Definitionerna i tabell 1 utgör grunden för de begrepp, som kommer till användning i denna standard.

Transkript

1 1 1 (7) Grupp A26 MILJÖPROVNING AV AMMUNITION PROVNING AV SYSTEM INNEHÅLLANDE ELEKTRISKA TÄNDARE ORIENTERING Denna standard definierar hotbild, provningsmetoder och utvärdering vid provning av elektrisk tändare i system. Standarden inleds med definitioner och referenser varefter följer beskrivning av hotbild, provningsmetod, utrustningskrav och utvärderingsmetod. Denna standard gäller f n endast för glödtrådständare och tändare av folie- eller tunnfilmstyp och ej för tålighet mot överslagständning på grund av hög inducerad spänning. 1 DEFINITIONER Definitionerna i tabell 1 utgör grunden för de begrepp, som kommer till användning i denna standard. Begrepp Definition NF-Nivå Den nivå där tändsannolikheten är 0,1% med 95% konfidens DC NF "No-fire"-nivå vid likström enligt FSD 0112 HF NF "No-fire"-nivå vid högfrekvens enligt FSD 0112 Elektrisk tändare Filtertändare Elektrisk tändare i system Instrumenterad elektrisk Säkerhetsfaktor Enbart komponenten utan filter och kablage Tändare med filter, kontakt och kablage Komplett elektrisk tändare monterad i sitt system Elektrisk tändare med inbyggd sensor för mättändarening av värmeutvecklingen i glödtråd Marginal under gällande NF-nivå för kompensation av osäkerheten i mätsystem, hotbilder och utvärderingar Tekniska upplysningar: FMV:Amsäk, STOCKHOLM Beställning: FMV:FörlagT, STOCKHOLM

2 1 2 (7) 2 REFERENSER Generella metodbeskrivningar för provning i elektromagnetiska miljöer och därtill knutna provningssträngheter finns beskrivna i ett antal försvarsstandard. Försvarsstandard Titel FSD 0046 Provning med blixt FSD 0047 Provning med statisk elektricitet FSD 0058 Provning av kretsar med elektriska tändare avseende transienta överspänningar vid strömbrytning FSD 0100 Provning med elektromagnetiska fält från radio och radarsändare FSD 0101 Provning med induktiv störning av kablage FSD 0106 Provning med EM FSD 0119 Rekommenderad provningsstränghet Provning av komponenten elektrisk tändare finns beskriven i: FSD 0112 Provning av elektriska tändare 3 HOTBILD Vid val av hotbild och därmed sammanhängande provningssträngheter skall det aktuella provobjektets miljöspecifikation användas. I denna skall sålunda elektromagnetiska miljöer avseende objektets lagring, hantering, transport och utnyttjande under objektets hela livslängd finnas definierade. Aktuella miljöer är elektromagnetiska fält alstrade av radiooch radarsändare, blixt och elektromagnetisk puls (EMP) samt statisk elektricitet enbart i samband med helikoptertransport. Ledningsbundna fält alstrade av provobjektets egen aktivitet eller från övriga delar av det system, som provobjektet tillhör, skall också beaktas. Som utgångspunkt, för att bestämma gällande provningssträngheter, skall FSD 0119 användas. 4 PROVNINGSFÖRFARANDE 4.1 Allmänt Den föreslagna provningsmetoden innebär att den temperatur, som åstadkommes i den uppvärmande delen av den elektriska tändaren vid ett pålagt elektromagnetiskt hot, skall mätas och registreras. Detta kan ske med en sensor för infrarött ljus eller med någon form av temperaturmätande element.

3 1 3 (7) 4.2 Förutsättning För att ett system med elektrisk tändare skall kunna provas enligt föreslagen metodik måste de i provet ingående elektriska tändarna vara enhetligt karaktäriserade. En sådan karaktärisering skall utföras enligt FSD Detta innebär i korthet att sändarens no-fire nivå skall vara uppmätt för likström och i vissa fall, beroende på tändartyp, även högfrekvent ström vid diskreta frekvenser upp till 40 GHz eller vad det aktuella systemet kräver. Tändarens impedans och/eller reflektionsegenskaper, som funktion av frekvensen, skall uppmätas. Detta skall användas i en modellberäkning för att analysera vid vilka frekvenser tändaren kan vara känsligare än vid likström. Vid dessa frekvenser skall sedan HF NF nivån uppmätas för att kunna utnyttjas vid utvärdering. Dessutom skall tändsystemet analyseras med avseende på linjäritetsegenskaper. 4.3 Mätsensor Den temperatur- eller värmekännande sensorn skall byggas in i den elektriska tändaren på så sätt att sändarens termiska och elektriska egenskaper förändras minimalt. 4.4 Kalibrering och handhavande För kalibrering och handhavande hänvisas till specifikationer och handböcker från utrustningsleverantörer. 4.5 Utförande Provföremålet utsättes för elektromagnetiskt hot enligt dess miljöspecifikation och med metoder från tillämpbar försvarsstandard. Som resultat skall en tabell eller kurva med påverkan på tändaren, uttryckt i en lämplig storhet, som funktion av pålagt hot registreras. Vid högfrekvensprovning skall de frekvenser undersökas, vilka har indikerats vid impedans- och reflektionsanalysen och som framgår av hotbilden. 5 PROVNINGSUTRUSTNING Följande grundläggande krav på provningsutrustningen skall gälla: Sensor Känslighet minst 30 db under (DC NF-nivå = 30uJ/7.5 mw för känsligaste tändaren) 30 db Dynamik Svarstid på puls < 0.1 T (T 10 us för snabbaste tändaren) Relativt fel DC NF-nivå ± 5% Instrumenterad elektrisk tändare Avvikelser i impedans från originaltändaren < ± 20%

4 1 4 (7) Avvikelser i termisk tidskonstant < ± 20% från originaltändaren Frekvensområde DC-18 GHz Kompensation för temperaturdrift Mätsystem Tålighet mot elektromagnetiskt fält 200 V/m 14 khz - 18 GHz Tålighet mot EMP och blixtpulser motsvarande FSD UTVÄRDERING Följande säkerhetsfaktor skall gälla vid utvärderingen. För personsäkerhet skall faktorn vara 20 db och för funktionssäkerhet 10 db. Fastställande av det krav, som skall användas vid utvärderingen för att bestämma marginalen till denna säkerhetsfaktor, kan ske enligt tre olika alternativ. Alternativ 1 För att kunna utnyttja DC NF, som krav, i hela det specificerade frekvensomrädet krävs att analysen enligt 4.2 har visat att tändaren ej kan vara känsligare än DC NF. Alternativ 2 För att utnyttja extrapolerad HF NF (där NF ingår) som krav, i hela det specificerade frekvensomräde, krävs att analysen enligt 4.2 har visat att sändarens känslighet ej överstiger den extrapolerade HF NF-kurvan. Om så är fallet för vissa diskreta frekvenser, skall NF HF uppmätas för dessa och de uppmätta värdena skall användas som krav. Alternativ 3 Kan analysen, enligt 4.2 ej visa hur HF NF-kurvan ser ut, inom hela eller delar av det specificerade frekvensområdet, måste den bestämmas genom mätning inom aktuellt frekvensområde. När kraven bestämts ur alternativen ovan, skall de ur provet uppmätta värdena jämföras med detta krav. Den så erhållna marginalen skall då vara minst lika stor som den aktuella säkerhetsfaktorn, för att systemet skall anses klara uppställd hotbild. Om marginalen är mindre är säkerhetsfaktorn, för frekvenser, för vilka HF NF ej mätts, skall sändarens HF NF uppmätas för dessa frekvenser och en ny jämförelse göras. 7 UPPGIFTER I SÄRSKILD SPECIFIKATION Provningens ändamål Tillverkningstyp m m för använd tändare Ritningsnummer på instrumenterad tändare Prestanda och begränsningar hos använd utrustning Mätuppkopplingar, kretsschemor m m

5 1 5 (7) Kalibrering av utrustning För- och efterkontroll, ev konditionering, ev metodavvikelser Provprotokollets omfattning m m 8 EXEMPEL Figur 1 visar ett tänkt fall. De olika uppmätta och extrapolerade nivåerna visas överst. De ur dessa erhållna kravkurvorna visas nederst. I Figur 2 visas hur en känslighetskurva från ett tänkt systemprov kan se ut. Siffrorna i cirklar anger brytfrekvenser där kravnivå ändras. Frekvensområde Kravnivå 1-2 DF NF - 20dB 2-3 Extrapolerad HF NF -20dB 3-4 Uppmätt HF NF -20dB 4-5 Extrapolerad HF NF -20dB 5-6 DC NF -20dB Den heldragna tjocka kurvan i figur 2 visar resulterande krav. I exemplet ligger sålunda den uppmätta systemprovskurvan under det resulterande kravet, vilket innebär att det provade systemet uppfyller ställda krav.

6 1 6 (7) Figur 1. Utvärdering av systemprov med eltändare

7 1 7 (7) Figur 2. Utvärdering av systemprov med eltändare