基于正态容许限法的点火器可靠性评估

点火器是运载火箭动力系统的重要组成部分。为了解决其高可靠性的评估问题,提出一种基于正态容许限法的点火器可靠性评估方法。首先选择点火冲量和压力峰值作为点火器输出敏感性能参数,然后提出采用W检验法对点火冲量和压力峰值数据进行正态分布检验,最后基于正态容许限系数给出了点火器点火可靠度和结构可靠度的点估计和区间估计。采用该方法对某点火器进行了可靠性评估,评估结果为该点火器点火可靠度和结构可靠度点估计约为0.999999,置信水平0.95下,点火可靠度下限为0.999998和结构可靠度下限为0.999999,表明该点火器具有较高的可靠性水平,达到了置信度为0.95,可靠度下限为0.9999的要求。本方法可为其他结构、功能相似的点火器高可靠性评估提供借鉴。

基于内弹道仿真的火药点火器燃喉比优化与试验验证

目的减小火药点火器不同药剂批次下的散差,提高其工作可靠性。方法分析火药点火器不同批次药剂性能与内弹道数据,发现在恒定燃喉比下,药剂性能波动会显著影响其工作可靠性,因此应根据不同批次组合下的药剂性能选取合理的燃喉比。首先,通过标准试验测试火药点火器内装药剂的关键性能参数。然后,通过建立火药点火器内弹道的仿真模型,计算基线燃喉比附近的内弹道参数,输入到基于历史点火冲量数据建立的正态容许限法模型。最后,在预设燃喉比范围内进行发火试验,并利用正态容许限法计算出不同燃喉比对应的点火可靠度。结果共模拟了8种水平的燃喉比试验,计算出对应的可靠度为0.177242~0.999999。根据模型计算出的可靠度及火工品相关标准的要求,确定合理的燃喉比,并增加样本,进一步验证其可靠度。此外,在选定燃喉比附近进行的裕度试验,试验数据均符合预期。结论通过内弹道仿真建模,结合可靠性试验数据分析,为火药点火器优选了燃喉比,工作可靠度达到了0.999908,比改进前的可靠度0.999有了显著提升。