普通高等教育兵工类规划教材

目 录

绪论

第一章近炸引信高频灵教度测试

§1近炸引信灵敏度的测试原则

1.1为什么要测近炸引信高频灵敏度

1.2表征自差收发机性能常用的几个灵敏度

1.3无线电引信测试原则

§2无回波吸收室

2.1引言

2.2无回波吸收室的用途

2.3无线电波吸收材料

2.4米波吸收材料的测试原理和方法

2.5无回波吸收室的参数设计

§3杆试验

3.1杆试验原理

3.2杆试验装置

3.3杆试验场地面积选择

§4同轴线法测量无线电引信灵敏度

4.1同轴线法测试无线电引信灵敏度的原理

4.2同轴线测试装置的结构

4.3同轴线测试装置的调试

4.4无线电引信高频绝对灵敏度测试

§5屏蔽箱法测试无线电引信灵敏度

5.1屏蔽箱法测试无线电引信灵敏度的原理

5.2屏蔽箱的结构和等效电路

5.3屏蔽箱测试装置

§6推板法测试引信灵敏度

6.1推板法测试原理

6.2推板法测试引信灵敏度

§7环行天线引信灵敏度测试

7.1 小体积吸收箱理论

7.2小体积吸收箱结构

§8微波无线电引信灵敏度的测试

8.1微波无线电引信

8.2微波无线电引信的灵敏度

8.3微波无线电引信灵敏度自动测试仪

§9光学引信灵敏度测试

9.1光学引信

9.2红外引信测试

9.3红外引信圆周视场的检测

9.4电路灵敏度的测试

§10电容近炸引信的测试

10.1电容近炸引信

10.2 目标动态引爆信号静态检测的基本原理

10.3电容近炸引信目标动态引爆信号检测

10.4电容近炸引信的测试途径

10.5电容变化网络偏压曲线设计

10.6电容变化网络偏压源

10.7目标作用仿真仪

10.8电容近炸引信抗干扰性能的测试

第二章近炸引信目标特性的测试

§1概述

§2 目标

§3 目标特性的有关概念

3.1无线电波的绕射、散射和反射

3.2 目标的有效反射面积和地(水)面反射系数

3.3有关概念及公式

§4目标有效散射面积的测量原则与方法

4.1无线电引信目标反射特性测量的特点

4.2目标散射面积的测量原则

4.3目标有效散射面积的测量方法

§5空中目标散射特性的测量

5.1飞机目标散射特性的模拟测量系统

5.2飞机目标散射特性的实物测量

5.3测量的误差来源及其解决办法

5.4测量结果的处理与使用

§6地、海面回波特性的测量

6.1地面回波及其测量

6.2海面回波及其测量

第三章近炸引信与目标的物理模拟

§1模拟

1.1概述

1.2模拟

§2相似理论

2.1相似现象

2.2相似定理

2.3单值条件

§3相似判据的确定

3.1方程式分析法

3.2量纲分析法

§4近炸引信物理模拟的内容

4.1弹丸毁伤目标整个过程的模拟

.4.2实验研究无线电引信的启动规律

4.3 目标特性的模拟

4.4无线电引信抗干扰性能的模拟实验

4.5近炸引信可靠性的模拟研究

§5物理模拟的原则和途经

5.1原型目标低速运动下引信启动区的实验

5.2弹目高速相对运动下引信启动区的实验

§6连续波多普勒无线电引信模拟

6.1电磁系统的模拟

6.2交会过程的模拟

6.3引信各环节的模拟

§7物理模拟试验举例

7.1具体参数范围

7.2模拟系统

第四章近炸引信的无线电遥测

§1概述

1.1无线电遥测概况

1.2无线电遥测系统的组成及分类

§2频分多路信号遥测系统

2.1频分多路传输的工作原理

2.2频分制遥测系统已调信号的频谱及带宽

2.3频分多路信号的主要特性

2.4频分多路系统的第二次调制

2.5频分制遥测系统中的汇理设备

2.6频分系统的失真及抗干扰性

2.7频分制遥测系统中FM副载频的信道参数

§3常规兵器用的8318无线电遥测系统

3.1 8318无线电遥测系统

3.2 8318无线电遥测系统在引信靶场试验中的应用

§4空空导弹遥测系统

4.1空空导弹引信遥测的特点

4.2引信遥测参数

4.3遥测系统

4.4引信遥测弹

§5弹道监测技术

5.1工作原理

5.2监测方法

§6近炸引信遥测技术的发展

6.1遥测传感器的研究

6.2微波兵器遥测系统

6.3存贮测试技术

6.4用CCD器件进行测试

6.5微处理机在遥测中的应用

6.6新的遥测系统――沃尔什函数遥测系统

第五章计算机在近炸引信测试技术中的应用

§1用计算机进行数据拟合

1.1求数学模型的初型

1.2建立数学模型的数学基础

1.3拟合程序流程

1.4求非线性参数模型的初值

1.5拟合结果

§2微机控制的无线电引信低频部件选配调试系统

2.1系统组成

2.2电路及功能

2.3系统软件

2.4系统总体设计和调试

2.5实际应用

§3近炸引信计算机打靶仿真

3.1系统组成与功能

3.2目标特性测试

3.3统一的目标特性的数学模型

3.4多输入-多输出半实物打靶仿真系统

3.5多功能信号储放仪

3.6计算机与多功能仿真信号储放仪间的数据传输

3.7仿真系统的工作过程及其控制与管理

§4 VXI总线在近炸引信测试中的应用

4.1 VXI模块结构

4.2系统结构

4.3VXI总线电气自动化测试系统的特点

4.4 VXI―引信测试系统

第六章测量数据分析

§1概述

§2有关的基本概念

2.1误差

2.2精度

§3误差的随机性

§4随机误差的正态分布

§5回归分析概念

§6一元线性回归

6.1一元线性回归的数学模型

参考文献

近炸引信测试技术

作者:徐清泉

出版日期:1996

页数:234

关键词:近炸引信 测试技术 高等学校 教材 徐清泉 程受浩

分类: 工业技术 >弹药、引信、火工品

正如从最古老的"着火的箭"发展到现代的火箭一样，从最早的"引火的信"发展到今天的引信，其发生了深刻的变化，"引信，这个古老而新颖的名词已被现代科学技术赋予了崭新的内容。

目前，引信的种类繁多，按作用方式和原理，大致可分成三大类，即触发引信、时间引信和近炸引信。这里简介几种典型的引信。

弹头触发引信

这种引信由保护帽、击针、针刺雷管、传爆药等零部件组成。当弹丸碰着目标时，引信保护帽先被压扁，击针的凸台被压断，击针即把雷管刺响，随后传爆药被引爆，传爆药产生的爆轰波即引爆弹丸装药。这种引信结构较简单，多用于杀伤爆破弹。钟表时间引信 时间引信的历史比触发引信悠 久，"信"是时间引信的始祖，后来发展了延期药盘时间 引信。1906年，一个德国钟表匠试验用钟表机构作为 时间引信的时间机构，终获成功。到1908年，德国人在炮弹上装了世界第一个钟表时间引信，后经改进，定名 为"季立-克鲁伯"式引信。该引信由风帽、装定帽、钟 表机构、击针、火帽等零部件组成。在炮弹射击前，人们需根据目标远近和作战需要，用引信装定扳手拧动装定帽，调整引信作用时间的长短，完成对引信的时间装定。炮弹发射后，引信钟表机构工作，秒针逆时针转动至所装定时间相应夹角时，便使装定套筒上的型孔对正，击针即被释放，然后刺响火帽，引信起爆，使炮弹恰好在距目标最有利位置或预定空域爆炸。这种引信经过不断改进，多用于对付空中目标或干扰弹的预定空域引爆"

压电引信

于50年代问世的压电引信适用于破甲弹，由引信头部(包括引信头、压电陶瓷盒、压电陶瓷、电极板、绝缘垫、插销匣等零部件)和引信尾部(包括传爆药、起爆药、电雷管、保险机构、隔离机构等零部件)组成，所以又称这种引信为弹头压电弹底起爆引信。其中的压电元件为压电陶瓷，又称压电晶体。它因弹头碰击目标而受压力变形时，上下表面能产生电荷和电压。其产生的电量虽有限，但电压非常高(达几千伏)，足能使电雷管起爆，从而引爆弹丸，产生聚能金属射流，穿透装甲。

压电引信的一个重要特点是大幅度提高了瞬发度(引信碰着目标时作用的迅速性)。当破甲弹用机械引信时，从碰着目标到炸药爆炸约需万分之几秒，而用压电引信后就仅需十万分之几秒了，这样便大大减小因着速不同而造成的炸高散布。所以，压电引信既可用于高初速火炮(如加农炮、反坦克炮、坦克炮等)，又适用于低初速火炮 (如无坐力炮)及火箭筒和反坦克导弹等。这不仅扩大了反坦克武器的种类和使用范围，而且使破甲威力显著提高。

无线电近炸引信

二战期间，有多次战例虽然高射炮火非常猛烈密集，但击落的飞机却有限，这都是由于炮弹引信太落后造成的。当时，高射炮弹配用的是触 发或机械时间引信。触发引信需直接命中目标才能起爆，而时间引信需预先装定引爆时间，但引爆时间装定的长短又以炮弹飞至目标所需时间的估算值为依据。由于来袭飞机的飞行高度及速度都是随机变化的，且机械时 间引信'还受环境条件及炮弹飞行状态的影响较大，所以其使用效果都很不理想。因此，二战期间迫切需要发展新型引信来取代旧式引信，以提高炮弹及火炮的效费比。

为提高炮弹对目标的毁伤效果，美国在1943年率先研制成功了无线电近炸引信，并于当年投产装备美军。无线电近炸引信是根据无线电波的多普勒效应研制成功的。这种引信主要由振荡器、无线电收发机、选择放大器、电子开关、电雷管、电池、传爆药、自炸装置和保险机构等部件组成。

当炮弹飞出炮口一定距离后。引信保险装置动作，使引信处于工作状态，振荡器产生特定频率的无线电振荡信号，由无线电收发机向外发出，发出的无线电波碰到空中目标(如飞机、导弹等)被反射回来。由于炮弹和目标间的相对运动，反射波与发射波之间产生一个频率差，称差拍音频。差拍音频信号经选择放大器选择并放大，当信号强度达到一定数值后，就可接通电子开关，引爆电雷管，从而使炮弹在离目标较近的距离爆炸，靠弹丸形成的破片和冲击波毁伤目标。

由于无线电近炸引信是在第二次世界大战中研制成功的，它与雷达、原子弹被誉为二战期间武器装备的三大发明。

今天，许多国家不仅将无线电近炸引信配用于高射炮弹，且己广泛应用到榴弹、子母弹、火箭弹、导弹等 领域。使其在接近目标或目标上空一定高度空炸，对目标的毁伤效果比其落地爆炸威力大几倍至数十倍。

随着现代科学技术的飞速发展，各种原理的近炸引信不断出现，例如，光近炸引信(包括激光和红外)、声近炸引信、磁近炸引信及复合作用近 炸引信等。

高技术引信

目前，由于科技的进步。许多高新技术应用到了引信上，世界各国都很重视发展高技术引信，且研制的种 类繁多，主要有以下几类。

多选择引信 这种引信也称多用途或多功能引 信，是集触发、近炸、时间及延期等功能于一体的新型 引信。

例如，美国的"爱国者"导弹采用的就是M818EI 式双功能(近炸/触发)电子引信。引信电子装置由接收 机、变换器和处理器组成。据资料分析;它可能采用了 半主动连续波多普勒体制，可充分利用制导信息及数 字信号处理技术，从而在全空域获得良好的引(信)战 (斗部)配合效率。引信低空性能和抗干扰能力取决于 导弹制导系统之性能。引信全重7·938千克，长114·3 毫米，最大外径349·3毫米，用弹上28伏直流电源供 电。

美国的大中口径弹通用型多选择引信XM773是 以M732无线电近炸引信为基础发履起来的。这种引信具有近炸(炸高可调，对人员7米、对器材设备及车辆3米、配发烟弹用75米)、定时、触发和延期(侵彻砖墙至少305毫米、混凝土至少203毫米)四种功能，作战使用时可选择装定。其主要特征是头部为硬质侵彻体，电源位于侵彻体下方，适于攻击城镇坚硬目标。

南非研制的 "BM2l"引信是配用于俄罗斯的BMZ1式122毫米火箭炮发射的火箭弹的。当今许多国家在仿制或获准生产该火箭炮系统，所以这种引信备受青睬。它重250克，具备"近炸/触发"双功能，距炮口300米处解除机械保险，飞行I8秒后解除电子保险，距地面8米高处引爆战斗部。

电子时间引信

这是一种利用数字式电子定时器计时的时间引信。因其精度高(精度高达正负0·1秒，而机械时间引信仅为政福0·25秒)，还可适时实施自动遥控装定，从而减少了目视装定误差，以满足反导、反飞机、近程防御高射速要求。

如美国的M762/M767第二代电子时间引信，可与火控系统直接进行数据传输，实施自动遥控装定，大大缩短了火炮反应时间。瑞士的空中盾牌(Sky-hield)35毫米高炮配用的AHEAD弹药采用了可编程电子时间弹底引信。弹丸飞出炮膛时，穿过两个测速线圈，从而精确测定每发弹丸的初速。将该速度数据输入到炮载计算机中，计算机将此速度与来自目标跟踪雷达的数据进行比较，从而确定出弹丸到达目标前方某点的准确时间，即对该弹弹底引信自动进行时间编程，此后引信开始倒记时。当引信引爆后，点燃弹内抛射 药，同时弹体爆裂并于目标前方径向抛出152枚钨合金子弹。由于火炮能给每发弹单独编程及设定飞行时间，可使所有射弹均在同一空间平面爆炸，从而在目标前方形成一个弹幕。这种引信及AHEAD炮弹的应用，使中小口径炮弹反飞机和反导的能力出现了较大的跨越。

声/红外复合引信

这种引信实质上是一种声/红外复合探测器。为 适应现代战场越来越多的电磁干扰及电磁对抗环境的 需要，采用被动探测技术的新型引信，已成为外军引信发展的重要趋势之一。

美国发展的声/红外复合引信用于在研的智能灵巧弹药BAT。BAT子弹的红外探测器装在子弹头部，声探测器靠4个销钉固定于弹翼翼端。红外探测器能探测目标的热源特征，而声探测器能探测目标的噪声特征源，二者相辅相成、配合默契的识别和捕获目标。奥地利的"黑基"(Helkir)声/红外复合引信用于反直升机地雷上，由微音器及一系列红外和光学探测系统组成，用来探测直升机发动机的热声特征与旋翼声波。

GPS引信

这是一种装有全球定位系统(GPS)转换器的新概念引信。这种引信基本由GPS信号接收天线、信号转换器、发射机及天线、电池四部分组成。装在炮弹引信内的GPS转换器将接收到的卫星信号转化并迭加一音响导引信号后，发送给火炮的接收处理机，计算出弹道修正值，再传至弹道计算机，控制续射炮弹的弹道修正，这就是GPS火炮试射引信的基本工作过程。GPS引信用在试射炮弹上，能进行火炮射击诸元的修正;用在视频图像炮弹上，可完成战场实况侦察任务;用在子母弹上，能精确定位控制母弹开舱高度等。

激光雷达寻的器与GPS系统配合使用的引信

此外，美较觅在研究激光雷达寻的器与GPS系统配合使用的引信。它不仅有寻的传感器的本领，还能起到智能引信的作用。据资料报道，美国的智能引信(HWF)能数出地下空穴数目，并根据地下目标确定地质数据，以便在预定点引爆炸弹，对地下指挥及控制设施实行功能杀伤，同时也减少了对核、生、化武库的间接破坏。