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

本科毕业设计说明书 第Ⅰ页

目 次

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。