故障保险思想在引信安全性设计中的应用问题

为全面深入地理解与贯彻《引信安全性设计准则》，提高引信的安全性设计水平，在广泛搜集关于故障保险（ｆａｉｌ－ｓａｆｅ）论述和故障保险设计实例的基础上，详细分析和讨论了引信故障保险性能及其设计问题。随着引信技术的飞跃发展，引信故障保险设计的内涵也已发生了深刻变化。改称引信故障保险为引信失效安全更能反映其内涵。现代引信失效安全应包含在下述三种情况下引信均不应引起弹药的意外作用或爆炸：引信解除保险环境异常；引信所有保险装置（保险件）失效、错装、漏装或误装了不合格品；弹药配装引信、引信装定和手工解除保险等人工操作失误。引信失效安全性能是仅次于隔爆和冗余保险而比延期解除保险更为重要的安全性能。引信膛炸、早炸等恶性事故也与这些产品不具备失效安全性能有关。     

引信安全系统基本理论及其数学描述

本文首次提出并初步建立起引信安全系统的基本理论和数学描述方法。基本理论主要包括:引信安全系统是由能够独立地影响系统状态的最少个数的保险要素组成的实体系统;解除保险过程是系统状态程度渐变的动态过程;解除保险过程的特征完全取决于组成安全系统的保险要素的特性,而与引信配用的弹药和所经历的发射过程无关。数学方法主要包括:保险因子,保险权因子,保险函数,解除保险函数,隔爆函数和能爆函数。本文运用上述理论和方法分析苏联B-429引信和美国M739引信的隔爆机构的解除保险过程,结果符合实际。     

故障保险思想在引信安全性设计中的应用问题(续)

为了全面深入地理解与贯彻《引信安全性设计准则》，提高引信的安全性设计水平，在广泛搜集关于故障保险（ｆａｉｌ－ｓａｆｅ）论述和故障保险设计实例的基础上，详细分析和讨论了引信故障保险性能及其设计问题。随着引信技术的飞跃发展，引信故障保险设计的内涵也已发生了深刻变化。改称引信故障保险为引信失效安全更能反映其内涵。现代引信失效安全应包含在下述三种情况下引信均不应引起弹药的意外作用或爆炸：引信解除保险环境异常；引信所有保险装置（保险件）失效、错装、漏装或误装了不合格品；弹药配装引信、引信装定和手工解除保险等人工操作失误。引信失效安全性能是仅次于隔爆和冗余保险而比延期解除保险更为重要的安全性能。引信膛炸、早炸等恶性事故也与这些产品不具备失效安全性能有关。     

引信安全系统及其功能范畴探讨

引信安全性设计是引信的核心技术之一，引信安全系统是引信安全性设计的主要体现形式。文中建立了引信安全系统的功能框架，结合引信安全系统与引信中其它子系统的关系，对引信安全系统在引信中的作用模式及其功能范畴进行了讨论。引信安全系统不是引信中一个独立的子系统，也不能简单地等同与引信中的保险与解除保险装置（机构）。     

引信安全系统状态转换建模技术研究

针对引信系统安全性和解除保险可靠性的矛盾，研究了引信安全系统在状态转换过程中的内在规律；利用状态空间描述，阐述了引信安全系统状态转换的建模技术和建模方法；建立了串联、并联、反馈三种类型引信安全系统的数学模型。为引信安全系统的设计提供了理论基础和分析手段。     

发射周期前引信解除保险故障树建模与定量计算研究

按照GJB373A－97《引信安全性设计准则》的要求，结合引信安全系统中延期解除保险机构所处的位置，分别建立了发射周期前引信解除保险故障树的三种基本结构。以某引信发射周期前解除保险故障为例，并结合该引信的结构、设计和工艺等因素，对其故障树底事件概率的确定方法进行了研究。发射周期前引信解除保险故障树建模与定量计算对引信的安全性分析具有重要的参考价值。     

记忆合金在弹箭引信安全系统中的应用研究

研究利用Ti—Ni记忆合金的记忆效应，设计制作了引信安保机构原理样机，并对样机进行了解除保险可靠性试验、勤务处理安全性试验和气体炮试验。经一系列试验研究证明，记忆合金在弹箭引信安全系统中做保险件，具有保险、延期解除保险和驱动负载的综合能力。为引信多样化的安全设计提供了一种新的途径。     

故障保险思想在引信安全性设计中的应用问题(续)

为了全面深入地理解与贯彻《引信安全性设计准则》，提高引信的安全性设计水平，在广泛招集关于故障保险论述和故障保险设计实例的基础上，详细分析和讨论了引信故障保险性能及其设计问题。随着引信技术的飞跃发展，引信故障保险设计内涵也发生了深废变化。改称引信故障保险为引信失效安全更能反映其内涵，现代引信失效安全应包含在下述三种情况下引信均不引起弹药的意外作用或爆炸；引信解除保险环境异常；引信所有保险装置失效、错     

电磁驱动的引信MEMS解除保险机构

针对现有引信MEMS安全系统仍依赖后坐和旋转环境解除保险,通用性受限制,提出一种微小型MEMS安全与起爆控制机构,它采用电磁驱动和弹簧回复力控制错位式MEMS保险与解除保险机构的动作,可综合利用通过传感器探测的弹道信息,并借助弹载计算机控制该机构实现引信的解除保险过程.该机构与常规装置相比可以大大减小引信安全与解除保险装置体积,同时该机构具有一定的通用性.     

不断发展的先进的撒布器引信

一些新的引信起爆技术正被用于现有的和下一代弹药撒布器系统,它们是: 电子逻辑解除保险计时器——用电子定时器取代机械计时器可大大提高解除保险时间精度,这样就降低了对子弹药投放精度的要求,从而提高了引信的可靠性和安全性并降低了成本。引信/制导综合装置——它使各种弹上子系统能够将导航、最优作用方式和保险与解除保险信息传递给撒布器。撒布器为增加战术灵活性利用一先进的远距离投放系统以保证最佳的目标效应。电子保险/解除保险装置(ESA’s)——随着元件性能、可靠性、有效性和成本方面的改进,使采用拍击雷管的电子保险/解除保险装置成为可能。在现有撒布器系统的发展过程中正在采用这些新技术,通过进行这些小的技术改进而不是大规模地采用现代化的技术跳跃,可使这些改进在生产中很快地得以实现。此外,就引信的作用来说,变化越小则系统在安全性或性能方面所冒的风险越小。本文将详述这些新技术是如何运用现有的和下一代弹药撒布器系统,以示他们对引信的作用的影响。主要的论述将是战术弹药撒布器(TMD)引信的发展。     

鱼雷引信全电子安全系统保险与解除保险逻辑设计

基于解除保险环境激励的特性和识别方式,选择鱼雷初始弹道水压信息、安全距离信息和目标信息作为解除保险环境激励,设计了一种能够切合鱼雷弹道特性的保险与解除保险逻辑,既实现了解除保险环境激励同保险与解除保险逻辑之间的良好匹配,又能保证鱼雷全弹道的安全性.运用马尔科夫理论,对所设计的保险和解除保险逻辑进行了分析,计算得到的安全性指标远大于GJB373A对引信安全系统的要求,能够满足鱼雷引信高安全性的设计要求.     

引信电子安全与解除保险装置

引信电子安全与解除保险装置ESAD（Electronic Safety and Arming Device）是引信电子安全系统的核心。简叙了ESAD的研究现状,提出了ESAD的设计依据及基本要求。介绍了ESAD的组成和工作原理,主要介绍了安全与解除保险逻辑模块的设计。对引信电子安全与解除保险装置的进一步研究和应用有一定的指导意义。     

迫弹出炮口信号检测及其在引信中的应用

引信发射过程中需要敏感不同的发射环境，用于引信安全系统的解除保险。分析了迫弹炮管附近磁场分布规律，提出用线圈传感器测试迫弹出炮口瞬间信号的方法，设计了存储测试系统并对迫弹出炮口信号进行了静、动态测试，最后对迫弹出炮口信息在引信中的应用进行了分析。     

引信球转子起动时刻判定

在质心、形心与弹丸旋转轴三者均不重合的引信球转子解除保险运动过程动力学模型基础上讨论了球转子运动微分方程组求解的初始条件，建立了质心、形心及弹丸旋转轴均不重合时引信球转子起动时刻的受力平衡方程组。作为实例计算了某引信球转子解除保险运动的起动点。     

引信磁流变液解除保险机构贮存寿命评估方法

针对引信磁流变液解除保险机构贮存后使用的安全性和可靠性问题,提出一种贮存寿命评估方法,并对其进行寿命评估。通过贮存稳定性实验,分析在恶劣环境下存贮对磁流变液的屈服应力和黏度的影响以及对引信磁流变液解除保险机构的性能影响。实验结果表明长时间的高温会导致磁流变液中的铁磁颗粒沉降团聚,说明高温可加速引信磁流变液解除保险机构失效;通过建立贮存寿命加速模型,提出适用于引信磁流变液解除保险机构贮存寿命的评估方法;采用这种评估方法对引信磁流变液解除保险机构在正常贮存条件下的可靠贮存寿命进行评估。评估结果表明：引信磁流变液解除保险机构的可靠贮存寿命为15.2 a,具有较好的贮存性能,满足引信的可靠性和安全性要求。     

独立冗余保险系统规范谱计算

本文以某引信冗余保险系统为研究对象,通过规范谱计算,就弹引系统以45°姿态向混凝土、沥青、土壤、钢板介质倾斜坠落的冲击环境进行综合评价,并进行了典型化信号分析,为引信安全性设计和检测提供理论依据.     

引信球转子动力学分析

球转子机构是旋转弹药引信典型的保险与解除保险机构之一，除主要用于满足引信隔爆安全性要求外，同时也可兼作延期解除保险。应用欧拉刚体动力学理论，分析了球心、质心及弹丸旋转轴均不重合时的球转子动力学问题，给出了描述球转子在其腔室内转正运动的微分方程组，为引信球转子的工程设计提供了理论支持。     

引信MEMS安全系统研究

针对微机电系统（MEMS）加工技术的特点，对引信MEMS安全系统的两种结构形式及其特点进行分析，提出在进行MEMS安全系统设计时应注意和需要解决的一些问题。