半导体桥火工品研究新进展

半导体桥火工品属高新技术火工品 ,因其具有高安全性、高可靠性、高同步性、高工艺一致性、低发火能量以及能与数字逻辑电路组合等一系列优异性能 ,发展十分迅速。本文从理论、结构、封装、测试和改进等方面评介了半导体桥火工品研究的新进展 ,并指出半导体桥 (SCB)火工品是桥丝式火工品的理想换代产品 ,且有更广泛的应用范围和前景 ;今后应在理论基础、生产自动化。

半导体桥火工品的防静电和防射频技术

对电火工品及半导体桥火工品防静电、防射频的常用方法进行了分析和概述,防静电方法主要是采用绝缘环或者泄放通道,防射频方法主要是采用屏蔽和低通滤波器。指出了现有常用技术存在的问题和今后的发展方向,认为现有方法无法完全泄放杂散静电、很难做到无缝隙屏蔽,或会增加火工品体积和质量。利用微电子保护电路,是半导体桥火工品静电和射频防护技术未来的发展方向。

多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品过载响应仿真研究

为研究多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品力学过载特性,通过LS-DYNA建立侵彻弹对不同排列状态3层钢靶的侵彻过程仿真模型,分析弹内半导体桥火工品壳体长度、壳体直径和药柱长度变化与靶板排列顺序、靶板间距和侵彻角度等侵彻环境的关系。结果表明:厚靶在两层薄靶中间时火工品轴向过载较小;靶间距为0~1倍弹长时,随着靶板间距增大,火工品轴向过载增大;侵彻角度在0~20°时,随着侵彻角增大,火工品承受过载减小。

半导体桥火工品多脉冲力学过载响应

针对弹体侵彻多层靶板火工品抗力学过载能力评估技术的需求,开展火工品力学过载模拟试验和仿真研究。采用空气炮试验装置对半导体桥火工品进行单层均质钢靶板厚10 mm和3层均质钢靶板(厚度6 mm+厚度2 mm+厚度2 mm)侵彻过载试验,并利用有限元分析软件LS-DYNA对半导体桥火工品侵彻单层和3层钢靶板过载环境响应特性进行仿真计算。空气炮过载试验结果:3层钢靶板侵彻后火工品长度形变量为单层等厚的2.29倍、输出端直径的2.81倍。仿真计算结果:3层钢靶板侵彻后火工品长度形变量为单层等厚的3.2倍、输出端直径的2.85倍。研究结果表明,在侵彻3层和单层等厚度靶板条件下,从半导体桥火工品受力形变的角度,与侵彻单层等厚靶板相比较,侵彻3层靶板时火工品承受的过载环境更为严苛。

半导体桥火工品连续电磁波环境效应研究

针对武器系统中的半导体桥火工品无法满足在连续电磁波环境中使用要求的问题,采用匹配滤波器的方式进行了半导体桥火工品的电磁防护设计,并利用实验室建立的连续电磁波环境模拟系统对火工品进行了辐照研究。结果表明,滤波器对半导体桥火工品在电磁场特别是高频电磁场中耦合的能量有明显衰减效果,使其满足规定的安全裕度要求,显著提升了半导体桥火工品及武器系统在高频电磁场中的安全性和可靠性。

半导体桥火工品力学过载下的结构失效研究

为了研究在高加速度冲击过载条件下半导体桥(SCB)火工品受力损伤情况,采用分离式Hopkinson压杆对SCB火工品模拟样品进行了过载实验,并用有限元分析软件ANSYS/AUTODYN对SCB火工品的力学响应过程进行了仿真分析计算。研究结果表明,在高加速度冲击过载条件下,SCB火工品结构的薄弱部位在输出端的收口处,应对壳体采取加固措施以提高抗过载性能。

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。