复杂电磁环境下武器电点火电路电磁安全性评估研究

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复杂电磁环境下,电磁能量会通过辐射、传导等不同路径进入电子系统/设备内部电路,从而干扰其正常工作。尤其是对于电火工品来说,进入其内部的电磁能量达到一定幅度后,可能会引起电火工品的误触发,进而造成人员、经济方面巨大损失,这在国内和国际上已屡见不鲜。基于当前海军武器装备研制需求,诸如航空火箭弹、航空炸弹等常规武器面临舰载平台的使用环境,而现代舰船在有限空间内集中装备大量通信、导航、雷达等大功率无线电子设备,在舰面甲板上形成复杂的电磁场分布,频率宽、幅值大,存在电磁安全隐患,必须对电火工品在该环境条件下的安全进行评估。本文针对航空火箭弹上舰的实际需求,研究探讨了复杂电磁环境下武器电点火电路的安全性评估方法和流程:(1)本文分析了舰面电磁环境及其形成机理,并对其构成进行分析,梳理构成因素;建立了某舰船电磁仿真模型、短波通信天线模型和抛物环面雷达天线模型,对天线的自由空间方向图、装船后方向图、舰面电场强度分布和船身电流分布进行了仿真计算。根据仿真结果进行了初步分析,并与美军标中舰面电磁环境的标准限值进行了比对,并以此作为后续安全性评估工作的输入指标;(2)在分析某火箭弹的组成结构、使用流程基础上,分析其受电磁环境影响的组成部件,研究分析电磁环境影响电火工品的作用机理;并基于FEKO软件完成了火箭弹壳体屏蔽效能仿真和火工品脚-脚发火模式下的耦合功率计算,对其在电磁环境下的安全性进行初步评估,找出其潜在危险频段。通过本论文研究,提供了一种基于电磁数值仿真的复杂电磁环境下电点火电路的安全性评估方法,其结果可以为火工品武器装备在复杂电磁环境下的使用安全提供一定的数据和技术支撑,从而在前期发现可能存在的电磁安全漏洞,进而有针对性的调整设计方案或采取电磁加固措施,从而保证其在复杂电磁环境下的军械和人员安全,具有较强实用价值。
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