Füze sistemleri için patlayan folyolu başlatma eleman (efı) tabanlı ateşleme emniyeti cihazı tasarımı ve analizi

Mühimmat tasarımı ve üretimi sırasında giderek artan duyarsızlık gereksinimleri, özellikle füze sistemlerinde en başta duyarsız ateşleme zincirleri kullanılmasını gerektirmektedir. Patlayan folyolu başlatma elemanı, modern duyarsız füze sistemlerinin roket motoru ve harp başlığı ateşleme zincirlerinin başlatma elemanı olarak kullanılan bir çeşit yüksek gerilim detonatörüdür. Patlayan folyolu başlatma elemanları sıcaklığa ve üretici firmaya bağlı olarak düşük enerjili olanlar 700V DA ile 1250V DA, yüksek enerjili olanlar 1400V DA ile 2500V DA gerilimleri arasında ateşlenebilmektedir. Bu tezde füze elektroniğinden alınan 28V DA besleme gerilimini 2500V DA gerilim seviyesine dönüştürecek anlık yüksek güç yoğunluklu, flyback topolojisine sahip dönüştürücü tasarımı ve geliştirilmesi yapılmıştır. Ateşleme emniyeti cihazı füze sistemindeki güvenlik koşullarını tespit ettikten sonra 2500V DA çıkış gerilimine sahip flyback dönüştürücü ile ateşleme kondansatörü şarj edilir. Ateşleme komutu geldikten sonra kondansatör üzerindeki enerji ile tetikleme anahtarı üzerinden patlayan folyolu başlatma elemanı ateşlenecektir. Ateşleme anında ateşleme hattındaki yüksek akım ve gerilim gibi elektriksel karakteristiklerin ölçülmesine izin veren bir tasarım yapılmıştır. Kondansatör şarj devresinin tasarımında güvenlik ve şarj süresi en önemli isterler olarak belirlenmiştir. Verimliliği artırmak ve BDK boyutunu düşürmek için kullanılacak bileşenlerin elektriksel dayanım karakteristikleri yüksek akım ve gerilim ihtiyaçlarını anlık karşılayacak şekilde seçilmiştir. Özellikle flyback transformatörü, yüksek çıkış geriliminde anlık güç yoğunluğu isterlerini karşılayacak şekilde minimum alanda maksimum hızda ateşleme kondansatörünü şarj etmesi hedeflenerek tasarlanmıştır. Transformatör sarım mimari ve yapıları incelenerek yüksek gerilim kondansatör şarj uygulaması için optimum parametreler elde edilmiştir. Ayrıca ateşleme emniyeti cihazı güvenlik açısından en kritik birim olduğu için, füze sistemlerinde uyulması gereken güvenli tasarım gereksinimlerini belirleyen STANAG 4187 NATO standardına uygun tasarlanmıştır.