现役小口径炮弹引信大着角碰靶发火机构响应特性研究

针对现役小口径炮弹引信大着角碰靶发火率偏低、未爆弹存在隐患的可靠性与安全性问题,开展现役小口径炮弹引信大着角碰靶发火机构响应特性研究.建立了大着角碰靶发火机构的动力学模型,得到了发火机构作用的简易判据,基于有限元数值模拟方法,模拟了不同着速、着角、滚转角度及靶板厚度多工况下大着角碰靶发火机构的动态响应过程,数值模型有效性通过实弹试验对比验证.分析结果表明,着发球珠随机滚转角度为大着角碰靶时影响发火机构功能可靠的重要因素之一;随滚转角度增大,发火击针感受到轴向合力的幅值越小、时间越滞后,不利于大着角碰靶发火机构可靠作用;同时研究发现随着角、靶板厚度的增加,出现了导套“卡住”发火击针的故障模式.

弹引系统以极大着角碰击半无限目标时的动力分析

以弹引系统极大着角碰击半无限硬土或混凝土介质目标为研究对象,建立了弹目碰击时的物理模型和数学模型。通过分析弹目碰击时的空间几何关系,对弹目碰击过程的动态特性进行了分析和计算。

西方国家引信触发性能及其试验用靶材分析

为了给我国引信触发性能论证、分析、设计、试验和进一步研究提供参考,根据欧美现役产品手册披露的信息,详细分析了西方国家引信触发灵敏度、钝感度、防雨、大着角发火性、擦地作用正确性、触发作用时间(瞬发度或延期时间)性能。碰击式弹头机械触发引信和机电触发引信瞬发度分别可达25μs和20μs,而弹底惯性机械触发引信瞬发度可达300μs。迫击炮弹和航空火箭弹弹头触发引信防雨问题不突出,灵敏度最高;小口径火炮弹头引信防雨问题最为突出。绝大多数对地攻击引信均以立靶射击方法而不是用对地射击的方法考核触发性能,立靶材质有胶合板、木板、铝合金板和钢板。在材质相同的情况下,触发灵敏度靶板厚度约是钝感度靶板厚度的4~8倍。M739系列引信着速对触发灵敏度影响非常显著,而其横栅式防雨机构对瞬发度影响不明显。美国轻武器、小口径火炮以及航空火箭等低伸弹道引信的大着角发火性已达到80°着角,而擦地炸达到了5°落角可靠发火的水平。

水下弹药碰撞与弹道信号特点数值分析

根据水下火箭弹使用环境,易出现低速大着角碰撞,此时弹体轴向加速度与弹道水流阻力下加速度大小会较为接近,导致发引信误发火问题,但未见相关研究成果发表。针对水下火箭弹弹道和碰撞时的加速度特点问题,运用ANSYS 14.0中的LS DYNA和FLUENT模块进行了仿真分析,结果表明在低速大倾角碰撞时轴向加速度信号小于弹道上的最大加速度信号,但此时弹体法向加速度差别较明显。根据仿真结果特点提出了一种加速度触发复合的发火控制方法,分析表明该软件仿真方法成熟、结果可信度较高,数据中存在的问题有合理的解释,该方法可以实现水下火箭弹碰撞信号和弹道信号的区别,且准确度较高,可以在设计中应用。