国之重器出版工程 硬目标智能引信理论与技术

1.侵彻弹药是现代高科技战争中打击敌方高价值坚固目标的主用弹种，日益成为现代装备体系中的重要组成部分，硬目标智能引信对发挥侵彻弹药的毁伤威力具有关键作用。
2.本书系统地分析了硬目标智能引信的主要技术要素，涉及引信总体设计、传感器、侵彻过程评估、侵彻加速度分析、电子安全系统和试验验证等关键技术。

侵彻弹药是现代高科技战争中打击敌方高价值坚固目标的主用弹种，日益成为现代装备体系中的重要组成部分，硬目标智能引信对发挥侵彻弹药的毁伤威力具有关键作用，本书系统地分析了硬目标智能引信的主要技术要素，涉及到引信总体设计、传感器、侵彻过程评估、侵彻加速度分析、电子安全系统和试验验证等关键技术。
章介绍了侵彻弹药及其配用引信的基本情况，通过本章可以基本了解侵彻弹药发展的主要过程与趋势。第二章专门分析了外军侵彻弹药引信的演化过程，并着重对硬目标智能引信的技术特点进行了详细分析。第三章对硬目标智能引信的关键技术进行了分析，提出了硬目标智能引信研发需要考虑的主要问题。第四章、第五章分别介绍了硬目标侵彻理论和侵彻历程的数值计算和仿真模拟方法，可用于硬目标智能引信研究需要的侵彻过程参数评估。第六章介绍了侵彻弹药引信常用的传感器，包括了用于感受弹体与目标碰撞过程、感测侵彻加速度的两类传感器。第七章对侵彻弹药与引信研制过程中极为关心的侵彻加速度信号分析方法进行了简要介绍。第八章对侵彻引信中应用日益广泛的电子安全系统原理和实现途径进行了详细讨论。第九章对侵彻弹药引信研究中的常用的各种试验验证手段进行了逐一介绍。
本书适合作为弹药专业、引信专业的技术人员进行科研和设计的参考用书，也可作为相关专业本科和研究生的教学参考书。

汪德武，1967年11月生，北京理工大学机电工程专业博士，火箭军某部研究员，国家百千万人才工程人选，火箭军导弹专家，长期从事导弹战斗部及引信论证、研究工作。先后获国家科技进步特等奖1项、二等奖3项，军队科技进步一等奖4项、二等奖11项，国防科技进步一等奖1项。享受政府特殊津贴，获中国科协“求是”奖。

第 1章 侵彻弹药的发展与演化001
1.1 概述002
1.2 专用侵彻弹药的出现004
1.3 美军5 000磅级侵彻战斗部的发展012
1.4 坐标攻击型侵彻弹药017
1.5 美军2 000磅级侵彻战斗部的发展023
1.6 打击硬目标的巡航导弹战斗部026
1.7 巨型侵彻弹药030
1.8 高速、超高速侵彻弹药的发展034
第 2章 侵彻弹药引信的发展037
2.1 概述038
2.2 专用侵彻弹药引信的出现——FMU 143 B039
2.3 硬目标智能引信的发端——HTSF及其后继产品044
2.4 先于HTSF形成装备的硬目标智能引信PIMPF049
2.5 美、英合作的MEHTF项目及其发展产品054
2.6 可装定延期起爆式硬目标智能引信060
2.6.1 Strom Shadow巡航导弹配用的MAFIS引信060
2.6.2 法军装备的FMB21模块化航弹 引信063
2.6.3 美军联合可编程引信——FMU 152A B067

第3章 硬目标智能引信关键技术分析071
3.1 概述072
3.2 硬目标智能引信总体设计074
3.3 硬目标智能引信防护技术077
3.4 硬目标智能引信起爆控制技术082
3.5 硬目标智能引信设计的一般方法086
第4章 硬目标侵彻过程的数值计算评估方法089
4.1 概述090
4.2 硬目标侵彻理论发展概况091
4.2.1 硬目标侵彻研究的进展091
4.2.2 硬目标侵彻的基本现象与机理092
4.3 侵彻经验公式095
4.4 解析理论分析法100
4.4.1 动态空腔膨胀理论模型与Forrestal半经验公式101
4.4.2 刚性弹体侵彻混凝土目标机理分析103
4.4.3 刚性弹体侵彻过程的运动分析106
4.4.4 不同弹头形状和初速的弹体侵彻混凝土计算实例109
4.4.5 应用侵彻混凝土运动学方程对刚体加速度进行预估111
第5章 硬目标侵彻过程的仿真模拟评估方法113
5.1 概述114
5.2 有限元方法简介115
5.3 显式非线性有限元分析原理117
5.4 应用有限元方法进行硬目标侵彻过程 模拟需考虑的基本问题121
5.5 硬目标侵彻过程有限元仿真的一般流程123
5.6 硬目标侵彻过程有限元仿真实例126
5.6.1 试验情况简介126
5.6.2 有限元模型的建立127
5.6.3 材料本构模型129
5.6.4 仿真算法选择、接触控制与材料失效准则131
5.6.5 侵彻过程与现象131

5.7 硬目标侵彻过程有限元仿真的其他问题134
第6章 硬目标智能引信中的传感器技术137
6.1 概述138
6.2 碰炸开关、惯性开关和惯性触发传感器139
6.3 压电加速度传感器145
6.3.1 压电加速度传感器基本原理146
6.3.2 电荷放大器的灵敏度149
6.3.3 电荷放大器的下限截止频率152
6.3.4 压电加速度传感器的应用问题154
6.4 压阻加速度传感器155
6.4.1 压阻加速度传感器基本原理155
6.4.2 典型压阻加速度传感器产品156
第7章 侵彻加速度信号分析165
7.1 概述166
7.2 侵彻加速度信号的组成简析167
7.2.1 刚体加速度169
7.2.2 弹 引系统响应173
7.2.3 加速度感测单元的振动问题174
7.2.4 弹 引连接结构的碰撞问题175
7.3 弹 引系统的振动模态179
7.3.1 模态分析的基本概念和方法180
7.3.2 单自由度系统自由振动182
7.3.3 侵彻试验弹系统模态分析实例184
7.4 硬目标智能引信的简化动力学分析186
7.5 侵彻加速度信号时频分析方法193
7.5.1 短时傅里叶变换194
7.5.2 小波变换195
7.5.3 Hilbert Huang 变换196
7.5.4 Wigner Ville分布200
第8章 用于侵彻弹药直列式引信207
8.1 概述208
8.2 爆炸箔雷管、电子安全系统与直列式引信209
8.3 电子安全系统的直流高压变换原理217
8.3.1 直流高压变换技术综述218
8.3.2 反激式直流高压变换原理219
8.4 直列式引信触发放电技术222
8.5 直列式引信的运用与发展展望225
第9章 侵彻弹药引信试验技术231
9.1 概述232
9.2 用于侵彻战斗部和引信动态性能验证的试验方法234
9.2.1 轻气炮试验234
9.2.2 火炮试验238
9.2.3 平衡炮试验242
9.2.4 火箭橇试验244
9.2.5 空投（空射）试验246
9.3 用于侵彻引信及其零部件性能验证的动态试验方法248
9.3.1 马歇特锤248
9.3.2 跌落台250
9.3.3 霍普金森杆试验台250
9.3.4 VHG试验装置254
9.4 多种动态试验方法加载能力比较255
9.5 用于侵彻引信技术研究的存储测试技术258
参考文献265
索引271