引信電子安全與解除保險裝置的發(fā)展探索

楊濤

摘? ?要：隨著信息化時代的到來，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)機械觸發(fā)引信模式。在這一發(fā)展趨勢下，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，我國在引信電子安全與解除保險裝置領(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，但在未來發(fā)展趨勢層面上仍舊存在缺乏主流發(fā)展理念、方向模糊等問題。因此，本文也對這一領(lǐng)域的國內(nèi)外研究情況、技術(shù)構(gòu)成部分與特征等加以分析研究，探索未來發(fā)展方向。

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

中圖分類號：TJ430? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（c）-0048-02

引信電子安全與解除保險裝置主要指，裝載炮彈、導彈等高技術(shù)武器裝備上的一類電子式引爆裝置，在使用武器時，以電子遠程控制方式將高技術(shù)武器配置的保險裝置加以解除、移開保險件與隔爆機構(gòu)，使得電子引信處于待發(fā)狀態(tài)。而在武器物理儲存、使用過程中，電子引信安全與解除保險裝置的配置也規(guī)避了各類武器貯存安全問題的出現(xiàn)，足以見其重要性。而本文為進一步提高裝置的運行穩(wěn)定性、安全性與可靠性，也對其發(fā)展現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢開展以下探索。

1? 裝置結(jié)構(gòu)研究

電子引信安全與解除保險裝置的運行原理為，輸入高技術(shù)武器的環(huán)境信息與起爆指令—指令與信號途徑安全組件，對所傳輸信息進行安全處理與分析—向裝置靜態(tài)開關(guān)與動態(tài)開關(guān)下達控制指令—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)件的運行原理為，對構(gòu)件周邊環(huán)境的溫度、空氣濕度、光照系數(shù)、風速風向等氣候信息的精準測量。而在軍事領(lǐng)域中，傳感器的主要測量方向為，武器與裝置在發(fā)射階段內(nèi)的周邊環(huán)境加速度情況，以調(diào)節(jié)武器的運行模式，確保武器在預(yù)定時間、預(yù)定位置引爆。而隨著微機電系統(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。安全組件的運行原理是采集、接入裝置周邊環(huán)境感應(yīng)信息，并對信息的安全性開展綜合分析與處理，隨后下達控制指令，操控裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)中所配置的靜態(tài)開關(guān)、動態(tài)開關(guān)。

1.2 裝置開關(guān)與高壓變頻器

裝置開關(guān)執(zhí)行安全組件所傳輸?shù)目刂浦噶睿o態(tài)開關(guān)的閉合關(guān)乎到對電容器的引電，而動態(tài)開關(guān)的閉合則關(guān)乎到對裝置內(nèi)高壓變頻器的啟動。在保險裝置解除過程中，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區(qū)間范圍內(nèi)才會將武器引爆。而這一電流峰值普遍較高，在武器、裝置儲存與發(fā)射階段中，新型沖擊片雷管構(gòu)件并不會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，并沒有布設(shè)機械隔斷，裝置在解除過程中不會出現(xiàn)機械隔斷失控等突發(fā)問題。

2.2 適用性與智能性特征分析

在裝置中應(yīng)用了信號抗干擾技術(shù)，因此裝置可在較為復(fù)雜的環(huán)境下自動化開展上述裝置解除步驟，并不會受到裝置周邊環(huán)境中所分布強磁信號等的過度干擾。由于裝置內(nèi)部配置安全組件、傳感器構(gòu)件，因此在裝置解除過程中，會根據(jù)實時環(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，并不會受到環(huán)境因素影響而出現(xiàn)武器裝置自動解除、引爆等安全問題，維護人員可定期將裝置進行拆卸開展檢測、維護工作。

3? 發(fā)展現(xiàn)狀研究

3.1 國外現(xiàn)狀研究

隨著信息化時代的到來，各國普遍將引信電子安全解除保險裝置與技術(shù)視作為軍事領(lǐng)域的未來發(fā)展方向，以及武器裝備在信息化時代下的主要引爆模式，并對技術(shù)總體理論體系開展深入研究工作，取得諸多顯著成果。例如，美國將這一裝置、技術(shù)在輕型多用途導彈、迫擊炮彈、制導多管火箭彈等類別武器中加以配置，大幅提高了武器各項性能指標。例如以配置ESAD引信電子安全解除保險裝置的迫擊炮彈為例，通過對這一裝置的配置，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)射條件下開展作業(yè)。此外，美國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裝置的體系大幅縮小，且裝置的造價成本得到降低。法國則將這一裝置應(yīng)用于具有近爆功能的多用途電子引信炸彈中，并經(jīng)過一系列武器試驗，證明在配置引信電子安全與解除保險裝置后，多用途電子引信炸彈可在極端惡劣的溫度環(huán)境下進行起爆。

3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀研究

我國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裝置的運行穩(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裝置在智能化制導魚雷、精準制導導彈等類別武器領(lǐng)域中得到廣泛普及應(yīng)用。

3.3 裝置的問題弊病與不足

這一裝置的造價成本較為高昂。雖然我國與美國等國家在引信電子安全與解除保險裝置微小型化領(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，其造價成本得到一定的控制、降低，但這僅是橫向來看?？v向來看，相較于其他武器引信裝置來講，常規(guī)化、微小型化的引信電子安全與解除保險裝置的造價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)問題有待優(yōu)化改進。

4? 未來發(fā)展趨勢與展望

4.1 裝置低造價發(fā)展

當前我國在生產(chǎn)、制造引信電子安全與解除保險裝置過程中，消耗了大量的資源與經(jīng)濟成本，裝置造價成本過于高昂。針對這一問題，則需要從兩個方向著手解決：第一，推動裝置的微小型化研發(fā)，以降低裝置體積為問題解決途徑;第二，推動裝置內(nèi)部所配置不同構(gòu)件的標準化、部分商業(yè)化研發(fā)，推動整體裝置生產(chǎn)工藝的商業(yè)化、成熟化發(fā)展，降低構(gòu)件的生產(chǎn)、采購成本。

4.2 裝置微小型化發(fā)展

首先，對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。在當前裝置研發(fā)過程中，裝置很難在搭載武器的前提上對小范圍目標進行精準打擊，且對武器的發(fā)射距離有著較高要求。而通過對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性設(shè)計。例如通過對裝置功能模塊的小型化發(fā)展，提高裝置對環(huán)境的感知頻率、信號測量精準率，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)中存在著由多個模塊共同構(gòu)成的問題弊病，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，需要針對不同類別型號的武器加以獨立設(shè)計。對裝置集成化的發(fā)展，通過將內(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

本文對引信電子安全與解除裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運行原理、應(yīng)用特征、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀開展深入分析，并提出裝置在低造價、微小型化、集成化領(lǐng)域中的未來發(fā)展展望，為我國精準制導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

[1] 單體強，齊杏林，范志鋒，等.國外引信電子安全與解除保險裝置研究進展[J].飛航導彈，2016（6）：82-83.

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