微机电技术在引信中的应用牛兰杰,施坤林,赵旭,翟蓉(机电工程与控制国家级重点实验室,陕西西安710065)摘要:微机电技术是实现引信小型化和引信功能拓展的关键技术之一。综述微机电技术在精确打击弹药引信、灵巧弹药引信、防空反导引信、轻武器面杀伤弹药引信、水中高效毁伤弹药引信应用现状。利用微机电技术实现引信微小型化提高弹药的高效毁伤能力,识别发射环境和目标,提高引信的信息利用水平,提高引信的智能化水平,实现引信功能多样化和扩展化,实现引信系统通用化、系列化和组合化。对比我国微机电技术在引信中的应用与国外技术在三维加速度传感器、微型卫星定位信号接收机、微型惯性测量组合、射频MEMS器件中图分类号:TJ43文献标志码:A文章编号:100821194(2008)0620054206ApplicationofMEMSonFuzesNIULan2jie,SHIKun2lin,ZHAOXu,ZHAIRong(NationalKeyLaboratoryofElectromechanicalEngineeringandControl,Xi’an710065China)Abstract:MEMStechnologyisoneofthekeytechnologiesoffuze’sminiaturizationandfunctionexpansion.ThispapersummarizestheMEMStechnology’sapplicationonfuzesofprecisionstrikemunation,smartmunition,anti2airmunition,area2killingmunitionandunderwaterhighefficiencydestroymunition.MEMStechnologycanbeu2tilizedtoachievefuze’sminiaturization,soastorealizemunition’shighefficiencykillingability,firingenvironmentandtargetrecognitionability,whichwillpromotetheintelligentinformationutilizingleveloffuzes.TheutilityofMEMStechnologycanalsoachievethefunction’sdiversificationandexpansionoffuzes,andgeneralization,seria2tionandunitizationaswell.ThispaperalsocomparesthedomesticMEMSapplicationwiththatofabroadonthreedimentionalaccelerationsensor,micro2GPS引言微机电技术作为引信向数字化、信息化发展的推动技术之一,已经成为21世纪提高引信性能的重要技术途径。国内外近年来研究的高新技术引信大量采用了微机电技术,极大地拓展了引信的功能,提高了引信的性能。通过综述微机电技术在引信系统中的应用现状、发展特点与趋势,表明微机电技术对拓展引信功能、提高引信性能、提升引信信息化和智能化的必要性。对比我国微机电技术在引信中的应用与国外技术的差距,指出我国加速发展微机电技术在0微机电系统(MicroElectro2MechanicalSys2tems,MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。微机电系统具有微型化、集成化、可大批量生产、成本低廉的特点,尤其适合在引信中应用,为推动引3收稿日期:2008208212作者简介:牛兰杰(1971-),男,河南南阳人,硕士,高级工程师,研究方向:引信总体技术和微机电引信技术。牛兰杰等:微机电技术在引信中的应用55TechnologyDemonstration)等项目中进行了验证。CMATD演示的MEMS惯性导航和控制系统能承受15000g的发射过载,体积只有13in3。美国海军开发的MK64制导弹药中使用的微机电惯性测量单元包括三个硅振动结构陀螺,该陀螺由直径6mm的环形谐振器和一个加速度计组成,能承受16000g的过载冲击。1国外MEMS技术在引信中的应用1.1MEMS技术在精确打击弹药引信中的应用随着精确制导武器命中精度的不断提高,对敌方重要目标实施精确打击成为战争的首要选择,近年来硬目标灵巧引信成为研究热点[1]。为使引信实现具有可编程的计空穴或计层次起爆、计埋深起爆和延时起爆功能,美国在FMU2157/B、FMU2159/B硬目标侵彻灵巧引信的起爆控制中采用了高性能的三维微机电高g值加速度传感器检测弹丸侵彻目标过程中的过载,采用微处理器进行信号处理和起爆控制。最大计层次数达16层,最大侵彻行程达78m,引信能够承受10万g的侵彻过载。配用于BLU2109/B和BLU2113战斗部上,用于攻击图2采用MEMS技术的弹道修正引信图1美国FMU2159/B硬目标侵彻灵巧引信及加速度计图3装有弹道修正引信的MK64制导炮弹1.2MEMS技术在灵巧弹药引信中的应用为实现武器系统低成本远程打击、精确命中的能力,国外正在发展以弹道修正引信为代表的灵巧弹药引信,力求大幅度...