引信用微型电磁拔销器的设计(2)

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Keywords: fuze， electromagnetic safety instruments， miniaturization， solenoids ，electromagnetic force， structure design

本科毕业设计说明书第Ⅰ页

1 引言 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外发展现况 1

1.3 亟待解决的问题 4

1.4 论文结构 4

2 引信用电磁拔销器结构设计 6

2.1 设计要求 6

2.2 设计方案论证 6

2.3 电磁拔销器中弹簧的选择 9

2.4 结构的三维建模 12

3 螺线圈磁场分布计算及仿真 13

3.1 螺线圈铜丝直径计算 13

3.2 螺线圈磁场分布计算 14

3.3 螺线圈磁场仿真 18

3.4 计算、仿真结果对比分析 20

4 引信用电磁拔销器拔销力计算及分析 24

4.1 电磁拔销力计算 24

4.2 电磁拔销力的影响因素分析 26

结论 28

致谢 30

1 引言

1.1 研究背景与意义

在漫长的武器系统发展过程中，引信这个关键子系统也随之扮演者愈加重要的角色。它再也不仅仅只是一个单独的结构，而是要承担获取目标、环境等各方面信息，并且将信息与系统网络平台进行交互，以达到对目标的最佳时机攻击和其他信息的输出等等[1]。因此，一个武器系统的战斗部的毁伤效果与引信的作用效果直接相关。而得益于科学技术的不断进步，引信技术也在不断地优化和进步之中。同样地，随着战争的发展，战争需求的不断更新也极大地促进了引信的发展[2]。但是战场环境复杂多变，这就要求设计者利用非常有限的环境信息设计出可靠灵敏的安全机构，这是十分困难的一件事。困难主要体现在两方面：一是对于指定的弹，它的发射环境就已经确定了，意味着能够利用的信息量也就又有限了。而且这些信息之间的特征并不是特别明显，在引信整个寿命周期中各个阶段有较大差别的信息特征更是有限，这就使得引信的敏感性降低了；二是在当前所有的机械引信中基本上利用的环境信息都是环境力，而且主要是通过其大小来控制，而像有些微弱的环境力基本不可用[3]。

引信中对环境力的使用主要体现在引信安全机构中的拔销器上。拔销器在弹丸发射后通过感知环境力，在达到预定的环境力要求后进行作动，解除对隔爆机构的锁定，从而使隔爆机构运动至待发位置，实现整个引信机构的状态转变。其中电磁拔销器在多样的作战方式和复杂的打击目标环境中有着无可替代的优势，它能够将弹丸的发射动作、姿态变化等其他结构不能用的微弱环境信息转变为电磁力来解除保险，从而很好地解决了不能直接用环境力解除保险的问题。使用电磁力解除保险摆脱了习惯用后座与离心力等解除保险的束缚，如果与其他多种类型的传感器配合使用，就可以探测到机械结构无法探测的环境信息，诸如姿态、高度信息等[4]。这样就丰富了引信可利用的环境信息。