1 1 (11) Grupp A26 MILJÖPROVNING AV AMMUNITION Provning med elektromagnetisk puls, EMP ORIENTERING Denna standard omfattar metodbeskrivningar för provning av ammunition. Främst avses provning av säkerhet, men även provning av funktion kan utföras. Standarden behandlar tre metoder för provning av tålighet mot elektromagnetisk puls, EMP, alstrad av kärnvapen. Metod A Metod B Metod C Provning med pulsformat elektromagnetiskt fält Provning genom excitering av provföremålet med pulsformad ström Provning genom excitering av provföremålets kablage med pulsformad ström Metoderna A, B och C är avsedda för verifiering av EMP tåligheten av en ammunitionsenhet under dess olika förvarings- och användningsmoder varvid prov utföres i därvid aktuella miljöer t ex enhet förvarad i sitt rätta emballage eller ansluten till aktuell vapenbärare. Vid provning av tåligheten, enligt metod A, av en enhet i det fall den är ansluten till en vapenbärare krävs att enheten under prövningen är ansluten till den aktuella vapenbäraren eller en simulerad sådan. Vid provning av tålighet enligt metod B eller C, som kan användas speciellt under ett konstruktionsskede, kan även separata ammunitionsenheter provas. För att möjliggöra provning av EMP tåligheten enligt metod B eller C måste av en EMPpuls inducerade strömmar och laddningar i provföremålet bestämmas, t ex analytiskt eller genom mätning enligt metod A, för det fall när provföremålet befinner sig i aktuell mfljö. För provning vid nivåer, som överstiger hotnivån för ett provföremål, kan flera av dessa metoder komma ifråga. I vissa fall kan provning med värden under hotnivä vara aktuell varefter extrapolering av resultaten får ligga till grund för en bedömning av EMP tåligheten. 1 PROVNINGSUTRUSTNING Vid samtliga metoder fordras utrymme för utförande av provning vid temperatur 5-40 C, lufttryck 85-105 kpa och relativ luftfuktighet 50-80 % eller utrymme för provning vid andra i särskild specifikation föreskrivna klimatförhållanden. Distribution: FMV, BN, Distributionsenheten, 115 88 STOCKHOLM
1 2 (11) 1.1 Metod A Pulsgenerator med antenn av någon av följande typer: a. Horisontellt polariserad dipolantenn (HPD-antenn) enligt figur I b. Vertikalt polariserad dipolantenn (VPD-antenn) enligt figur 2 c. Vågledar-antenn (Bounded Wave-antenn) enligt figur 3 d. Paralleplancell enligt figur 4 Den använda utrustningen skall inom arbetsvolymen generera en våg med pulsform enligt figur 5 och med följande data pulsamplitud Ê = 50 kv/m pulsamplitud H = 133 A/m stigtid t s = 5 10 ns halvvärdestid t h > 200 ns eller de värden, som kan komma att anges i särskild specifikation. Vid användning av HPD-antenn kommer dock vågen att deformeras på grund av reflexion mot marken, så att halvvärdestiden för det elektriska fältet minskar. Avvikelser från idealisk kurvform i form av ringningar, översvängningar etc får inte överstiga 20 % av amplituden. Ej heller får avvikelserna från den idealiska spektrala kurvan uppgå till mer än 14 db inom ett frekvensområde, som motsvarar 0,1 till 5 gånger provföremälets lägsta resonansfrekvens. Dock får diskreta smalbandiga noder förekomma, om de ej sammanfaller med provföremälets resonansfrekvenser. Vågens krökningsradie skall vara större än tre gånger det aktuella provföremålets största dimension. Mätutrustning för bestämning av det genererade fältets parametrar inom arbetsvolymen. 1.2 Metod B Generator eller generatorer, som kan excitera provföremålet och/eller dess system på ett sätt, som överensstämmer med exciteringen vid exponering för ett EMP-fält. Strömdata för aktuellt provföremål bestäms genom beräkningar och/eller provning, t ex enligt metod A. Mätutrustning för registrering av strömparametrar. Jordplan, tillräckligt stort för att inrymma provföremål och provningsutrustning. 1.3 Metod C Generator, som via lämplig inkoppling (strömtransformator eller annan kopplingsanordning) i provföremålens kablage kan excitera en ström enligt figur 6 med följande data pulsamplitud î = α A där α = 130 gånger summan av provföremålets/systemets längd och bredd i meter
1 3 (11) pulsform = dämpad sinus frekvens = resonansfrekvenser för provföremål inklusive yttre kablage eller de värden, som kan komma att anges i särskild specifikation. Strömdata (frekvenser och amphtuder) för aktuellt provföremål bestäms genom beräkningar och/eller provning enligt metod A. Mätutrustning för registrering av ström i provföremålets kablage (strömprobe, oscilloskop). Jordplan, tillräckligt stort för att inrymma provföremål, kablage och provningsutrustning. 2 PROVNINGSFÖRFARANDE Före prövningen skall, eventuellt med hjälp av simulerat provföremål, provningsutrustningen injusteras så, att provningsnivån överensstämmer med i särskild specifikation angivet värde. 2.1 Metod A 2.1.1 Förkontroll enligt särskild specifikation. 2.1.2 Provföremålet placeras inom antennens arbetsvolym. 2.1.3 I de fall provföremålet/systemet är anslutet till kablage, skall detta med avseende på tvinning, skärmning och om möjligt längd och placering vara utfört som i verklig installation, samt om nödvändigt rymmas inom simulatoms arbetsvolym. 2.1.4 Provföremålet/systemet placeras inom antennens arbetsvolym och ansluts i tillämpliga fall till samarbetande utrustningar eller simulatorer, vilka bör placeras så, att de ej påverkas av fältet. 2.1.5 Provföremålet sätts i funktion, där så är tillämpligt. 2.1.6 Uppladdning, triggning och registrering. 2.1.7 Provföremålet funktionskontrolleras i enlighet med särskild specifikation. 2.1.8 För simulering av inkommande fält av olika polarisation och riktning placeras provföremål och dess kablage i tre olika vinkellägen och/eller provas med antenner, som ger horisontellt och vertikalt polariserade fält. 2.1.9 Om prövningen skall utföras utan simulering av markens inverkan, som t ex vid flygande provföremål, skall detta placeras på en höjd över marken, som överstiger föremålets halva längd. 2.2 Metod B 2.2.1 Förkontroll enligt särskild specifikation. 2.2.2 Generatorn ansluts till provföremålet i princip enligt figur 7 samt i enlighet med särskild specifikation. 2.2.3 Provföremålet sätts i funktion, där så är tillämpligt. 2.2.4 Uppladdning, triggning och registrering.
1 4 (11) 2.2.5 Provföremålet funktionskontrolleras i enlighet med särskild specifikation. 2.3 Metod C 2.3.1 Förkontroll enligt särskild specifikation. 2.3.2 Provföremålets kablage skall med avseende på tvinning, skärmning och längd vara utfört som i verklig installation. Kablaget placeras 5 cm över jordplanet. 2.3.3 Provföremålet ansluts via sitt kablage till samarbetande utrustningar eller simulatorer för dessa. Jmf figur 8. 2.3.4 Generatorn ansluts till kablaget via strömtransformator eller annan kopplingsanordning i enlighet med särskild specifikation. 2.3.5 Mätutrustning för registrering av inmatad ström ansluts till provföremålets kablage. 2.3.6 Provföremålet sätts i funktion, där så är tillämpligt. 2.3.7 Uppladdning, triggning och registrering. 2.3.8 Provföremålet funktionskontrolleras i enlighet med särskild specifikation. 3 UPPGIFTER I SÄRSKILD SPECIFIKATION I särskild specifikation skall följande uppgifter lämnas i den mån de är tillämpliga. 3.1 Provningens ändamål, exempelvis konstruktions-, typ- eller leveransprovning. 3.2 Provföremålets identifiering, exempelvis lott- och partitillhörighet. 3.3 Tillämplig metod och beskrivning av provningsutrustning enligt avsnitt 1. 3.4 Mätutrustning för bestämning av amplitud och pulsform. 3.5 Provplats och arrangemang av provföremål, samarbetande utrustningar och simulatorer. 3.6 För- och efterkontrollens utförande. 3.7 Hur provföremålet skall stimuleras, övervakas och funktionskontrolleras under prövningen. 3.8 Tillämplig provningsstränghet provpulsdata. 3.9 Definition av oacceptabla funktioner hos provföremålet. 3.10 Beskrivning av förfarande efter missfunktion eller liknande. 3.11 Eventuella metodavvikelser. 3.12 Provningsprotokofiets omfattning.
1 5 (11) Bild 1. HPD-antenn
1 6 (11) Bild 2. VPD-antenn
1 7 (11) Bild 3. Vågledarantenn
1 8 (11) Bild 4. Parallellplancell
1 9 (11) Bild 5. Pulsform
1 10 (11) Bild 6. Strömförlopp Bild 7. Mätuppkoppling för metod B
1 11 (11) Bild 8. Mätuppkoppling för metod C