5.2 发射过载安全性计算 28

5.3 作用可靠性计算 29

5.4 弹簧设计计算 32

5.5 被保险件滑动时间计算 36

结  论 38

致  谢 39

参考文献 40

1 绪论

1.1 研究的意义和背景

随着科学技术的不断发展, 引信的设计也采用了各种各样的新技术、新原理, 这使得引信的性能更加优良, 更加完善, 使用也更加安全可靠[1]。根据国军标GJB373A一1997《引信安全性设计准则》的要求，引信安全系统必须至少包括两个独立的能防止引信意外解除保险的保险件，并且启动这至少两个保险件的激励必须从不同的环境获得，同时引信安全系统必须有一个保险件能够提供延期解除保险功能，以确保引信及弹药的安全距离[2]。因此，对于非旋、低旋等弹药的引信安全系统来说，研究更多的合理的第二解除保险环境，成为当前迫切需要解决的问题之一。目前，对于火箭弹引信，尤其是低旋的火箭弹时间引信。将火箭发动机燃气压力的变化特征作为火箭弹特有的飞行环境, 可为这类火箭弹引信的设计提供可靠的依据[3]。

1.2 国内外研究现状

1.3 燃气压力在引信设计中的运用

在引信保险机构设计中, 尤其是对火箭弹而言，可充分利用火箭发动机的工作特征。发动机燃气压力的持续作用将给引信的设计提供很好的应用环境。其中最典型的是利用火箭发动机的持续过载特性来工作的加速度积分器和曲折槽机构,前者是美国火箭弹引信的标准保险模块, 后者则是俄罗斯火箭弹引信的标准模块[6]。在美国, 仅利用加速度积分器的引信虽然不符合其安全规范, 但因其较好的实战表现已得到军方的默认, 目前这些技术已得到广泛的应用。这些机构在使用时要求火箭发动机的工作时间必须大于一定值, 才能保证机构的安全性和可靠性。如在发动机工作时间较短、过载较小的火箭弹上使用这类机构, 由于其安全过载与可靠工作过载的量值区别不大, 机构在保证工作可靠性指标的同时必须要牺牲安全性指标。而且机构改进的常用做法是直接减少齿弧的齿数, 但这样的机构在恢复安全状态时齿弧与齿轮的重新啮合并不可靠, 影响了机构的安全性[3]。

在国内火箭弹引信的研究中，压力引信也得到了较好的运用。箭-2引信主要是靠单一的后坐力来解除保险, 没有达到冗余保险的要求[8]. 因此, 开拓新的设计思路, 开发除单一环境力( 后坐力) 以外的其它可利用环境力来解除保险就显得十分的必要和迫切。为了达到冗余保险的目的, 提出了采用燃气动力作为引信解除保险的第二环境力[9]。 例如通过对箭- 2 引信进行改装设计，如图2所示， 使该引信达到冗余保险的要求。 此外, 通过调节孔的大小和气室的容积来改变气流的流量, 还可以做到在弹道主动段上任何距离解除保险, 从而进一步解决箭- 2 引信炮口安全距离不足的问题。同时, 应用薄膜燃气动力保险机构技术设计非旋弹或微旋弹引信, 即节省了能源, 又可以使靠单一后坐力解除保险的火箭弹引信达到冗余保险的要求, 这将对火箭弹等非旋或微旋弹的保险机构设计提供有力参考[4]。

改进前   改进后

图2  箭2引信改进前后对比图

1.4 燃气压力在其他方面的运用

1.4.1稳压方面的运用