下压式MEMS安全保险机构的设计与仿真

针对现有MEMS安全保险机构存在结构复杂、空间利用率低等问题,采用一种下压式的布局形式,将后坐和离心保险上下布置,利用弹簧压缩产生的抗力实现后坐解保。利用ADAMS和Workbench对下压式MEMS安全保险机构在发射环境下的运动特性和部件的强度进行仿真分析,仿真结果表明,下压式MEMS安全保险机构在相同的发射环境和解保参数下能够达到镍材料的强度要求,并能够实现后坐和离心解保,且体积减少约20%,可以解决引信内部空间不足的问题。

无线电磁感应电击发系统能量传输效率优化

针对金属风暴电磁感应耦合电击发系统能量传输效率低、可靠性不高的问题,基于电击发系统电路原理建立Simulink电路仿真模型与ANSYS electronics desktop无磁芯、松耦合式同轴线圈磁瞬态场换能元3D模型,分析各参数对系统能量传递效率的影响,进而对各参数进行优化。根据理论公式对影响能量传输效率的因素进行分析,将分析所得最优参数应用于仿真模型与试验系统进行验证,结果显示,在系统供电电压为50 V、原边线圈直径为42 mm、副边线圈直径为32 mm、副边线圈匝数为15匝、原副边线圈线径为1 mm的限定条件下,身管材料为硅钢,系统谐振频率为100 kHz,互感值为0.5μH,负载电阻为2Ω时,系统能量传输效率最高,可达41.6%,可为进一步提高金属风暴武器电击发系统的能量传输效率提供参考。

基于数值仿真的引信前冲过载泡沫铝缓冲性能分析

采用特定孔隙结构泡沫铝垫片以冲击隔离方式实现引信在前冲过载下的缓冲保护,基于数值仿真方法开展了缓冲有效性分析。建立某型火箭弹侵彻三层混凝土靶标数值仿真模型,通过引信过载仿真曲线与试验结果对比校核数值模型,数值方法分析了不同泡沫铝类型和缓冲结构对引信过载的弱化作用。结果表明:泡沫铝可有效降低引信过载,孔隙率和厚度存在最佳设计值使其缓冲效率达到最高;泡沫铝夹层结构对引信保护效果更佳,其结构特性可有效减弱或避免高过载下单层泡沫铝易被压实失去保护作用的问题。研究成果为引信结构尤其缓冲结构的设计提供参考。

小口径弹弹道参数快速存储系统设计

针对中小口径制导弹药的弹道参数测试,设计了一种基于铁电存储器及USB总线技术的小型快速存储试验系统,该系统具有体积小、抗高冲击和低功耗的性能,能够放置在内径为20 mm^25 mm的弹丸中。采用二级存储与铁电快速存储技术,结合微型加速度传感器与磁姿态角探测模块能够快速、实时地记录弹丸在飞行过程中的加速度、姿态角及轨迹等运动参数;系统具有掉电时数据不丢失功能,回收后通过USB接口准确快速地回放所存储的数据,为试验的精确性提供可靠保证。

某型电子时间引信检测技术研究

装配于某型多管火箭弹的电子时间引信和我军现已装备的传统的电子时间引信相比,呈现出许多新的特点,是未来电子时间引信的发展趋势。电子时间引信作为一次性使用的军品,为了保证高的可靠性,需要在生产过程中对其关键性能进行检测,现有国军标中关于电子时间引信检测的项目和方法已经不再适用,因此,在分析这一电子时间引信可靠性失效模式的基础上,提出了其生产过程中的检测项目,为以后深入研究检测的手段和方法打下了基础。

侵彻引信电路的可靠性预计

引信电路的可靠性预计在整个引信设计过程中起着重要的作用。可靠性的预计是一个复杂的工程,其中包括可靠性参数的选择、可靠性模型的建立以及可靠性的计算。在不同的引信设计阶段,应采用不同的预计方法。为了得到引信电路的可靠性,根据设计的引信电路,绘制了引信的可靠性框图,选取合适的可靠性参数,运用不同的可靠性预计方法,对处于不同设计时期的电路可靠性进行了预计。

引信钟表保险机构抗振动弧形槽结构驱动板

针对钟表保险机构类引信振动试验后不能解除保险的问题,提出了引信钟表保险机构采用具有弧形槽结构的驱动板。该结构能够改善惯性块的受力,消除驱动板部件造成的压力,使惯性块仅受支撑弹簧的抗力,能够较稳定地抵靠在盖板上,消除应力集中,减小了振动过程中的磨损,保证引信惯性保险能够可靠解除,同时引信的安全性也得到一定的提高。理论分析和试验验证表明,采用这种结构的钟表保险机构在振动试验前后均能正常解除保险,因此弧形槽结构驱动板能够有效提高钟表保险机构抗振动性能。

侵彻过程中的墙角效应

对侵彻火箭弹的引信中发火决策方式进行总结。利用有限元动力学仿真软件Ls-Dyna完成对火箭弹以不同角度斜侵彻复杂目标过程中遇到墙角时的动力学仿真。根据仿真得到的位移,加速度数据,对单传感器的火箭弹侵彻引信进行讨论,发现其中存在的一些问题,如无法分辨水平和竖直目标,无法探测跳弹等情况,即墙角效应对于侵彻引信的影响,同时根据仿真数据分析了引信中利用两个传感器测量的优势。

射流发电机输出功率的研究

通过对射流发电机工作原理和结构特点以及作用荷载的分析 ,建立了射流发电机机械振动系统的结构动力响应分析模型和磁路计算的等效电路 ,在此基础上推导出了适用于工程设计的射流发电机输出功率的有关计算公式 ,给出了理论计算和试验测试结果 .

反蜂群无人机防空火箭弹四象限周视激光引信探测概率

为提高防空火箭弹激光近炸引信对来袭蜂群无人机的探测概率,采用空间解析几何方法描述防空火箭弹与来袭蜂群无人机的交会模型,提出一种防空火箭弹四象限周视激光近炸引信探测来袭蜂群无人机的方案。建立基于蒙特卡洛法的弹目交会探测概率模型,分析不同火箭弹转速、目标速度、激光脉冲频率与探测半径下的引信系统探测概率。计算结果表明:激光脉冲频率55 kHz,火箭弹转速40 r/s时引信系统有效探测到8 m内目标概率为0.7888;引信系统探测概率的蒙特卡洛计算模型可为防空火箭弹四象限周视激光引信系统设计提供理论参考。

静电放电对电发火火箭弹安全性的影响

本文简要分析了形成静电危害的条件，采用静电真实感度测试方法研究了火箭弹电点火具ＪＤ－１和ＪＤ－１的静电感度，确定了其最小点火能；分析研究了人体ＥＳＤ模型，计算了人体对电发火火箭弹直接放电的静电安全电位值。

火箭弹引信设计实践

本文通过介绍已设计定型的一种涡轮火箭弹机械触发引信,阐述了高瞬发度引信的设计特点和经验,浅谈了独创的“针刺雷管→针刺延期雷管”型延期传爆序列的设计,低加速度武器实现引信冗余保险的技巧和根据涡轮火箭弹特点设计的一种延期解除保险机构,给出了对引信设计具有指导意义的设计参数和结构原理。

压电引信大着角发火性数值仿真方法

针对压电触发引信大着角对靶射击试验瞎火原因难以分析的问题,提出了压电触发引信大着角发火正确性的数值仿真方法。通过比较仿真得到的压电晶体上不同位置处压电晶体单元的法向应力峰值平均值和等效综合应力峰值平均值来对压电触发引信大着角发火正确性进行判断。随着着角的增大,压电晶体表面应力值呈现逐渐减小的趋势,与理论分析结果一致,该方法可行。铝合金头部锥角变化对压电晶体应力影响较大,引信头部最优锥角为100°;采用7A04铝合金代替2A12铝合金作为引信头材料可以使大着角碰击目标时压电晶体表面的碰靶应力至少增大30%以上,进而可提高引信的发火正确性。

基于极低功耗微控制器的引信数字控制电路

针对以磁电机为电源的引信模拟控制电路控制精度低、抗干扰能力差的问题,提出了基于极低功耗微控制器的引信数字控制电路。该电路用稳压器和微控制器组成的数字电路替代RC计时电路,采用专用的发火控制电路取代闸流管。试验表明该电路功耗低,工作电流稳定,控制精度高。

基于串联战斗部前级发火信号的引信起爆识别电路

针对目前基于介质开关的引信起爆信号识别方法存在前级引信雷管瞎火导致主装药引信必然瞎火的问题,提出基于串联战斗部前级发火信号的引信起爆识别电路。该电路通过以前级发火信号取代以介质开关导通作为启动信号。仿真和实验验证结果表明,该电路抗干扰能力强、可靠性高。

弹载单脉冲探测器前视测高策略研究

新型炸高可选择近炸引信需要实时获取载弹对地高程,用以实施预设作战任务。提出一种弹载单脉冲探测器前视测高策略,在实时性要求较高的弹载平台实现了对地高程的高精度、快速解算。建立弹载探测器测高模型,从单脉冲测距理论出发,推导得到弹载单脉冲探测器的测高算法,并通过仿真以及外场试验对该算法进行验证。结果表明:单脉冲测高体制能够满足新型炸高可选择近炸引信对于炸高的精度要求,仿真测高平均误差为7.8%;挂飞试验测高误差不超过2.5m,整体响应耗时能够满足弹载平台需求。

某火箭弹引信早炸和瞎火问题的分析与改进

某火箭弹引信于1979年设计定型,1982年又完成了生产定型。但该引信生产中存在的瞎火、早炸问题,一直得不到较好的解决。虽然底图厂和转产厂都采取了一些攻关措施,而靶场验收试验仍有一定的早炸瞎火率,未能从根本上解决问题。本文总结两年来攻关经验教训,分析该引信性能结构特点,提出低频电路、电源和增设独立着发机构等改进意见。并构思了一步设想,适当改进结构,提高电源和关键器件筛选质量,进一步优化电路参数,可将产品的可靠性大大提高一步。