强电磁脉冲对火箭弹发射性能危害及评估方法研究

2021-06-26 07:25:00商青包张志巍金建峰
弹箭与制导学报 2021年2期

马 骏,商青包,张志巍,金建峰

(中国华阴兵器试验中心,陕西华阴 714200)

0 引言

现代战争中电磁脉冲武器的使用,对弹药的电磁环境安全性提出了更高的要求。电磁脉冲武器是一种通过向目标方向定向辐射高强度的电磁脉冲,具有破坏和杀伤作用,利用产生的强电磁脉冲对电子设备造成扰乱、损伤甚至毁灭性打击的武器。

某型122 mm火箭弹是使用较为广泛的一类弹药,其贮存、运输状态下仅是在包装筒内,无屏蔽措施;在武器平台待发射状态下其点火两极也无短路保护,也就是说该类火箭弹全寿命周期的电磁安全性都得不到保障。文中以该型火箭弹作为研究对象,通过分析强电磁脉冲传播特性,采用精准物理建模、场路协同仿真的方法,完成对该弹药在强电磁脉冲下的电磁效应分析以及电磁安全性评估。

1 强电磁脉冲特性及影响机理分析

1.1 高空核爆电磁脉冲(HEMP)

目前,有关电磁脉冲武器的电磁脉冲波形是双指数函数形式。在GJB151B—2013中的RS105给出了HEMP波形特征,如图1所示。

图1 HEMP标准波形

HEMP在地面附近可视为均匀平面波,是一个没有能量损耗的无衰减等幅波。HEMP具有脉冲幅度高、频谱范围宽、频率成分丰富、上升速度快、持续时间短等特点。由图2可以看出,HEMP的能量99.9%均分布在200 MHz以下,因此HEMP空间辐射场对弹药及其部件影响的上限频率fmax为200 MHz,电场强度在50 kV/m。HEMP环境选取RS105瞬态电磁场波形,试验时采取在GTEM室中模拟HEMP环境。

1.2 超宽带电磁脉冲(UWB)

UWB电磁脉冲泛指峰值功率大于100 MW,上升时间……

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