火箭橇多路时序点火控制系统设计

为了解决火箭橇试验中橇体长时间巡航运动的问题,采取了火箭发动机橇载多路时序点火控制的方法,分别从控制方法、系统的远程控制、远程检测、自动断电、硬件电路设计、软件程序设计、系统封装、系统的可靠性验证、系统安装等方面进行论述。该橇载点火控制系统可根据试验时序要求,控制不同的火箭发动机按要求的时序工作,使火箭橇运行速度达到设计的弹道要求。     

固体继电器在火工品点火电路的应用

为提高火工品点火电路抗冲击、振动性能,针对固体继电器固有的输出电容及输出漏电流特性,以及现有点火电路的测试方法造成的影响,对固体继电器在火工品点火电路中的应用进行了分析探讨。以点火电阻的控制为例,通过对点火电路测试方法、固体继电器上电及发火特性分析和测试方法的改进,得到固体继电器可以应用于火工品点火电路的结论;并且,对于有可靠性要求的点火电路,提出采用冗余设计方案,以提高电路接通、关断的可靠性。     

安全可靠的火工品点火电路设计

针对火工品点火电路的高安全性与高可靠性的要求,进行了点火电路的设计研究。以导弹爆炸螺栓为例,分别设计了电源延时供电、点火控制和起爆执行的系统控制电路。应用结果表明：该电路设计能可靠实现爆炸螺栓安全准确的点火控制,可有效防止发生误爆,保障设备、人员安全,可为相关火工品点火控制电路设计提供参考。     

航天器火工品点火电路误触发防护设计

针对航天器火工品点火电路误触发防护设计要求,通过增加电路的噪声抑制、脉冲干扰抑制及上电配置保护功能。提高了电路的抗电磁干扰能力和上电配置过程保护能力。仿真及试验验证表明该设计保证了航天器火工品点火的安全可靠。     

装药对电火工品性能的影响分析

分析了引燃药、点火药、装药密度、药剂粒度对电火工品作用时间,药剂种类对安全电流以及点火药和输出装药对电火工品输出性能的影响,从上述各方面对电火工品装药设计提出建议。     

基于Simulink 的点火电流计算方法

针对电火工品实际工程应用中如何保证其可靠作用的问题,提出一种基于Simulink 仿真软件的点火电流 计算方法。分析电火工品点火原理,综合考虑高温环境下点火电路电缆阻值变化、接插件接触电阻等影响因素,通 过仿真计算复杂点火电路点火电流,并进行试验验证。结果表明：该算法能提高火工品工作可靠性,节省研制成本, 为工程设计领域提供一种可行的方法。     

一种脉冲推冲器结构设计的方法及实验研究

综合应用固体火箭发动机及火工品的原理设计了一种输出冲量为0.2～0.6N·s,作用时间小于2ms的脉冲推冲器,并根据设计结果制作模型进行实验.实验结果表明设计的脉冲推冲器达到指标要求,并通过实验得到了点火药及主装药药量、喷管类型及密封膜片对脉冲推冲器输出性能的影响规律.     

电火工品换能元增效技术研究进展

作为电火工品的核心部件,换能元直接影响着电火工品的安全性和可靠性。电火工品结构微型化、换能信息化、序列集成化的发展趋势对于换能元提出了更高的技术要求。如何实现在低能量刺激下可靠发火,同时提升换能元的点火输出能力,即如何实现电火工品换能元的效能提升成为目前火工品换能器件研究的重要课题之一。为此,本文从换能元基底和电阻材料的优选、发火结构优化设计、自含能一体化增效以及含能薄膜复合增效等角度,综述了近年来电火工品换能元低能发火与输出增效的最新研究进展。在此基础上,讨论了未来开展换能元增效研究的重点：建立换能元材料参数基因库,借助机器学习算法等手段提高换能元发火结构优化设计的效率,针对宽带隙半导体材料等开展新换能体制的基础研究,探索含能金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）、含能钙钛矿等新型含能薄膜材料在换能元上的集成制备。     

某导弹点火装置B-KNO3输出装药设计及试验

为了实现某导弹发动机的稳定点火,对点火装置B—KNO3输出装药的药型和药量进行了设计及试验,确定了点火药量为（2．5±0．1）g,药型为环状,并通过相关试验验证了B-KNO3输出装药的强度及输出性能,验证试验表明B-KN03输出装药满足发动机点火要求。     

混合动力特种车APU控制系统开发

本文设计的辅助动力单元(APU)控制系统采用恒压控制的结构.首先优化了柴油发动机工作区域,之后设计了发动机转速变增益PI控制器和发电机调压器.最终在APU试验台架上的试验结果验证了发动机转速控制器的能够对发动机实际工作点有很好的控制效果,并且APU的功率响应特性和输出电压的稳定性均能满足车载特种用电设备的要求.     

汽油机电控点火系统的研究

为了提高点火系统的能量和点火提前角的调节精度,改善汽油机的性能,本文试验研究了一种以单片机为基础的汽油机电控点火系统,经在JL462Q汽油机上实验,证明可以使汽油机的性能得到改善。本文提出的综合设计点火系统是提高点火系统性能的重要途径。     

多点喷射点燃式天然气发动机电控系统研究

进行了单燃料天然气发动机电控系统开发研究.在经柴油机改进的天然气发动机上设计了高能点火系统、电控单元、传感器和执行器,加装三元催化转换器,实现闭环空燃比控制.电控单元采用MC68HC912系列单片机为核心,设计了开关型电子点火电路和峰值保持型电磁阀驱动电路,实现了点火和天然气的多点顺序喷射控制.通过电路的优化设计,提高电控单元的可靠性和抗干扰能力.台架试验证明了该电控系统的实用性.     

天然气混氢发动机稀燃极限影响因素试验研究

为了研究点火提前角、掺氢比、节气门开度、发动机转速、机油和冷却水温度对天然气混氢发动机稀燃极限的影响,在一台点燃式发动机上开展了台架试验。试验转速1 500～3 000 r/min,节气门开度10%～40%,机油温度75 ℃～95 ℃,冷却水温度65 ℃～85 ℃. 试验用燃料掺氢比0～40%,点火提前角条件为稀燃最佳角。结果表明：过大和过小的点火提前角都使发动机的稀燃极限减小;稀燃极限随燃料中掺氢比增加而显著提高;随节气门开度增加略有上升;随发动机转速增加而减小;随机油温度升高先减小后增大;随冷却水温度升高而略有上升。     

基于恒流输出的指令控制设备的设计与实现

为实现某地面测试设备16 路控制指令的输出,完成对被测设备的自动化驱动控制,基于恒流输出并结合 FPGA 提出一种集成于PXI 机箱的16 路控制指令输出系统的自动化设计。在传统恒压输出的基础上引入LT3082 设 计恒流源输出,通过自检回路及备选输出的设计完成对设备的闭环控制;基于PXI 架构,以FPGA 为主控芯片,可 配置全部16 路控制指令独立输出,结合自检回路实现对设备工作状态的检验、指令输出状态的检查。结果表明,该 设计在恒流输出的基础上能实现定时通断、脉冲输出、系统自检和状态查询等功能。     

带推力高超声速飞行器非连续点火再入轨迹研究

带推力高超声速飞行器非连续点火助推可有效提高再入飞行器灵活性和机动性。为分析点火时刻和助推时长对飞行器再入轨迹的影响，根据发动机开关机状态，改进高斯伪谱法将非连续点火助推再入轨迹进行分段优化处理，实现不同点火时刻和助推时长的再入轨迹优化。发动机关机时，利用高斯伪谱法生成满足多约束条件的最优再入轨迹；发动机点火后，按照给定控制输入，由数值积分计算生成再入轨迹。在分段点处附加约束条件，保证飞行器状态在分段点处连续衔接。选取再入过程中A、B、C、D 4个典型时刻进行发动机一次点火和二次点火，以横向航程最大为目标，设计仿真算例。研究结果表明：改进的高斯伪谱法可有效求解带推力飞行器非连续点火再入轨迹优化；在助推发动机总冲一定时，点火时刻对飞行器再入轨迹影响明显。     

基于单片机控制的姿控发动机电弧点火系统

为解决姿控发动机电弧点火控制系统中存在的难点,设计一套基于STC15W404S单片机为控制核心的姿控发动机电弧点火控制系统.该系统采用74HC4514译码锁存器对单片机I/O口进行扩展,利用单稳态电路对点火开关电路进行定时控制,实现了对多台固体姿控发动机之间的实时同步点火,最后设计了一个看门狗复位,增加了系统的可靠性,达到设计目的,具有一定的实用价值.     

超高射速武器电子点火系统研究与设计

以高性能单片机为控制核心,采取开关量控制的方法,利用单片机产生的定时脉冲,经光电隔离和功率放大,实现了超高射速武器顺序电子点火系统。为提高电子点火系统的安全可靠性,研究了弹丸发射启动条件,在点火控制模块的设计中参考联锁的思路,特别设计了底火状态检测部分,既可控制点火,又可计算底火的作用时间间隔和弹丸的实际发射速率。实验结果表明:设计的电子点火系统工作稳定可靠,达到了预期目标。     

基于并行ARM 的弹载多通道高速测试系统

为了解决弹载环境下多通道数据实时采集存储以及时序准确控制的问题,采用并行ARM 设计,构建弹 载多通道高速测试系统。根据弹丸飞行特性和高速采样要求,采用模块化设计,分别对电源管理、存储控制和高速 存储进行算法设计,通过霍普金森杆和飞行试验验证了系统时序管理和高速采集存储的正确性。试验结果表明：该 测试系统能够在工作时序范围内完成多通道数据的实时采集和存储,满足可靠性和稳定性的要求。     

过量空气系数和点火正时对M100甲醇发动机性能影响研究

将一台4气门汽油机改装为燃用M100甲醇发动机,测量了甲醇发动机的动力性、经济性参数,研究了M100甲醇发动机性能随过量空气系数、点火提前角的变化规律。结果表明：转速为2 500 r/min、 部分负荷工况时,当过量空气系数一定,随点火提前角的增加,甲醇发动机的转矩增大,当量燃料消耗率下降,NO排放升高80%以上;相同工况时,当点火提前角一定,随过量空气系数的减小,发动机转矩增大,HC、CO排放明显增加。与燃用汽油相比,M100甲醇发动机外特性上的最大转矩增加约5.2%;在城市道路常用转速2 000 r/min,甲醇发动机按负荷特性运行,当量燃料消耗率低于原汽油机。     

掺烧LPG气体燃料对柴油机经济性的影响

对发动机工况、充气效率和过量空气系数、柴油喷射系统和LPG掺烧比例等因素对柴油机经济性的影响进行了试验研究 .结果表明 :柴油机掺烧LPG后 ,高、中负荷工况时能耗下降 ,而低负荷工况时能耗增加 ;充气效率和过量空气系数的变化不会影响经济性 ;适当增加喷油提前角和减小喷油器的喷孔直径 ,增大喷油泵柱塞直径 ,有利于改善经济性 .