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引信工程研制

时间:2022-09-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:作用在引信不同零件上的力有发射时的后坐力、飞行时的离心力和爬行力,以及碰击目标时的撞击力。引信受这些力时不得改变工作特性。元器件的过早作用可能会引起人员的伤亡,而在其他系统工作完毕后,引信元器件的不可靠作用会导致武器失效。

工程研制的主要工作是进行引信技术设计、样机试制及对样机进行鉴定性试验。

技术设计的工作内容,是在方案样机的基础上确定出零件形状、主要尺寸及材料,并算出它们的质量、重心和转动惯量,进而根据对机构的要求进行性能计算。与方案样机设计阶段一样,对引信所有的战术要求、环境条件、安全及设计要求都要进行严格的复查。尽量应用先进技术和经过鉴定的科技成果,合理选择引信使用的原材料、元器件。调查已经生产的同类产品,选用可以通用的典型零部件,以便降低制造成本。

在技术设计中,应计算作用到引信上的力。引信可能受到的外力有运输过程中或偶然掉在地上时产生的冲击和振动。作用在引信不同零件上的力有发射时的后坐力、飞行时的离心力和爬行力,以及碰击目标时的撞击力。引信受这些力时不得改变工作特性。对这些力必须进行详细的计算。

在引信设计中,有两个重要的方面必须予以考虑:一是零件的选择和布置必须保证能正确地完成预期的作用;二是零部件装成整体引信后,在极不利的环境条件下应保证本身的完整性、相互间的关系和作用可靠性

在设计引信的壳体、组件和其他部件时,仅考虑对强度、体积和质量的机械要求是不够的。在许多情况下,还必须考虑它们对引信性能的影响。某些零件的尺寸和尺寸公差也可能与性能直接有关,还有些零件在冲击或振动条件下的刚性或位置变化也可能影响引信的性能。

结构设计中,许多问题可以通过以下合理的设计程序来解决:确定引信的作用对于形状、尺寸、刚性、材料和表面粗糙度等方面所提出的机械要求及允许的变动范围;确定引信在操作使用、运输、装卸和储存时对于形状、尺寸、强度、材料和表面粗糙度等方面的要求;进行初步设计,并对关键件的应力、谐振频率、静态和动态平衡等进行检査;检查设计的工艺性,并保证所要求的公差;对初步设计的样机进行试验,再根据试验结果来考虑初步设计;根据试验结果对样机进行设计修改,必要时重复这些试验;在设计所有引信时,应保证在试验中发现性能和安全方面的问题时可以拆卸引信。

(1)元器件选择和零部件设计。在许多情况下,引信元器件故障的危害性比其他系统中元器件故障的危害性更为严重。元器件的过早作用可能会引起人员的伤亡,而在其他系统工作完毕后,引信元器件的不可靠作用会导致武器失效。

在选择元件时应考虑的因素:许多元器件在长期使用时可能不可靠,但它们却可能完全适用于引信;有些元器件工作寿命较短,或者在反复循环作用时故障率会显著增加,不适用于一般的雷达或计算机,但可能完全适用于引信;虽然有些引信在实际使用以前要经过许多次试验,但其总的工作期限一般要比其他武器系统的元器件短得多,而且工作周期要小得多;还有些元件的精度可能妨碍它们在某些电子产品中的应用,但它们却可能很好地使用在一次性的引信电路中。

选择元器件应优先选用标准元器件,这是因为:标准元器件的制造是符合技术条件的;大多数标准元器件在特殊条件下的性能是可以预计的;标准元器件是现成的,经过多次改进和试验后其性能比较稳定;标准元器件是大量生产的,价格比较低廉;标准元器件不需要工程研制费用。

零件设计的主要工作是确定零件材料、尺寸、配合性质、精度等级、位置精度及表面粗糙度等。机械零部件通常不能以标准元件的形式得到,不同的引信往往要设计一些专用的机械零部件。在这种情况下,要注意吸收前人的经验,从一个具有相似特性的现有设计的基本特点考虑自己的设计,同时将基本设计的可靠性和抗恶劣环境的能力考虑进去。

机械零部件必须有足够的强度,以保证在受到后坐力、离心力、爬行力和碰击目标时能可靠地工作。引信中零部件的强度并不都要进行校核。但对抗力零件、主要连接零件(如引信体的弹口螺纹)、承受力较大的零件(如钟表机构中的齿轮、齿轴)及引信体,则应进行强度校核。

对于引信零件图中不能以符号表示的技术要求,需在图中以文字说明,如表面处理方法、允许代用材料及其他特殊要求。

引信部件主要根据装配的方便与否来划分。部件图上一般应注明部件的组成、需要保证的尺寸、装配技术要求、必要的试验项目和检验方法。

(2)尺寸链计算。结构设计计算是根据零件的名义尺寸进行的,这对机构的性能可能没有影响。但当零件给定了公差之后,一系列最不利的尺寸凑在一起就可能影响性能,可能使装配中出现零件之间间隙太小,甚至互相干涉无法装配,或者间隙太大不能固定零件位置等不合理现象。在零件公差确定之后,必须进行尺寸链计算,以确定部件或引信的极大值或极小值。

(3)试验设计。根据战术技术指标要求,结合引信结构、性能和使用环境,进行引信试验设计,确定引信或其零部件、元器件所要进行的实验室试验和外场试验项目、数量,所需的试验条件、试验设备或器材,以及试验合格准则的判定等。

性能样机的试制以批准的产品图纸和技术文件为依据。在技术设计完成后,按照设计的图纸加工并装配少量的样品,样品数量要严格控制,对于关键件、重要件的加工,实行工序质量控制。在加工和装配中,如果发现图纸有不恰当的地方,则应及时修改。

引信所受的力错综复杂,在样品制造好后,需进行主要项目的摸底试验。如果发现问题,则应对有关的零件或结构进行调整,再以少量样品进行试验,直到满足其要求为止。如果主要项目的摸底试验没有出现问题,即可增大数量进行同类项目的试验。当主要项目满足要求后,即可加工较大数量的样品,进行系统的试验,以便对所设计的引信进行比较全面的考验。

大多数试验都是用完全装配好的引信样品,但在样机设计初期,对某些零件、机构进行模拟试验是十分有益的,可为总体设计提供成熟的结构。例如,对于一种保险机构的新方案,可以用适当的零件承受必要的后坐力和离心力来进行鉴定。在设计初始阶段,对一些部件或组件进行模拟试验,往往可以发现图面上没有发现的问题。

在试验和修改阶段,试验要求不一定局限在某一指定的指标上。有时,为了获得有用的设计数据,可以将某些零部件一直试验到使其破坏的程度,或者试验到某一更严格的限度。例如,当引信的安全性和作用可靠性易受高、低温影响时,则应在高、低温条件下对引信进行1.5m跌落试验考核;为了验证每个保险机构的单独的保险性能,在研制中单独对某一个保险装置进行1.5m跌落试验。又如,震动试验规定被试引信在三个方向各震动1750次,在性能样机设计中,为了获得更多的设计数据,试验有时连续进行到受试物被破坏为止。

样机的试验和修改阶段的试验以实验室试验为主,但也配合必要的外场试验。经过反复的试验和修改,证明引信样机能够达到战术技术指标要求,即可对样机进行鉴定试验。

鉴定试验是工程研制阶段的重要环节,是全面考核引信性能的重要步骤。经过一定数量的试验考核,确认新研制的引信已经达到战术技术指标要求,其关键技术已经解决,即可按最后修改的图纸投入一定数量的试验批生产,以进行鉴定性试验。

鉴定试验时,首先要编制好试验大纲,确定试验项目(包括实验室试验和外场试验)。编制试验大纲时应征求试验基地意见,也可按设计定型时的试验项目进行。对于鉴定试验时出现的问题,应及时修改,并做必要的补充试验。

引信通过鉴定试验具备设计定型条件后,应写出研制工作总结和鉴定试验总结报告,向上级提出申请设计定型。

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