引信旋轉-傳火綜合測試系統設計

肖強，徐永士，李孝玉，徐衎，周森

（中國人民解放軍63981部隊，湖北武漢430311）

引信旋轉-傳火綜合測試系統設計

肖強，徐永士，李孝玉，徐衎，周森

（中國人民解放軍63981部隊，湖北武漢430311）

引信性能測試是評定引信質量的有效途徑，也是決策彈藥后續處理的關鍵環節。為準確動態模擬彈藥發射時引信所受到的離心力與目標作用雙環境力場，以當前列裝引信為測試對象，基于整體檢測、動態仿真測試理念，應用模塊化、集成化設計方法，開發了引信旋轉-傳火綜合測試系統，構建了系統總體結構，并對系統工作機制進行詳細設計，對引信檢測系統研制以及綜合性能測試方法研究具有一定的參考價值。

引信；旋轉-傳火；綜合測試

引信作為彈藥感知目標與控制彈丸發揮終點效能的核心部件，其質量好壞直接決定彈藥儲存安全、勤務保障以及作戰效能發揮。隨著現代裝備的飛速發展，列裝部隊的引信技術日益先進、結構愈加復雜，傳統的分項、靜態檢測方法已不能全面、準確檢測引信的可靠性和安全性[1]。如何準確判定引信質量狀況一直是我軍裝備管理部門和使用部門關注的焦點問題。

為解決上述問題，依據現役彈藥引信的工作特點，詳細介紹了系統設計思路，完成引信旋轉-傳火綜合性能檢測系統總體結構構建，簡要闡明結構組成與功能劃分，并對其工作機制進行設計。

1　構建系統結構

1.1結構組成

該系統是一個分布式集成結構，采用模塊化設計，在各模塊獨立開發設計后，通過合理科學的有機組合為一個整體。本文將開發設計的儲能傳動模塊、電磁解鎖模塊、加壓儲氣模塊、目標作用模塊、安全防護模塊等五大硬件模塊，有機組合為綜合檢測平臺，并將開發的自檢、測控、控制、監控等軟件模塊，綜合集成為操控平臺。其結構圖組成如圖1所示。

圖1　系統結構組成

1.2功能劃分

儲能傳動模塊是引信動態仿真試驗的重要部件，用來模擬引信在彈道飛行過程的離心環境，主要由用于調速控制的變頻器、提供旋轉驅動的交流電機、固定并帶動引信旋轉的離心器以及用于測速的編碼測速器組成。

目標作用模塊主要由目標導向管、目標沖擊器兩部分組成。目標導向管用于規范目標沖擊器導向，確保目標沖擊器導向正確與彈目交會可靠；目標沖擊器用于模擬“目標”。本文利用“目標”反向沖擊引信技術，即是用目標沖擊器沖擊引信的方法來模擬彈藥引信對目標的沖擊過程，進而實現引信在高速旋轉條件下與目標作用的動態仿真，完成引信的傳火性能測試[2，3]。

加壓儲氣模塊主要由高壓密封圈、壓力傳感器、高壓氣泵以及高壓儲氣筒等組成，主要用于對目標沖擊器加壓蓄能，保證目標沖擊器在沖擊引信時具備足夠的沖量。

電磁解鎖模塊主要用于精確控制目標沖擊器作用時機。此模塊采用電磁解鎖技術，在目標導向管上部外側設電磁解鎖控制器，通過電磁吸合目標沖擊器，使其處于保持待落狀態，在接收操控系統電磁解鎖指令，使目標沖擊器解鎖并瞬間釋放。

安全防護模塊，主要是為了解決了振動和噪音對人員、設備的危害。其主要從兩個方面考慮，一是，通過對離心器穿透式的設計，實現引信作用安全泄爆；二是，通過三自由度柔性減震降噪裝置設計，實現減震降噪效能。

控制、測試、監控、數據處理等功能模塊的開發與實現，是采用SIMATIC S7-300 PLC測控軟件模塊化設計方法[4]，實現了小型化設計，提高了整個檢測系統的智能化、自動化水平，主要實現以下功能：旋轉傳動裝置旋轉速度的動態自動修正，目標沖擊器沖量的精確控制以及引信作用可靠性的自動測試。

2　工作機制設計

該測試系統包括多個模塊組成，依據操控平臺將模塊相互鏈接，并發出控制指令使得各模塊統一管控、緊密配合、靈活協同與高速通信，實現整個系統的精確測控與高效運行。從實際功能需求出發，該系統的工作機制如圖2所示。

圖2　系統工作機制設計

首先，依據試品信息和檢測標準對加速時間、恒速時間、旋轉速度以及目標沖量值進行設定，操控系統主控制器形成指令，各裝置接收到指令后開始運行。儲能傳動裝置按照主控制器控制程序發出指令，驅動固定于離心器上的引信試品短時間內達到高速旋轉狀態。當旋轉速度出現誤差時，主控制器進行誤差補償自動修正，保證了旋轉速度的精準。同時加壓儲氣裝置依據主控制器發送的加壓指令完成加壓蓄能，實時目標沖擊能量值通過壓力傳感器精準測量并傳輸至測控系統進行顯示與測控，保證目標沖擊器具備引信測試所需求的沖擊能量。待引信恒速旋轉所設定的時間后，主控制器適時向電磁解鎖裝置發送解鎖指令，瞬間釋放目標沖擊器，與高速旋轉狀態的引信試品進行作用，進而模擬彈目交會時引信所受離心力和目標作用力的過程，從而完成引信在動態作用下的綜合性能測試。整個測試過程操控平臺主控制器接收并存儲旋轉傳動裝置的加速時間、恒速時間、旋轉速度以及加壓儲氣裝置的壓力值等，達到對檢測系統實時監控目的，便于結果的記錄與處理分析。

3　結束語

本文針對當前引信檢測系統不能有效、全面完成引信離心與目標作用雙環境力綜合性能測試的問題，利用模塊化設計方法，開發了引信旋轉-傳火綜合測試系統，并對其工作機制進行了設計研究。該系統的成功設計開發能夠有效解決了實驗室引信動態檢測同步仿真試驗的重大難題，為引信檢測提供新的檢測手段和檢測方法。由于本文主要研究引信旋轉-傳火綜合測試系統設計，故對各模塊設計有所簡化，但其測試系統開發是通用，對引信質量檢測技術的研究有著一定的參考價值。

[1]郝洪斌.某引信測試及試驗系統研究[D].南京：南京理工大學碩士論文，2014.

[2]馬少杰.引信試驗技術[M].北京：國防工業出版社，2010.

[3]王長石.高價值彈藥模擬檢測技術研究[J].航空精密制造技術，2011，1（2）：52-56.

[4]樊占鎖，王兆宇，張越.西門子PLC變頻器觸摸屏綜合應用[M].北京：中國電力出版社，2012.

Development of Fuze Rotation-Fire Integrated Test System XIAO Qiang，XU Yong-Shi，LI Xiao-Yu，XU Kan，ZHOU Sen

（Chinese People’s Liberation Army 63981，Wuhan Hubei 430311，China）

Fuze performance test is an effective way to evaluate its quality，and is also the key link of the followup processing of the decision ammunition.In order to accurately and dynamically simulate double environment force field of centrifugal force and the target effect with the fuze at the time of ammunition launch，in the current column installed fuze as the test object，based on overall detection，and dynamic simulation testing philosophy，fuze rotation-fire integrated test system is developed，the overall structure of the system is constructed by using modular and integrated design method，the working mechanism of the system are and designed in detailed.It has a certain reference value of detection system development and the research of integrated test method of the fuze.

fuze；rotation-fire；integrated test

TJ43

A

1672-545X（2016）10-0160-02

2016-07-22

肖強（1990-），男，河南商丘人，碩士研究生，主要研究方向為引信機電一體化。