电火工品发火过程的无损耗检测方法

提出一种电火工品无损耗检测的方法,以便在电火工品的可靠性试验中对产品的性能给出准确的判据.采用感应线圈作为非接触式发火电流的检测装置,实现了对电火工品发火电流的无损耗取样,同时采用大规模集成电路,实现了电火工品发火过程中微秒级瞬态信号的采集、存储与处理,为可靠性试验提供了一种在线的无损耗实时检测系统,可以对电火工品的发火全过程进行检测.     

基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法

利用参数化方法估计火工品的发火可靠性时,标准差估计偏差常使评估结果冒进;通过非参数化方法估计火工品的发火可靠性时,试验样本量通常比较大。为解决以上问题,以应力-强度干涉模型为理论基础,将参数化评估方法和非参数化评估方法相结合,提出一种基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法。该方法只需利用感度分布均值就能在置信水平不变条件下,将工作刺激量处的验证试验转化为低刺激量处的验证试验,从而大大降低试验样本量。应用大样本的步进法和所提新方法对某型针刺雷管和某型电点火头进行对比验证试验。结果表明：两种方法的可靠性评估结果一致,所提小样本评估方法是合理的,可应用于机械火工品、电火工品的发火可靠性评估。     

基于RogoWski线圈的冲击片雷管检测

针对电火工品可靠性试验中采用常规方法检测发火电流时的测量数据存在误差,不能真实反映发火过程的问题,提出基于Rogowski线圈的电火工品无损耗检测方法.该方法以Rogowski线圈作为电流测量元件,在检测过程中,Rogowski线圈与被测导体无直接的电量连接,不消耗电路本身的能量,实现了对被测电流的无损耗取样,较好地解决了电火工品可靠性试验中微秒级瞬态信号的检测.试验表明:测量结果与理论计算值具有相同的变化规律,测试波形准确.     

电火工品桥带温升数学模型及可靠性设计应用

依据焦耳-楞次定律及傅里叶导热定律,建立了恒流激励下电火工品桥带温升的数学模型,得到了药剂不同位置处的温度分布,并给出了发火电流与安全电流的计算方法。利用感度升降法分别对两种桥带式电火工品的发火感度进行了测试,研究结果表明理论计算与试验结果吻合较好,桥带温升数学模型合理,可以用于桥带式电火工品的输入可靠性和安全性设计。     

基于信息量等值原理的火工品小样本试验方法

为解决高发火可靠度火工品评估所需样本量过大的问题,基于信息量等值原理,提出了火工品较小样本量下的发火可靠性试验方法。该方法根据信息理论中信息量的定义,以火工品发火概率对数的负值度量其可靠性试验信息量,通过可靠性试验信息量等值方程,把按GJB376-1987评估需要在较高刺激量处进行较大样本量的试验转换为在较低刺激量处较小样本量的试验。采用该方法对应急开启系统中使用的火工品发火可靠性评估,在置信度不小于90%,发火可靠度大于0.999的前提下,所需样本量仅为22发,与GJB376-1987规定的用计数数据评估火工品发火可靠性所需样本量2 303发相比,极大地减少了样本使用量。试验表明,基于试验信息量等值原理的火工品发火可靠性小样本试验方法准确、可行,能够满足试验设计的目的。     

灼热桥丝式电火工品脉冲电流激励发火规律分析

为研究灼热桥丝式电火工品的脉冲激励安全性,建立了灼热桥丝式电火工品的温升数理模型,研究了灼热桥丝式电火工品的发火判据,设计了灼热桥丝式电火工品临界发火电流的计算流程,揭示了单脉冲和脉冲串电流的激励参数对灼热桥丝式电火工品临界发火电流的影响规律。结果表明,在单脉冲激励下,当脉冲宽度小于5 μs时,灼热桥丝式电火工品的临界发火能量固定,即桥药系统处于绝热状态,灼热桥丝式电火工品是否发火与桥丝输入的能量有关;而当脉冲宽度大于15 ms时,灼热桥丝式电火工品临界发火电流固定,其发火状态与桥丝的电功率有关。在窄脉冲串电流激励下,临界发火电流随重复周期变化曲线的时间常数与脉宽无关,且当重复周期大于1.25 ms时,桥药系统无热累积效应,其临界发火电流与单脉冲电流作用情况一致;而当重复周期小于1.25 ms时,桥药系统出现热累积效应,该效应导致临界发火电流随重复周期降低而迅速衰减。     

电火工品换能元增效技术研究进展

作为电火工品的核心部件,换能元直接影响着电火工品的安全性和可靠性。电火工品结构微型化、换能信息化、序列集成化的发展趋势对于换能元提出了更高的技术要求。如何实现在低能量刺激下可靠发火,同时提升换能元的点火输出能力,即如何实现电火工品换能元的效能提升成为目前火工品换能器件研究的重要课题之一。为此,本文从换能元基底和电阻材料的优选、发火结构优化设计、自含能一体化增效以及含能薄膜复合增效等角度,综述了近年来电火工品换能元低能发火与输出增效的最新研究进展。在此基础上,讨论了未来开展换能元增效研究的重点：建立换能元材料参数基因库,借助机器学习算法等手段提高换能元发火结构优化设计的效率,针对宽带隙半导体材料等开展新换能体制的基础研究,探索含能金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）、含能钙钛矿等新型含能薄膜材料在换能元上的集成制备。     

基于感度的火工品发火可靠性试验数据分析

为了在较小样本量下验证高可靠性要求的火工品的发火可靠性,研究了火工品可靠性试验数据分析方法,提出了通过升降法试验估计感度分布参数,利用Bootstrap方法对感度分布参数中的刻度参数的估计进行修正,结合假设检验和抽样检验,在低刺激量点进行小样本试验验证高刺激量点的火工品发火可靠性的方法。大小样本对比试验表明使用该方法可以利用较少的试验样本量,实现对高可靠性要求的火工品的发火可靠性验证。     

电火工品发火感度无损检测的展望

介绍了电火工品瞬态脉冲试验的基本原理,回顾了电火工品发火感度无损检测技术的发展历史,认为该技术目前仍处于统计性处理的阶段,今后应拓展该技术应用领域,加强电火工品发火性能的单发预防并研制相应的仪器。     

电流激励Ni-Cr桥带式电火工品发火模型

为优化设计桥带式电火工品,研究了其换能发火模型,基于傅里叶传热定律,建立了Ni-Cr金属桥带电火工品发火的数理模型,并给出了临界发火电流的理论计算方法。在5 min和50 ms恒流激励下,采用D-最优化法测试了两种不同尺寸Ni-Cr桥带的临界发火电流,将测试结果与理论计算值进行了对比,结果表明两者的误差在14%以内,数理模型合理,可用于设计和计算Ni-Cr桥带式电火工品的临界发火电流。     

固体火箭发动机点火装置的技术现状和发展趋势

对点火具、点火药、点火药盒和延期点火技术的研究现状和发展趋势进行了分析和总结,指出：半导体桥（SCB）火工品是桥丝式火工品的理想换代产品;喷管堵片除了传统意义上的防潮、防尘作用外,其点火建压作用更为重要;开发智能型SCB点火技术和药盒新材料是点火器研究的主攻方向。     

基于定性与定量检测的火工品剩余寿命预测方法

针对火工品加速寿命试验及检测只对其整体进行,没有与火工药剂在相同条件下的性能变化相结合的问题,设计了火工品和火工药剂的步降应力加速寿命试验方案,以提高试验效率、扩大寿命预测的信息量。通过对试验后火工品和火工药剂的定性与定量检测,建立火工品可靠度变化曲线和火工药剂性能退化曲线,将两者相结合得到火工品失效判据及剩余寿命预测模型。实例分析表明,该方法降低了寿命预测的难度和工作量。     

电火工品可靠性试验无损耗监测系统研究

本文在分析电火工品可靠性试验影响试验可靠性的各种因素、尤其是人为因素和环境因素的基础上，根据国军标要求和电磁学原理，提出了一种非接触式的电火工品可靠性试验无损耗监测系统方案。该方案基于电磁学中的霍尔效应(Hall Effect)原理，采用磁平衡式电流传感器作为电信号传感器，使用高速模数转换芯片或转换卡将采到的信号转换为数字信号存入随机存取存储器(RAM)中以供处理。可以预见该种监测仪器的研制将在电火工品可靠性试验中将起到减少人为失误、提高试验成功率等重要作用，对改善电火工品发火可靠性试验工作具有重要意义。     

基于径向基神经网络的电火工品安全电流预测方法

为了预测单发电火工品的安全电流,通过瞬态脉冲试验得到电火工品的电阻和集总热散失系数,结合升降法得到的安全电流对集总热散失系数进行补偿,采用径向基（RBF）神经网络预测电火工品的安全电流。结果表明： 安全电流预测值与发火验证试验结果基本一致,为264 mA; 预测值高的电火工品在相同的恒流脉冲下发火的概率小; 预测均值与升降法得到的整批产品的安全电流相等。     

基于发火可靠度裕度的生产方风险分析

基于火工品感度分布模型及GJB376-87给出的火工品发火可靠度裕度系数定义,推导出了生产方风险与火工品发火可靠度裕度系数之间的定量关系式.利用该关系式和升降法试验,求得某针刺雷管发火可靠度裕度系数为1.74,生产方风险为0.003%;某电雷管发火可靠度裕度系数为1.48,生产方风险为0.00096%.结果表明,本文给出的这种定量关系与实际产品相符.     

基于储存应力折算的火工品恒加试验数据处理方法

在火工品储存可靠性评估中,针对恒加试验一般数据处理方法忽略火工品并非新品的问题,提出了基于储存应力折算的数据处理方法。通过等效和叠加,将储存应力下的储存时间折算为恒加试验各应力水平下的试验时间,并以此进行参数的极大似然估计。实例分析表明,该方法在评估储存应力和储存时间已知的火工品储存可靠性时,具有更高的准确性。     

基于Volterra 级数对火工品起爆过程的辨识

为解决火工品起爆过程中线性函数不能解决元件参数变化、不确定性和非线性强的问题,将Volterra 级 数模型与基因表达式编程(gene expression programing,GEP)相结合,设计一种新的火工品起爆过程辨识算法。利用 Volterra 级数能准确反应非线性系统的特征来描述火工品起爆过程,GEP 算法则克服传统辨识方法的不足,辨识出正 确的模型。仿真结果表明,该方法能精确、快速地辨识出火工品起爆过程。     

一种软硬件结合确保火工品测试安全的方法

针对工程应用中如何确保含火工品类单机设备测试安全性的问题,提出一种软硬件结合的火工品测试方法。在地面测试系统硬件中采用火工品动态识别技术,在软件中增加火工品状态表征字。工程实践验证结果表明：该方法在提高火工品测试覆盖性的同时确保了测试安全,为工程设计领域提供一种可靠的方法。     

基于趋势分析法的火工品可靠储存寿命估计

针对加速寿命试验预估得到的火工品可靠储存寿命与实际相差较大、精度较低的问题,对某型火工品进行了自然环境长储试验。将检测得到的关键性能参数进行了最小二乘回归分析,并利用非中心t分布建立相应的容忍区间,结合性能指标的失效阈值,得到火工品的可靠储存寿命估计值。所得结果表明,该方法得到的寿命估计值大于通过加速寿命试验得到的火工品设计可靠储存寿命,考虑了火工品储存过程中的实际情况,准确性更高,为该火工品及相关弹药产品的延寿提供了依据。