集成高压平面开关的冲击片雷管设计研究

为了降低冲击片雷管系统体积和生产成本,设计一种在陶瓷基板的正面和背面分别制备爆炸桥箔和高压平面开关,与其他零部件组装成冲击片雷管的集成高压平面开关的冲击片雷管,并且研究了其电爆炸性能。结果表明：该冲击片雷管与使用火花隙开关的冲击片雷管放电参数基本相同,该高压平面开关能够代替火花隙开关完成冲击片雷管的起爆要求。     

高压开关及其对冲击片雷管起爆电流的影响

通过将冲击片雷管（ｓｌａｐｐｅｒｄｅｔｏｎａｔｏｒ）起爆电路表示成为ＬＲＣ电路，对高压开关的电阻、电感的变化规律及其对起爆电流的影响进行了研究。从幅值、时延两方面考虑开关的闭合特性，讨论了几种不同特性的开关对电流的影响。分析结果表明：应保证开关具有低阻值、短时延的阻性闭合特性和低感值、长时延的感性闭合特性以减少高压开关对电路电流起爆的影响，从而保证冲击片雷管的可靠作用。     

爆炸箔冲击片起爆设计参数研究

为了研究爆炸箔起爆器起爆系统典型参数的规律,设计了试验装置和试验方法,研究了爆炸箔冲击片起爆系统中爆发电流、爆发电压与输入起爆能量、爆炸箔截面积的关系,并且给出了相关规律.通过研究得出:爆发电压时间、峰值电流时间越接近,爆发电压峰值与爆发电流峰值越重合,能量利用率最高.研究结果对爆炸箔冲击片起爆系统的优化设计具有一定的指导意义.     

冲击片雷管在大型战斗部传爆序列中的应用

针对大型战斗部高安全性、高可靠性的起爆要求,设计了一种以冲击片雷管起爆传爆药柱的直列式传爆序列,分析了试验用冲击片雷管的起爆感度,并对冲击片雷管在静态以及动态条件下的传爆性能进行了试验验证。结果表明：冲击片雷管在70℃、-40℃、常温以及1.6mm的传爆间隙条件下,能够可靠起爆聚黑传爆药柱;在高速740m/s、低速370 m/s条件下传爆序列能够可靠传爆并作用,试验结果说明冲击片雷管的起爆性能满足大型战斗部的要求。     

爆炸平面开关的设计及研究

为了进一步减小爆炸箔起爆器系统体积,并降低生产成本,设计并制备了一种爆炸平面开关,并对该爆炸平面开关的电极间隙和放电特性进行研究.结果表明:随着间隙电极的间隙距离减小,其开关的作用时间缩短;对于同一起爆电压的爆炸平面开关,随着放电电极间隙的增大,其冲击片雷管的爆发电流呈下降趋势.     

高纯HNS粒度对冲击片起爆感度的影响

采用爆炸箔冲击片试验研究了高纯HNS粒度对其冲击片起爆性能的影响,并对不同粒度HNS的冲击片起爆性能进行了数值模拟.结果表明:随着高纯HNS粒度的减小,药剂窄脉冲起爆能量(电压)随之降低;得到了HNS粒度对冲击片感度影响的半经验公式,为以后高纯HNS的冲击片起爆研究与应用提供了支持.     

飞片冲击起爆系统设计与数值模拟

为调整炸药装药中的爆轰波波形,设计了一种飞片冲击起爆系统,通过理论分析和计算确定飞片的形状及材料选择原则、飞片的倾斜角、飞片与主装药的间距,采用数值模拟软件LS-DYNA对设计的飞片冲击起爆系统进行了数值仿真计算。结果表明飞片冲击起爆系统能可靠起爆炸药装药并调整炸药装药内部爆轰波波形,可为端部预制破片或多EFP战斗部的驱动提供参考。     

超细HNS-Ⅳ炸药的窄脉冲起爆判据研究

为获得超细HNS-Ⅳ炸药的窄脉冲起爆判据,分析了冲击片起爆判据的计算过程,通过拟合冲击片起爆超细HNS-Ⅳ炸药的试验数据,得到了装药密度为1.57g/cm3的超细HNS-Ⅳ炸药的窄脉冲经验起爆判据,用其计算的冲击片起爆阈值电压与感度试验结果基本符合.     

高压开关及其对冲击片雷管起爆电流的影响

通过将冲击片雷管起爆电路表示成为ＬＲＣ电路，对高压开关的电阻，电感的变化规律及其对爆电流的影响进行了研究，从幅值，时延两方面考虑开关的闭合特性，讨论了几种不同科技司的开关对电流的影响。分析结果表明：应保证开关具有低阻值，短时延的阻性闭合特性和低感值，长时延的感性闭合特性以减少高压开关对电路电流起爆的影响，人而保证冲击片雷管的可靠作用。     

超细LLM-105短脉冲起爆特性（英）

为了研究超细LLM-105炸药的短脉冲起爆特性,设计了两种参数的飞片起爆系统,在对两种飞片系统驱动飞片速度分析的基础上,采用较佳匹配系统进行了超细LLM-105炸药的发火阈值测试.试验结果表明:两种飞片系统中飞片速度随着输入起爆电流的增加而增加,但是大尺寸飞片对输入电流的变化更加敏感;在相同起爆条件下,大尺寸飞片获得的最大速度一致性较差,这与尺寸增加,受空气阻力影响更明显有一定关系;采用飞片速度较高的飞片系统进行超细LLM-105炸药起爆阈值测试,得到超细LLM-105炸药的50％发火阈值电流为2.14 kA,与HNS-Ⅳ相差不大.由此表明,超细LLM-105炸药作为冲击片雷管始发药应用是可行的,即能满足冲击片雷管钝感化要求,又不会对引爆系统的能量提出过高的要求,符合目前冲击片雷管低能、钝感的发展趋势.     

一种爆炸箔飞片组件（英）

为了实现小型全金属壳冲击片点火器满足5000 V/1 min的介质耐压要求,研制了一种爆炸箔飞片组件。该组件采用复合聚酰亚胺薄膜作飞片,在230℃高温条件下与爆炸箔陶瓷基片形成一体化组件。研究结果表明,按GJB 344A-2005的要求,该组件能够很好地实现小型全金属壳冲击片点火器5000 V/1 min的介质耐压要求;高温处理不会对爆炸箔电阻、外观带来影响;71℃加速老化84天,组件电阻、外观无明显变化;爆炸箔组件升降法50%发火电流峰值1750 A,比相同条件下采用普通聚酰亚胺薄膜飞片降低300 A以上;组件对小型全金属壳冲击片点火器输出性能无明显影响。     

冲击片雷管多点同步起爆爆轰波压力的数值模拟和试验

采用有限元程序AUTODYN软件分别进行了冲击片雷管三点、四点、六点、八点同步起爆爆轰波压力值的数值模拟。分析了影响多点同步起爆爆轰波压力的因素。采用锰铜测压方法测试了多点冲击片雷管的同步起爆爆轰波压力。使用高速摄影系统拍摄了四点冲击片雷管的作用过程。结果表明,四点冲击片雷管的爆轰波压力平均值相比三点、六点、八点高。在中心距为4 mm并且装药量均为180 mg时,四个起爆点产生的爆轰波发生相互碰撞,爆轰波叠加形成超压爆轰,并能可靠起爆钝感炸药TATB。在中心距为8 mm并且装药量均为180 mg时,由于中心距较远,爆轰波衰减较快,相邻两点爆轰波发生的碰撞较少,产生的超压值也随之降低。     

炸药颗粒度对冲击片起爆感度的影响

JBB－9016混合炸药已用于冲击片雷管，该炸药以亚微米TATB为基并添加了适量的B炸药及粘接剂。本文就B炸药粒径对冲击片起爆感度的影响进行了研究。结果表明细颗粒混合炸药造粒后不仅可以降低冲片起爆阈值，而且有利于提高雷管的安全性与可靠性。     

一种直列式传爆序列的装药传爆性能试验研究

为了研究直列式传爆序列的传爆性能,设计了一种以冲击片雷管起爆Ⅱ型六硝基茋(HNS-Ⅱ)传爆药盒和聚黑苯-1(JHB-1)扩爆药柱的直列式传爆序列试验装置。对试验用冲击片雷管的输出能力进行了试验分析,并对直列式传爆序列在低温、常温下的传爆性能进行了试验验证。结果表明:在此试验装置条件下,冲击片雷管在≤8 mm的传爆间隙条件下,能可靠起爆裸装钝感JHB-1扩爆药柱;在-40℃低温、常温状态以及拉大传爆间隙的状态下,冲击片雷管能可靠起爆HNS-Ⅱ传爆药盒;直列式传爆序列冲击片雷管—HNS-Ⅱ传爆药盒—JHB-1扩爆药柱能够可靠传爆。     

电爆炸桥箔电导率模型研究

电爆炸桥箔是冲击片雷管的重要组成部分，其电导率是电爆炸过程中的重要参数。在分析桥箔状态变化的物理原理基础上，提出了将电导率分3个阶段来讨论：桥箔加热初始阶段、本征爆炸阶段和等离子体阶段。根据各个阶段的特点，建立了电爆炸过程桥箔电导率的计算模型。用此模型模拟的结果与实验结果具有很好的一致性。     

冲击片雷管双裕度系数设计方法研究

为了提高冲击片雷管的设计可靠度,依据冲击片雷管的作用原理,以某型冲击片雷管为例分别计算了以输入刺激量、飞片速度等为特征参量的冲击片雷管裕度系数。结果表明,仅以输入刺激量表征产品设计裕度不能完全反映产品的可靠性状态,而辅助以飞片速度为特征参量的输出裕度系数则能更真实地体现产品的质量特性。提出了一种在雷管设计过程中同时考虑,以输入刺激量为特征参量的输入裕度系数和以飞片速度为特征参量的输出裕度系数的双裕度系数设计方法,来提高冲击片雷管裕度系数设计的科学性。     

空气炮测试冲击片雷管过载特性数值模拟

采用LS-DYNA软件模拟空气炮测试冲击片雷管的加速度过载,观察冲击片雷管各个组件在高过载情况下的应力分布,得到冲击片雷管的失效位置,为耐高过载冲击片雷管的设计提供理论参考。     

爆炸箔厚度与其电爆性能和冲击片雷管感度的关系研究

为了研究爆炸箔厚度与其电爆性能的关系,以及爆炸箔厚度对冲击片雷管感度的影响,对5种不同厚度的爆炸箔进行了试验.研究结果表明:在1.3kV和1.5kV的充电电压下,厚度为4.0μm以下的爆炸箔的电爆性能好于4.0μm以上的爆炸箔;爆炸箔厚度对爆发时间和冲击片雷管感度有显著影响,本试验中,使用3.5μm和4.0μm爆炸箔的冲击片雷管起爆能量最低.     

射孔弹电雷管无损耗监测方法及能量分析

针对石油射孔弹目前采用的桥丝式电雷管和今后可能采用的冲击片雷管,研制了能够对二者的发火过程进行无损耗监测的高速数据采集电路,采用了一种非接触方式获取了发火过程中的电流曲线.根据所获取的电流曲线,分析了桥丝和桥箔在发火电流作用下电阻率的变化过程,以及发火电流曲线出现凹点的原因及其所代表的桥路状态,计算了电雷管的感度及其与发火电路的能量匹配关系,以指导发火电路的参数设计,为可靠性试验提供无损耗监测和发火参数认证方法.     

高压脉冲功率源与冲击片雷管发火能量匹配关系特性试验方法

针对高压脉冲功率源接入引出电缆后与冲击片雷管发火能量的匹配问题,提出了高压脉冲功率源与冲击片雷管发火能量的匹配关系特性试验方法,通过试验装置测试了接入引出电缆后冲击片雷管短路放电性能参数,并进行了理论分析及冲击片雷管发火验证试验.结果表明:在脉冲功率源输出端增加100mm的引出电缆后,冲击片雷管发火电压需提升300V,此时输出能量等价于未接入引出电缆时的发火能量.该方法在冲击片雷管发火试验以及传爆序列试验中,既能保护起爆装置,节约试验成本,又能保证冲击片雷管可靠起爆.