航空火箭弹引信擦地炸最小发火落角仿真方法

针对航空火箭弹触发引信擦地炸时瞬发度、触发灵敏度和发火可靠性评估的问题,提出了引信擦地炸最小发火落角仿真方法。该方法运用ANSYS/LS-DYNA软件对引信侧击发火机构擦地炸作用过程进行数值仿真,得到引信击针部件戳击动态特性。仿真与试验结果表明:引信瞬发度和触发灵敏度均随目标厚度增加而增高、随落角增大而增高;碰击2A12铝合金靶(厚度2mm以上)、水曲柳胶合板靶(厚度10mm以上)、红松木板靶(厚度10mm以上)和土壤4种目标时,引信擦地炸最小发火落角为7°,且落速越大、目标越软越厚,最小发火落角越小。

超口径尾翼对弹头引信擦地炸性能的影响

针对火箭弹小落角碰击目标时其超口径尾翼对引信发火性能影响的问题,运用ANSYS/LS-DYNA软件对其碰击目标过程进行数值仿真,得到超口径尾翼对弹头触发引信擦地炸性能影响规律,包括尾翼是否张开、尾翼是否先于弹体碰击到目标、尾翼以不同方位碰击目标等各种工况下引信击针部件戳击运动过程,进而得到引信发火性能。火箭弹超口径尾翼张开后碰击到目标时,尾翼会发生较大的变形,对弹丸落地姿态及引信触发过程有一定影响,会略微降低引信擦地炸性能,且落角越小,影响越大。尾翼先于弹体碰击目标和碰击到目标的尾翼片数量较多时,引信擦地炸性能略有提高。

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。

引信簧片抱球万向惯性触发电开关动态特性

针对传统惯性触发开关所需惯性过载较大、占用轴向空间也较大的问题,对适用于弹道环境过载较小场合、采用接电爪抱球结构的小尺寸万向型机械式惯性电触发开关,通过ANSYS/LS-DYNA软件仿真,优化设计了结构参数。适当选取接电球材料、支撑筒内径尺寸和接电爪尺寸,该开关可以满足在任意方向受180 g冲击过载均可连通,受40 g恒定过载均不会连通的设计要求。适当减小接电爪片厚度、宽度或减少片数,增加接电爪片长度,选取弹性模量小的材料,对金属材料进行表面减摩处理或选择陶瓷接电球减小摩擦,增大接电球直径,都可使开关更易于闭合,反之则有利于安全。