可识别载荷方位区间的MEMS万向惯性开关

针对现有MEMS万向惯性开关不具备识别冲击载荷方位的问题,提出了可识别载荷方位区间的MEMS万向惯性开关。该开关主要由惯性质量块,四个独立的径向电极和一个轴向电极组成。通过采用特殊形状的惯性质量块以及在空间上合理布置四个相互独立的径向电极和一个轴向电极,开关可以依靠不同的电极闭合状态达到识别载荷方位区间的目的。仿真结果表明,所设计的万向惯性开关能够有效识别加速度载荷的空间方位且具有良好的抗过载性能。     

提高桥丝电雷管抗径向冲击的低波阻抗套管结构

针对战斗部大着角侵彻硬目标时,出现引信内电雷管因桥丝损伤而不发火问题,提出了提高桥丝电雷管抗径向冲击的低波阻抗套管结构。该结构是雷管外壁套上氟橡胶热缩套管并热缩,形成雷管防护套,雷管顶部引线孔用固化后轻而硬的粘结剂灌封。氟橡胶热缩套管材料具有低波阻抗特性,其与本体构成机械滤波介质界面。雷管顶部的灌封料轻而硬,可以降低雷管轴向外部压力。理论计算及试验结果表明,雷管采用低波阻抗套管结构进行防护,径向冲击致使雷管桥丝损伤程度降低,雷管抗径向冲击性能改善,引信作用可靠性提高。     

多分量高冲击试验校准测试装置

高冲击加速度传感器是侵彻武器获取侵彻过程信息、实现层数识别与智能起爆控制，以及炮弹内弹道加速度测试、弹道终点效应冲击测试的核心器件，三轴高冲击传感器多分量试验、测试与校准是其应用的前提和基础。设计并搭建了多分量高冲击试验校准测试装置，基于应变式传感器进行轴向应力波冲击信号测试，通过传感器转接砧体的横向效应分解为正交三轴方向的应力波脉冲对三轴传感器进行同时加载，基于LabVIEW和Matlab开发环境编写数据采集与处理程序，完成对三轴高冲击加速度传感器冲击灵敏度的测试校准。同时实现了模拟弹丸沿着霍普金森杆轴线方向斜向上冲击加载碰撞发射，利用重力作用自动回落，可连续多次对传感器进行冲击加载测试。利用该冲击试验测试装置对多只三轴高冲击加速度传感器进行了多次加载试验，试验结果表明，测试传感器各轴向冲击灵敏度误差低于10%,满足冲击校准要求。     

典型电雷管的聚四氟乙烯抗过载加固方法

为了提高弹药侵彻目标时火工品的抗过载冲击能力,采用在雷管底部和外壁衬垫一定厚度聚四氟乙烯材料的方法减缓冲击应力波和惯性过载的强度。以制式桥丝式独角电雷管为加固对象。采用空气炮实验和数值模拟研究了这一加固方法的机理和有效性。实验与模拟结果表明,衬垫缓冲层隔离了冲击应力波和缓冲了雷管质量惯性。随着衬垫厚度增加,雷管承受的过载加速度和受到的过载损伤逐渐减小。当缓冲层厚度大于0.9 mm时,雷管无显著损伤发生。聚四氟乙烯材料的加入对雷管有明显的保护作用。     

带加重柱的轴向安装惯性触发开关

针对引信惯性触发开关灵敏度与弹道安全性的矛盾,设计出带加重柱的轴向安装惯性触发开关。该开关在原惯性触杆下方增加了加重柱,并且轴向安装(轴线与弹轴平行)。测试、验证试验表明:加重柱及其轴向安装可以使开关实际闭合加速度与标定值吻合,使引信轴向和径向灵敏度散布都显著减小,减少了开关冗余数量,并且使引信轴向灵敏度与径向灵敏度拉开差距,解决早炸和炸坑过深的矛盾,适用于火箭弹和其他非旋和低旋弹药。     

高能量冲击加载试验装置研究进展

轻气炮和空气炮是常见的实验室条件下模拟高冲击、高过载试验环境的加载装置。它们是通过发射弹丸与目标靶件产生撞击，达到冲击载荷加载的要求。轻气炮是研究高速、超高速碰撞终点效应以及含能材料冲击特性的重要模拟加载实验手段。空气炮在研究高g值加速度传感器，振动冲击传感器的动态、静态特性的标定校准，以及侵彻引信部件和器件的高冲击、大脉宽、高能量冲击加载方面有重要应用；空气炮较霍普金森杆装置的冲击加载脉宽大很多。深入系统地分析了国内外相关单位常温条件和高低温环境条件下的轻气炮、空气炮冲击加载试验装置研究现状，并给出了重点发展方向的思考及建议。     

存在动不平衡的旋转弹丸外弹道绕质心运动过程中引信惯性力分析

为了给引信安全性和可靠性设计提供准确的外弹道力学环境,应用刚体动力学理论,建立了存在动不平衡角且引信轴线与弹丸旋转轴线不平行的旋转弹丸在外弹道上绕质心运动时引信所受惯性力数学模型,得到了引信零部件因弹丸绕质心运动产生的惯性加速度在轴向、径向和切向分量的计算公式。应用ADAMS软件仿真验证了理论分析的可信性。由受力分析可知,当引信轴向运动零部件质心、弹丸质心与各轴线在同一平面内,且引信轴向运动零部件质心与弹丸惯性主轴的距离最大时,引信轴向惯性力和径向惯性力均比传统计算结果大幅度增加（算例155 mm口径火炮达到数倍）。通过仿真引信轴向运动零部件的运动过程可知,在周期性波动且波动幅度较大的各向惯性力作用下,即使径向惯性力与切向惯性力远远大于轴向惯性力,也不能阻止引信轴向运动零部件在轴向惯性力作用下向前运动。     

延期体抗高加速度过载的结构加固性能研究

本文应用Hopkinson压杆试验技术和仿真模拟的方法,研究了5种不同管壳尺寸的延期体在6~17万个g值的加速度过载作用下的延期性能.比较了加载前后不同尺寸延期体的燃速变化,分析不同尺寸的延期体抗过载的性能.实验结果表明:增加延期体管壳长度,延期体抗加速度过载的加固效果不明显;增加延期体管壳外径,经高过载加载后延期体燃速散布范围小,延期药抛撒量减少,变形量减少,抗高过载能力效果明显.     

高加速度冲击过载下桥丝式电雷管的损伤特性研究

利用空气炮发射的弹丸与钢靶板碰撞形成的过载冲击,研究搭载的桥丝式电雷管的损伤特性和规律。分别在60 000g、80 000g、100 000g和120 000g的加速度峰值下对独脚桥丝式电雷管试样进行冲击过载试验研究。研究结果表明:输入端加载时,电雷管的长度变化明显,电极和电极塞有不同程度的内陷,电阻变化不大;横向加载时,电雷管尺寸基本没有变化,独脚电极偏离中心轴线,随着加速度的增加,偏离角度也增大,桥丝随加速度增大也越容易发生断裂。这些特征和规律为此类电雷管损伤机理研究和结构设计提供了实验依据和理论指导。     

耐高过载延期电雷管的设计

为提高延期电雷管耐冲击性能,对其加载作用过程进行了分析,对加固与缓冲结构、耐冲击延期技术进行了研究,并采用应力分解和对发火、传火、延期元件加固设计,环形储气空间设计,对其进行了设计。高冲击加载试验结果表明,该设计方法耐加速度冲击高于1×105g,可提高延期性能。     

某桥丝电雷管抗高过载性能检测与加固设计

霍普金森压杆试验装置与X射线CT层析用于评价抗高过载条件下桥丝电雷管的性能。由试验结果得到了失效模式与易损特性。通过材料优选、结构优化与加固、过渡装药固化,设计了结构加固的桥丝电雷管。结果表明,加固设计后的桥丝电雷管可承受加速度≥105g和宽度约为100μs的脉冲冲击。高加速冲击后电雷管性能和结构基本无变化,提高了桥丝电雷管的抗高加速过载能力。     

引信传爆序列长通道冲击起爆研究

长通道起爆传爆技术虽已应用于一些引信,但目前未见有关该技术的研究文献,其可靠性缺乏定量的证明.为此,用实验方法定量研究引信传爆序列中两种薄底壳首发雷管经长通道起爆敏感针刺继发雷管的有效作用距离和可靠性.研究表明:一定尺寸范围内,影响施主雷管长通道能量传递能力的主要因素是药高和底壳.合理设计引信传爆序列长通道雷管一雷管序列能够满足高瞬发、有效作用距离长、可靠性高的引信要求.     

城市爆破中电子雷管与导爆管雷管的应用对比

以城镇爆破应用为例,通过分析数码电子雷管与普通导爆管雷管的应用效果,从安全性、爆破效果和经济效益等方面比对两者优劣。结果显示:电子雷管使用更为安全、简便、可靠,效果更佳,并且可降低炸药单耗,但数码电子雷管价格高。今后通过降低自身成本,数码电子雷管将逐渐成为主流产品。     

雷管在密实介质中殉爆特性的实验研究

在硬纸板中进行了雷管的殉爆实验,采用敏感部分面积只有1 mm×1 mm的PVDF传感器,测量了雷管受冲击波作用时的冲击波参数。实验得出,雷管在密实介质中受冲击波作用殉爆与否取决于冲击波压力峰值及峰值持续时间的大小,并认为冲击波压力峰值是决定雷管殉爆与否的首要因素,当冲击波压力峰值达1.29 GPa以上时,雷管都发生殉爆,而压力峰值降到1.0 GPa以后,即使冲击波作用的时间较长,雷管也未发生殉爆。雷管受冲击波作用而被殉爆时,存在一个延滞期,且延滞期随冲击波压力下降而增长。     

矿用雷管破片速度的测试

介绍了一种测试矿用雷管轴向飞片速度的简易管状测试方法，该方法用来定量测定矿用雷管轴向爆能。结果表明，采用矿用雷管破片速度测管技术估价矿用雷管轴向起爆能是可行的。     

传爆序列长通道冲击起爆的工程计算

本文介绍了传爆序列长通道不同距离的冲击波入射压力和到达时间的工程计算方法,结合试验结果及数值模拟结果讨论了使继发雷管可靠起爆的主要因素,得到了使M55针刺雷管可靠起爆的冲击波入射压力为8.0MPa.     

磁电雷管轴向输出压力测试技术

利用锰铜压力传感器测量磁电雷管爆炸时的动态轴向输出特性,以冲击波峰值压力来定量表征雷管输出威力.试验结果表明:这种测试方法能够准确地反映雷管底部的输出压力,具有良好的稳定性.