2003年2月7日“SANDIA LABNEWS”报道该实验室的“Micro Fuze”的研究工作,基于MEMS的安全保险装置。开发这一装置的目标是应用于常规武器装备的“safe,arm,fuze,and fire”部件。
美国已经在海军5.25 in(1 in= 25.4 mm)反鱼雷鱼雷、陆军20mm和25mm单兵空爆弹、80mm迫击炮弹上开展了MEMS引信技术研究, 这些技术有些已经进行了靶场实弹试验。研制的基于MEMS的引信系统由主控单元、子控制器、发火安保机构和灵巧起爆装置这几个部分构成。 首先武器信号和解保环境信号通过MEMS传感器传递给主控制单元,经过主控制单元的处理,再由光通路传送至子控制器,在子控制器以及发火安保机构的共同作用下,灵巧起爆装置完成引爆任务[4]。63832
法国的LAAS一CNRS实验室提出了基于MEMS的安全微型引信系统,它是一个含有2个安全层次的系统[5],其特点如下:
(1)一个电控的点火器,能以最少的电能点燃火工药剂,通过一个静态机械隔板来保证其安全性和可靠性。
(2)一个易被破坏的机械隔板在发火命令(双命令或加速度响应)前阻断传火通道,当其解除锁定时,可以作为飞片。
第一个层次是一个安全、电操作的MEMS发火装置,这个装置由带有含能材料的火工点火器和三个独立作用的电热MEMS微开关组成。
图1.1 MEMS微引信结构及工作原理图
我国对于MEMS技术的研究开始于20世纪90年代初期,主要是借鉴国外先进MEMS技术, 研究内容主要包括硅微型压力传感器、微型电机以及微型泵等。近年来,MEMS的科研团队不断扩大, 在MEMS微型器件的初步应用等方面取得了一定的成果。目前,关于MEMS引信的研究还仅仅是在一些单项技术上进行的较为初步的研究,在MEMS微安保方面也还处于初步的探索阶段,国内的一些研究单位如清华大学、北京理工大学、南京理工大学、上海交通大学等相继开展了MEMS的研究,为将MEMS技术应用于引信安全系统奠定了坚实的基础。