爆炸逻辑网络电子安全控制系统研究

为了研究适用于爆炸逻辑网络的电子安全系统,采用加速度传感器检测火箭发动机加速度信号,通过CPLD（复杂可编程逻辑装置）和单片机识别发动机点火信号、离轨信号、加速度信号和起爆指令,按照爆炸逻辑网络的解除保险时序及战斗部起爆指令的要求适时地起爆A、B两个起爆源,从而起爆战斗部。按照有关的设计准则研制了电子安全控制系统,并通过试验证实了其安全控制功能符合爆炸逻辑网络要求。     

战斗部轴向双环起爆数值仿真及试验研究

对典型中心管预制破片战斗部在轴向单环起爆与轴向双环起爆两种方式下的毁伤效能进行数值仿真研究,结果表明：相比于单环起爆,战斗部轴向双环起爆可以提高破片初速和调整爆轰波形。据此,设计了“一入两出”的战斗部轴向双环起爆网络,并进行战斗部静爆试验。试验结果与仿真结果相差小于5%,同时验证了该起爆网络的作用可靠性和实用性。     

多点同步起爆网络的设计及试验研究

主装药爆轰波形的控制是影响聚能杆式战斗部（JPC）成型的重要因素,起爆能力和多点起爆同时性对波形控制非常重要。为了形成外形对称、气动性能良好的JPC战斗部,在理论分析的基础上,找到了影响起爆同时性的主要因素,设计了一种“一入六出”的六点同步起爆网络。利用试验检验了起爆装置的起爆能力和各起爆点的同步性。试验结果表明,起爆端可以击穿5mm厚的铅靶,各点起爆偏差在200ns以内,多点起爆装置与成型装药配合可以形成外形完整、长径比较大的聚能杆式战斗部,该装置具有足够的起爆能力和—定的起爆同步性。     

偏心起爆定向战斗部增益试验分析

通过试验将多点同时偏心起爆与中心起爆战斗部结果进行比对,从密度和速度方面对偏心起爆定向战斗部增益进行了分析。结果显示:在研究的径向30°、60°、90°范围内,增益效果均较明显,对质量与体积受约束的战斗部而言,偏心起爆定向战斗部能大幅度提高战斗部的毁伤威力,实现对导弹及飞机类目标的高效毁伤。     

云爆战斗部二次起爆引信抗干扰方法

针对云爆战斗部二次起爆引信静爆试验过程中起爆时间偏差较大的问题,采取提高电路稳压可靠性、增加电缆传输线切断功能及优化电路板布线设计等抗干扰方法,提高了二次起爆引信抗干扰能力,并通过引信系统时序试验、静爆试验验证,结果表明:能够抑制一次起爆所产生的冲击、燃料及爆轰产物叠加产生的复杂场的干扰,解决了时间偏差较大的问题,延时引信时间准确,抗干扰方法有效,提高了起爆引信的作用可靠性.     

偏心起爆定向战斗部威力研究

为研究偏心起爆定向战斗部毁伤威力,推导了偏心起爆点对侧延长线附近有限角度内应用的偏心起爆破片初速公式,并设计钨柱和钨球两种预制破片偏心起爆定向战斗部进行了试验验证。结果表明,所推导公式可用于偏心起爆定向战斗部计算。设计的偏心起爆战斗部的速度增益,钨柱破片为10.9%,钨球破片为19.8%。钨球破片初速、破片球面分布密度、毁伤概率均高于钨柱破片。     

可变形战斗部破片增益研究

通过试验得到可变形战斗部破片飞散分布规律,运用LS-DYNA对可变形战斗部变形和爆轰驱动破片飞散过程进行数值模拟,得到与试验吻合较好的结果;对相同结构口径的偏心起爆战斗部、周向均匀战斗部的爆轰驱动破片飞散过程进行了数值模拟。结果表明,在给定破片飞散角度内可变形战斗部整体性能优于偏心起爆战斗部。     

柔性爆炸网络组网技术研究

在定向战斗部定向起爆系统的柔性同步起爆网络设计中,为了准确传递爆轰信号,将柔性可控爆炸结应用于定向战斗部柔性定向起爆网络的组网技术,对柔性可控爆炸结在弹药定向起爆系统多点同步起爆网络中的组网技术进行了研究,给出了起爆网络输入输出逻辑关系式。     

一种多模式起爆装置研究

设计了一种点、环多模式起爆装置,对其多点环形起爆同步性进行了计算分析,提出了提高其多点环形起爆同步性的技术途径,并对多点起爆同步性、两种起爆模式的独立性及其在产品上的适应性进行了试验。试验结果表明,该多模式起爆装置的8点环形起爆同步性小于0.185μs,两种起爆模式独立性好,与EFP战斗部配合使用可以使战斗部实现不同的毁伤模式。     

影响鱼雷定向战斗部威力的偏心起爆仿真与试验

定向起爆技术可大幅提高鱼雷战斗部的能量利用率,加大对大中型舰船目标的毁伤。基于此,对重型鱼雷定向战斗部缩比样机在3种不同起爆方式下,在相同测点处的冲击波超压进行仿真计算和试验测试,结果表明,战斗部3点偏心起爆方式产生的冲击波超压在一定范围内,在目标方向上较中心起爆方式有所增强,偏心距愈大,冲击波超压增强幅度愈大。因此,3点偏心起爆可作为重型鱼雷定向战斗部优先选择的起爆方式。该文的研究将为优化重型鱼雷战斗部设计提供参考。     

防空导弹自适应起爆延时控制技术研究

根据弹目交会状态进行自适应调整的自适应起爆延时控制技术,可以有效解决防空导弹全空域、复杂交会条件下对目标的毁伤问题。文中通过建立最佳起爆延迟时间模型,以某型防空导弹为例进行蒙特卡洛仿真统计试验,分析了影响自适应起爆延时控制的因素,提出了两种工程可应用的自适应起爆延时控制方案,仿真结果表明,对该型防空导弹,依据弹目相对速度进行自适应起爆延时控制的方案合理可行。     

球形装药水下爆炸近场测量的连续探针法研究

为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今（RDX）炸药进行120 mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速,利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律,并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明：运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比,爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%;模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合,最大误差不超过10%.     

驻定在飞行弹丸上的斜爆轰波数值计算

采用基于自适应非结构网格点的显式有限体积方法，对驻定在飞行弹丸上的斜爆轰现象进行了数值模拟，讨论了驻定斜爆轰反应系统控制方程和数值计算方法。数值计算与实验现象相吻合表明：驻定斜爆轰反应系统控制方程及数值计算处理方法是合理的，为进一步研究超驱爆轰推进技术奠定基础。     

喷管对脉冲爆轰发动机爆轰噪声影响的实验研究

喷管不但可以增加脉冲爆轰发动机推力,而且对脉冲爆轰发动机噪声的形成与传播也具有重要作用。为探索脉冲爆轰发动机爆轰噪声形成机理及控制技术,搭建了脉冲爆轰发动机噪声测试实验系统,在不同位置不同角度对3种不同类型喷管的脉冲爆轰发动机爆轰噪声特性进行了研究。研究结果表明,收敛扩张喷管对于减小脉冲爆轰发动机爆轰噪声幅值作用最为明显,在0°方向3 000 mm处可以达到77.13%的降幅;对于收敛喷管,收敛角度越大指向性越明显,而扩张和收敛扩张喷管的喷管出口面积越大指向性越不明显;喉部直径48 mm的收敛扩张喷管与管口直径280 mm和320 mm的扩张喷管对参考半径影响最为显著,参考半径由1 600 mm减小至800 mm. 研究结果对于爆轰噪声机理研究以及脉冲爆轰发动机工程化应用具有重要参考意义。     

多相爆轰试验管结构设计及试验验证

介绍了自行设计的多相爆轰试验管的结构及其作用原理。试验证实，该试验管不仅能进行两相爆轰试验，而且还可进行三相爆轰试验；以环氧丙烷和环氧丙烷加名粉为燃料在多相爆轰管的试验结果与野外试验结果相近。多相爆轰管试验对野外试验具有指导意义，可减少野外试验次数，并缩短试验周期。     

增强引爆安全系统的原理设计与硬件实现

在异常环境下，武器系统不能被外界异常能量误引爆、不能被蓄意解保、不能因疏忽大意操作而解保，以免造成灾难性的后果。增强引爆安全技术在常规引爆安全技术的基础上，进一步提高武器系统在极端恶劣条件下的引爆安全。典型的增强引爆安全系统包括禁区、能量门、解保密码、强链、弱链等五大设计要素。讨论了武器系统在异常环境下的引爆安全问题，给出了增强引爆安全系统的系统组成和设计原理，并以美国圣地亚国家实验室研制的一种微光机电强链为例，详细介绍了增强引爆安全系统的硬件实现方法。     

限制性模块化传爆装置可靠性试验

采用试验方法对某型战斗部的约束性传爆装置可靠性进行了研究和验证.引信输出装药与传爆装置输入装药的拉距试验表明,临界起爆距离在最大设计间隙的4～5倍之间;传爆装置传爆验证板单元试验和战斗部静爆试验表明,约束性模块化传爆装置能够可靠传爆和起爆主装药.说明传爆装置采用模块化结构设计,提高了其本质可靠性.     

低爆速爆炸焊接乳化炸药的制备与性能

为使乳化炸药的性能满足爆炸焊接用炸药的要求,采用乳胶基质与泡沫塑料和碳酸盐类矿物粉混合制得一种低爆速爆炸焊接乳化炸药。对该炸药的微观结构、流散性和机械感度进行了测试,研究了装药直径对炸药爆速的影响,并进行了不锈钢与钢板爆炸焊接实验。结果表明,该炸药颗粒内部含有空隙,颗粒形状极不规则,流散性好,撞击感度和摩擦感度均为0,当装填密度为0.81 g·cm-3时,炸药的猛度实测值为9.71 mm,当装药直径为16～50 mm时,爆速为1754～2439 m·s-1,基本满足金属板材爆炸焊接的要求。      

DNTF基炸药燃烧转爆轰影响因素实验研究

为了研究二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基混合炸药燃烧到爆轰转变(DDT)过程的有效调控技术,采用同轴电离探针测量技术研究了点火药量、DDT管壁厚约束、成型方式等对DNTF基混合炸药DDT性能的影响,从DDT管破裂状态、DDT过程不同位置处波阵面速度、诱导爆轰距离等变化对实验结果进行了分析。结果表明,DDT管壁厚约束对DNTF基混合炸药DDT的诱导爆轰距离没有明显影响,都在375 mm左右,但壁厚减小会使爆燃阶段持续时间增加,达到爆轰的初始速度减小到5515 m·s~(-1);点火药量增加对DNTF基混合炸药DDT反应剧烈性没有明显影响,但会减小初始燃烧持续时间和诱导爆轰距离;压制成型试样DDT的初始燃烧持续时间、爆燃持续时间及诱导爆轰距离均大于熔铸成型试样,但反应剧烈性没有差别。     

煤油燃料旋转爆轰波起爆与传播特性实验研究

为研究煤油燃料旋转爆轰波的起爆与传播特性,开展气体-液体两相旋转爆轰发动机实验研究。旋转爆轰发动机环形燃烧室内径120 mm、外径153 mm、长240 mm,煤油为燃料、富氧空气为氧化剂,通过氢气/氧气微小型脉冲爆轰发动机进行点火;基于燃烧室内的高频压力,分析气体-液体两相旋转爆轰波的起爆过程、传播特性以及发动机的工作特性。实验结果表明：混合物的反应活性至关重要,当氧化剂中氧含量偏低时,混合物反应活性低,旋转爆轰波将无法起爆,直至氧含量增加到39.2%,才能形成自持传播的爆轰波;爆轰波成功起爆后均以双波对撞模态传播,波速为815~ 920 m/s;在 贫油条件下,爆轰波传播速度随着当量比提高呈增加趋势;当空气质量流量大于822 g/s时, 发动机基本以缓燃形式工作。