引信强电磁脉冲效应仿真与评估方法

发布时间：2021-07-06 03:07

　　强电磁脉冲（高功率微波）武器作为新机理定向能武器,成为引信、火工品及制导系统等的最大威胁,越来越受到军事强国的高度关注。为明确引信壳体对强电磁脉冲的屏蔽效果及引信电子系统的干扰、损伤阈值,利用CST微波工作室对引信壳体防护效能进行仿真,并且以引信壳体及其电子系统为对象进行辐照试验。通过仿真分析和试验验证可知,仿真结果显示引信壳体对电场衰减为27.9 dB。试验结果显示电子系统在壳体防护下,电场强度小于45 kV/m时均能正常工作,在没有防护情况下,当强电磁脉冲电场强度峰值达15 kV/m时,芯片会产生重启复位,使引信起爆出现故障;当场强达50 kV/m时芯片有一定概率会被永久损坏。 

【文章来源】：探测与控制学报. 2020,42(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

仿真模型

仿真中设置电场探针沿弹轴均匀分布,每5 mm设置一个,如图2所示。其他仿真参数设置如表1所示。表1 仿真参数表Tab.1 simulation parameter table 序号 仿真设置项目 参数 2 激励形式 平面波 3 激励脉冲 双指数脉冲 4 激励脉冲频率 0.1～3 GHz 5 脉冲场强 25 kV/m 6 边界条件 Open(add space)

CST微波工作室利用有限积分法(FIT)的方法进行电磁场的解算。计算完成后,可得到主方向(x轴方向)不同探针处电场的时域波形,如图3所示。电磁脉冲在炮弹引信壳体内部脉冲宽度基本不变,幅值被大幅度压缩。图4所示为电场峰峰值随距离变化的曲线图。在炮弹引信壳体外部,由于金属对电磁场具有反射作用,所以引信壳体内部电场强度有所下降。在炮弹引信壳体内部,到达安全系统位置,电场强度为1 kV/m,相对外部25 kV/m,电场强度衰减为27.9 dB。可得金属壳体对电磁脉冲具有很好的屏蔽作用。

【参考文献】：
期刊论文
[1]美国电磁脉冲威胁防御措施述评[J]. 冯寒亮,张平.  现代军事. 2017(06)
[2]无线电引信电磁辐射能量耦合路径研究[J]. 杨洁,王彪,王书平,张希军.  装备环境工程. 2017(04)
[3]电磁脉冲防护技术研究现状[J]. 刘洋,程立.  材料导报. 2016(S2)
[4]超宽带电磁脉冲对典型引信的耦合效应研究[J]. 李永亮,闫晓鹏,郝新红,岳凯,金星.  强激光与粒子束. 2014(07)
[5]电子设备高功率电磁辐照效应[J]. 谭志良,刘尚合,林永涛,国海广.  高电压技术. 2005(10)



本文编号：3267393