红外制导技术在空空导弹中的应用分析

阐述了红外制导空空导弹的发展情况,重点分析了在每个发展阶段中红外制导空空导弹的特点以及新一代红外制导空空导弹发展的技术特点。在此基础上,分析了红外制导空空导弹发展中面临的关键技术,包括红外焦平面阵列、自动目标识别技术、非制冷红外探测技术。最后,对红外制导空空导弹未来发展趋势进行了展望。

受TNT污染泛红的阳极氧化层环境试验研究

某产品装填炸药过程中,由于保护不当,导致部分产品阳极氧化层受TNT炸药污染出现泛红现象。为了验证已被TNT炸药污染泛红阳极氧化层的环境适应性,特做环境试验验证。按GJB150A-2009对受TNT污染泛红的阳极氧化层试片进行了环境试验,试验结果表明,受TNT污染泛红的阳极氧化层能够承受72h低温贮存(-45℃)、48h高温贮存(+65℃)、3个循环周期温度冲击(低温-45℃,高温+65℃)、10个循环周期湿热及交替进行的24h喷盐雾和24h干燥两种状态共96h试验的考核。

制动蹄压簧有限元分析及工艺改进

利用MSC.Patran和MSC.Nastran有限元分析软件对制动蹄压簧进行结构强度分析,确定其在装配状态下产生塑性变形的原因。通过对制造工艺的分析,调整热处理和冲压弯形的先后顺序,制定新的工艺流程,提高了零件屈服极限,有效地解决了零件塑性变形问题,保证了产品质量。

炸药抗过载性能试验方法

炸药抗过载性能的测试与表征,是侵彻战斗部装药选型的重要依据。基于单自由度受迫振动模型,建立炸药抗过载性能试验测试装置,模拟战斗部侵彻过程中炸药装药所承受的力学环境和变形行为,提出过载条件下炸药的点火判据∫σdσ(σ和σ分别为应力和应力率),形成了炸药抗过载性能表征方法。采用该装置对3种典型的DNAN基不敏感侵彻熔注炸药的抗过载性能进行测试,得到它们的点火阈值分别为1.8 GPa^(2)/ms、2.2 GPa^(2)/ms和3.3 GPa^(2)/ms;采用平头弹侵彻试验方法,对上述3种炸药的抗过载性能进行验证,得到了3种炸药的着靶爆炸反应的临界速度范围分别为444~475 m/s、512~531 m/s和大于570 m/s。研究结果表明,炸药抗过载性能测试和平头弹侵彻试验方法试验的验证结果一致,说明炸药抗过载性能试验方法可作为侵彻战斗部装药选型的科学有效手段。

中国兵器装备集团档案第二协作组(重庆片区)2018年度工作会议在重庆召开

2018年11月8日,中国兵器装备集团档案第二协作组（重庆片区）2018年度工作会议在重庆召开,中国兵器装备集团档案馆专家席静谭,第二协作组17家成员单位档案工作领导及人员共34人参加了会议.会议由第二协作组（重庆片区）组长单位重庆红宇精密工业有限责任公司主办,组长单位副总经理郭斌致欢迎辞.

约束空间内壳装炸药殉爆及防护

为研究壳装炸药在包装箱内的殉爆响应和防护方法,开展了壳装聚黑铝炸药在包装箱内的殉爆试验,通过被发装药残留炸药和壳体破碎情况,判断被发装药的反应情况。建立了壳装炸药箱内殉爆计算模型,采用非线性有限元计算方法,对壳装聚黑铝炸药殉爆试验进行了数值模拟。并对包装箱进行防殉爆设计及试验验证。数值模拟结果表明,在包装箱内装药发生殉爆的主要原因为高速破片的撞击。试验结果显示,在无防护条件下,主发装药箱内2发、下层箱内1发被发装药发生爆轰反应,下层箱内1发被发装药未发生反应;在相邻装药间设置20 mm木隔板,在箱底设置2 mm铝板后,仅有与主发装药相邻的被发装药发生爆燃至爆炸等级的反应,其余3发被发装药未发生反应。说明在箱内设置隔板可有效降低殉爆反应等级。

高品质HATO的制备及其性能分析

为了改善HATO炸药晶体的品质,进一步提高其在火炸药中应用的安全性能,利用平衡法测量了HATO在4种纯溶剂及3种混合溶剂中的溶解度,优选HATO重结晶溶剂体系;采用降温重结晶的方法,通过控制溶剂种类、降温速率、搅拌速率等参数制备得到高品质HATO炸药晶体;同时利用Materials Studio软件对HATO与几种常用黏结剂材料的结合能力进行仿真计算,优选出与HATO结合能力强的材料进行包覆,并对包覆前后HATO的机械感度进行测试。结果表明,HATO在水-甲酸体系中具有较高的溶解度,但水-乙醇混合溶剂体系更有利于HATO的球形化。经降温重结晶得到的HATO晶体密度达到1.87g/cm^(3),5s爆发点为286.12℃,爆速为9550m/s,撞击感度和摩擦感度分别为24%和16%,均优于原料HATO。同时发现含氟材料与HATO的内聚能密度大于非含氟材料,对HATO具有更强的黏附效果,包覆后的HATO无晶体裸露,机械感度显著降低。

长方体密闭结构内爆炸冲击波传播与叠加分析模型

采用镜像爆源构建内爆炸结构壁面反射作用与非线性叠加处理多波耦合效应相结合的方法,建立了长方体密闭结构内爆炸冲击波传播和叠加分析模型。该模型可以用于内爆炸荷载的快速工程计算。算例分析表明,结构壁面点上第一峰值超压、脉冲宽度和比冲量的预测值与试验结果的最大相对误差分别为-10.5%、-19.2%和13.2%,模型预测内爆炸冲击波特征参量与试验结果较为吻合,验证了该分析模型的有效性。

基于Visco-SCRAM模型的侵彻装药点火研究

针对弹体侵彻过程中装药的安全性,基于黏弹性统计裂纹力学(visco-statistical crack mechanics,Visco-SCRAM)模型计算装药整体温升、装药裂纹摩擦生热以及弹体装药与壳体摩擦生热,考察这3种机制对装药温升的贡献以及侵彻装药的点火机制,得到了装药点火对应的弹体侵彻临界初始速度。结果表明:(1)装药与弹体内壁摩擦生热对装药温升有一定贡献,随着弹体初始撞击速度的提高,摩擦生热对温升的贡献逐渐增大;(2)黏性、损伤和绝热体积变化导致的装药整体温升对装药点火的作用有限;(3)裂纹摩擦形成热点是侵彻装药点火的物理机制;(4)采用Visco-SCRAM模型可预测低强度、长脉冲载荷作用下的装药点火响应。

基于爆炸成型弹丸(EFP)的大锥角喇叭罩成型规律

为了进一步拓展适用于爆炸成型弹丸(EFP)的药型罩结构,基于弧锥结合罩结构,提出了一种可形成密实EFP的大锥角喇叭罩。根据药型罩结构特点,分析了大锥角喇叭罩与传统弧锥结合罩和球缺罩在压垮过程中的区别和特点;运用LS-DYNA数值模拟软件,计算得到了大锥角喇叭罩的结构参数(虚拟罩高、喇叭曲率半径、圆弧曲率半径和罩厚)对EFP侵彻体速度、长度、密实度等成型参数的影响规律。结果表明,大锥角喇叭罩罩厚对侵彻体的影响主要体现在头部速度,虚拟罩高和圆弧曲率半径则决定了侵彻体长度及密实度,而喇叭曲率半径则主要影响侵彻体头部的成型状态;与传统弧锥结合罩和球缺罩形成的EFP相比,相同质量的大锥角喇叭罩形成的EFP在头部速度、长度、长径比及密实度等方面均具有一定优势,可将侵彻体密实度提高1~3.5倍,具有应用于EFP战斗部的潜力;其适用于较佳EFP成型时各结构参数的取值范围为:虚拟罩高0.14~0.16倍装药直径,喇叭曲率半径1.5倍装药直径以上,圆弧曲率半径0.4~0.8倍装药直径,罩厚0.04~0.045倍装药直径。

钢筋混凝土结构内爆炸相似模型试验研究

为了研究钢筋混凝土结构在内爆炸作用下的冲击波特征参量和结构毁伤的相似规律,建立了钢筋混凝土结构内爆炸相似理论模型,进行了结构原型和缩比系数分别为0.75和0.5的内爆炸相似性试验,对内爆炸冲击波特征参量和结构毁伤相似性进行了分析。结果表明,不同药量作用下各相似模型在典型位置处的内爆炸超压峰值具有相似的分布规律;药量服从相似准则时,0.75和0.5缩比方案的第一峰超压与原型的最大相对误差分别为10.33%和14.36%,前三波比例脉冲宽度与原型的最大相对误差分别为4.02%和5.25%;各缩比模型的压力时程曲线波形符合良好,证明各缩比模型之间的内爆炸特征参量存在相似规律;相似缩比模型在相同毁伤等级的药量作用下,可以从试验中得到相同的破坏程度和相似的破坏形态。

侵彻过程冲击载荷对装药损伤实验研究

针对高速钻地弹侵彻过程的装药损伤所引起的炸药不安全问题,采用装药缩比弹侵彻试验后回收内装药样品的方法,观测分析某新型炸药装药侵彻后的外观和密度变化,并通过损伤样品的冲击起爆隔板试验,测试其临界隔板厚度变化,进一步研究侵彻过程冲击载荷对装药损伤的影响。试验结果表明,弹体不同位置的装药损伤程度不同,其中弹体头部和尾部装药损伤明显,中部装药损伤相对较轻;且装药损伤程度随侵彻速度增大而增大,冲击起爆感度提高也越趋明显。

串联战斗部前级环形切割器的设计与试验

为验证在现有导弹战斗部前端加装环形聚能装药的可行性,采用数值模拟对环形切割器进行优化设计,通过靶场切割试验对毁伤效果进行初步检验。结果表明,优化设计的环形切割器对厚靶板切割效果显著;环形切割器在30°攻角下对40 mm靶板具有很强的切割效果。该结论为新型串联战斗部的设计提供了参考。

聚能射流侵彻土壤/混凝土复合目标理论研究

为了研究聚能射流对土壤/混凝土复合目标的侵彻效应,分析土壤/混凝土复合目标在聚能射流侵彻下的响应特性,通过考虑聚能射流侵彻下塑性波在靶板中的传播和衰减,以及在土壤/混凝土界面的反射和透射,分析了反射波和透射波作用下射流对土壤和混凝土的侵彻过程,研究土壤/混凝土复合目标界面效应对聚能射流侵彻的影响,建立了聚能射流侵彻土壤/混凝土复合目标的理论模型。对聚能射流侵彻单一混凝土靶和土壤/混凝土复合靶进行对比试验发现,由于反射波和透射波的影响,聚能射流对土壤/混凝土复合靶的侵彻深度反而低于对单一混凝土靶的侵彻深度。在反射波和透射波的作用下射流的侵彻速度下降,导致了对土壤/混凝土复合靶侵彻深度的降低,试验结果与理论分析一致。

聚焦战斗部与普通杀爆战斗部毁伤效能比较

针对高效毁伤空中目标需求,开展聚焦破片战斗部与普通战斗部对导弹目标毁伤效果比较研究。开发了破片式战斗部对空中目标毁伤评估仿真系统,对同样弹目交汇条件下,某导弹受聚焦战斗部与普通杀爆破片战斗部打击下所遭遇破片数及弹体毁伤情况进行了仿真计算;利用模拟实验,比较了聚焦战斗部与普通杀爆战斗部的破片-冲击波联合作用对目标的毁伤效果。聚焦破片式战斗部击中目标的破片数量明显增多,且能形成切割性毁伤;聚焦战斗部破片-冲击波联合作用毁伤效果要强得多。

爆炸冲击波下导弹结构动力分析模型初步研究

针对爆炸冲击波对导弹目标毁伤这一复杂问题进行了合理的简化,研究了冲击波对导弹结构的破坏问题。利用动力学知识,估计了冲击波对导弹目标的机械破坏作用。在综合考虑战斗部装药质量、爆炸点距目标距离、爆炸高度的环境压力、目标几何尺寸以及目标抗冲击载荷能力等基础上,利用自行编制的程序进行了一系列的仿真计算,得出了战斗部在不同时间不同位置和不同装药质量下产生的冲击波对导弹产生的破坏。计算结果基本符合物理规律,说明采用的模型及算法是合理的,能够对目标在爆炸冲击波超压作用下的易损性进行评估,得到的计算结果对实际应用具有参考价值。

环形切割器药型罩方案优化设计

在反舰导弹串联战斗部前级环形切割器的设计中优选药型罩材料。通过数值模拟,对铜、钨、铁三种单质药型罩,以及一定比例的两种铜钨复合药型罩的切割效果进行分析。结果表明,五种药型罩方案均能贯穿100mm靶板。铁药型罩和铜含量较少的复合药型罩在靶板底部形成射流堆积巢,钨药型罩和铜含量较多的复合药型罩贯穿后剩余速度较低,切割时间较长。最终确定以铜作为环形切割器的药型罩材料。该结论有助于新型串联战斗部的优化设计。

结构参数对半预制破片PELE弹丸毁伤性能的影响

为了研究V型槽刻槽角度(θ)、刻槽长度(L)和刻槽深度(H)对半预制破片PELE(HF-PELE)弹丸毁伤性能的影响,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件数值模拟了HF-PELE弹丸侵彻4340均质钢靶过程。在分析V型槽刻槽角度对HF-PELE弹丸毁伤性能影响的基础上,以V型槽θ、L、H为变量,以破片径向速度为目标函数值,应用正交优化获得了HF-PELE弹丸V型槽结构参数的最优组合:θ=40°、L=8 mm、H=3.5 mm,此时,弹丸的破片最大径向速度最高,为161.82 m·s-1。结果表明:在HF-PELE弹丸结构参数中,H对破片的最大径向速度影响最大,θ次之,L最小。

杆条参数对聚焦式杆条战斗部毁伤效能的影响

聚焦式杆条战斗部的杀伤元为杆条,杆条不同的参数对战斗部杀伤效果有一定的影响。利用有限元计算软件ANSYS/LSDYNA对聚焦式杆条战斗部进行了数值模拟,分析了各层杆条数量与杆条错位排布角度对聚焦式杆条战斗部爆炸形成杀伤环的影响。结果表明:当战斗部最大口径为11 cm时,单排12段杆条战斗部毁伤效能较好,杆条绕战斗部轴线错位5°排列时杀伤元可形成一个一定宽度、连续的杀伤环。

黄河冰层的爆炸破冰及作用效应试验

以黄河内蒙古段厚冰冻层为试验对象,开河前期进行了厚冰层的爆破破冰试验。试验采用专门研发的破冰产品,从冰面接触聚能爆炸和冰下水中爆炸两种破冰方式,分析了冰层的破碎机理和爆破振动、水中冲击波压力的变化特征及对周围环境安全的影响。研究成果对破冰产品研制、人工干预开河、江河冰凌灾害治理及环境安全控制等具有理论研究和应用价值。