信息化炮弹抗高过载设计方法

随着作战需求和信息技术的发展，催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹，其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用，抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶颈技术之一。梳理了信息化炮弹抗高过载问题的发展历程，阐明了信息化炮弹抗高过载的本质内涵；总结了过载环境建模与测量、抗过载结构与材料、抗过载试验与测试等关键技术；提出了以功能防护为核心目标的抗高过载设计思路，明确了信息化炮弹抗高过载设计流程。提出的“本体强度加固、支撑体变形吸能、结构件破坏转移、前沿技术交叉”抗高过载方法在工程实践中取得了较好效果，为信息化炮弹及具有高过载特征的火箭弹、导弹等抗过载设计提供了参考。     

一种抗高过载小型电拔销器结构设计

设计了一种耐受高过载剪切式拔销器,通过抗过载结构和装药结构设计,采用过盈配合锁定方式,实现了小型拔销器拔销和销子自锁功能。理论计算和试验研究表明,剪切式拔销器具有良好的抗高过载能力,且功能可靠。     

电动舵机直流伺服电机选用方法

根据空空导弹电动舵机对直流伺服电机的要求,介绍了直流伺服电机输出力矩和转速的计算方法、电动舵机选用直流伺服电机的基本原则、电机发热校验的方法,提出了在电动舵机设计中应过载使用直流伺服电机的观点。     

外能源转管机枪间歇制高功率密度永磁电机设计

外能源转管武器的驱动电机是一种具有短时高过载的特种电机,提高其功率密度有利于武器系统的最小化和一体化设计。通过分析不同射频下转管自动机与供输弹阻力矩测试数据,结合自动机短时间歇制工作特点,确定了电机初始设计参数;利用电磁仿真软件Maxwell建立了12槽10极电机模型,通过多参数匹配的方式对磁路结构、定子槽参数、永磁体结构进行优化设计,降低了转矩波动;分析电机工作点的铁心磁密与定子铁心的饱和磁密,提高电机过载能力和功率密度。研究结果表明：数值模拟结果与试验数据吻合较好,验证了仿真模型的可靠性;设计电机转速为5 000 r/min最大输出功率为16.3 kW,峰值功率密度可达5.8 kW/kg,在1 000~3 000发/min的射频下,自动机的启动速度可以达到200 ms左右,在稳定射频下的转速波动小于10%。     

一种抗高过载高离心旋转的全密封火焰延期点火管

为了研制一种既能抗径向高过载的冲击,又能满足高离心旋转条件下延期精度的全密封火焰延期点火管,进行了闭气机构设计及试验验证。研究表明:采用组合化单孔传火垫片设计,解决了延期点火管径向抗高过载冲击的问题;采用闭气机构设计,提高了延期点火管在高离心过载条件下的延期精度和输出性能稳定性。在系统试验中,该延期点火管均可靠作用。     

高过载下电子元器件测试方法研究

高过载测试电路必须满足高速测试的特点,文中对电阻、电容、电感及二极管等电子元器件的特征参数测试的方法进行了分析,在电子元器件的高过载实验中,设计出了相应的测试电路.通过实验验证了这些测试电路能达到预期的要求,为引信系统在高过载条件下的可靠性分析打下了坚实的基础.     

复合量程MEMS加速度计抗高过载的优化设计

在航空航天及武器系统中,传感器承受很大的冲击,这就要求传感器具有很高的抗高过载能力。文中在原有基础上对复合量程微加速度计中的高低量程模块进行抗高过载设计的优化。试验测得优化后的结构能够抗20000g,能够有效地满足高过载高冲击环境的要求。     

高过载下桥丝电雷管失效模式与机理初步研究

以普通桥丝电雷管为试样,采用Hopkinson压杆应力波加载技术,在冲击加速度≥100 000g、过载脉冲宽度≥100μs条件下,进行了抗冲击过载性能试验,并对试后样品进行X射线CT层析扫描分析研究,获得了高过载下桥丝电雷管的失效模式与失效机理。研究结果可为桥丝电雷管抗高过载加固设计提供技术支持。     

高加速度冲击下针刺火工品的形变研究

采用霍普金森压杆试验方法对针刺火工品壳体形变进行了研究,并用ANSYS/LS-DYNA软件对过载冲击下针刺火工品壳体各特征部位的受力情况进行了数值模拟分析,得到了耐高过载针刺火工品壳体形变变化规律,明确了针刺火工品在过载冲击载荷下导致结构失稳的薄弱部位,为以后耐高过载针刺火工品设计提供理论参考。     

抗高过载石英晶体振荡器的研究

介绍面向精确打击和导弹目标跟踪中使用的抗高过载石英晶体元件的研发过程。结合石英晶体理论,分析3～50MHz频率段系列石英晶体振荡器的研制过程。设计三角不锈钢钢片弹性托架抗高过载石英晶体振荡器。经过选料、加工与整机试验等过程,成功地研制出高性能三角不锈钢钢片弹性托架抗高过载石英晶体振荡器,抗冲击力在2000g～20000g。     

FL-12 风洞高功率密度永磁电机研制

针对某型水陆两栖飞机带动力风洞试验要求,设计5台12 kW永磁交流伺服电动机,采用磁路分析法及有限元分析仿真设计,具有大功率、小尺寸、高转速特点.地面调试结果表明:电磁设计软件模拟结果与调试结果基本吻合,研制电机功率密度达到2.0 kW/kg,达到国际先进水平,具有较高的工程应用价值.     

背压式硅压阻压差传感器的研制

根据伺服系统高精度、高可靠性的测量需求,研制一种背压式硅压阻压差传感器.传感器基于硅的压阻效应,与目前硅压阻压差传感器使用薄膜隔离式敏感芯体不同,其感压芯片的背部直接接触被测介质感受压力,避免了硅油介质传递压力.因此,敏感芯体结构简单可靠,提高了传感器长期承压的可靠性.介绍背压式硅压阻压差传感器的原理及设计与实现,主要包括芯体设计、电路设计、结构设计等.传感器通过性能试验以及环境适应性试验的考核,并在伺服系统上进行相关试验,结果证明能够满足伺服系统使用要求.     

低压伺服驱动器设计及其在移动通信系统上的应用

为满足某型号移动通信系统的动态和静态性能,设计一种基于直流无刷电机的低压伺服驱动器。分别介 绍车载移动通信系统伺服控制系统总体设计方案、硬件设计方案和软件设计方案,并将其成功应用在系统中。试验 结果表明：该低压伺服驱动器具有快速的响应能力、可靠的稳定性和很高的跟踪精度。     

基于PROFINET 总线的高精度安全型火工品压药控制系统

为解决传统火工品压药控制技术难以实时限制压药压力的问题,设计一种基于PROFINET 总线的伺服压 药控制系统,通过PROFINET 总线将压机伺服电机力矩实时反馈回控制系统。控制系统在压药过程中通过伺服驱动 器对伺服电机输出的力矩进行实时限制控制,并对伺服驱动器反馈回来的力矩和输出力矩限制值进行对比,判断是 否触发力矩超限报警并停止压药。结果表明,该系统能极大提升压药精度和压药过程的安全性。     

基于单片机的旋转变压器解码电路设计

高性能电机调速系统依赖于准确的转子位置检测,常用的位置检测传感器有光电编码器和旋转变压器等。旋转变压器具有抗震性好、工作可靠、寿命长等优点,非常适合需要快速响应和抗冲要求高的调速系统。在给出旋转变压器工作原理基础上,以单片机XMC4500为主控芯片设计了2种解码电路。实验结果表明:该设计方案能够对电机转子位置进行准确快速检测,完全满足伺服系统高精度和高可靠性的要求。     

异步电机高性能弱磁控制的研究

一种基于DSP的全数字异步电机弱磁控制的设计,系统采用改进的空间矢量脉宽调制策略以实现全数字化系统,以及提高母线电压的利用率。通过电压最大化利用的优化弱磁控制策略以提高异步电机在弱磁区的带载能力,以及延长异步电机恒功率运转的区间。试验结果证明该方案可行,系统性能达到预期目标。     

高低温空间环境模拟测控系统

为满足航天天线在不同温度条件下展开各项试验研究的要求,设计一种高低温空间环境模拟测试系统。运用图像技术、计算机技术及控制技术等,分别从硬件和软件设计2方面进行测控系统结构设计,并针对系统设计过程当中遇到的困难,就温度控制和切换、串口通信等关键问题进行讨论。实践结果证明：该系统的响应速度较快,控制精度以及串口通信误码率等均符合要求,能很好满足数据采集及温度控制的要求。     

载人航天高可靠伺服技术

回顾了载人航天高可靠伺服技术的研制道路，介绍了用于载人航天火箭推力矢量控制中的新型三余度伺服机构的技术特点，对载人航天伺服技术的未来发展进行了分析和展望。