装药发射过载动力学研究

本文建立了装药发射过载 (发射过载是指战斗部内装填的燃料发射时处在必须承受巨大的加速度环境 )新理论。根据装药过载的力学特征 ,提出了发射过载的两个阶段 ,应力波作用阶段和装药整体过载作用阶段。在前一阶段 ,装药的应变率和变形能是发射过载的主要影响因素 ,后一阶段 ,装药的过载应力是主要因素。研究结果表明 ,冲击模拟过载在应变率方面难以与实际的发射过程相吻合。在冲击模拟过载实验中 ,装药介质的应变率与模型横断面面积成正比 ,与落锤质量成反比。

非线性发射过载对激光引信光学接收系统的影响

激光引信包含精密光学系统,其中光学接收系统占重要地位,在常规弹药引信过程的应用中,高发射过载环境对系统弱回波聚焦质量造成严重影响,系统工作可靠性无法保证。提出接收聚焦透镜与窄带滤波片一体化方案,设计出一种新型缓冲结构接收系统光学,应用有限元分析软件ANSYS建立传统激光接收系统以及新型结构动力学模型,对接收聚焦透镜进行非线性动力学仿真以及ZEMAX光学仿真;最后进行空气炮冲击实验,结果表明:在经历70 000 g冲击加速度后,新型光学系统缓冲结构可有效缓解接收聚焦透镜塑性变形,提高脉冲激光束聚焦整形质量,激光回波能量显著增强。为常规武器激光引信接收光学系统抗高过载设计提供了一种新的方法和理论依据。

发射过载条件下燃料应力状态的数值计算

爆炸力学程序ObjectMMIC是首次应用面向对象的方法对爆炸力学计算模型进行分析。该程序提出和建立了面向对象的爆炸力学Euler型多物质方法的框架。本文利用此程序分析了燃料空气炸药(FAE)战斗部发射过载加速度为104g时,固液组分比为3∶2、6·5∶3·5和5∶53种情况下的应力和应力率变化规律。分析结果表明,在发射过程中,固液组分比例对燃料所受的应力和应力加载率有着较大的影响。其中,燃料所受的应力大小决定于固体组分的含量;而所受的应力加载率大小决定于固体和液体组分的含量。这些研究为优化FAE燃料配方,提高其物理稳定性和发射安全性提供了依据,试验与数值仿真结果的比较表明数值仿真方法是可用的。

“阈值+滑动时间窗”的发射过载识别方法

针对识别引信发射过载时,周期性异常过载不能有效剔除,反向过载不能正确识别的问题,提出了"阈值+滑动时间窗"的发射过载识别方法。该方法以周期性采样发射过载为基准,每次最新采集的过载值替换时间窗T内最旧采集的过载值,产生滑动时间窗,在滑动时间窗内,最新采集的过载值Δ=|Δ_(采集)-Δ_(基准)|,大于设定的阈值,则过载有效;且过载有效的维持时间大于等于过载有效的设定时间,则识别到发射过载。调节系数k,能够提高对发射过载识别过程中异常干扰的容错能力;调节滑动时间窗T,能够剔除周期性的异常过载;调节过载值Δn的阈值大小,能够正确识别正向过载和反向过载。验证试验表明,当设定过载阈值为G=6.5g,滑动时间窗为T=1s,有效过载维持时间大于等于0.8s(k=0.8)时,能够有效剔除周期性的异常过载信号,正确识别反向过载。

弹载发射过载及工况信息测试系统

本文针对一种引信发射过载多参数测试系统，从系统原理，系统构成，微型化设计和可靠性设计等个方面进行介绍。

发射状态下燃料对FAE战斗部壳体的应力作用分析

通过建立力学模型,对FAE战斗部壳体进行了定量分析,提出了FAE战斗部壳体设计的新方法。指出了在FAE战斗部壳体设计中,燃料轴向过载时产生的横向变形对壳体的作用是不能忽视的,这个力和过载加速度引起的轴向力对壳体的作用在壳体的设计中起着主导作用,是设计壳体的主要依据。

发射过程中混合燃料应力状态的数值分析(英文)

炸药装药在发射条件下的安全性问题已成为高能量炸药应用的一个技术障碍,引起了各国的广泛重视。燃料空气炸药(FAE)战斗部是近年来倍受国内外关注的新概念武器。目前关于FAE装药的发射安全性特别是高过载环境下的发射安全性研究还不系统、不够深入,也没有给予足够的重视。运用爆炸力学程序Object MMIC程序分析了FAE战斗部发射过程中的应力和应力率变化规律。分析结果表明,FAE战斗部发射过程中受到的应力和应力率不同于传统的发射过程,因此,有必要建立适用于FAE武器的全新的发射安全性理论。这些研究对提高FAE战斗部发射安全性提供了依据。

基于FPGA的推进剂药柱应变测试装置研究

固体火箭发动机工作于发射过载状态下,位于燃烧室内的推进剂药柱因承受惯性力作用产生一定的形变。为测试推进剂药柱在发射过载状态下的轴向应变响应特性,针对发动机装药结构、材质的特殊性,研制了一种基于FPGA的推进剂药柱大应变存储测试装置,解决了该环境下传统应变电测系统应用于装药应变检测过程中呈现出的数据捕获率低、非线性误差大等问题。装置采用FPGA芯片搭建主控模块,集信号调理、触发采集、存储等功能于一体,可安装于发动机内进行发射过载试验,实时完成装药应变响应信息的快速采集与存储。试验后回收装置,通过上位机提取测试数据,处理和再现装药应变时间历程曲线。