慢速烤燃环境下引信热响应特性测试与仿真

为揭示不敏感弹药用引信在烤燃试验下的热响应特性,掌握其内部热传递途径及规律,提出烤燃环境下隔爆式引信热响应分析方法。针对引信在受热刺激下的钝感化要求,以典型舰载76 mm口径弹头无线电引信为例进行烤燃试验测试与热有限元仿真,开展升温速率为1.17 ℃/min、终极温度为270 ℃慢速烤燃环境下的引信热响应特性研究。结果表明：基于热阻抗等效原则的“模块替换法”,即以具有相近导热系数的热电偶测温系统替代电池组件,实现了增加嵌入式测温系统不会过多影响引信原有的热量传递通道;设计了可嵌入引信内部的慢速烤燃测温微系统及Teflon材质防热保护壳体,通过试验证实了测温微系统在慢速烤燃环境下具有可靠性高、可同步测试等优势;对比引信内部各组件的温度差异证实了烤燃刺激下引信的热传递途径为压螺-安全和解除保险机构-导爆药-传爆药,明确了增加压螺以及安全和解除保险机构的热阻抗可降低导爆药和传爆药的意外发火概率。     

基于防火隔热涂层的试验发动机快烤研究

为研究固体火箭发动机防火隔热涂层的防火隔热性能,对其发动机快烤试验进行分析.从可行性和实际条件考虑,设计了用于快烤试验的发动机壳体,将ZS系列防火隔热涂料进行复配后喷涂于试验发动机表面,进行快速烤燃试验,并通过实例分别对其试验结果及温度场进行分析.试验结果表明:防火隔热涂层对试验发动机快速烤燃的内表面温度提升有延迟作用,延迟时间为ZS混合型>ZS1000>ZS2000.     

某引信及其等效构件的慢速烤燃研究

为研究引信传爆序列的烤燃特性,建立简化的等效模型,以装填1,1-二氨基-2,2-二硝基乙 烯（FOX-7）导爆药和传爆药的某引信为研究对象,进行升温速率为3.3 ℃/h的烤燃试验。设计两种等效方案,对两种等效构件进行相同的烤燃试验。在试验基础上建立等效构件的烤燃模型,通过数值模拟研究了传爆序列的点火顺序。运用传热学理论分析点火机理,解释了传爆药先点火的原因。结果表明：外壁底部温度为177.1 ℃时发生点火;两种等效构件响应结果与全引信响应结果相同,均为爆燃反应,且破片状态基本一致,等效方案可行;点火点在传爆药中心,传爆药燃烧引起导爆药发生爆燃反应;当导爆药与传爆药为同一炸药时,引信烤燃过程中一般为传爆药先点火。     

不同热通量下炸药烤燃的数值模拟

以固黑铝炸药为研究对象,针对炸药火烧的烤燃试验或可能受到意外热辐射的热安定性问题,建立了炸药热辐射的数值计算模型.采用计算流体力学软件ANSYS FLUENT,对几种不同的热通量104,105,106 W·m-2下固黑铝炸药的热点火规律进行了计算,得到了固黑铝炸药的点火时间、点火温度及点火位置.计算结果表明,随着热通量...     

微米级TATB在限制条件下的烤燃试验研究

为了获得TATB的烤燃响应特性,对TATB进行了限制条件下的程序升温烤燃试验。结果表明,随着升温速率的增加,TATB的起始反应温度大致呈现增大的趋势。3.3℃/h升温速率下的两种尺寸的TATB药柱只发生热分解反应,且反应后发现大量黑色残留物。在5℃/min和15℃/min条件下药柱发生燃烧或不完全燃烧反应,均没有发生爆炸现象。反应的剧烈程度随着装药量和升温速率的增加而增大。     

烤燃弹热点火的LS-DYNA数值模拟研究

为了提高弹箭武器的可靠性,必须对其在一定热条件下的安全性进行评估。文中针对研究含能材料热安定性的烤燃试验,建立了烤燃弹的数值计算模型,利用LS-DYNA3D有限元程序中的热力耦合分析功能对烤燃弹在不同升温速率下的内部传热及炸药和壳体热膨胀的准静态过程进行了数值模拟,得到了炸药的点火时间、点火温度、点火位置以及炸药点火前壳体及炸药热膨胀的幅度、烤燃弹中的压力分布、等效应力及等效应变云图。结果表明,随着升温速率的提高,炸药的点火时间是逐渐缩短的,点火时壳体的温度是逐渐上升的;炸药的点火位置同时也是点火前装置中压力的最高点,装置中等效应力和等效应变的最大值出现在炸药中,与壳体相邻的圆柱环形区域。     

高效隔热材料在战斗部中的热防护性能研究

为提高超声速武器的热防护性能,设计一种高效隔热材料。通过快速烤燃对比试验分析高效隔热材料对 战斗部热防护性能的影响。加入高效隔热材料后,试验件内部的升温速率可大幅度降低;炸药受热后的开始反应时 间从58 s 延长到16 min 2 s,降低了炸药的反应类型。结果表明：该研究应用于超声速武器战斗部中,可显著提高战 斗部的防热安全性。     

GATo-3推进剂的烤燃实验

采用自行设计的一种烤燃实验装置,开展了不同老化程度的GATo-3推进剂的热安全性研究。实验得到了GATo-3推进剂在不同实验条件下的自点火温度和自燃延滞期。计算得到了相关动力学参数,并分析了实验现象及规律。结果表明,GATo-3推进剂的自点火温度约为130℃,活化能为147.66kJ·mol-1,指前因子为2.72×1015 s-1。在不同环境温度下,GATo-3推进剂的点火温度基本保持不变,但其自燃延滞期和剧烈程度不同。温度越高,自燃延滞期越短,且响应程度更剧烈。随着贮存时间的延长,安定剂含量降低,热分解速率加快,自燃延滞期变短。     

升温速率对限定条件下烤燃弹热起爆临界温度的影响

为研究升温速率与限定条件下烤燃弹热起爆临界温度之间的关系,利用自行设计的烤燃试验装置,以1℃·min~(-1)的升温速率对装有RDX基高能炸药的烤燃弹进行加热,并使壳体外壁温度分别恒定在160,170,180,185,195℃,50 min后观察烤燃弹的响应情况。用FLUENT软件对不同升温速率下烤燃弹的热起爆临界温度进行了数值模拟。结果表明,炸药置于恒定高温环境中比慢速加热更加危险,其发生反应的环境温度更低,响应更剧烈;升温速率为1℃·min~(-1)时,烤燃弹的热起爆临界温度为194.8℃。且随升温速率的提高,烤燃弹的热起爆临界温度缓慢升高,当升温速率大于10℃·min~(-1)时,其热起爆临界温度均为197℃。在给定的条件下,升温速率对烤燃弹点火点的位置无影响,均为中心点火。     

充填抑爆材料油箱的烤燃性能

为研究烤燃对不填充和填充球形抑爆材料燃油箱的破坏效应,正确评估抑爆球的阻燃抑爆效果,模拟车辆、飞机的燃油箱受到炙烤的场景,对盛装-10号柴油(-10PD)、喷气燃料(RP-5)的油箱进行烤燃实验,并采用摄像机、高速照相机、红外热成像仪和热通量计等分别记录和测量了油箱的烤燃过程及其产生的喷射火球尺寸、表面温度和热辐射参数。结果表明:油箱在烤燃过程中将产生喷射火,甚至发生蒸气云爆炸,其破坏效应主要表现为喷射火球的热效应。对于填充抑爆球的-10PD、RP-5油箱,其油料受热初始燃烧的时间分别延迟了48 s和121 s,喷射火球的最大截面积分别减小了65.72%、42.44%,表面最高温度分别减小了26.13%、12.66%,其热通量伤害后果也明显减小。     

引信安全系统及其功能范畴探讨

引信安全性设计是引信的核心技术之一，引信安全系统是引信安全性设计的主要体现形式。文中建立了引信安全系统的功能框架，结合引信安全系统与引信中其它子系统的关系，对引信安全系统在引信中的作用模式及其功能范畴进行了讨论。引信安全系统不是引信中一个独立的子系统，也不能简单地等同与引信中的保险与解除保险装置（机构）。     

热电池技术进展及在引信中的应用

综述了钙系/镁系/锂系为代表的热电池技术发展进程,详细地介绍了热电池锂合金阳极、金属硫化物阴极、多元化电解质和气凝胶保温等材料发展现状;指出以高比能量和比功率、长工作寿命、长贮存寿命为特点的热电池未来发展趋势;分析了国内引信热电池在设计技术、工艺水平、激活方式、标准不足等方面存在的问题;指出LiMx/FeS2为代表的新型热电池必将成为引信电源应用发展的亮点.     

机电引信可靠性增长试验方法

针对常规导弹机电引信的技术特点,通过对机电引信可靠性增长试验方法研究,建立一种科学的机电引信可靠性评估模型和方法,先定义可靠性指标,再通过模型选择、图分析法/统计分析法建立可靠性增长模型,经环境应力筛选实验、综合环境应力实验、实验故障分析与处理、实验评估摸索适合机电引信的可靠性增长试验经验,提高机电引信的可靠性。     

引信试验数据的小波分析

用傅里叶变换对含有噪声干扰的试验数据进行滤波,通常难以确定奇异点在空间的位置及分布情况。本文用小波变换对引信风洞试验数据进行滤波,通过选择合理的基小波、分解尺度和阈值对数据滤波后得到了引信涡轮角加速度的突变点,确定了引信击针脱离盲孔的时间,找出了某型引信早炸原因,解决了实际引信故障分析难题,保证了该引信的设计定型。     

脉冲多普勒引信抗干扰性能数字仿真

以对脉冲多普勒引信危害较大的阻塞式干扰模式为例,通过数字方法对四种雷达信号波形(等宽等周期信号、随机脉位信号、随机二相码信号、随机脉位随机二相码信号)的抗干扰性能进行了仿真分析,给出了仿真计算结果,为脉冲多普勒引信发射波形的选择提供理论支持和仿真数据。     

Gompertz模型在引信研制与试验中的应用

以工程可靠性增长试验的实际数据为背景，建立了基于Gompertz模型下的引信可靠性增长技术体系，对引信在研制与试验中的可靠性增长，进行了全面的分析和研究，并采用X^2分布检验进行理论验模，得出了与实际试验数据相吻合的结论，为引信的设计、研制和靶场试验提供了理论依据。     

模糊PID在某导弹触发引信测试系统中的应用

文中在PID控制器的基础上。以误差和误差变化率为输入，利用模糊推理的方法实现了PID参数的在线自动整定。并且在MATLAB下对某导弹触发引信测试系统稳态精度和抗干扰性方面进行了研究，仿真结果表明。参数自整定模糊PID控制优于常规PID控制。具有良好的稳态精度和自适应能力，使系统抗干扰能力提高了20％左右。