引信气流谐振压电发电机

引信用气流谐振发电机(射流发电机)基于亥姆霍兹共鸣器,利用弹丸在弹道飞行过程中的气动能发电,其换能器为磁电发电机,由于体积大、重量大,限制了其使用范围.为了改善这种状况,提出了气流谐振压电发电机,以压电薄膜代替其磁电发电机.通过实验室模拟吹风试验证明:该发电机输出功率较大,可满足低功耗引信的使用,且结构简单、体积小、成本低、重量轻,不会产生交变磁场.     

引信用压电式射流发电机的原理与研究

文中对一种新型引信用压电式射流发电机的工作原理进行了分析研究。指出压电片的基频固有频率与谐振腔的固有频率相同时发生谐振现象,可以提高发电机的电能输出,并推导了压电片及谐振腔的固有频率公式,为该发电机的设计提供了理论依据。压电式射流发电机具有可连续供电、响应速度快、体积小、电磁兼容性好等优点,其作为引信用环境能源具有宽阔的使用前景和利用价值。     

气流谐振发电机的计算流体动力学仿真方法

气流谐振发电机作为一种引信电源在国外已经应用于多种型号引信,而在我国现有的实验方法和设备不能满足对气流谐振发电机进一步研究的要求。针对此问题,将计算流体动力学(CFD)方法引入气流谐振发电机分析。该方法与一般计算流体动力学仿真的不同点是:采用结构化网格,假设膜片在气流谐振发电机工作过程中始终是静止的,并对模型进行了简化处理,定义了时间步长。采用此方法对不同入口压力条件下气流谐振发电机的工作状况进行的仿真与理论分析和实验结果相吻合,而且本方法可以对局部和总体的不同时间的流场进行细致描述,这是实验方法不能实现的。     

气动柔性带压电发电机

针对现有电源体积大不能满足子弹药引信要求的问题,提出一种气动柔性带压电发电机。该发电机为带状,用导电胶将PVDF压电薄膜粘接在钛合金基底上,一端固定在子弹上,占用体积极小,在子弹下落时产生的迎面气流激励下振动发电。理论分析与实验表明:该发电机能够满足子弹机电引信电能需求,理论谐振频率与实验测得的谐振频率相近,不同基底发电机产生的开路电压有很大的差别。     

限幅振荡的引信气流谐振压电发电机

针对气流谐振压电发电机在高弹速长时间工作时,由于振幅过大复合压电振子容易破裂的问题,提出了限幅振荡的引信气流谐振压电发电机。该发电机是在复合压电振子的前端设置一个限位环片和金属谐振片,用金属谐振片来击打复合压电振子,限位环片的厚度可以调整复合压电振子的振幅。实验室吹风试验和实弹飞行试验表明,该发电机能够满足弹速1 000m/s的远程火箭弹电子时间引信的应用要求。     

涡轮发电机可调喷管技术研究

通过对国内外引信用涡轮发电机转速控制技术方案的分析,提出利用形状记忆合金新型材料,实现在变化的气流条件下,控制涡轮发电机转速的机构方案--涡轮发电机可调喷管机构.该机构利用变化的气流速度对进气道管壁气动加热温度的改变,利用形状记忆合金双程驱动器的感温特性,实现对进气道出口面积的调整,进而控制流入涡轮发电机的气流动量,实现对涡轮发电机转速的控制.该项研究成果还可应用于火箭发动机喷管的自适应调节,实现发动机推力调整的目的.     

基于引信MEMS射流发电机的流固耦合分析

为了探索弹丸飞行时MEMS射流发电机气道中压电振子在气流作用下的运动情况,对发电机的流场和压电结构部分的流固耦合问题进行了理论分析与数值模拟,采用有限元法,利用ANSYS Workbench和CFX及ANSYS FLOTRAN相结合的算法实现流体分析和结构分析的单向流固耦合计算和双向流固耦合计算,并对两种流固耦合方法进行了分析和比较,最后得出在高速气流驱动下固体结构的变形相对较大,导致流场的边界形貌发生了相对较大的改变,宜采用双向流固耦合的办法进行仿真分析。     

射流发电机机械振动系统的优化设计

作为引信用电源，射流发电机具有快速、连续供电的能力，可用来解决诸如火箭弹电子时间引信的计时基准的问题，特别适用于远程弹。结合工程要求，通过对射流发电机工作机理和结构特点的分析，在计算机上对射流发电机机械振动系统进行了优化设计，取得了令人满意的结果，提高了射流发电机在低速条件下的输出功率。文中论述了有关模型的建立和方法的选择，给出了优化结果和试验数据。     

射流发电机机械振动系统的优化设计

作为引信用电源，射流发电机具有快速、连续供电的能力，可用来解决诸如火箭弹电子时间引信的计时工准的问题，特别适用于远程弹，结合工程要求。通过对射流发电机工作机理和结构特点的分析，在计算机上对射流发电机机械振坜系统进行优化设计，取得了令人满意的结果提高了射流发电机在低速条件下的输出功率。文中论述了有关模型的建立和方法的选择，给出了优化结果和试验数据。     

火箭发动机气压驱动的直线发电机

直线发电机在低过载弹药引信上应用时,存在无法同时满足对引信电路供电和保证引信勤务处理过程中安全性要求的问题。为此,提出了一种利用火箭发动机气压驱动的直线发电机。该发电机安装在战斗部底部,利用火箭发动机的气压作为发电机的驱动力,剪断锁住磁芯部件的剪切片或剪切销,使磁芯部件于电枢绕组间发生相对运动而发电。试验表明:利用火箭发动机气压驱动的直线发电机在低过载火箭弹引信上应用时,既可以满足对引信电路的供电需求,又可以满足引信勤务处理过程中的安全性要求。     

引信振动压电发电机气流致声激励特性研究

为满足引信振动压电发电机的驱动性能要求,解决激励能量关键问题,设计了一个环形喷嘴—共振腔结构的喷注发生器声源。应用计算流体动力学方法,通过仿真模拟解释喷注激发声波致共振腔振动特性;用试验所测的响应电压与仿真获得的共振腔底部声压对比。研究结果表明：共振腔内的声压和轴向质点速度随时间的变化曲线近似于正弦波,相位差为90°,说明了在共振腔内形成了驻波声场;共振腔底部声压幅值和频率较稳定,且幅值较大;压电片的开路响应电压频率与仿真声压频率很接近,从而验证了喷注发生器声源产生纯音的特征。因此,这种根据气流致振原理设计的无活动零件的喷注发生器声源,有利于提高引信振动压电发电机的激励能量。     

旋转式气动发电机作为速度传感器探讨

作为引信电源，利用弹丸飞行产生的气动能来发电的旋转式气动发电机已广泛地应用于各种炮弹引信中，将其作为速度传感器的研究也引起引信同行的关注。通过对旋转式气动发电机的组成、工作机理、运动方程的分析，提出作为弹丸飞行速度的识别信号，发电机的频率信号优于其输出电压信号；并以此结论为基础，推导出了弹速与发电机频率之间的表达式。     

微机电引信发展模式探讨

引信是一个相当复杂的机电系统,ＭＥＭＳ技术对未来引信的发展将带来哪些影响是一个值得认真探讨的问题,针对引信的信息,结构特点,应用ＭＥＭＳ技术,微机电引信的发展可能在三个层次上改变未来引信的面貌;（１）部件级,可制作固态安全系统;（２）产品级,导致固态引信的发展,（３）系统级,实现制导－引信一体化。     

引信MEMS机构结构特点研究

通过对引信MEMS机构与传统引信机构加工工艺和所用材料的比较,分析了由此带来的引信MEMS机构与传统引信机构在结构上的差异,归纳了目前引信MEMS机构形态的特点,在此基础上提出了在进行引信MEMS机构设计时应注意的一些问题,供在进行引信MEMS机构设计时参考。     

引信MEMS安全系统研究

针对微机电系统（MEMS）加工技术的特点，对引信MEMS安全系统的两种结构形式及其特点进行分析，提出在进行MEMS安全系统设计时应注意和需要解决的一些问题。     

小口径榴弹引信微机电安全系统设计与仿真方法

微机电安全系统是实现引信小型化的关键技术之一。阐述了一种基于微机电技术的安全系统构造与作用原理,并选取安全系统的典型机构进行方案设计、仿真和分析,对微机电安全系统的设计流程和设计方法进行初步探索。仿真结果表明,阻尼延迟后坐保险机构可以区分勤务处理和发射时的环境,提高引信的安全性。     

基于软件无线电技术的数字化引信研究

介绍了一种基于软件无线电技术体系结构设计的全数字化引信。在脉冲多普勒数字化引信的基础上,详细设计了可编程脉冲发生器、数字化接收机和数字信号处理机。该数字化引信具有通用性和可扩展性的特点,提高了无线电引信的自适应能力和智能化水平。