一种脉冲推冲器结构设计的方法及实验研究

综合应用固体火箭发动机及火工品的原理设计了一种输出冲量为0.2～0.6N·s,作用时间小于2ms的脉冲推冲器,并根据设计结果制作模型进行实验.实验结果表明设计的脉冲推冲器达到指标要求,并通过实验得到了点火药及主装药药量、喷管类型及密封膜片对脉冲推冲器输出性能的影响规律.     

不同药剂在脉冲推冲器中的应用研究

为了选择适用于输出冲量在0.2～0.6N·S之间、作用时间小于2ms的脉冲推冲器的药剂,利用推冲器模型进行试验,比较了HYX-3(黑火药)、DZ(单基发射药),KR(苦味酸钾/黑索今)和NA(高氯酸氨/铝)的推冲性能;通过试验确定了点火药TK(Ti/KClO4)对冲器输出性能的影响.结果表明:KR和NA药荆性能较优,随着TK药量的增大,脉冲推冲器输出增大,作用时间减少.     

常规弹药弹道修正用推冲器的国内外研究概况

推冲器在国外已广泛用于导弹、炮弹和火箭弹等常规兵器的弹道修正,近年来,它在国内也逐渐成为一个热门的研究领域。本文主要总结了国外几种典型推冲器的结构、性能和应用情况,简要介绍了国内的最新研究进展,并展望了推冲器研究的未来发展方向,认为以半导体桥或金属膜桥作为发火元件、以火工药剂或采用新装药工艺的常规固体推进剂作为输出装药将是今后几年对燃气喷流推冲器进行研究的一个发展方向,另外,开展喷射质量块推冲器的应用研究也将成为国内外在弹道修正用推冲器研究领域的一个重要内容。     

脉冲修正火箭弹弹道修正算法优化

为提高脉冲推冲器的弹道修正效能,通过理论分析的方法分析了脉冲推冲器在不同弹道段的内弹道修正能力分布情况。数值仿真和分析结果表明,在弹道上升段脉冲推冲器的横向修正能力大于纵向,而在弹道的下降段横向和纵向修正能力相当。提出了上升段只进行横向修正和下降段进行综合修正的修正策略,并优化了脉冲推冲器点火相位。采用122mm火箭弹对优化后的脉冲点火控制方法进行了数值仿真。结果表明:该控制方法能有效提高脉冲推冲器的修正效果。     

高速飞行器头罩分离设计方案研究

随着飞行器飞行速度的提高,飞行器头部力热环境十分恶劣,需采用头罩分离技术才能保障飞行器精确制导。对高速飞行器的头罩设计及防护设计进行了研究,同时提出了采用导爆索、推冲器的2种头罩分离方案,并进行了抛罩的试验验证和理论仿真计算,试验结果证明了该方法的可行性。     

弹体姿态调控引信系统设计与仿真

为减小巡飞弹弹体姿态偏差对引战配合的不利影响,提出弹体姿态调控引信的概念。在利用弹上信息的基础上,设计一种通过弹上加装微型脉冲推冲器产生的直接力快速调控弹体滚转角的引信;建立滚转角调控量计算模型,利用相平面分析法,设计微型脉冲推冲器的启动策略,保证弹体姿态在起爆时满足最佳引战配合要求。仿真结果表明调控时间短,使用的微型脉冲推冲器数量少,利用引信进行姿态调控是可行的。     

MEMS微型推冲器阵列

本文揭示了一个微电机系统(MEMS)的微型推冲器阵列。该发明的MEMS微型推冲器阵列，可用于维持小卫星中卫星之间的距离。一个微型推冲器阵列包括数量巨大的微型推冲器推冲元件，每个元件内有一个真空封装的炸药点火器，并用一个易碎的横隔板隔在一边，隔板的另一面是填充了推进剂的药室。如果炸药点火器爆炸，第一个隔板与炸药点火器一起破碎，导致推进剂迅速膨胀，因而产生排气，该气体从微型推冲器推进阵列的外表面喷出，由此而提供一个小单元推力。该发明是通过政府支持并在空军合同号为No．N00014-94-C-011151之下完成的。政府对此发明持有一定的权力。     

横向排气微型推冲器

一个有反向排气系统的微型推冲器，能收集安全隔膜碎片，提供清洁的排出气体，同时，该推冲器有一个排气口能提供增加的回压，使得燃料舱中的推进剂有效燃烧。在该推冲器中一个收敛发散微型喷嘴能提供可预知的排出力矢量，使得改进的微推冲能更好地适用于小型航天飞行器上的推冲系统。     

一种小型姿控推冲器输出性能的试验研究

从主装药、点火药、喷管和剪切片4个方面对姿控推冲器进行了设计,并通过推力试验验证了主装药类型、点火药类型、喷管的喉径、扩张比和扩张角以及剪切片厚度和材料对输出性能的影响规律。结果表明：主装药采用改性双基推进剂GQ-3时推冲器比冲可达207.5s;点火药采用硼-硝酸钾点火药时点火时间最小为0.32ms;喷管喉径为Φ2.5mm、扩张角为70°、扩张比为2.4时总冲量达到3.50N·s,比冲达208.6s;剪切片采用0.3mm厚的铜带时作用时间最短为4.15ms,峰值推力达到1420N。     

脉冲推冲器阵列数字点火控制系统的研究

介绍了弹道修正用脉冲推冲器阵列点火控制系统,从系统工作原理、设计思路、点火模块设计、开关电路的选择、控制模块设计以及驱动电路设计几方面进行了研究,并进行了模拟电路实验,结果表明该控制电路能很好地进行点火电路的控制.     

ACM包覆HMX的降感特性研究

以HMX(环四亚甲基四硝胺)为主体炸药,4种丙烯酸酯橡胶ACM为粘结剂,采用溶液-水悬浮法制备了HMX基PBX(聚合物粘接炸药),并对PBX进行了表征及撞击感度的测试。结果表明:采用水悬浮法可将丙烯酸酯橡胶(ACM)包覆在HMX晶体表面,包覆后颗粒呈球状或椭球状;包覆前后HMX晶型未发生变化;4种ACM包覆HMX的热安定性与撞击感度均优于HMX,其中AR-71型ACM包覆HMX的热爆炸临界温度为277.83℃,特性落高H50为66.62cm,综合性能最佳。     

水润滑轴承推力瓦块材料摩擦磨损试验研究

船用推力轴承用水润滑代替油润滑具有节能、环保等优点,其应用前景广阔.选择了飞龙、ACM,SF-1三种材料,开展摩擦磨损试验研究,探讨在不同工况下,不同聚合物材料的摩擦学性能,以筛选水润滑轴承推力瓦块材料.试验结果表明:干摩擦时,载荷与转速对材料的摩擦因数具有明显的影响;在一定转速下,3种材料的磨损量均随着载荷的增加而增...     

工控网络中设备通信协议的兼容

针对工业控制现场总线网络中存在设备通信协议不兼容的问题,提出了一种采用自由口通信信兼容不同类型工控设备的通信方案,该方案将自由口编程完全采用智能仪表的特定通信协议,既简化网络结构,又节约布线,并以3720ACM三相智能电力测控仪的PML通信协议和典型工控设备PLC的自由口通信模式为例,剖析了PML和PLC通信数据结构,介绍了利用VISUALC 完全通信的上位机程序流程图,以及打开串口、启动通信时钟、发送数据帧和接受数据等源程序。     

变速率与空间复用相结合的遥感数传技术

为进一步提高遥感卫星数据传输效率,在现有单用户变速率传输方法的基础上,提出变速率与空间复用相结合的遥感数传技术,通过“最佳终端组”的选择和自适应调制编码方式的设定,实现遥感卫星同时对多个地面终端的并发数据传输,从而提升遥感卫星过境窗口内的数据传输容量;分析与仿真结果显示:结合空间复用技术后,在卫星中心角7.5 ～5.5度区间内,多用户变速率传输方式的容量较现有单用户变速率方式提高了约60％.     

平面多点同时起爆网络的设计

介绍了战斗部平面多点同时起爆的作用特点,并与单点起爆进行了对比,结果表明：多点同时起爆时,装药中的平面爆轰波形成快。分析了多点排布的设计原则,重点探讨起爆点相对位置的安排,确定以等边三角形为基础布置起爆点。通过27点同时起爆网络进行了27点爆轰输出时间的测定,测试结果表明,起爆同时性极差小于0．6μs。此外,讨论了影响多点起爆同时性的因素,通过估算认为,装药的爆速是重要影响因素。     

BNCP驱动飞片实验测试及数值模拟

为了研究BNCP驱动飞片的能力,采用光纤位移干涉仪(DISAR)对其速度进行了测试,获得了速度成长曲线.测试结果显示:当BNCP在1.645g/cm3和1.623 g/cm3密度下驱动0.1 mm厚的钛飞片时,飞片速度分别可达3400m/s和3 300m/s左右.同时,通过VLW状态方程程序计算了BNCP的等熵膨胀数据,拟合出其JWL状态方程参数.将JWL状态方程参数运用于软件LS-DYNA中,对BNCP驱动飞片进行数值模拟.结果显示数值模拟与实验曲线基本一致.     

石墨对粉末冶金镍基高温合金氧化行为的影响研究

用粉末冶金热压制备了不含石墨以及添加了3%石墨的镍铬基合金,考察两种合金在900℃时的等温氧化行为,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析材料的氧化产物。结果表明,不含石墨时,合金表面氧化生成尖晶石结构的NiCr2O4以及Cr2O3,从而抑制了材料的氧化速度。加入石墨后,由于石墨的氧化分解,在材料表面生成了疏松的Cr2O3,使材料的氧化增重增加。     

热处理对CuZnAl形状记忆合金塑性滞回耗能的影响

利用WDW - 2 0 0型微机控制电子式万能试验机测试了不同热处理条件下CuZnAl形状记忆合金 (MS=5 0℃ )的应力 -应变曲线。试验结果表明 :水淬和油淬后时效 7h的合金滞回面积最大 ,耗能性能最好 ;分级淬火后时效 10h的合金滞回面积最小 ,耗能性能最差。对CuZnAl形状记忆合金耗能器进行 2层框架结构的减振试验 ,试验结果表明 :CuZnAl形状记忆合金耗能器具有较强的耗能能力 ,装有CuZnAl形状记忆合金耗能器的框架结构振动衰减比未安装的要快的多 ,其衰减时间仅为未安装的十分之一。     

UHSPE纤维的表面改性及其增强复合材料防弹性能的研究

对超高强聚乙烯纤维的表面进行电晕放电及二次处理,通过扫描电镜、红外光谱分析了它的表面形态和化学结构变化.SEM图像表明,电晕造成纤维表面出现微裂纹,而且微裂纹的数量和大小随电晕强度的增加而增加.ATR-FTIR光谱显示, 纤维表面同时出现含氧基团,也随电晕强度的增加而增加;二次处理后,纤维表面的化学结构也发生明显的变化.尽管随着电晕强度的增大,UHSPE纤维的拉伸强度连续下降,但经过4kW的电晕处理一段时间后,UHSPE纤维/乙烯基树脂复合材料的层间剥离强度和V50值都出现了最大值,这为进一步研究超高强聚乙烯纤维增强复合材料的防弹性能提供了理论依据.     

四边形格壁后掠式栅格翼气动特性研究

格壁剖面形状不同的栅格翼其升力性能也大有不同,前期研究表明菱形剖面和四角形剖面栅格翼比矩形剖面栅格翼减阻能力更好.文中基于此对后掠45°的栅格翼进行数值模拟研究,结果表明,投影尺寸相同的3种四边形后掠式栅格翼与其正置式相比均能够有效提高升力,增大升阻比,并且菱形和四角形剖面后掠式的栅格翼气动特性均优于矩形剖面后掠式栅格翼.