美国微机电系统的最新研究成果及其应用(下)

在引信及环境传感系统中的应用在引信设计中,实现多功能和减小体积一直存在着尖锐的矛盾,而微机电系统技术的发展为缓解这种矛盾带来了机遇。美国武器研究发展工程中心正在开发和鉴定新颖的有高纵横比的微机电组件,它可以用来制造引信的保险装置,目前准备用于理想单兵战斗武器系统中的20毫米弹药上;还在开展保险装置的芯片与微能量起爆器集成的研究工作。     

一种机电伺服机构数字化设计集成优化技术及应用

以航天机电伺服机构为应用对象,给出机电伺服机构集成优化系统的开发背景,提出涵盖机电伺服机构总体、结构、控制3个专业的集成优化系统开发方案;研究基于流程集成及设计优化环境(ModelCenter)的机电伺服机构设计常用数字样机软件(包括Pro/E,ANSYS,ADAMS,AMESim)的包装技术;针对某机电伺服机构总体参数设计问题,提出两种优化方案,并对优化结果进行对比,给出机电伺服机构集成优化系统的关键技术及应用情况.     

微机电灵巧起爆器研究

介绍了微机电起爆器的构成原理,分析了国内外研究现状,总结了微机电起爆器研究涉及的关键技术。结果表明,微机电灵巧雷管通过微机电技术、微纳米含能材料、微结构爆轰学的技术集成,实现了火工品部件微型化、结构集成化、功能灵巧化,易于形成通用的标准化起爆模块。     

微起爆系统用MEMS安全保险装置研究现状与展望

火工品是武器系统的首发元件,火工品的安全性和可靠性直接影响着武器系统的安全性和可靠性。为了满足弹药微型化、集成化的发展要求,需要将引信与火工品进一步融合,形成具有高安全性、高可靠性、多功能一体化集成特点的微起爆系统,微机电系统(Micro?Electro?Mechanical System,MEMS)安全与解除保险装置是其中的关键技术之一。总结了近年来微小型引信与微起爆系统中MEMS安全与解除保险装置的发展概况,从装置材料、装置尺寸、驱动原理、驱动条件、输出效能、应用平台等多个方面进行对比分析,并结合火工品起爆系统结构、尺寸情况,提出“内置MEMS安保装置的微起爆系统”的作用原理。这种具有内置安全保险装置的MEMS火工品符合下一代火工品的发展要求,也是火工品未来的主要发展方向之一。     

微机电系统技术及其在陀螺上的应用

综述了微机电系统的特征及其应用前景。介绍了微机电系统陀螺的结构、原理及其在武器系统中的应用和研究开发动向。     

硅基微雷管的原位装药及性能研究

微机电安全保险机构芯片化集成技术的发展,对基于微机电制造工艺的硅基微雷管提出了需求,雷管装药尺寸的减小要求含能材料感度高、起爆威力大。为解决微小尺寸敏感药剂装填的技术难题,文中采用原位生成多孔叠氮化铜的方法,对硅基微雷管进行装药研究。依据GJB/Z 377A-1994 感度试验用兰利法测试硅基微雷管的发火感度,使用电流环测试硅基微雷管发火实际利用的能量,同时对输出威力进行定性测试。测试结果表明：发火电路用充电电容为33 μF时,硅基微雷管的平均发火电压为7.89 V,输出威力可以起爆六硝基杂异伍兹烷(CL-20)装药。     

微型固定翼飞行器的最新发展动态研究

微型飞行器（MAV）是一种融入微机电系统（MEMS）等多种先进技术的微尺寸、微质量的飞行器，分为固定翼、旋翼和扑翼，其中固定翼最为成熟。研究了国内外固定翼微型飞行器的最新成果，指出了三项技术难点：低雷诺数空气动力学问题、微型的能源与动力装置问题、飞行控制与导航系统的问题，并给出了解决途径。分析了固定翼飞行器未来的四个发展趋势：柔性机翼和主动变形机翼，多功能和多样性翼身结构，MEMS系统集成和微控制，多学科优化设计。     

微机电系统(MEMS)技术及在引信中的应用

对微机电系统技术的现状及其发展进行了介绍，并探讨了微机电系统技术在引信中的应用。     

新材料新加工技术的开发

尖端技术时代的主要支柱是新型原材料的开发。目前世界各国研制新型材料的动向如下。 1.超导材料(钛—铌合金等) 这种材料在超低温条件下电阻接近零,在常温下比普通金属的电阻高。可应用于运输、机电、情报传送系统等。 2.非晶体材料将金属从熔融状态以十万度C/秒以上的速度超速冷却,使其来不     

微机电系统——机电制造技术革命的产物

介绍美、日等国家竞争发展微机电系统的态势;指出微机电系统出现的历史意义及其优势;列举美国工业界和大学在该技术领域的科研活动;展望军民领域的应用前景。     

微小型起爆序列初步设计与性能研究

为适应引信微小型化发展的需求,采用基于微机电系统工艺技术,开展微小型起爆序列的设计及性能测试研究。起爆序列初步集成了引信安全与解除保险及发火功能,体积为3 cm³; 该结构包括底层、中间层和顶层,其中底层包括隔断单元和传爆药装药,中间层由微雷管和硅基烟火微驱动器构成,顶层为信息控制电路。测试结果表明,微小型起爆序列实现了解除保险、安全隔爆与可靠传爆的功能,平均输出爆轰压力为10.85 GPa.     

微机电系统(MEMS)技术及在引信中的应用

对微机电系统技术的现状及其发展进行了介绍，并探讨了微机电系统技术在引信中的应用     

微机电系统(MEMS)及其在弹药中的应用

对微机电系统技术的概念及发展状况进行了介绍,并探讨了微机电系统技术在军事中极具发展潜力的应用,即 MEMS 在弹药制导与引信中的应用。     

基于Web Service的机电引信协同设计系统的开发

集成了专家系统和CAD软件的机电引信协同设计系统加快了引信产品的研发过程.阐述了机电引信协同设计系统的功能模块,提出了其系统结构,并论述了系统实现中应用的关键技术.     

更小、更轻、更廉价的微机电系统

今后几年 ,微机电系统 (ＭＥＭＳ)在军事设备领域将变得和今天的微处理机一样普通。ＭＥＭＳ是用传统数据处理与控制系统集成最新型的敏感与传动功能的微小尺寸装置。ＭＥＭＳ通常由硅制成 ,多采用由微电子工业开发的部件的装配与封装技术。它之所以具有自己的特点 ,即将机械或结构部件(如带有电子装置的加速度计和微透镜 )和一些电子装置 (如微处理器和射频发射机 )集成在一起 ,也包括流体、光学、电磁和电稳定系统。正如在微电子和通讯领域国防工业能推动商业开发一样 ,民用市场也将从ＭＥＭＳ的应用中获益。对新技术持保守态度的自动化工…     

霍尼韦尔HG1930微机电惯性测量单元技术特点及应用

霍尼韦尔公司的HG1930是目前为止最为成功的微机电(MEMS)惯性测量单元(IMU)产品,已经在多种制导炮弹投入实际应用并取得了良好的应用效果。综合相关资料对其系统性能、结构形式、传感器、电路及软件架构等技术特点进行了分析,并介绍了其主要应用。     

基于MEMS技术的捷联惯导系统现状

介绍了微机电(MEMS)技术的发展现状,对由MEMS传感器组成的惯性测量单元(IMU)及其构型特点做了概括,并对捷联惯性导航系统(SINS)在实际生活中的应用做了总结。最后,分析了MEMS技术与SINS的不足,并对发展方向做了进一步展望。     

微机电系统微弹簧优化设计方法

针对现有微机电系统(MEMS )微弹簧研究中侧重于弹性系数的分析,微弹簧优化设计研究则不足的情况,提出了微机电系统微弹簧优化设计方法。该方法根据 MEMS工艺易于平面图形加工的优势,采用 Matlab软件的fgoalattain函数对“L”型微弹簧的线宽进行优化设计,以降低“L”型微弹簧的最大应力。仿真验证表明：在保证微弹簧相同尺寸和弹性系数的前提下,最大应力减少了20%,为后续MEMS微弹簧的结构设计提供了参考。     

基于飞片冲击起爆原理的微起爆序列技术研究进展

弹药信息化、智能化、小型化发展,对火工品提出了换能信息化、结构微型化、序列集成化的要求,微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）火工品技术孕育而生。近年来,随着微小型无人平台技术的发展,形成了新型微毁伤形式,对微起爆序列这一系统级MEMS火工品的应用提出了迫切的需求。本文侧重于微起爆序列的应用及要求,在微换能元设计及能量控制、微起爆能量控制及器件化、微传爆能量传递与隔爆控制、微起爆序列设计与集成及序列可靠性评估5个方面,对基于飞片冲击起爆原理的微起爆序列研究进展进行了总结。在此基础上,讨论了微起爆序列进一步发展的建议：深化微起爆传爆机理的基础研究;推进数字化工程,提升正向设计能力;加强大批量生产能力;加强微起爆序列样机的应用验证,提升技术成熟度。通过对微起爆序列技术现状的分析和未来发展的建议,以期为同行继续深入系统地开展微起爆序列技术研究、推动其应用进程提供有益参考。     

超微型电动机在微小型侦察设备中的应用研究

微机电系统（MEMS）是目前国际上正在发展的新兴学科，超微型电动机是微机电系统中的关键器件，对其实用化技术的研究具有非常重要的意义。文中介绍了其在微小型侦察设备中应用的关键技术。利用AT89C51单片机实现将细分驱动控制技术应用于实时跟踪系统中的直注以于刷电机控制，提高了控制精度，对控制系统的硬件和软件进行了详细分析，研制的系统达到预期的目标。