激光起爆与点火系统中光纤连接器

介绍了激光起爆与点火系统中光纤连接器的原理、种类、技术特性及损耗，并对激光起爆与点火系统中光纤连接器的研制动向进行了概括，最后得出一些结论。     

大口径火炮中激光点火技术综述

简要叙述了炸药、烟火剂及火药的激光点火研究概况，激光点火条件下点传火特性研究才手段，大口径火炮中所应用的新型激光点火概念，激光点火的数学模型研究状况等，最后，对激光点火的研究工作提出了展望。     

激光点火技术的发展

介绍了激光点火系统的主要构成及研究进展,对激光点火过程及药剂点火特性的各种数 值模拟方法进行了评述,对激光点火装置的应用进行了展望。     

激光多点点火技术试验研究

介绍了在激光多点点火技术领域所开展的研究工作 .这些工作包括 :激光多点点火系统光纤网络设计、激光感光点火点材料选择和设计、光纤 -金属密封封接技术研究 ;以及在透明点传火试验装置上进行的激光多点点火试验研究 .研究结果充分地说明了激光多点点火技术的可行性和可靠性以及良好的弹道性能 ,可见 ,激光多点点火技术是具有广泛应用前景的高新技术     

火炮中激光多点点火技术试验研究

将激光多点点火技术引入火炮的装药结构中 ,可以取代传统的底部底火点火方式。本文介绍了在激光多点点火技术领域所开展的研究工作。这些工作包括 :激光多点点火系统光纤网络设计、激光感光—点火点材料选择和设计、光纤—金属密封封接技术研究 ;以及在 3 0 mm火炮上进行的激光多点点火试验研究。这些研究结果充分地说明了激光多点点火技术的可行性和可靠性以及良好的弹道性能 ,是一项具有广泛应用前景的技术     

用于空空导弹的激光起爆系统

ＭＣＤ Ｏｎｎｅｌｌ Ｄｏｕｇｌａｓ导弹系统公司已研制出一种用于空空导弹的激光点火系统。激光点火子系统设计所用的激光器模件，驱动电子件，光纤及烟火剂具有可试验的特征。已经制造出几种激光点火子系统，并能用于热电池实验，火箭冲压式喷气发动机总体实验，及作为飞行控制子系统的一部分，并入到火箭发动机飞行实验器总体中。     

激光点火过程的二维数值模拟

分析了激光点火过程的机理，针对激光点火过程的二维“热点”效应建立了二维数学模型，利用有限差分法进行求解，模拟结果反映了激光点火的过程，并模拟了不同参数对点火延迟时间的影响。     

激光点火技术的实验研究好数值仿真

设计了多点均匀点火模拟装置。使用大功率Nd: YAG激光器产生激光，通过光学玻璃窗和光纤把能量传到火药床中点燃火药，并在点火管内实现多点同时点火。把激光单点点火、不同直径光纤多点激光点火实验结果与普通的电点火进行了比较，发现前者能达到抑制膛内异常压力波的作用。建立了激光点火过程的两相流体力学数学物理模型，对激光点火过程进行了数值仿真，其结果与实验有较好的一致性。     

烟火剂的激光二极管点火第一部分：数字模拟

创立了一个在激光光束作用下，反应国体的变热和点火过程的数字模型。采用一种显示模式（explicit scheme)，对瞬态的、二维热方程进行了数字式求解。一个非线性的源项（source term,指Arrhenius方程）使得对这类问题的分析求解变得复杂化。激光束的吸收深度被认为只有几个微米深。研究了吸收深度系数的作用。用这种模型测定了激光能量密度、激光照射时间和热扩散率对点火的效应。这种数字模型已经被用到了对炸药类的激光点火系统的设计当中。证明了用纤维光导输出为0．6W的激光二极管进行点火是最合适不过的。     

激光火工品单光纤光路检测技术

针对目前激光火工品的光路检测问题,在激光火工品与药剂接触的光纤端面蒸镀能透过点火激光而反射检测激光的短波通滤光膜片,利用光路环行器,建立了一种单光纤激光火工品光路检测系统。研究表明,在基本不改变原激光火工品结构的情况下,该单光纤光路检测系统能够实现激光火工品光路连续性检测,光路完整时的检测激光反射电流可以达到200~300μA,高于光路折断时的30μA;检测激光反射电流与点火激光能量传输效率基本成二次函数递增关系,能够反映点火激光能量传输效率的相对大小。     

掺杂光敏物质用于降低火工药剂激光发火阈值研究进展

在激光火工品研究领域,掺杂光敏物质是降低火工药剂发火阈值的核心技术之一。主要围绕近年来激光点火/起爆药剂研究中的光敏物质,包括炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯、近红外吸收染料、金属纳米颗粒,梳理了各自的结构与光学特性之间的构效关系,归纳总结了掺杂光敏物质在火工药剂中用于激光点火研究取得的重要进展,分析了掺杂浓度、掺杂方式对发火性能影响的基本规律。通过对比发火阈值获得了光敏效果的初步排序,即以金纳米棒为首的金属纳米颗粒的光敏效果最佳,炭黑、碳纳米管、碳纳米粉、近红外吸收染料相继次之,并且建议未来需加强激光点火和材料研究领域交叉融合,提高研究系统性、普适性、可比性。     

光纤对激光起爆系统的影响

介绍了激光起爆系统中所使用的光纤 ;通过实验研究了光纤对 CP炸药起爆阈值和 B/ KNO3点火阈值的影响 ;对光纤直径关系与能量阈值的关系进行了实验分析和理论探索     

基于新型半导体激光系统的B/KNO3/PF点火特性

为了研究点火系统的发火性能和点火特性,设计了一种新型可自检半导体激光点火系统和以微米级B/KNO3/酚醛树脂(PF)为装药的激光点火器。采用热重-差示扫描量热技术(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、激光反射率和发射光谱等测试获取了药剂的形貌尺寸、元素分布、热性能、激光吸收效率和药剂粒子激发谱线等性能参数;通过激光点火系统启动点火器发火研究了激光脉宽对B/KNO3/PF药剂发火性能和点火特性的影响。结果显示:较大PF质量比(4.8%)的和较小颗粒(平均粒径6.97μm)的B/KNO3/PF药剂在DSC曲线中起始反应温度降低,放热量增加。点火器点火启动分为一次点火和二次点火两个过程,激光脉宽对点火器的点火特性有显著影响。当激光脉宽为5 ms和10 ms时,点火器能够正常发火,其50%发火能量分别为6.23 mJ和12.54 mJ。通过调节激光的脉宽和能量,获得点火器的一次点火延迟时间为3.50~4.69 ms,二次点火延迟时间为7.23~8.08 ms,火焰持续时间为58~83.5 ms;当激光脉宽为2 ms时,激光点火系统无法激励点火器正常发火。这种特性与半导体脉冲激光能量输出规律相符合。     

具有环境适应性的柴油机最小压缩比设计方法

为保证柴油机在低温与高原环境下能够顺利启动,基于热力学理论与柴油机试验,提出一种具有环境适应性的柴油机最小压缩比设计方法。通过光学测试确定柴油喷雾自燃的临界着火温度,获得临界着火温度关于喷雾背景密度的拟合关系式;通过整机倒拖试验得到柴油机压缩终了状态随转速的变化关系;结合光学诊断和整机倒拖试验,基于热力学理论,建立柴油机最小压缩比与环境温度、海拔高度间的数学关系。试验结果与理论研究表明：随着环境密度的增加,柴油喷雾的临界着火温度先快速下降然后缓慢下降,最后稳定在700 K左右;随转速的增加,压缩冲程缸内漏气量的减少导致缸内压缩终了压力和温度均增加;对于采用进气预热的柴油机,0 m海拔高度下,环境温度从273 K降低到238 K时,柴油机最小压缩比需从13.8增加到18.0;进气温度263 K时,海拔高度从500 m增加到4 400 m,柴油机最小压缩比需从12增加到17;基于光学诊断和热力学分析确定最小压缩比有利于极端条件下柴油机冷起动性能的提升。     

高能推进剂火焰传播过程实验研究

模拟固体火箭发动机内的点火瞬态,必须了解其推进剂固相表面的火焰传播过程及给定初始气/凝相上的火焰传播速度.通过在推进剂表面嵌入热电偶丝的类靶线法及光电探测法,对后向台阶型装药的高能推进剂开展了两次火焰传播实验.结果表明,上游推进剂表面是由火焰连续传播所点燃,下游表面是由上游推进剂燃烧产生的燃气所点燃,台阶底部区域则是最...     

射流干扰实现激光点火光学窗口防污的数值模拟及优化

为解决模块装药激光点火系统中,污染和烧蚀引起光学窗口透光性下降,导致激光点火系统不能正常工作 的问题,提出了用射流干扰的方法实现光学窗口的重复利用,使激光点火系统可靠性得到了提高。内弹道耦合计算分析膛内和扰流空腔之间的两相流动,证明该方法原理可行。建立颗粒轨道模型,对颗粒污染物在空腔内的运动和射流干扰方法的防污染效果进行了数值模拟,对比了不同结构参数对流场结构以及防污效果的影响。结果表明：防污染效果随着扰流空腔尺寸的减小而变差;对中等口径火炮,可通过增加闩体厚度以增加扰流空腔轴向尺寸和加装屏蔽管等方式来增强保护效果;增大扰流孔的角度,增加扰流空腔的轴向尺寸可以增强防护效果。     

随机因素对火药激光点火过程影响的研究

激光点火可以改善密实药床的点传火性能，避免局部点火，但是，在激光点火过程中，药粒直径，激光能量，激光直径，脉冲宽度等参量都是随机变化的，这些随机因素会影响激光多点点火的同时性和一致性。本文主要研究这些随机因素对火药颗粒点火过程的点火一致性和同时性的影响。     

密闭爆发器等离子体点火一致性实验研究

为了研究描述密闭爆发器固体发射药点火燃烧一致性的通用方法,并验证固体发射药等离子体点火的优越性,提出基于平均值和标准差的一致性因子来表征密闭爆发器固体发射药点火燃烧的一致性,进行了固体发射药等离子体点火和常规点火一致性对比实验。通过对比研究主要参数的一致性,分析固体发射药等离子体点火性能。研究表明,该一致性因子可以用于描述和分析密闭爆发器固体发射药点火燃烧一致性。固体发射药等离子体点火的点火延迟和最大膛压的一致性都好于常规点火,验证了固体发射药等离子体点火的优越性。