冲击片雷管四点阵列输出界面作用可靠性设计方法

针对冲击片雷管缺乏可靠性量化设计方法的问题,开展了冲击片雷管四点阵列输出界面可靠性设计方法研究。首先基于应力-强度干涉模型提出考虑双裕度系数的可靠性量化设计方法,构建输出性能参数与可靠度指标之间的量化模型;然后对不同设计参数下的输出性能进行仿真,建立输出性能参数与结构设计参数之间的量化模型;最后结合上述两类量化模型,给出了满足冲击片雷管四点阵列输出界面作用可靠度指标要求的结构设计参数。结果表明,该方法可以有效提高冲击片雷管输出界面的可靠性设计精度,实现精确设计。

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。

HNS多点阵列装药慢速烤燃试验研究

研究多点阵列冲击片雷管装药的热安全性。方法针对φ3 mm×3 mm、φ4 mm×4 mm、φ5 mm×5 mm、φ4 mm×8 mm共四种不同尺寸的HNS多点阵列装药开展慢速烤燃试验研究,得到HNS多点阵列装药在3.3℃/h、5、10℃/min三种不同升温速率下的响应特性。结果同规格装药情况下,随着升温速率的提高,其热烤响应剧烈程度有加剧趋势;同升温速率条件下,试样药量越大,反应剧烈程度有加剧趋势。结论阵列装药有利于分散HNS装药在热烤条件下的热积累,降低热烤试验的响应强度,提升装药的热安全性。

爆炸箔起爆器桥箔夹角优化设计

为了确定桥箔夹角对爆炸箔起爆器能量利用率的影响,设计并用离子刻蚀法制备了30°、45°、60°、75°和90°共5种不同夹角的桥箔,研究了其电爆炸性能。结果表明:在同一充电电压下,夹角为45°桥箔的爆发电流和峰值电流最大;爆发电流密度与飞片速度关系的分析及爆发功率和爆发时间与峰值电流时间差的比较显示,45°夹角的桥箔有能量利用率较高和发火能量较低的良好性能。

定向战斗部直列式多点起爆系统设计

文中提出了用于定向战斗部的直列式多点起爆系统设计方法,该设计方法使用了多点冲击片雷管作为起爆源,解决了定向战斗部由于常规雷管的大量使用而导致武器系统安全性、可靠性的下降,以及在实际使用中爆炸逻辑网络传爆序列的能量匹配问题、传爆线路可靠性等较难控制的问题。试验结果表明,直列式多点定向起爆系统能实现定向起爆的功能,多点起爆同步性较好,满足定向战斗部的战术性能指标。

引信电子安全起爆系统抗电磁干扰加固方法

针对直列式引信系统联机调试中出现的电磁干扰问题,提出了引信电子安全起爆系统抗电磁干扰加固方法。该方法采取对电源模块和可控硅进行滤波,屏蔽时钟电路、变压器和继电器,提高敏感器件的抗干扰性能,切断干扰传播路径等综合加固措施。通过高低温、力学性能以及电磁兼容等各种环境实验,结果表明:系统工作性能稳定,状态良好,测试波形准确,抗电磁干扰加固方法有效,能抑制来自系统内外的干扰,提高了引信的安全与可靠性。

高压脉冲功率源输出特性

用于起爆冲击片雷管的高压脉冲功率源输出特性目前在国内尚未见报道,为此,通过测试与计算研究,高压脉冲功率源的输出特性。经测试与计算得出高压脉冲功率源加载电压从1.0～3.0kV大幅度的增加,输出效率在33%～45%递增较为缓慢,变化范围较窄;加载电压为2.2kV时,高压脉冲功率源爆发功率最大,能量利用率最高,为11.3%;对于相同参数的金属桥箔,峰值时间和爆发时间越接近,其爆发功率越大,则金属桥箔转化给飞片的能量越大,金属桥箔的能量利用率越高。对试验与计算结果的分析表明:高压脉冲功率源输出特性与理论分析规律相符合。

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。

影响微冲击片换能元性能的关键因素初探

采用MEMS工艺制作了微冲击片换能元,研究了桥箔、飞片、加速膛的微观形貌,并通过测试桥箔电爆性能、飞片速度和微冲击片换能元的发火性能,研究了桥箔厚度、飞片坚膜工艺、加速膛高度等对微换能元的起爆性能影响。研究表明:采用SU-8胶制作飞片、加速膛,并对飞片进行坚膜工艺处理,以及选择3.3μm厚度的桥箔和201μm高度的加速膛,可使微冲击片换能元具有更好的发火性能。

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.

EFI力学环境下失效模式研究

利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)技术对爆炸箔起爆器(EFI)进行过载研究,通过实验分析了EFI的外形变化、桥路电阻变化、内部损伤等,确定了EFI的失效模式;此外,采用有限元分析软件ANSYS/AUTODYN研究了EFI在不同加载速度条件下的变形情况及应力分布,进一步分析确定EFI的失效模式及失效原因,并说明采用SHPB分析EFI高过载是可行的。

斯蒂芬酸铅/硝化棉含量比对微火工驱动装置做功能力的影响

针对一种微火工驱动装置,通过理论分析建立了做功参数的理论变化模型,设计了不同配比的斯蒂芬酸铅/硝化棉(1∶0.5,1∶0.10,1∶0.05)装药量,并通过发火试验、高速摄影测试得到了不同药剂配比下装置的做功能力及推杆运动速度。结果表明,随着硝化棉含量的增加,驱动速度明显变大。

冲击片雷管多点阵列能量利用优化设计

为了进一步提高冲击片雷管多点阵列起爆的能量利用率,进行了不同连接方式的多点阵列起爆,通过测试各支路的爆发电压、爆发电流和爆发时间等参数,并利用Origin软件进行爆发能量利用率的计算,得出能量利用率趋势,为多点阵列的可靠起爆提供技术支持。

基于空气炮的高过载模拟试验方法研究

针对半导体桥火工品高过载模拟试验对加速度峰值(15×10^(4)g)和脉宽(200μs)的要求,对现有空气炮高过载模拟试验装置进行了改进,既改变火工品试样放置位置并将其置于工装靶中,通过子弹撞击带有整形器的工装靶,实现对侵彻高过载环境的模拟,并通过仿真和试验研究了工装靶质量、子弹质量和初速、整形器尺寸等参数对加速度峰值和脉宽的影响。结果表明:当工装靶质量为1000g、子弹质量为1500g、子弹初速为250m/s、整形器尺寸为Φ40mm×20mm时,仿真得到的加速度峰值为16.05×10^(4)g、脉宽为203μs;试验得到的加速度峰值为16.3×10^(4)g,脉宽为204μs。

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。

爆炸平面开关的设计及研究

为了进一步减小爆炸箔起爆器系统体积,并降低生产成本,设计并制备了一种爆炸平面开关,并对该爆炸平面开关的电极间隙和放电特性进行研究。结果表明:随着间隙电极的间隙距离减小,其开关的作用时间缩短;对于同一起爆电压的爆炸平面开关,随着放电电极间隙的增大,其冲击片雷管的爆发电流呈下降趋势。

小尺寸传爆药爆轰反应区厚度研究

利用双灵敏度VISAR测试了小尺寸传爆药装药的爆轰反应区厚度。试验采用JO-9C和HNS传爆药，装药直径为6mm和4mm，约束条件为45^#钢和有机玻璃，利用4μm厚的铝箔作为粒子速度载体，得到了装药与LiF窗口界面粒子速度的全过程。结果表明：JO-9C小尺寸装药的反应时间约为40ns，相应的反应区厚度约为0．22mm和0．23mm；HNS小尺寸装药的反应时间约为120ns，相应的反应区厚度约为0．60mm。