机械起爆引信改装方法及传爆能力分析

为解决机械起爆引信失效率高的问题,探索出一种保留传爆序列的起爆引信改装方法和解除保险方法。运用Autodyn软件仿真分析工业8号雷管在空气中爆炸的冲击波超压,发现在距离雷管端面2 mm内的空气冲击波超压大幅下降,要引爆不保留传爆序列(只含传爆药)的起爆引信,雷管端面与传爆药的理论最大允许间隙约为0.33 mm。分别对保留传爆序列和不保留传爆序列2种起爆引信进行钢凹试验,设置无间隙和有间隙2种起爆情形,试验结果表明:无间隙起爆时,2种起爆引信的传爆能力相当,钢凹深度分别为1.80 mm和2.08 mm。间隙2 mm起爆时,不保留传爆序列的起爆引信未完全作用,钢板表面无形变;带传爆序列的起爆引信完全作用,钢凹深度2.04 mm。试验结果既印证了仿真分析的准确性,也说明了带传爆序列的起爆引信对雷管端面间隙不敏感,具有很高的传爆可靠性,配合解除保险方法,将显著提高机械起爆引信的作用安全性和有效性。

子母弹线圈间耦合对无线传输效率的影响

在子母弹无线能量传输系统中,各个线圈间交叉耦合,使系统传输效率受到影响;通过建立并联谐振无线能量传输系统模型,在子弹线圈组间耦合很小的情况下,分析各个线圈间耦合对系统传输效率的影响,得到在最大传输效率时子弹线圈的频率条件;最后通过实验对推导公式呈现出的子弹线圈频率偏移方向,以及线圈间耦合对系统传输效率的影响进行了验证;结果表明,在对多个子弹线圈进行无线能量传输时,达到最大传输效率时子弹线圈的频率高于初始谐振频率;当子弹线圈与母弹线圈间距较大时,应采用多个母弹线圈对其传输能量;并且减小子弹和母弹线圈间距,可以提高系统最大传输效率。

弹体飞行姿态测量方法探讨

研究弹体在炮口附近飞行姿态测量的方法 ,建立了加速度计组合姿态测量的数学模型 。

计转数空炸引信自适应炸点控制技术

针对计转数定距技术不能保证炸点与高速运动目标处于最佳距离的问题,提出了计转数空炸引信自适应炸点控制技术。该技术根据弹目相对运动自动调整起爆时机,使炸点位置与目标间的相对距离为最佳起爆距离。以弹目迎面交会过程为例,分析了自适应炸点控制的原理和实现方法,并利用某小口径高炮空炸弹药外弹道模型,仿真计算了炸点-目标距离误差随目标速度和拦截距离的变化情况。结果表明,自适应炸点控制技术在攻击高速运动目标时,具有比计转数定距技术更高的炸点-目标距离控制精度,可以有效地提高弹药对目标的毁伤能力。

西方国家大口径火炮榴弹弹头机械触发引信发展综述

为了给我国大口径火炮榴弹弹头机械触发引信设计和深入研究提供参考,详细介绍了20世纪40年代以来西方国家大口径火炮榴弹弹头机械触发引信的特点,并以M739系列引信为例,深入分析了其子系统结构性能。从M48A3引信至M739引信衍变史发现,传爆序列中针刺雷管趋向于高感度化和小型化;自调延期结构可自适应控制引信炸点位置;提高活击体表面加工质量和装配精度,击针座材料改用锌合金压铸可提高自调延期机构作用可靠性;后坐保险机构和离心保险机构的低阈值设计提高了引信通用性,适当增大后坐销质量和保险簧抗力可解决低阈值设计情况下的安全性问题;延期解除保险机构中使平衡摆轴线和擒纵轮轴线相对于引信旋转轴线按等距离或接近等距离的紧凑方式布置、降低平衡摆材料密度和减小装配误差能提高其起动可靠性;硼粉含量为16%时的硼系延期药燃速快、延期精度高;结构设计简化后的装定机构装定可靠性高;栅杆式防雨机构可防直径4mm的雨滴,防雨装置使引信瞬发度略有降低;M739系列引信与弹连接螺纹相同,引信外形尺寸一致。

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。

基于MIMU的弹道修正引信弹道参数解算及对MIMU的精度要求

研究了基于 MIMU的弹道修正引信弹道参数解算算法 ,并用这套算法对 MIMU各惯性器件精度进行了分析 ,发现各惯性器件精度对弹道参数解算精度的影响各不相同 ,并相互独立。确定了以某火箭为背景的弹道弹修正引信用 MIMU应满足的精度。

一维弹道修正模块设计与仿真

简要介绍了一种用于一维弹道修正引信的执行机构。通过数学模型 ,结合 MDT三维机械设计软件和 Working Model动力学仿真软件 ,对机构的受力情况和工作过程进行了数字仿真和系统分析 ,并通过对飞行弹道的模拟 ,得出了一维时间控制射程修正规律。

优化弹头引信外形增大小口径亚音速弹射程

针对头部引信外形影响35mm口径亚音速榴弹弹丸最大射程的问题,提出了优化弹头引信外形,增大小口径亚音速弹射程的方法。该方法是在原弹头引信外形基础上提出了4种引信头部外形优化设计方案,利用FLUENT软件对配用这5种外形的引信弹丸空气阻力特性进行仿真,并利用Origin Lab软件对其阻力系数进行Logistic曲线拟合,最后解算外弹道得到各方案弹丸的最大射程。结果表明,引信头部外形以母线为准抛物线形外形,减阻增大射程效果最为明显(增程约为7.4%),准球头外形方案也是可选方案(增程约为6.6%)。

子弹引信万向着发机构动力学分析

建立了惯性锤式万向着发机构的动力学模型,计算了以输入加速度为参量的机构解除保险角度与时间的关系。算例表明,在输入加速度较小时,采用高密度材料的惯性锤,能显著提高机构的着发灵敏度。

基于DSP的射程修正引信弹道解算器设计及性能分析

远程榴弹射程修正引信系统实现的关键是弹道解算器设计.弹道解算器要求能够实时辨识弹道、对信号实时处理、实时解算弹道并实时输出控制信号.设计了以TMS320VC33浮点DSP为核心的弹道解算器,并且进行了解算精度分析,结果表明,它具有数据实时处理能力强、功耗低等特点,其解算精度能满足工程要求.

对变质心滑块延期解除保险机构的研究

为了解决小口径炮弹用引信延期解除保险距离过短的难题,提出了应用变质心滑块实现延期解除保险的方案。利用积分的方法建立了变质心滑块中准流体流动时质心变化的数学模型.并对模型的参数进行了分析,确定设计时的关键参数。同时设计了二种应用变质心滑块原理的延期解除保险结构,在此基础上提出了测量变质心滑块延期解除保险距离的实验方案。

电磁干扰环境下的引信弹道数据遥测方法

针对高价值炮弹引信在靶场测试时,弹载发射装置发出的射频信号被出炮口的复杂电磁干扰屏蔽,导致引信遥测数据严重丢包的问题,提出一种引信弹道数据遥测方法。该方法以SX1280高速射频收发模块和STM32F407ZGT6最小系统板为核心控制单元,Flash闪存为中转数据库。在模拟的电磁干扰环境下测试其性能,并对比不同有效传输速率下的最优及最远传输距离,结果表明,有效传输速率为1.3 Mb/s,地面接收装置700 m左右分段布置时,可实现最佳遥测效果。

引信用多层压电电源的能量分析

分析了多层压电电源的工作原理,分别导出了该电源在冲击力和惯性力作用下的能量公式。指出减小陶瓷片的厚度、增加层数以及选择高值介电常数和高值压电常数的压电材料是提高电源能量途径。并探讨了该电源在小口径高炮引信中应用的可行性。

弹头外形对非零攻角亚音速旋转弹丸气动特性的影响

为寻求阻力特性受攻角影响较小的弹丸外形,提高射击精度,针对35 mm口径亚音速旋转稳定弹丸,利用FLUENT软件仿真研究半球形、抛物线形、截锥形三类弹头外形对非零攻角亚音速旋转弹丸气动特性的影响,并借助Matlab软件模拟亚音速范围内弹丸阻力系数Cx随攻角x的变化规律,计算得到弹丸攻角系数K值在16-20;结果表明：半球形弹头外形对非零攻角亚音速旋转弹丸气动特性的影响较小,而抛物线形弹头外形对亚音速旋转弹丸阻力系数的影响较小;用于描述弹丸阻力系数Cx随攻角变化规律的函数Cx=cx2＋dx＋e相对函数Cx=ax2＋b更为精确,相对误差前者小于1%,后者小于4.5%。

以开口环保险的球转子引信瞎火原因分析

开口环是引信球转子机构的一种典型保险机构，它具有结构简单、保险可靠的优点，已在国内外小口径引信球转子机构上得到了广泛应用。但国内以开口环保险的球转子引信研制和生产过程中曾多次出现过低温瞎火问题。以往分析认为瞎火的主要原因在于球转子及其腔室设计。本文认为是开口环未完全张开影响了球转于的解除保险运动，造成了引信瞎火。低温和火炮磨损可使弹丸旋转速度降低１０％，而开口环的解除保险动力（惯性离心力）则相应降低了１９％；此外，低温还增加了开口环材料的强度；开口环张开过程中薄弱部位塑性变形发生冷作硬化也增大了材料强度。这些因素综合在一起，导致开口环不能完全张开。本文还介绍了西方引信开口环一些新的改善了解除保险可靠性的结构。

nRF401无线通信模块在弹道修正中的应用

提出了一种基于GPS技术和DSP技术的弹道修正引信 ,在弹药飞行过程中 ,实时空间信息由GPS接收机接收 ,并由DSP处理器处理和弹道修正 ,并将实时空间信息通过无线通讯模块传递到地面可视化弹道修正观察系统 ,进行实时观测和实时控制。并对弹载修正系统硬件和软件、基于nRF40 1技术无线通讯模块、基于VB技术地面弹道修正观察系统等分别进行了详细介绍。

离心力驱动引信水平转子质心优化方法

针对引信离心力驱动水平转子转动可靠性难以保证的问题,提出了离心力驱动引信水平转子质心优化方法。该方法是通过建立引信水平转子转正过程动力学方程,得到其质心回转半径与初始方位角的最优解关系式。仿真验证表明,初始方位角取值不同对引信水平转子动态运动特性影响较大,优化得到的最优质心回转半径及质心初始方位角能使得水平转子转动过程中的净驱动力矩值始终较大,从而有助于提高旋转弹引信水平转子转正正确性。

穿甲爆破弹引信对薄弱目标的灵敏度分析

针对穿甲爆破弹引信对薄弱目标的灵敏度难以考核的问题，提出了基于Multiphysics／LS-DYNA与ADAMS的联合仿真方法，分析了穿爆弹碰击45。钢薄靶情况下引信惯性触发机构灵敏度问题。试验及仿真结果对比表明，250m/s着速下弹丸引信喷性触发机构对4～8Hml厚45”钢靶有足够灵敏度，满足穿爆弹引信对薄弱目标的作用性能要求。

利用空气振动发电的引信电源研究

试图研究一种利用弹丸在弹道飞行过程中所引起的空气振动来发电的新型引信电源。对弹丸飞行所引起的各种模式的空气振动的特性进行分析，认为激波是主要的噪声源，附面层压力起伏可以直接利用，但能量小，两者可作为发电的主要能量来源。设计了利用弹丸激波发电的装置，该装置在弹头有一个导流装置。在对模拟电源装置进行吹风试验检测发电信号的波形和频率等参数的基础上，论证利用该电源装置为无线电引信提供电源的可行性，并对该电源进行了结构设计。