《环境力对引信安全系统可靠性的影响分析_焦国太》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境力对引信安全系统可靠性的影响分析_焦国太（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、环境力对引信安全系统可靠性的影响分析焦国太?(华北工学院)【 摘 要】 安全性与作用可靠性是引信的两项重要技术指标。引信的工作过程和工作环境比较特殊, 不同于一般的机电产品。在一般机电产品的安全可靠性建模过程中, 环境因素不被考虑, 但对于引信而言, 其可靠性与环境力却有着密切关系。笔者根据引信工作的特殊性, 对环境力及其作用时间的安全可靠度及作用可靠度进行了计算。【 关键词】 环境力 安全 可靠性 引信1 引 言引信是直接或间接感觉目标信息, 并按目标信息或预定指令, 适时而可靠地起爆弹丸或特 定战斗部, 使其发挥最佳效果的一种终端控制装置。引信相当于弹药系统中的大脑, 对于发挥弹丸或特定战
2、斗部的威力起关键作用。 安全性与作用可靠性是引信的两项重要指标, 安全性能不好的引信会导致战斗部提前爆炸, 这样就可能产生, 不但没有杀伤敌人, 反而会造成自己部队的伤亡。通常对引信安全性的要求比对其作用可靠性的要求要严格得多, 一般情况下, 要求引信在发射周期前安全系统失效概率不能大于 10- 6, 而引信的作用可靠性失效概率一般只在10- 2左右。 可见, 对引信的安全系统的要求是非常高的。引信的安全性主要由引信安全系统来保证, 其关键取决于引信安全系统的安全性。安全系统对于保证引信的平时、 膛内和炮口安全 起着重要作用, 是引信系统中最重要的分系统。引信的工作过程和工作环境比较特殊, 不
3、同于一般的机电产品。 一般的机电产品多在地面或室内环境下工作, 工作过程中所受环境力影响不大, 而引信从出厂到目标区爆炸这一过程中要受到许多环境因素的影响, 在这些环境因素中,环境力无疑是最主要的因素, 它对引信的安全性和作用可靠性影响很大。 一方面在平时勤务处 理过程中, 环境力会对引信的安全性造成危害, 另一方面, 引信还要利用发射时的环境力来解除保险。 因此, 在进行引信可靠性设计时必须考虑环境力这一因素。 根据引信所处环境的特殊性, 可以将环境力及其作用时间作为系统的一个假想部件来考虑, 以解决以往建立引信可靠性模型时不考虑环境因素的缺陷。2 引信安全系统及环境力概念引信安全系统主要由
4、隔爆机构及其保险机构组成。建立引信安全系统的可靠性模型和数学模型, 首先要明确系统功能和各部件功能之间的关系, 其次要对各种零部件进行失效模式及 其影响分析, 分析零部件的各种失效模式及其对安全系统的安全可靠性和作用可靠性的影响,第 9 卷 第 5 期 1999年 10 月 中国安全科学学报 ChinaSafetyScienceJournal Vol. 9 No. 5 Oct .1999? 副教授从而确定部件在系统中的逻辑关系。 引信安全系统失效, 是指隔爆系统不正常解除隔爆或隔爆 不可靠以及保险机构未能解除保险, 而环境力的大小和作用时间, 则是指决定引信保险机构能否解除保险的决定性因素。由
5、此可见, 环境力对于引信安全系统有着重大影响。当然, 环境力及其作用时间的安全可靠度和作用可靠度, 也是与保险机构中的保险器的性能参数密切相关 的。3 环境力及其作用时间的安全可靠度及作用可靠度计算图 1 XL与 Xs关系图3. 1 环境力的安全可靠度计算环境力的安全可靠度, 是指作用于保险零件上的环境力不能使保险零件克服保险器 抗力而解除保险的概率。保险机构是引信中重要的必不可少的机构之一。 它的作用有两个: 其一是保证被保险零件或机构在平时、 膛内和在炮口附近的安 全; 其二是在适当时机释放被保险零件, 使引信处于待发状态。平时作用于保险零件上的环境力和在解除保险位置时保险器( 弹性件)的
6、抗力均为随机变量, 都服从一定的统计规 律分布。为了保证保险机构的平时安全性的要求, 在解除保险位置时的保险器抗力 Xs必须大于环境力沿解除保险方向的分量 XL( 或者说 XL必须小于 Xs) , 但由于 XL和 Xs都不是一个确定值, 假定 XL和 Xs均服从正态分布, 它们之间应存在如图 1所示的关系。图 2 干涉区域放大图图 1 中所示 XL和 Xs的概率密度函数f( XL) 和f( Xs) 两条曲线出现部分交叉和重 叠, 亦即出现干涉现象。在这种情况下, 有可能出现抗力小于环境力的情况, 但可通过对保险器的可靠性设计以及工艺控制, 把这种不安全的概率限制在允许的范围内。平时作用于保险零
7、件上的力而小于保险器在解除保险位置时的抗力的概率, 即为平时环境力的安全可靠度, 当环境力XL 小于保险器在解除保险位置时的抗力Xs时, 保险机构是安全的。 为了计算平时环境力的安全可靠度。 将图1 中干涉区域( 阴影部分) 的图形放大, 如图 2所示。 设作用于保险零件上的环境力为 XL, 保险器在解除保险位置时的抗力为 Xs, 当 XLt) =+ 0 f ( T ) ?T0f ( t) dt ?dT 由以上两式可以看出, d 平时情况下, 只要 T t是保险机构可靠解除保险的必要条件。76中国安全科学学报 ChinaSafetyScienceJournal 第九卷 1999年4 结束语由于
8、引信工作过程的特殊性, 决定了其安全的可靠性不同于一般的机电产品, 要合理地评价引信安全系统的可靠性, 必须建立正确的可靠性模型。没有正确的可靠性模型, 就谈不上对引信进行可靠性预计和分配。 而可靠性模型的建立, 决不能忽略环境力这个重要因素。 研究环境力的关键, 则是解决环境力及其作用时间的可靠度计算问题。 笔者就环境力对引信安全系统可靠性的影响进行了初步的分析、 计算和探讨。( 收稿: 1998年 9 月; 作者地址: 山西省太原市; 华北工学院八系; 邮编: 030051)参 考 文 献1 焦国太 . 引信安全系统可靠性模型的建立及分析 . 硕士学位论文, 华北工学院 .2 李良巧等 .
9、 兵器可靠性技术与管理 . 北京: 兵器工业出版社, 1981.3 何镇邦、 李桂荣 . 概率论与数理统计 . 北京理工大学出版社, 1988.4 美B. L. 阿姆斯塔特著、 彭兴文译 . 可靠性数学 . 北京: 科学出版社, 1980.The Effict Analysis of Environmental Forceon Reliability of Safe System of FuzeJiao Guotai?(North China Institute of Technology)AbstractIn the proceed of establishing reliability m
10、odels of general mechano-electronic products,environmental force is usually left out of consideration. But for fuze,there is a closelyrelationship between reliability and environmental force.In this paper,the effect ofenvironmental force on reliability of safe system of fuze is analyzed.Key words: Environmental force Safe Reliability Fuze77第五期 焦国太: 环境力对引信安全系统可靠性的影响分析? Assoc. Prof.
