yàn)椋淦髋c裝置在發(fā)射階段內(nèi)的周邊環(huán)境加速度情況，以調(diào)節(jié)武器的運(yùn)行模式，確保武器在預(yù)定時(shí)間、預(yù)定位置引爆。而隨著微機(jī)電系統(tǒng)的不斷優(yōu)化發(fā)展，憑借其更小的體積、更輕的重量、以及將微傳感器、微執(zhí)行器、微電源等構(gòu)建的高度集成，在引信電子與解除保險(xiǎn)裝置中逐漸將傳統(tǒng)的傳感器構(gòu)件加以取代。安全組件的運(yùn)行原理是采集、接入裝置周邊環(huán)境感應(yīng)信息，并對(duì)信息的安全性開(kāi)展綜合分析與處理，隨后下達(dá)控制指令，操控裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)中所配置的靜態(tài)開(kāi)關(guān)、動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)。

1.2 裝置開(kāi)關(guān)與高壓變頻器

裝置開(kāi)關(guān)執(zhí)行安全組件所傳輸?shù)目刂浦噶?，靜態(tài)開(kāi)關(guān)的閉合關(guān)乎到對(duì)電容器的引電，而動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)的閉合則關(guān)乎到對(duì)裝置內(nèi)高壓變頻器的啟動(dòng)。在保險(xiǎn)裝置解除過(guò)程中，高壓變頻器主要將電流電壓加以轉(zhuǎn)換、并向起爆電路構(gòu)件提供脈沖電流。

1.3 起爆電路與新型沖擊片雷管構(gòu)件

高壓變頻器向起爆電路提供充足的脈沖電流，起爆電路將高峰值電流向沖擊片雷管構(gòu)件加以傳輸，從而引爆武器。

2? 裝置應(yīng)用特征研究

2.1 安全性與可靠性特征分析

在起爆電路-新型沖擊片雷管裝置解除階段中，需要將脈沖電流的峰值控制在適當(dāng)區(qū)間范圍內(nèi)才會(huì)將武器引爆。而這一電流峰值普遍較高，在武器、裝置儲(chǔ)存與發(fā)射階段中，新型沖擊片雷管構(gòu)件并不會(huì)受到低壓電流的影響從而引爆。而在起爆電路-新型沖擊片雷管構(gòu)件中，并沒(méi)有布設(shè)機(jī)械隔斷，裝置在解除過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械隔斷失控等突發(fā)問(wèn)題。

2.2 適用性與智能性特征分析

在裝置中應(yīng)用了信號(hào)抗干擾技術(shù)，因此裝置可在較為復(fù)雜的環(huán)境下自動(dòng)化開(kāi)展上述裝置解除步驟，并不會(huì)受到裝置周邊環(huán)境中所分布強(qiáng)磁信號(hào)等的過(guò)度干擾。由于裝置內(nèi)部配置安全組件、傳感器構(gòu)件，因此在裝置解除過(guò)程中，會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境情況加以智能化控制。

2.3 貯存安全性特征

由于這一裝置的引信起爆模式為電子模式，因此在武器日常貯存階段中，并不會(huì)受到環(huán)境因素影響而出現(xiàn)武器裝置自動(dòng)解除、引爆等安全問(wèn)題，維護(hù)人員可定期將裝置進(jìn)行拆卸開(kāi)展檢測(cè)、維護(hù)工作。

3? 發(fā)展現(xiàn)狀研究

3.1 國(guó)外現(xiàn)狀研究

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，各國(guó)普遍將引信電子安全解除保險(xiǎn)裝置與技術(shù)視作為軍事領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展方向，以及武器裝備在信息化時(shí)代下的主要引爆模式，并對(duì)技術(shù)總體理論體系開(kāi)展深入研究工作，取得諸多顯著成果。例如，美國(guó)將這一裝置、技術(shù)在輕型多用途導(dǎo)彈、迫擊炮彈、制導(dǎo)多管火箭彈等類別武器中加以配置，大幅提高了武器各項(xiàng)性能指標(biāo)。例如以配置ESAD引信電子安全解除保險(xiǎn)裝置的迫擊炮彈為例，通過(guò)對(duì)這一裝置的配置，大幅提高了迫擊炮彈的使用可靠性、便捷性，不但可在1000V電流沖擊下引爆，還可在高加載速度發(fā)射條件下開(kāi)展作業(yè)。此外，美國(guó)在這一裝置的集成化、微小型化領(lǐng)域中也取得諸多技術(shù)突破與成果，例如在采用M2CDU單元后，將引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置的體系大幅縮小，且裝置的造價(jià)成本得到降低。法國(guó)則將這一裝置應(yīng)用于具有近爆功能的多用途電子引信炸彈中，并經(jīng)過(guò)一系列武器試驗(yàn)，證明在配置引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置后，多用途電子引信炸彈可在極端惡劣的溫度環(huán)境下進(jìn)行起爆。

3.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀研究

我國(guó)雖然在這一裝置的研發(fā)領(lǐng)域中存在起步較晚等先天不足問(wèn)題，但隨著研發(fā)力度的不斷加大，已躍于世界領(lǐng)先研發(fā)地位，在引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定、貯存安全、環(huán)境適應(yīng)、裝置微小型化等研究方向中取得諸多顯著成果。而在應(yīng)用領(lǐng)域中，則將引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置在智能化制導(dǎo)魚(yú)雷、精準(zhǔn)制導(dǎo)導(dǎo)彈等類別武器領(lǐng)域中得到廣泛普及應(yīng)用。

3.3 裝置的問(wèn)題弊病與不足

這一裝置的造價(jià)成本較為高昂。雖然我國(guó)與美國(guó)等國(guó)家在引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置微小型化領(lǐng)域中取得諸多顯著研發(fā)成果、裝置生產(chǎn)工藝逐漸成熟，其造價(jià)成本得到一定的控制、降低，但這僅是橫向來(lái)看?？v向來(lái)看，相較于其他武器引信裝置來(lái)講，常規(guī)化、微小型化的引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置的造價(jià)成本仍存有一定的優(yōu)化空間。另外，裝置在微小型化、集成化等研發(fā)方向中也存在諸多研發(fā)問(wèn)題有待優(yōu)化改進(jìn)。

4? 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與展望

4.1 裝置低造價(jià)發(fā)展

當(dāng)前我國(guó)在生產(chǎn)、制造引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置過(guò)程中，消耗了大量的資源與經(jīng)濟(jì)成本，裝置造價(jià)成本過(guò)于高昂。針對(duì)這一問(wèn)題，則需要從兩個(gè)方向著手解決：第一，推動(dòng)裝置的微小型化研發(fā)，以降低裝置體積為問(wèn)題解決途徑;第二，推動(dòng)裝置內(nèi)部所配置不同構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、部分商業(yè)化研發(fā)，推動(dòng)整體裝置生產(chǎn)工藝的商業(yè)化、成熟化發(fā)展，降低構(gòu)件的生產(chǎn)、采購(gòu)成本。

4.2 裝置微小型化發(fā)展

首先，對(duì)裝置體積的微小型化發(fā)展，以此拓寬引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置的應(yīng)用范圍，將其安裝在遙控炸彈、小型炮彈等武器中。其次，裝置功能模塊小型化發(fā)展。在當(dāng)前裝置研發(fā)過(guò)程中，裝置很難在搭載武器的前提上對(duì)小范圍目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)打擊，且對(duì)武器的發(fā)射距離有著較高要求。而通過(guò)對(duì)裝置功能模塊的小型化發(fā)展，則可根據(jù)不同類別武器的使用條件加以針對(duì)性設(shè)計(jì)。例如通過(guò)對(duì)裝置功能模塊的小型化發(fā)展，提高裝置對(duì)環(huán)境的感知頻率、信號(hào)測(cè)量精準(zhǔn)率，使武器具有近爆等功能。

4.3 裝置集成化發(fā)展

現(xiàn)有服役的各類裝置在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中存在著由多個(gè)模塊共同構(gòu)成的問(wèn)題弊病，其抗干擾性能、應(yīng)用可靠性有所不足，且適用范圍較為下閘，需要針對(duì)不同類別型號(hào)的武器加以獨(dú)立設(shè)計(jì)。對(duì)裝置集成化的發(fā)展，通過(guò)將內(nèi)部各模塊加以高度集成，提高裝置的使用便捷性與可靠性。

5? 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)引信電子安全與解除裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理、應(yīng)用特征、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀開(kāi)展深入分析，并提出裝置在低造價(jià)、微小型化、集成化領(lǐng)域中的未來(lái)發(fā)展展望，為我國(guó)精準(zhǔn)制導(dǎo)與智能化控制高技術(shù)武器裝備的總體研發(fā)工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 單體強(qiáng)，齊杏林，范志鋒，等.國(guó)外引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置研究進(jìn)展[J].飛航導(dǎo)彈，2016（6）：82-83.

[2] 李俊娣，袁士偉.引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置[J].制導(dǎo)與引信，2011（4）：21.