装药参数对爆炸箔起爆器性能的影响

为研究HNS-Ⅳ装药参数对爆炸箔起爆器(EFI)性能的影响,测试了不同装药参数的EFI在不同放电电压下的作用时间。结果表明,装药密度为理论最大密度(TMD)的90%时,EFI起爆感度最高,作用时间最短,当装药密度为60%TMD和98%TMD时,EFI的起爆感度很低;装药密度为90%TMD时,装药直径在一定范围内对EFI起爆感度及作用时间基本没有影响。

高空核电磁脉冲对爆炸箔起爆器安全性的影响

目的评估爆炸箔起爆器(EFI)在高空核电磁脉冲下的安全性。方法通过吉赫兹横电磁波室(GTEM)强电磁脉冲模拟系统,开展辐射方式下EFI电极塞在模拟高空核电磁脉冲(HEMP)下的感应电流试验测试。HEMP主要是通过电磁辐射方式在EFI脚线上耦合能量,在爆炸箔上产生感应电流,用光纤场强计监测模拟HEMP的电场强度,并在EFI爆炸箔电极塞脚线上套装电流环,通过示波器监测爆炸箔上的感应电流波形。结果在爆炸箔电极塞两根脚线上分别连接相同长度的导线,按导线长度不同分为5、10、20、30、40、50 cm共6组,使导线成180°状态,EFI的脚线可等效为偶极天线,感应电流随脚线长度增加而增大,两者呈线性关系。结论EFI在HEMP下的感应电流远小于发火电流,对核电磁脉冲环境具有较高的耐受能力,具有较高的安全性。

高压脉冲功率源等效参数对桥箔电爆性能影响规律

为了降低冲击片雷管起爆能量,优化高压脉冲功率源等效参数,研究了高压脉冲功率源等效参数如等效电感、等效电阻、电容量、电压等参数对金属桥箔电爆特性规律的影响,测试了金属桥箔在不同的等效参数条件下,其电爆性能的变化规律参数,计算了金属桥箔的能量利用率,实验结果表明:当高压脉冲功率源储能电容容量为0.2μF,放电回路等效电感为57 n H,等效电阻为68 mΩ时,在加载电压为2.0 k V放电条件下,桥区厚度为5.0μm,尺寸为0.5 mm×0.5 mm的铜箔其爆发性能最优,有效能量利用率达到最高,为54.8%,此时桥箔的爆发时间与峰值时间最为接近,时差最小。

爆炸箔冲击片起爆设计参数研究

为了研究爆炸箔起爆器起爆系统典型参数的规律,设计了试验装置和试验方法,研究了爆炸箔冲击片起爆系统中爆发电流、爆发电压与输入起爆能量、爆炸箔截面积的关系,并且给出了相关规律。通过研究得出:爆发电压时间、峰值电流时间越接近,爆发电压峰值与爆发电流峰值越重合,能量利用率最高。研究结果对爆炸箔冲击片起爆系统的优化设计具有一定的指导意义。

集成高压平面开关的冲击片雷管设计研究

为了降低冲击片雷管系统体积和生产成本,设计一种在陶瓷基板的正面和背面分别制备爆炸桥箔和高压平面开关,与其他零部件组装成冲击片雷管的集成高压平面开关的冲击片雷管,并且研究了其电爆炸性能。结果表明:该冲击片雷管与使用火花隙开关的冲击片雷管放电参数基本相同,该高压平面开关能够代替火花隙开关完成冲击片雷管的起爆要求。

多点阵列冲击片雷管仿真与试验研究

对多点起爆爆轰波碰撞和超压形成的影响因素进行了仿真计算,分析了多点阵列爆轰波叠加的作用规律。设计了基于爆炸箔的多点阵列冲击片雷管,进行了输出性能试验,验证了部分仿真结论。对多点阵列冲击片雷管起爆三氨基三硝基苯(TATB)钝感炸药进行了试验。试验结果表明,多点阵列冲击片雷管能够使TATB钝感炸药完全爆轰。

铜箔厚度对爆炸箔起爆性能影响规律研究

为了提高爆炸箔起爆系统能量利用效率,采用仿真计算和试验相结合的方法,研究了不同铜箔厚度对爆炸箔起爆性能的影响规律。结果表明:当爆炸箔桥区尺寸为0.3mm×0.3mm时,铜箔厚度为3μm的爆炸箔电爆性能较好,能量利用率较高,在发火电压为1.5kV时,能量利用率达到72.33%,相对应的飞片速度最大。

金属飞片对EFI起爆能量的影响

目的降低EFI的发火能量,研究非金属飞片与金属飞片在EFI中的应用。方法采用飞片材料匹配的方法,并选择金属Al与金属Ti,开展金属飞片的设计与制备,得到Al-PI与Ti-PI的金属飞片以及金属飞片-爆炸桥箔metallic flyer,并开展发火摸底试验。结果在不额外对金属飞片进行绝缘处理的情况下,含有金属飞片的EFI均未发火;对金属飞片进行绝缘处理后,含有金属飞片的EFI均可靠发火。采用光子多普勒测速仪(PDV)进行的飞片速度测试结果表明,在充电电压为1200 V时,Ti-PI金属飞片的速度为3604 m/s,金属飞片-爆炸桥箔一体化换能元速度为2986m/s。结论同样的发火电压下,金属飞片-爆炸桥箔一体化换能元的金属飞片速度明显小于绝缘层较厚的金属飞片速度。

超细HNS在非限制条件下的烤燃试验

为了获得六硝基茋的烤燃响应特性,对六硝基茋进行了非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,HNS的起始反应温度呈升高的趋势。3.3℃/h升温速率下3种尺寸的HNS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10℃/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。几种尺寸药柱点火时的表面温度为328~335℃。反应的剧烈程度随着装药量和升温速率的增加而增大。恶劣的升温条件会使药柱局部达到临界反应温度,造成药柱局部反应。在非限制条件下,小装药量的HNS药柱具有较高的热安全性。

低能爆炸箔电爆参数及冲击片速度测试

针对低能爆炸箔起爆系统需求,分析了起爆系统放电回路效率影响规律,开展了3.5μm厚桥箔爆发电流、爆发电压测试研究。结果表明:回路最大能量利用率符合理论分析,在0.22μF、1 500V电压下电路能量利用效率达到72.33%,桥箔电爆炸驱动飞片速度达到3 680m/s,可以起爆冲击片雷管装药。

密封状态下HNS的热烤试验研究

为了模拟爆炸箔起爆器中HNS药柱在热烤环境下的热响应状态,设计了密封的样品试管,并对Φ3 mm×4 mm、Φ4 mm×5 mm和Φ4 mm×6 mm 3种尺寸,装药密度为90%TMD的HNS药柱进行了3.3℃·h-1、5℃·min-1和10℃·min-1条件下的热烤试验。通过试验后样品试管及其薄弱环节的破坏和变形程度、钢凹深度来判定反应的剧烈程度,并与非密封状态下的试验结果进行了对比。研究结果表明,密封状态下,HNS药柱的反应比非密封药柱的剧烈。密封状态HNS药柱发生反应的环境温度（302.5-314.7℃）明显低于非密封药柱的温度（328-335℃）。在5℃·min-1或10℃·min-1的试验条件下,密封HNS药柱的起始反应温度随着装药量的增大而降低,大装药量的结构更容易形成热积累,对热更为敏感。

EFIs用高压开关的性能测试与优选研究

本文对EFIs常用的火花隙开关和MCT开关的工作原理进行了简单介绍.通过测试其导通性能,对两种开关在EFIs中应用的优缺点进行了对比分析,发现在2000V左右的高充电电压下适合选用火花隙开关,在1500V左右的低充电电压下适合选用MCT开关.

引信电子安全系统中CAN数据总线传输信息方法

试验结果表明,在引信电子安全系统中,通过CAN数据总线不仅能够可靠的进行数据传送,并且该方法能够有效克服点对点通信系统的弊端,不仅具有更高的信息传输速率、传输容量及适应性,并且提高了资源利用率,增加系统自检功能,减小系统体积,还能改善系统抗干扰性能。

钝感HNS-IV炸药飞片冲击起爆数值仿真

为获得HNS-IV在飞片冲击下的窄脉冲宽度的起爆特性,使用Lee-Tarver点火增长模型和有限元分析软件,对不同直径、厚度的聚酰亚胺飞片撞击HNS-IV炸药过程进行数值模拟。按照试验装置的设计方案,建立数值模拟模型,对不同直径、厚度飞片冲击起爆HNS-IV炸药的机理及影响规律进行分析。仿真结果表明:在飞片厚度一定的条件下,飞片直径增大相应的引爆阈值压力和引爆阈值速度减小;在飞片直径一定的条件下,随着飞片厚度的增加,炸药的引爆阈值压力和引爆阈值速度减小;随着炸药密度的降低,炸药阈值引爆的飞片速度也随之减小。对于HNS-IV炸药,计算所得引爆阈值压力和脉冲持续时间经拟合后所得曲线满足p^nτ=const的判据,确定其临界起爆能量。

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。

超细HNS-Ⅳ炸药的窄脉冲起爆判据研究

为获得超细HNS-Ⅳ炸药的窄脉冲起爆判据,分析了冲击片起爆判据的计算过程,通过拟合冲击片起爆超细HNS-Ⅳ炸药的试验数据,得到了装药密度为1.57g/cm^3的超细HNS-Ⅳ炸药的窄脉冲经验起爆判据,用其计算的冲击片起爆阈值电压与感度试验结果基本符合。

爆炸箔起爆器热烤安全性研究

为了评估爆炸箔起爆器的热烤安全性,开展了以HNS-Ⅳ为装药的爆炸箔起爆器的热烤试验研究。将爆炸箔起爆器放置在450℃环境中,得到了不同装药量的爆炸箔起爆器在450℃环境中的反应程度。试验结果表明:升温速度快的试样热烤反应时间短,反应程度比升温速度慢的试样剧烈;装药量越大,热烤反应程度越剧烈。同时,在试验结果的基础上分析了以HNS-Ⅳ为装药的爆炸箔起爆器的热烤安全药量。

爆炸箔厚度与其电爆性能和冲击片雷管感度的关系研究

为了研究爆炸箔厚度与其电爆性能的关系,以及爆炸箔厚度对冲击片雷管感度的影响,对5种不同厚度的爆炸箔进行了试验。研究结果表明:在1.3kV和1.5kV的充电电压下,厚度为4.0μm以下的爆炸箔的电爆性能好于4.0μm以上的爆炸箔;爆炸箔厚度对爆发时间和冲击片雷管感度有显著影响,本试验中,使用3.5μm和4.0μm爆炸箔的冲击片雷管起爆能量最低。

爆炸箔起爆器飞片速度测试研究

用双灵敏度VISAR测试系统测量爆炸箔冲击片飞片速度,在测试大的金属飞片(直径大于1mm)速度的基础上,对小尺寸的镀铝聚酰亚胺飞片进行测试。通过三坐标激光调节仪对入射光和反射光的对中调试,使得反射光垂直于飞片平面并增加了反射光的强度;通过使用光电信号同步机及处理软件,得到了飞片的飞行速度。将VISAR测试结果与电磁测速法和格尼能公式计算结果进行对比,得到了较好的吻合。