某型杀爆弹电磁感应装定引信弹道炸分析

李小勇，黄军华，张滨，何为，吴小乐，阎虎虎

（1.江西新明机械有限公司技术中心，江西 九江 332008；2.陆军装备部武汉军代局驻九江地区军事代表室，江西 九江 332000）

电磁感应装定，当弹丸通过火炮输弹机构中的感应装定区间时，装定信息通过无线感应的方式传输到引信中；本装定系统采用电磁耦合感应原理实现感应装定，电磁耦合感应装定原理是通过分别置于装定器和引信上的耦合线圈间的电磁耦合，在装定器和引信之间以非接触方式传输能量和信息。

某型杀爆弹机电引信，以电磁感应装定电路作为定距自毁的起爆控制电路，但试生产样品在靶场试验过程中出现弹道炸情况，即电磁感应装定电路提前输出起爆控制信号。在对引信系统工作过程详细分析的基础上，对影响引信正常工作的相关因素进行研究。采用排除法，确定出现弹道炸的原因是弹丸在飞行过程中使其表面产生静电，开关线在安装或者飞行过程中意外破皮搭壳，当静电积累到一定程度，对开关线放电，产生异常干扰信号，造成开关假闭合现象，当电磁感应装定电路检测到这个干扰信号后，输出发火信号，造成弹道炸。笔者通过理论分析与试验验证，给出电磁感应装定电路在输入静电积累产生的压降干扰信号的条件下，发火控制输出端输出信号的电平变化情况，以及近期靶场验证的试验情况，提出解决弹道炸的方法，以实现引信系统性能指标。

1 某型杀爆弹电磁感应装定引信工作原理简述

某型杀爆弹为低伸弹道，弹丸弹道飞行时间不大于时间T1，要求引信碰目标炸或定距空爆或延时自毁，不得出现弹道炸。发射时系统上电，若引信装定了定距数据，随着弹丸的旋转，定距控制电路的地磁传感器切割地磁场产生脉冲信号，弹丸每旋转一圈，地磁传感器产生一个周期脉冲信号，电路对该信号进行处理和计数，并在飞行过程中不断与装定数据进行比对；发射时系统上电，计时控制电路开始计时；引信碰击目标后，风帽头部因碰击产生的挤压、撞击和碎片等作用在接电板上，接通触发开关电路，控制电路向电点火管输出发火能量，电爆管发火引爆弹丸；引信处于定距模式时，当脉冲信号计数累计达到装定数据时，控制电路使电爆管发火引爆弹丸，实现定距空炸功能；当控制电路未接收到触发和定距作用信号时，弹丸飞行至预置的自毁时间时，电路向电爆管输出发火能量，从而引爆弹丸，实现定时自毁功能。引信内置的磁后坐发电机经发射后坐即刻发电，给电磁感应装定电路上电后，开始自毁计时，开始定距计转；电磁感应装定电路经20ms自锁后开始监测开关闭合信号，开始监测定距计转信号，开始监测自毁计时信号。由于弹丸飞行过程中产生静电积累，放电产生压降信号，干扰信号与开关闭合信号未有效区分和识别，从而出现弹道炸。

2 电磁感应装定电路早炸分析

电磁感应装定流程如图1所示。地磁自转检测如图2所示。由图1和图2可知：

图1 电子组件工作流程

图2 地磁自转检测电路

2.1 静电验证试验

开关线内电极搭壳，示波器检测是不是由于静电放电引起的触发控制电路异常发火。

（1）把直流电源电压调到9V，正极通过一个电源开关连接到电路的电源输入端，负极连接到电路的GND。

（2）正常的自毁信号检测：打开示波器，调到触发模式，触发的第1路探头连接到电路正极，第2路连接到电路发火输出。

（3）按下开关观察示波器第2路信号。

（4）正常的触发开关信号检测：将碰炸开关线一端连接到内电极，一端连接到地，将示波器第1路探头连接到内电极，然后按下电源开关，80ms～5.5s内按下碰炸开关松开，观察第1路和第2路信号波形。

（5）异常触发的信号检测：将示波器第1路探头连接到电源线，用手拿起引信头，然后按下电源开关，80ms～5.5s内用内电极触碰铝制风帽外侧，观察第1路和第2路信号波形。重复第5步骤N次，确定5步骤的现象不是偶然发生的。

（6）静电触发信号检测：将示波器第1路探头连接到内电极，用手拿起引信头，然后按下电源开关，80ms～5.5s内用内电极触碰铝制风帽外侧，观察第1路和第2路信号波形。

2.2 实验结果及实验现象

（1）3步骤的实验结果是一个正常的自毁信号：第1路是电源充电过程信号，第2路示波器在5.5s±0.1s输出高电平，如图3。

图3 正常自毁信号

（2）4步骤是一个正常的触发开关信号，第1路是开关信号，上电时是一个高电平，当开关按下时产生一个下降沿，持续一段低电平。第2路是发火信号，当开关按下时20us后输出高电平，如图4。

图4 正常触发开关信号

（3）5步骤是异常触发的信号：第1路是电源充电信号，第二路是发火信号，正常情况下应该是在5.5s±0.1s输出高电平，但这个信号提前输出，并且经过6步骤验证现象是固定的，时间是随机的，如图5、6。

图5 异常触发信号

（4）7步骤是异常触发信号：第1路是静电放电信号，第2路是发火信号，如图7所示静电放电信号持续时间很短。

图6 异常触发信号

图7 静电触发信号

通过实验发现因为人体带静电，当手握住引信头对引信头放电，使引信头积累静电，当内电极接触引信头时，对内电极放电，使内电极产生干扰引号，电路检测内电极的干扰引号，判断为开关闭合，控制电路发火，造成信号输出。弹丸在飞行过程中使其表面产生静电，开关线在安装或者飞行过程中意外破皮搭壳，当静电积累到一定程度对开关线放电，产生异常干扰信号，造成开关假闭合现象，当电路检测到这个干扰信号后，输出发火信号，造成弹道炸。

3 结语

随着防空雷达网和导弹网的健全，防空的首要任务转变为对付低空和超低空的巡航导弹和武装直升机。电磁感应装定技术的应用可以实现武器平台对弹药的实时信息装定，大大增强弹药的适用性和作用效能。杀爆弹电磁感应装定引信弹道炸基本定位，即：弹丸发射后，在飞行过程当中，金属外壳会产生静电积累，开关线在安装或者飞行过程中可能意外破皮搭壳，当静电累积足够大时，金属外壳会产生放电现象，产生压降信号，此信号相当于异常干扰信号，会造成开关假闭合现象，当电路检测到这个干扰信号后，输出发火信号，从而引起弹道炸；并在相关试验中得到了进一步的验证。