王慧

摘要:本文以電磁輻射對艦載導彈的影響為研究內容,在此基礎上提出具有可操作性的解決方案,從而確保艦載導彈在電磁輻射下的良好工作狀態。
[關鍵詞]電磁輻射艦載導彈影響防護措施
近年來,世界各國在水面艦艇發展方面投入了大量的人力、物力和財力,艦艇裝備的現代化水平明顯提高。在艦載武器裝備中,艦載導彈是艦艇實施遠距離精準打擊的重要手段,因此,艦載導彈成為主力作戰艦艇的核心武器裝備。基于艦載導彈的重要性,則需要對影響其工作狀態穩定性的因素進行分析,除常見的硬件、軟件以外,還包括以電磁輻射為代表的環境因素影響。所以,加強電磁輻射對艦載導彈的影響與防護措施研究,對提升艦載導彈工作穩定性就顯得尤為重要。
1電磁輻射對艦載導彈的不利影響
艦載導彈的組成包括動力燃料部分、電爆管、電雷管、點火器、點火藥、爆炸螺栓、引爆器、引信等,任一組成單元在電磁輻射環境中的穩定性都直接影響到艦載導彈的安全,其主要包括以下幾個方面。
1.1電磁輻射對熱橋絲式電火工品的影響
熱橋絲式是一種較為常見的電火工品,由于熱橋絲式的結構較為簡單,且可靠性較高,被大量應用于艦載導彈火控線路中。其工作原理是在兩電極之間使用導電金屬絲搭成橋式通路,并在導電金屬絲上涂抹一層用于引爆藥劑,當通電情況下的導電金屬絲表面溫度達到一定值后,引爆藥劑則發生劇烈的化學反應,繼而形成更大規模的爆炸。
如果,熱橋絲式電火工品的附近存在強大的電磁輻射,根據電磁感應原理,導電金屬絲的表面會形成不同大小的感應電流,當感應電流達到一定值后,引爆藥劑同樣會被引爆。即便電磁輻射下電熱橋絲中導電金屬絲的溫度未能催動引爆藥劑發生化學反應,引爆藥劑同樣存在失效的可能,從而導致艦載導彈無法正常爆炸。
1.2電磁輻射對內部電路的影響
電磁輻射在艦艇內、外環境中普遍存在,不同強度和頻率的電磁輻射所造成的危害也有著明顯差異,在缺乏有效電磁防護的情況下,電磁輻射對艦載導彈內部電路的影響最為明顯。
以電路中的電容為例,通常情況下,電路板上會敷設不同長度、寬度的導線,在電磁輻射環境下,電路板、上的導線會因為電磁感應原理形成感應電動勢,感應電動勢的方向、大小與電磁輻射的實際情況有關,此時,若感應電動勢削弱電容兩端電壓,則導致艦載導彈內部電路的穩定性下降;如果感應電動勢使電容的兩端電壓增強,則極易燒壞電容,造成艦載導彈內部電路故障。
根據以往經驗,艦載導彈內部電路所受電磁輻射來源較多,在對此進行分析的過程中,需要綜合考慮多種因素。
1.3射頻耦合能量的影響
艦船通信、雷達等裝備在工作時會產生不同頻率、功率的電磁輻射,并且,此類電磁輻射能夠以能量耦合的方式進入到艦載雷達的電路中。此時,如果將艦載雷達電路中的導線、火工品連接線看作天線,通過對電磁輻射耦合得到的能量則可以由計算公式得出。由于艦載導彈對電磁輻射產生的耦合能量與天線軸線垂直平面感應電場的方向函數有關,即如下所示
其中,1為偶極子天線的有效長度;β為相位改變常數,且=四;θ為偶極子天線的方向角。
2艦載導彈應對電磁輻射的具體措施
針對電磁輻射的實際特點,以及結合艦載導彈在使用過程中存在的電磁輻射風險,為提高艦載導彈的穩定性和可靠性,在應對電磁輻射方面需要做到以下幾個方面。
2.1強化電火工品的電磁屏蔽
目前,針對電磁屏蔽技術的應用主要集中在設備外殼方面,對于內部電子元器件的電磁屏蔽技術并未得到推廣,由此,強化對電火工品的電磁屏蔽就有著極其重要的意義。
作為艦載導彈的核心部件,電火工品的電磁屏蔽不僅僅需要依賴金屬殼體對電磁輻射進行阻擋,在材料選擇和結構設計方面應最大限度的滿足寬頻電磁輻射帶來的影響。以熱橋絲式電火工品為例,為避免電磁輻射形成的感應電流,需要選擇良導體材料,采取全屏蔽密封工藝處理,從而真正意義上切斷中高頻電磁輻射產生的感應電流。
2.2濾波技術的應用
電磁輻射是通過電磁感應原理影響艦載導彈內部電子元器件或組件,因此,借助濾波電路可以有效阻隔電磁輻射對艦載導彈的影響。
在實際應用中,需要根據電磁輻射的實際情況選擇與之相對應的濾波技術,使用較為廣泛的就是電抗濾波器,該濾波器是由RLC電路通過串聯和并聯構成,如L型電抗濾波器、T型電抗濾波器等,由于電抗濾波器能夠根據內部電路中表現出來的諧振特性對電磁輻射干擾形成強大的阻抗效應,從而防止電磁輻射干擾進入艦載導彈的內部電路,以保證艦載導彈工作的穩定性、可靠性。
2.3科學使用接地技術
艦載裝備最為關鍵的電磁屏蔽技術就是接地,這也是保護艦載導彈最為有效的方法。當電磁輻射在艦載導彈金屬殼體上形成感應電流時,接地技術的應用能夠及時將感應電流導入到電荷容量更大的殼體或地面。
然而,這里需要注意的是,艦載導彈的接地線需要直接與公共地線直連,以避免與其它裝備共地方式造成互相干擾。對于存在高頻電磁輻射的環境,則需要采取多級保險措施,從而降低感應電動勢持續變化對艦載導彈內部電子元器件、組件的影響。
3總結
在海軍艦艇綜合作戰能力不斷提升的情況下,電磁輻射已經成為了一種武器,這對于集成了大量電子元器件與組件的艦載導彈來說有著較大的威脅。因此,強化對電磁輻射作用機理的研究,從多個方面完善電磁輻射對艦載導彈的應對措施,從而有效提升艦載導彈的戰場適應性,使其能夠應對不同類型的電磁輻射干擾。
參考文獻
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