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MEMS气流谐振压电发电机

针对目前引信用气流谐振发电机结构复杂、体积大等缺点,结合压电式射流发电机原理和MEMS技术工艺,提出了一种MEMS气流谐振压电式发电机.通过流场和流固耦合分析及压电仿真等对发电机的性能进行的验证表明:MEMS压电式射流发电机可满足低功耗引信使用,且具有结构简单、体积小、能量密度高等特点.     

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。     

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。     

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。     

一种新型深水炸弹引信解除保险机构设计

为了适应深水炸弹引信在深水中能够安全可靠的接触保险,设计了一种新型的多重引信保险机构,该机构具有投弹保险、限位保险和辅助保险的多重功能,发射保险利用投弹重力环境剪断剪切销解除投弹保险;限位保险利用水压力来实现水压机构的错位移动解除保险;辅助保险确保了引信在未正常工作的情况下的安全处理.通过试验验证了多重保险的可靠性,结果表明:该机构对于深弹引信的安全性和可靠性是可行的.     

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。     

迫弹速度特性与涡轮发电机输出

涡轮发电机在迫击炮弹引信中广泛应用.迫击炮弹弹速随时间先降低,过弹道峰后又逐渐升高,速度一时间曲线对称性相当好.迫弹涡轮发电机的输出与之正好相反,经启动延迟后,电压或频率变化规律与速度变化对应性相当好.据此,可以用涡轮发电机作为速度传感器,控制降弧段解除保险和延迟接电.同时还提出了速度比较式空炸引信的概念.     

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。     

复合压电振子非轴对称优化

对悬臂梁式压电振子在外界激励下的电压输出进行了计算和分析。在分析了复合压电振子尺寸对输出电压影响的基础上,建立了悬臂梁结构的基本复合压电振子和非轴对称优化的复合压电振子模型。在体积与外界激励一定的情况下利用ANSYS软件进行了仿真分析。通过仿真分析可知优化后的复合压电振子输出电压较优化前提高了17.95%,同时其固有频率较优化前也有所降低。由此表明,经适当的非轴对称优化的压电振子对于再提高能量的转换效率具有一定的可行性和有效性。     

以色列雷雪夫公司的引信序列

以色列雷雪夫防御技术公司(Reshef Defence Technologies),为正在使用的弹头、迫击炮、大炮炮弹和深水炸弹开发出一个新序列引信。 Lamlde M760,适合于61、81、82和120mm,全部迫击炮使用的一种电子定时引信,不考虑装药量和终速。按发射方式,它可以用于烟幕弹、照明弹和运载弹;按起爆方式它可以用于高效(HE)弹和防水(WP)弹。这种引信由风力发电机提供能源。风力     

双振子三腔体压电泵的结构设计与机理

从提高压电振子的工作效率出发,结合多腔体压电微泵和有阀无阀压电微泵的优点,采用薄膜被动阀片与“V”形流道相结合的阀片布置方式,设计了一种结构新颖的双振子三腔体压电微泵。保证了微泵结构的紧凑性,同时提高了压电振子的工作效率。分析了该压电微泵的结构特点和工作机理,从理论上计算了该压电微泵的理论输出特性。     

空气阻滞温度对电容近炸引信的影响

电容近炸引信在130mm加农炮上全装药试验时发生炸高偏低、瞎火、早炸等现象.理论分析说明:由于弹速高,空气阻力使引信头部产生超过400℃的阻滞温度,加上气流冲刷和离心力,造成的外贴电极开胶和焊点熔化等结构破坏.在实验室模拟破坏结果,上述不正常现象可再现.在采取电极内置等措施之后,问题得以解决.     

以色列M25式电子双用途引信

以色列M25式电子双用途引信是继美国M734式多用途引信之后第二个采用空气驱动交流发电机作电源的迫弹引信。空气驱动交流发电机是在美颁布的军事标准(MIL-STD-1316A)要求所有弹药都要具有双重保险特性,并排除在迫弹上用拉销(出膛销)作第二保险特性的设计方案(第一保险特性是发射时的惯性加速度)后应用于引信上的。 M25式引信是由以色列Telkoor公司和Soltam公司共同研制的,目前正在以色列陆军服役。该引信适用于Soltam的81、120或160毫米迫弹,还适用于口螺为2英寸、具有标准引信室的其他迫弹。     

基于涡轮发电机的迫弹发射参数辨识

针对现有引信定高测距方法在城市、山区等作战环境中应用及弹药发射参数辨识方法的不足,提出基于涡轮发电机的迫击炮弹发射参数辨识定高方法。迫弹发射参数辨识运用引信上已有涡轮发电机作为速度传感器,运用少量极具辨识价值的速度信息开展辨识,涵盖涡轮发电机停转与不停转两种情况。试验表明:基于涡轮发电机的迫弹发射参数辨识方案可行,算法计算量小,易于工程实现,对开展引信弹道辨识定高具有基础性作用。     

模拟发射环境下的引信瞬态响应方法

针对低过载、高价值引信研发成本高,以及双环境力约束方法存在不足的情况,提出了模拟发射环境下的引信瞬态响应方法。该方法采用炮射试验弹模拟引信内弹道环境,建模并分析引信在试验弹中的瞬态动力学特征、模态与谐波响应。试验验证结果表明,该试验弹模型代替目标弹进行仿真分析具有可行性,对引信发射环境试验的测试体系建立具有参考意义。     

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。     

微电源发展及其在引信中的应用展望

针对引信微小型化的发展,提出了微电源应用于引信需要解决的几个问题,主要综述了国内外微涡轮发电机、微太阳能电池、微压电电源、微锌镍电池、微燃料电池、微锂电池、微温差电池的基本原理和发展现状,分析了不同微电源作为引信电源应用的可能性,认为微涡轮发电机、微压电电源、微燃料电池作为引信微电源具有较好的应用前景。     

引信试验用模拟火箭弹

为了解决火箭弹试验成本高的问题,并加快研制进度和改善试验观测条件,研制了模拟试验火箭弹.以小型专用火箭弹模拟火箭弹的弹道参数,用来考核引信.该弹可以相当满意地模拟火箭弹的加速度、推进时间、主动段末速、转速等主要参数,非常适合火箭弹触发引信研制中的靶场射击试验和生产交验,具有对试验场地要求低、试验简便、安全性高、成本低、有利于缩短引信研制周期等优点.     

深弹新型复合引信分析及可行性研究

对深弹环境信息进行分析 ,在此基础上对深弹引信的发火控制系统的设计提出了两种深弹新型复合引信的设想 ,并分析了其可行性 .对深弹新型复合引信的反潜效能进行了仿真 ,得出它们的反潜效能 ,并与现有某深弹引信的反潜效能进行了比较 .