引信MEMS延期解除保险机构

针对传统引信延期解除保险机构结构尺寸大、保险距离短和延时时间散布大等问题,设计了根据弹道实时信息实现延期解除保险的MEMS指令锁延期保险机构。该机构由电推销器,金属簧片式柔性锁臂和活动腔组成,通过弹道实时信息控制电推销器发火,将柔性锁臂推入活动腔,实现延期解除保险的功能。分析了中大口径榴弹引信结构特征和发射内外弹道环境,模拟了电推销器的推力作用过程,利用ABAQUS有限元仿真软件对所设计结构进行仿真分析,对基于UV-LIGA工艺制作的原理样机进行了离心环境试验和电推销器配合试验。仿真和试验结果表明,该机构用于引信MEMS安全保险系统,可保证引信安全状态和可靠解除安全保险状态,且能够根据电路控制电推销器发火实现延期解除保险功能,可保证炮口安全距离和实现在弹道轨迹的不同点解除保险的功能。     

微机电引信发展模式探讨

引信是一个相当复杂的机电系统，ＭＥＭＳ技术对未来引信的发展将带来哪些影响是一个值得认真探讨的问题，针对引信的信息，结构特点，应用ＭＥＭＳ技术，微机电引信的发展可能在三个层次上改变未来引信的面貌；（１）部件级，可制作固态安全系统；（２）产品级，导致固态引信的发展，（３）系统级，实现制导－引信一体化。     

MEMS安全系统后坐保险机构设计

针对现有MEMS安全系统中后坐保险机构结构过于繁杂而带来加工不便、试件工艺过程应力复杂的问题,提出可用于MEMS安全系统的微惯性销后坐保险机构。通过理论分析与有限元分析相结合的研究方法验证微惯性销后坐保险机构的可行性。仿真结果表明,微惯性销后坐保险机构可以实现勤务跌落和正常发射环境的区分。并通过将微惯性销斜置,可以减小惯性销响应位移,使MEMS安全保险系统轴向更紧凑,符合MEMS安全系统对隔爆执行件轴向小尺寸的要求。相对于滑块式、悬臂梁式后坐保险机构,微惯性销后坐保险机构明显降低了结构复杂度以及改善了机构的加工性能。     

基于Cosserat理论的微梁振动特性的尺度效应

不少微观实验已经证实,微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应.采用偶应力理论(又称Cosserat理论)研究微梁振动特性(主要是固有频率)的尺度效应.文中首先对偶应力理论进行简介,然后采用Hamilton变分原理推导基于Cosserat理论的微梁无阻尼自由振动的微分方程,分析微梁固有频率对微尺度的依赖性.结果表明,当微梁的厚度减小到可以和材料的本征长度相比时,微梁的固有频率将显著增大.     

引信MEMS安全与解除保险机构电热驱动器

根据MEMS系统微小型化的要求,以引信MEMS安全与解除保险机构的驱动方式为研究对象,针对电磁驱动器结构尺寸大的缺点,提出一种新型电热微驱动器结构及其加工工艺。仿真表明,该电热微驱动器在3V电压下可以产生足够的位移直到完全解除保险,体积小,结构简单。     

MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构

针对与弹轴平行放置的MEMS安全系统对传爆序列设计带来不便的问题,提出了可用于垂直于弹轴放置的MEMS安全系统的悬臂卡锁式后坐保险机构。通过理论分析与仿真分析相结合的研究方法验证MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构的可行性。仿真结果表明,悬臂卡锁式后坐保险机构可以实现两种加速度环境的区分,保证意外跌落时引信处于安全状态,正常发射时第一道保险可靠解除,且悬臂卡锁式后坐保险机构采用UV-LIGA工艺与基板一体化加工,减小了装配环节,结构简单易于实现。     

圆形质量块/柔性电极MEMS万向触发开关

针对现有MEMS惯性开关各向响应不一致和闭合时间短等问题,设计了一个采用周边弹簧支撑中心圆形质量块、柔性支撑固定电极结构形式的引信用MEMS万向触发开关。仿真结果表明,开关响应时间不大于300μs。由于采用圆形质量块,开关对0°～90°不同着角的冲击都能可靠响应;由于采用柔性电极,开关的闭合时间从小于10μs延长到30μs以上。     

电磁驱动的引信MEMS解除保险机构

针对现有引信MEMS安全系统仍依赖后坐和旋转环境解除保险,通用性受限制,提出一种微小型MEMS安全与起爆控制机构,它采用电磁驱动和弹簧回复力控制错位式MEMS保险与解除保险机构的动作,可综合利用通过传感器探测的弹道信息,并借助弹载计算机控制该机构实现引信的解除保险过程.该机构与常规装置相比可以大大减小引信安全与解除保险装置体积,同时该机构具有一定的通用性.     

MEMS平面S型锥形弹簧的特性分析研究

针对MEMS平面S型等直梁弹簧压杆稳定性及抗共振性能较差等问题,提出了一种MEMS平面S型锥形弹簧,推导出平面锥形弹簧y向刚度系数公式,并通过仿真实验对理论公式进行验证,发现在集中力作用下,弹簧刚度系数的理论值与仿真值的平均误差小于1.58%。进一步分析了各结构参数对弹簧刚度系数的影响。结果表明,锥形弹簧刚度系数随着弹簧线宽B及弹簧高度H的增加而增加,随着弹簧弯半径R、段数n、弹簧直梁增量λ,以及弹簧首段直梁长度L1的增加而减小。通过对两种S型弹簧的性能对比,得到锥形弹簧在相同刚度下,轴向空间利用率、压杆稳定性以及抗共振性能方面均优于等直梁弹簧。     

弹-引系统炮口安全性测试与分析

针对某尾翼破甲弹在尾翼张开过程中弹－引系统的冲击响应特性，进行了多面模拟试验，建立了尾翼张开过程中引信早炸的概率模型，并在计算机上进行了引信早炸的概率计算，对该破甲弹的安全性分析有一定的参考价值．