智能化引信电子开关的分析与设计

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1、中北大学学位论文5.3课题的展望.................................................................................................................54参考文献攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研工作致谢III万方数据中北大学学位论文1绪论1.1选题背景引信对于战争而言是重中之重，更是一个国家生产力和科学技术成果最直接的体现。火药时间引信是一定意义上出现最早的引信，它的工作方式是在作战时

2、由人工将火药捻子点燃，然后用人工投掷或用抛发器掷出射向敌阵地。这种方式使得作战很被动，没有必要的控制和可靠预测，往往达不到预期的作战效果，出于这个原因人们对引信提出了触发功能的需求。在后续的引信技术发展中出现了利用火镰取火原理的拉发引信和碰发引信，可以认为这是触发引信的雏形，例如1832年第一次利用雷汞制造出火帽，这为触发引信的出现奠定了技术基础[1]。到了现代战争，与之前的人类战争相比已经发生了根本的变化，促使人们对武器及其技术上的理解产生巨大转变，同样的也让人们对引信的理解相比传统的观念发生了

3、翻天覆地的改变，现代战争中的引信已经不仅仅只是起到引爆弹丸的作用，同时能够起到探测目标，识别敌我，自动控制引爆等智能化的作用，所以说，现代引信技术除了传统引信的作用外，还是一种信息探测与处理信息的控制装置。引信是整个弹药的重要组成部分，是弹药实现预定功能的执行元件，可以说引信是一个武器系统的大脑[2]。科技的进步以及高新技术的出现，促使了引信技术长足的发展，在当前的形式下，想要增加兵器的战斗力，武器的战斗部所能贡献的力量已经变得很有限，而许多实战经验告诉我们，提高引信技术带来的威力更加巨大。例如在

4、伊拉克战争中，美军利用高灵敏引信引导的导弹对敌方实施的打击，不仅精度高，而且可以攻击到隐蔽的目标，减少了士兵的侦查工作，有效的减少了人员的伤亡，不仅如此，采用毫米波和红外复合探测技术的末敏弹引信，使得传统的反装甲弹药的毁伤效果提升了数倍。这些都充分证明了引信的技术在未来战争中的重要性。另一方面，引信技术的发展使得引信的安全性设计更加完善，从根本上避免了炸膛或早炸的事故，减少了误伤率。总之随着高新技术的不断发展，战争的空间可以延伸至全球，战争的模式也变得复杂多变，这些都促使着弹药和引信技术必须向更高

5、的方向发展。1万方数据中北大学学位论文图1.1传统引信结构示意图当代的引信总体上大致可以归纳为三大类，即触发引信、近炸引信和执行引信[3]。触发引信是主要利用弹丸与目标接触和碰撞的力来实现解除保险，引爆战斗部的引信，所以又被人们称为着发引信、碰炸引信。近炸引信则是通过感知弹丸与目标交汇时周围环境信息的改变，来使弹丸在预定位置起爆的一种引信，又可称为近感引信，此类引信根据引发引信的不同环境信息，又可以详细的分为无线电、光、磁、声、电容、静电、气压、水压等引信。执行引信相比于前两种引信更加灵活，它主要

6、依靠直接获取外界的命令来决定何时起爆，人们可以通过提前设定起爆时间，起爆高度来控制引信，甚至可以通过无线电等信号来操纵弹丸完成对敌方的打击任务，具体的分类如时间引信、指令引信等。无论哪一种引信，在科学技术的推动下，先进国家使用的引信基本上都已经脱离了原始的机械技术为主的设计，通过光电、微电子等技术的发展和广泛应用，使得这些引信的种类更加齐全，功能更加丰富，能够适应和满足对现代战争的要求，成为未来军事力量不可或缺的组成部分。1.2引信安全引信安全系统是引信系统中的关键，它是防止引信在非起爆场合误炸而

7、设计的系统，按照时间的顺序对其进行分类可以分为机械式安全系统、机电式安全系统及电子式安全系统三大类。2万方数据中北大学学位论文机械式安全系统成熟较早，是应用最广泛的引信安全系统。它不易受到电磁环境的干扰，一般利用发射后的惯性力接触保险，但随着电子技术的发展和战争的新形势变化，机械式安全系统已不能满足和适应现代战争的要求。机电式安全系统相比机械式安全系统更好的利用环境信息探测目标，进行识别打击，它利用传感器进行环境感知，大大改变了传统的引信解保方式，也提高了系统的安全性和可靠性，是目前引信发展的主流

8、。作为机电式安全系统的关键，传感器的应用和电路的合理设计显得尤为重要，是当代引信系统的重要研究应用方向。电子式安全系统采用直列式爆炸序列，通过顿感起爆药提高激发能量来保证安全性，这种方式完全摒弃了机械隔离部件，取而代之的是纯电子式结构，但在现阶段来说，这种方式仍然处于研发阶段。1.3国内外研究现状1.3.1国外研究现状在国外的引信技术研究中，利用武器系统所处的环境信息或者人为设定的信息，并通过这些信息激励来作为整个武器系统的触发使能，这种途径是提高武器效能和引信技术的发展大趋势[4