近炸引信測試技術

普通高等教育兵工類規(guī)劃教材

目 錄

緒論

第一章近炸引信高頻靈教度測試

§1近炸引信靈敏度的測試原則

1.1為什么要測近炸引信高頻靈敏度

1.2表征自差收發(fā)機性能常用的幾個靈敏度

1.3無線電引信測試原則

§2無回波吸收室

2.1引言

2.2無回波吸收室的用途

2.3無線電波吸收材料

2.4米波吸收材料的測試原理和方法

2.5無回波吸收室的參數(shù)設計

§3桿試驗

3.1桿試驗原理

3.2桿試驗裝置

3.3桿試驗場地面積選擇

§4同軸線法測量無線電引信靈敏度

4.1同軸線法測試無線電引信靈敏度的原理

4.2同軸線測試裝置的結構

4.3同軸線測試裝置的調試

4.4無線電引信高頻絕對靈敏度測試

§5屏蔽箱法測試無線電引信靈敏度

5.1屏蔽箱法測試無線電引信靈敏度的原理

5.2屏蔽箱的結構和等效電路

5.3屏蔽箱測試裝置

§6推板法測試引信靈敏度

6.1推板法測試原理

6.2推板法測試引信靈敏度

§7環(huán)行天線引信靈敏度測試

7.1 小體積吸收箱理論

7.2小體積吸收箱結構

§8微波無線電引信靈敏度的測試

8.1微波無線電引信

8.2微波無線電引信的靈敏度

8.3微波無線電引信靈敏度自動測試儀

§9光學引信靈敏度測試

9.1光學引信

9.2紅外引信測試

9.3紅外引信圓周視場的檢測

9.4電路靈敏度的測試

§10電容近炸引信的測試

10.1電容近炸引信

10.2 目標動態(tài)引爆信號靜態(tài)檢測的基本原理

10.3電容近炸引信目標動態(tài)引爆信號檢測

10.4電容近炸引信的測試途徑

10.5電容變化網絡偏壓曲線設計

10.6電容變化網絡偏壓源

10.7目標作用仿真儀

10.8電容近炸引信抗干擾性能的測試

第二章近炸引信目標特性的測試

§1概述

§2 目標

§3 目標特性的有關概念

3.1無線電波的繞射、散射和反射

3.2 目標的有效反射面積和地(水)面反射系數(shù)

3.3有關概念及公式

§4目標有效散射面積的測量原則與方法

4.1無線電引信目標反射特性測量的特點

4.2目標散射面積的測量原則

4.3目標有效散射面積的測量方法

§5空中目標散射特性的測量

5.1飛機目標散射特性的模擬測量系統(tǒng)

5.2飛機目標散射特性的實物測量

5.3測量的誤差來源及其解決辦法

5.4測量結果的處理與使用

§6地、海面回波特性的測量

6.1地面回波及其測量

6.2海面回波及其測量

第三章近炸引信與目標的物理模擬

§1模擬

1.1概述

1.2模擬

§2相似理論

2.1相似現(xiàn)象

2.2相似定理

2.3單值條件

§3相似判據(jù)的確定

3.1方程式分析法

3.2量綱分析法

§4近炸引信物理模擬的內容

4.1彈丸毀傷目標整個過程的模擬

.4.2實驗研究無線電引信的啟動規(guī)律

4.3 目標特性的模擬

4.4無線電引信抗干擾性能的模擬實驗

4.5近炸引信可靠性的模擬研究

§5物理模擬的原則和途經

5.1原型目標低速運動下引信啟動區(qū)的實驗

5.2彈目高速相對運動下引信啟動區(qū)的實驗

§6連續(xù)波多普勒無線電引信模擬

6.1電磁系統(tǒng)的模擬

6.2交會過程的模擬

6.3引信各環(huán)節(jié)的模擬

§7物理模擬試驗舉例

7.1具體參數(shù)范圍

7.2模擬系統(tǒng)

第四章近炸引信的無線電遙測

§1概述

1.1無線電遙測概況

1.2無線電遙測系統(tǒng)的組成及分類

§2頻分多路信號遙測系統(tǒng)

2.1頻分多路傳輸?shù)墓ぷ髟?/p>

2.2頻分制遙測系統(tǒng)已調信號的頻譜及帶寬

2.3頻分多路信號的主要特性

2.4頻分多路系統(tǒng)的第二次調制

2.5頻分制遙測系統(tǒng)中的匯理設備

2.6頻分系統(tǒng)的失真及抗干擾性

2.7頻分制遙測系統(tǒng)中FM副載頻的信道參數(shù)

§3常規(guī)兵器用的8318無線電遙測系統(tǒng)

3.1 8318無線電遙測系統(tǒng)

3.2 8318無線電遙測系統(tǒng)在引信靶場試驗中的應用

§4空空導彈遙測系統(tǒng)

4.1空空導彈引信遙測的特點

4.2引信遙測參數(shù)

4.3遙測系統(tǒng)

4.4引信遙測彈

§5彈道監(jiān)測技術

5.1工作原理

5.2監(jiān)測方法

§6近炸引信遙測技術的發(fā)展

6.1遙測傳感器的研究

6.2微波兵器遙測系統(tǒng)

6.3存貯測試技術

6.4用CCD器件進行測試

6.5微處理機在遙測中的應用

6.6新的遙測系統(tǒng)――沃爾什函數(shù)遙測系統(tǒng)

第五章計算機在近炸引信測試技術中的應用

§1用計算機進行數(shù)據(jù)擬合

1.1求數(shù)學模型的初型

1.2建立數(shù)學模型的數(shù)學基礎

1.3擬合程序流程

1.4求非線性參數(shù)模型的初值

1.5擬合結果

§2微機控制的無線電引信低頻部件選配調試系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)組成

2.2電路及功能

2.3系統(tǒng)軟件

2.4系統(tǒng)總體設計和調試

2.5實際應用

§3近炸引信計算機打靶仿真

3.1系統(tǒng)組成與功能

3.2目標特性測試

3.3統(tǒng)一的目標特性的數(shù)學模型

3.4多輸入-多輸出半實物打靶仿真系統(tǒng)

3.5多功能信號儲放儀

3.6計算機與多功能仿真信號儲放儀間的數(shù)據(jù)傳輸

3.7仿真系統(tǒng)的工作過程及其控制與管理

§4 VXI總線在近炸引信測試中的應用

4.1 VXI模塊結構

4.2系統(tǒng)結構

4.3VXI總線電氣自動化測試系統(tǒng)的特點

4.4 VXI―引信測試系統(tǒng)

第六章測量數(shù)據(jù)分析

§1概述

§2有關的基本概念

2.1誤差

2.2精度

§3誤差的隨機性

§4隨機誤差的正態(tài)分布

§5回歸分析概念

§6一元線性回歸

6.1一元線性回歸的數(shù)學模型

參考文獻

近炸引信測試技術

作者:徐清泉

出版日期:1996

頁數(shù):234

關鍵詞:近炸引信 測試技術 高等學校 教材 徐清泉 程受浩

分類: 工業(yè)技術 >彈藥、引信、火工品

正如從最古老的"著火的箭"發(fā)展到現(xiàn)代的火箭一樣，從最早的"引火的信"發(fā)展到今天的引信，其發(fā)生了深刻的變化，"引信，這個古老而新穎的名詞已被現(xiàn)代科學技術賦予了嶄新的內容。

目前，引信的種類繁多，按作用方式和原理，大致可分成三大類，即觸發(fā)引信、時間引信和近炸引信。這里簡介幾種典型的引信。

彈頭觸發(fā)引信

這種引信由保護帽、擊針、針刺雷管、傳爆藥等零部件組成。當彈丸碰著目標時，引信保護帽先被壓扁，擊針的凸臺被壓斷，擊針即把雷管刺響，隨后傳爆藥被引爆，傳爆藥產生的爆轟波即引爆彈丸裝藥。這種引信結構較簡單，多用于殺傷爆破彈。鐘表時間引信 時間引信的歷史比觸發(fā)引信悠 久，"信"是時間引信的始祖，后來發(fā)展了延期藥盤時間 引信。1906年，一個德國鐘表匠試驗用鐘表機構作為 時間引信的時間機構，終獲成功。到1908年，德國人在炮彈上裝了世界第一個鐘表時間引信，后經改進，定名 為"季立-克魯伯"式引信。該引信由風帽、裝定帽、鐘 表機構、擊針、火帽等零部件組成。在炮彈射擊前，人們需根據(jù)目標遠近和作戰(zhàn)需要，用引信裝定扳手擰動裝定帽，調整引信作用時間的長短，完成對引信的時間裝定。炮彈發(fā)射后，引信鐘表機構工作，秒針逆時針轉動至所裝定時間相應夾角時，便使裝定套筒上的型孔對正，擊針即被釋放，然后刺響火帽，引信起爆，使炮彈恰好在距目標最有利位置或預定空域爆炸。這種引信經過不斷改進，多用于對付空中目標或干擾彈的預定空域引爆"

壓電引信

于50年代問世的壓電引信適用于破甲彈，由引信頭部(包括引信頭、壓電陶瓷盒、壓電陶瓷、電極板、絕緣墊、插銷匣等零部件)和引信尾部(包括傳爆藥、起爆藥、電雷管、保險機構、隔離機構等零部件)組成，所以又稱這種引信為彈頭壓電彈底起爆引信。其中的壓電元件為壓電陶瓷，又稱壓電晶體。它因彈頭碰擊目標而受壓力變形時，上下表面能產生電荷和電壓。其產生的電量雖有限，但電壓非常高(達幾千伏)，足能使電雷管起爆，從而引爆彈丸，產生聚能金屬射流，穿透裝甲。

壓電引信的一個重要特點是大幅度提高了瞬發(fā)度(引信碰著目標時作用的迅速性)。當破甲彈用機械引信時，從碰著目標到炸藥爆炸約需萬分之幾秒，而用壓電引信后就僅需十萬分之幾秒了，這樣便大大減小因著速不同而造成的炸高散布。所以，壓電引信既可用于高初速火炮(如加農炮、反坦克炮、坦克炮等)，又適用于低初速火炮 (如無坐力炮)及火箭筒和反坦克導彈等。這不僅擴大了反坦克武器的種類和使用范圍，而且使破甲威力顯著提高。

無線電近炸引信

二戰(zhàn)期間，有多次戰(zhàn)例雖然高射炮火非常猛烈密集，但擊落的飛機卻有限，這都是由于炮彈引信太落后造成的。當時，高射炮彈配用的是觸 發(fā)或機械時間引信。觸發(fā)引信需直接命中目標才能起爆，而時間引信需預先裝定引爆時間，但引爆時間裝定的長短又以炮彈飛至目標所需時間的估算值為依據(jù)。由于來襲飛機的飛行高度及速度都是隨機變化的，且機械時 間引信'還受環(huán)境條件及炮彈飛行狀態(tài)的影響較大，所以其使用效果都很不理想。因此，二戰(zhàn)期間迫切需要發(fā)展新型引信來取代舊式引信，以提高炮彈及火炮的效費比。

為提高炮彈對目標的毀傷效果，美國在1943年率先研制成功了無線電近炸引信，并于當年投產裝備美軍。無線電近炸引信是根據(jù)無線電波的多普勒效應研制成功的。這種引信主要由振蕩器、無線電收發(fā)機、選擇放大器、電子開關、電雷管、電池、傳爆藥、自炸裝置和保險機構等部件組成。

當炮彈飛出炮口一定距離后。引信保險裝置動作，使引信處于工作狀態(tài)，振蕩器產生特定頻率的無線電振蕩信號，由無線電收發(fā)機向外發(fā)出，發(fā)出的無線電波碰到空中目標(如飛機、導彈等)被反射回來。由于炮彈和目標間的相對運動，反射波與發(fā)射波之間產生一個頻率差，稱差拍音頻。差拍音頻信號經選擇放大器選擇并放大，當信號強度達到一定數(shù)值后，就可接通電子開關，引爆電雷管，從而使炮彈在離目標較近的距離爆炸，靠彈丸形成的破片和沖擊波毀傷目標。

由于無線電近炸引信是在第二次世界大戰(zhàn)中研制成功的，它與雷達、原子彈被譽為二戰(zhàn)期間武器裝備的三大發(fā)明。

今天，許多國家不僅將無線電近炸引信配用于高射炮彈，且己廣泛應用到榴彈、子母彈、火箭彈、導彈等 領域。使其在接近目標或目標上空一定高度空炸，對目標的毀傷效果比其落地爆炸威力大幾倍至數(shù)十倍。

隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，各種原理的近炸引信不斷出現(xiàn)，例如，光近炸引信(包括激光和紅外)、聲近炸引信、磁近炸引信及復合作用近 炸引信等。

高技術引信

目前，由于科技的進步。許多高新技術應用到了引信上，世界各國都很重視發(fā)展高技術引信，且研制的種 類繁多，主要有以下幾類。

多選擇引信 這種引信也稱多用途或多功能引 信，是集觸發(fā)、近炸、時間及延期等功能于一體的新型 引信。

例如，美國的"愛國者"導彈采用的就是M818EI 式雙功能(近炸/觸發(fā))電子引信。引信電子裝置由接收 機、變換器和處理器組成。據(jù)資料分析;它可能采用了 半主動連續(xù)波多普勒體制，可充分利用制導信息及數(shù) 字信號處理技術，從而在全空域獲得良好的引(信)戰(zhàn) (斗部)配合效率。引信低空性能和抗干擾能力取決于 導彈制導系統(tǒng)之性能。引信全重7·938千克，長114·3 毫米，最大外徑349·3毫米，用彈上28伏直流電源供 電。

美國的大中口徑彈通用型多選擇引信XM773是 以M732無線電近炸引信為基礎發(fā)履起來的。這種引信具有近炸(炸高可調，對人員7米、對器材設備及車輛3米、配發(fā)煙彈用75米)、定時、觸發(fā)和延期(侵徹磚墻至少305毫米、混凝土至少203毫米)四種功能，作戰(zhàn)使用時可選擇裝定。其主要特征是頭部為硬質侵徹體，電源位于侵徹體下方，適于攻擊城鎮(zhèn)堅硬目標。

南非研制的 "BM2l"引信是配用于俄羅斯的BMZ1式122毫米火箭炮發(fā)射的火箭彈的。當今許多國家在仿制或獲準生產該火箭炮系統(tǒng)，所以這種引信備受青睬。它重250克，具備"近炸/觸發(fā)"雙功能，距炮口300米處解除機械保險，飛行I8秒后解除電子保險，距地面8米高處引爆戰(zhàn)斗部。

電子時間引信

這是一種利用數(shù)字式電子定時器計時的時間引信。因其精度高(精度高達正負0·1秒，而機械時間引信僅為政福0·25秒)，還可適時實施自動遙控裝定，從而減少了目視裝定誤差，以滿足反導、反飛機、近程防御高射速要求。

如美國的M762/M767第二代電子時間引信，可與火控系統(tǒng)直接進行數(shù)據(jù)傳輸，實施自動遙控裝定，大大縮短了火炮反應時間。瑞士的空中盾牌(Sky-hield)35毫米高炮配用的AHEAD彈藥采用了可編程電子時間彈底引信。彈丸飛出炮膛時，穿過兩個測速線圈，從而精確測定每發(fā)彈丸的初速。將該速度數(shù)據(jù)輸入到炮載計算機中，計算機將此速度與來自目標跟蹤雷達的數(shù)據(jù)進行比較，從而確定出彈丸到達目標前方某點的準確時間，即對該彈彈底引信自動進行時間編程，此后引信開始倒記時。當引信引爆后，點燃彈內拋射 藥，同時彈體爆裂并于目標前方徑向拋出152枚鎢合金子彈。由于火炮能給每發(fā)彈單獨編程及設定飛行時間，可使所有射彈均在同一空間平面爆炸，從而在目標前方形成一個彈幕。這種引信及AHEAD炮彈的應用，使中小口徑炮彈反飛機和反導的能力出現(xiàn)了較大的跨越。

聲/紅外復合引信

這種引信實質上是一種聲/紅外復合探測器。為 適應現(xiàn)代戰(zhàn)場越來越多的電磁干擾及電磁對抗環(huán)境的 需要，采用被動探測技術的新型引信，已成為外軍引信發(fā)展的重要趨勢之一。

美國發(fā)展的聲/紅外復合引信用于在研的智能靈巧彈藥BAT。BAT子彈的紅外探測器裝在子彈頭部，聲探測器靠4個銷釘固定于彈翼翼端。紅外探測器能探測目標的熱源特征，而聲探測器能探測目標的噪聲特征源，二者相輔相成、配合默契的識別和捕獲目標。奧地利的"黑基"(Helkir)聲/紅外復合引信用于反直升機地雷上，由微音器及一系列紅外和光學探測系統(tǒng)組成，用來探測直升機發(fā)動機的熱聲特征與旋翼聲波。

GPS引信

這是一種裝有全球定位系統(tǒng)(GPS)轉換器的新概念引信。這種引信基本由GPS信號接收天線、信號轉換器、發(fā)射機及天線、電池四部分組成。裝在炮彈引信內的GPS轉換器將接收到的衛(wèi)星信號轉化并迭加一音響導引信號后，發(fā)送給火炮的接收處理機，計算出彈道修正值，再傳至彈道計算機，控制續(xù)射炮彈的彈道修正，這就是GPS火炮試射引信的基本工作過程。GPS引信用在試射炮彈上，能進行火炮射擊諸元的修正;用在視頻圖像炮彈上，可完成戰(zhàn)場實況偵察任務;用在子母彈上，能精確定位控制母彈開艙高度等。

激光雷達尋的器與GPS系統(tǒng)配合使用的引信

此外，美較覓在研究激光雷達尋的器與GPS系統(tǒng)配合使用的引信。它不僅有尋的傳感器的本領，還能起到智能引信的作用。據(jù)資料報道，美國的智能引信(HWF)能數(shù)出地下空穴數(shù)目，并根據(jù)地下目標確定地質數(shù)據(jù)，以便在預定點引爆炸彈，對地下指揮及控制設施實行功能殺傷，同時也減少了對核、生、化武庫的間接破壞。