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。     

环形传爆药柱多点起爆数值模拟及威力测试

为了提高传爆药柱起爆钝感弹药的能力,根据冲击波汇聚技术原理设计了环形传爆药装药结构.配合环形装药的尺寸,根据小尺寸装药爆轰理论设计了4点和8点同步起爆网络.用ANSYS/LY-DYNA软件分析起爆点个数对环形传爆药柱输出波形的影响,并进行了试验验证.结果表明,利用多点同步起爆网络起爆环形传爆药柱能有效提高传爆药柱的输出威力,在保证较小同步时间偏差的情况下,增加起爆点个数有利于提高环形传爆药柱的输出.     

线性成型装药起爆方式的比较

通过实验研究了起爆方式对线性成型装药切割效果的影响.线性成型装药金属罩的压垮是复杂的三维过程;起爆方式不同,药型罩压垮方式和形成射流的方式也不同.端面起爆引发滑移爆轰波的作用;棱上中心点起爆,在起爆点附近呈球面爆轰波作用,更远处可认为是滑移爆轰波的作用.理论分析表明:在相同装药条件下,棱上点起爆比端面起爆的切割深度大;若装药长度足够长,装药在棱上点起爆时的切割长度应大于端面起爆时的切割长度.提出采用棱上多点起爆,切割效果可能会更好.     

三点起爆同步误差对尾翼EFP成型性能的影响

针对三点起爆同步误差对尾翼爆炸成型弹丸(EFP)成型的影响问题,利用LS-DYNA有限元软件,分析了三点起爆同步误差引起的爆轰波不对称碰撞以及药型罩在复合爆轰波作用下的压垮过程,研究了三点起爆同步误差对EFP的尾翼形成及飞行速度的影响。结果表明,三点起爆同步误差造成三叉形高压区和三叉形中心超高压区偏离药型罩中心,使EFP尾翼成型不规则;三点起爆成型装药形成较佳尾翼EFP应满足的最大起爆同步误差为100ns,且尽量使中间起爆点起爆同步误差约为最大同步误差的一半,有利于降低尾翼EFP的水平分速度,提高飞行稳定性。     

冲击片雷管多点同步起爆爆轰波压力的数值模拟和试验

采用有限元程序AUTODYN软件分别进行了冲击片雷管三点、四点、六点、八点同步起爆爆轰波压力值的数值模拟。分析了影响多点同步起爆爆轰波压力的因素。采用锰铜测压方法测试了多点冲击片雷管的同步起爆爆轰波压力。使用高速摄影系统拍摄了四点冲击片雷管的作用过程。结果表明,四点冲击片雷管的爆轰波压力平均值相比三点、六点、八点高。在中心距为4 mm并且装药量均为180 mg时,四个起爆点产生的爆轰波发生相互碰撞,爆轰波叠加形成超压爆轰,并能可靠起爆钝感炸药TATB。在中心距为8 mm并且装药量均为180 mg时,由于中心距较远,爆轰波衰减较快,相邻两点爆轰波发生的碰撞较少,产生的超压值也随之降低。     

聚能装药用多点环形起爆器的设计

设计了一种聚能装药用多点环形起爆器,并运用动力学分析软件LS-DYNA和AUTODYN对其作用过程进行仿真,优化了多点环形起爆器的起爆点数和关键几何尺寸参数.应用高速摄影技术测量了经多点环形起爆器环形起爆后B炸药装药中形成的爆轰波阵面形状,结果表明在圆柱形B炸药装药中形成了理想的喇叭形爆轰波.     

多点起爆网络装药及性能

为了研究多点起爆网络装药对爆轰波输出同步性及起爆能力的影响,以超细奥克托今(HMX)为主体炸药,硝化棉(NC)为粘结剂,(HMX/NC=95∶5)为沟槽传爆药装药,设计了一种3点同步刚性起爆网络,理论分析和测定了起爆网络在不同装药密度下的同步误差,对比试验了沟槽压装装药技术,对传爆药进行了表征,测试了起爆网络相关的爆轰性能,优化了起爆网络装药结构。结果表明,提高起爆网络装药密度能够增加起爆可靠性和降低同步误差,装药密度从1.17 g·cm~(-3)增加到1.47 g·cm~(-3),起爆网络的同步误差从300 ns降低到150 ns。以JH-2压装药柱作为输出端装药,超细HMX/NC传爆药作为沟槽装药,采用沟槽压装装药技术,可以使同步起爆网络的爆轰波输出同步性约为100 ns。     

多点起爆装药结构参数对尾翼EFP成型的影响

采用LS-DYNA建立三组多点起爆爆炸成型弹丸(EFP)装药数值模型进行计算,系统研究了起爆点数量(N)、起爆环直径(DI)、装药长径比(LC/DC)等结构参数对尾翼EFP成型性能的影响规律。研究结果表明:起爆点数量、起爆环直径、装药长径比对尾翼EFP的速度、长径比和翼径比等基本性能均有显著影响;起爆点的数量N与所形成尾翼的数量相同,N=4时翼径比最大,增加起爆环直径和装药长径比是提高EFP速度和长径比最为有效和直接的途径。对不同曲率半径的等壁厚和变壁厚球缺罩对比分析,结果表明采用变壁厚球缺罩更有利于获得形态良好的尾翼EFP,并且N取4、DI取40 mm、LC/DC取0.8为宜。     

环锥形传爆药的多点同步起爆网络的设计

提出了将多点同步起爆网络用于起爆新型传爆药装药结构,以提高传爆药起爆能力的方法;研究了“一入四出”、“一入八出”同步起爆网络的设计方法,并分析了其同步时间表达式及同步时间的影响因素。分析表明：网络的机械加工精度、装药密度的一致性和爆轰波拐角偏差是主要影响因素。     

多点起爆驱动飞片的数值模拟研究

为了给高速大尺寸加载装置设计提供参考,基于流固耦合算法对炸药驱动飞片的过程进行了数值模拟,分析了不同起爆网络和装药高度对飞片平面范围和速度的影响。结果表明：保持装药高度相同,飞片平面范围主要受起爆网络排布的影响,三角形点阵网络作用下的飞片平面范围优于四边形点阵网络;各多点起爆网络作用下飞片的速度无明显区别,但相对于单点起爆均有明显提升,85mm装药高度27点起爆网络作用下飞片速度提升24.6%;保持起爆网络相同,飞片平面范围随装药高度增加而减小,飞片速度随装药高度增加而增加。     

云爆弹靶场试验中的远距离多点延迟起爆系统设计

为了配合云爆弹靶场试验,采用总线通信技术设计了远距离多点延迟起爆系统,进行了起爆器二次起爆延迟时间、多点同步起爆同步性以及起爆器输出能量测试,并在靶场进行了云爆弹两次起爆验证试验.试验结果表明:该起爆系统能够准确传输起爆指令,实现云爆弹两次起爆,并满足延迟时间要求;同时,可以安全可靠地完成二次多点起爆,其多点同步性也满...     

同步起爆网络精密压装装药技术研究

结合同步多点起爆网络的设计方法及其对爆轰波输出同步性的要求,设计了“一入四出”偏心式圆周线同步起爆网络,提出并试验了ー种新的网络装药技术一精密压装装药技术,对其爆轰波输出同步性进行了理论分析,并用探针法测走了其爆轰波输出同步性。研究结果表明：用误差分析的方法分析同步起爆网络的爆轰波输出同步性是可行的;采用精密压装装药技术可以使该同步起爆网络的爆轰波输出同步性小于80ns,与理论计算值相符,能满足EFP战斗部的要求。     

起爆方式对周向MEFP战斗部性能影响的数值仿真

为研究起爆方式对周向多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部毁伤元成型的影响,针对5层周向MEFP战斗部结构,利用Ls-dyna软件数值研究了单点起爆下起爆点高度以及多点起爆下起爆点数量、起爆同步误差对MEFP毁伤元速度和飞散角的影响。结果表明:单点起爆条件下,随着起爆点高度的增加,毁伤元的总散布角度逐渐增大; 当起爆点位于战斗部轴线中心时毁伤元总散布角度达到最大,各层MEFP毁伤元速度差达到最小; 装药端部MEFP成型过程受稀疏波影响较严重,导致装药端部毁伤元速度较低; 采用中轴线多点起爆对端部毁伤元速度提升效果不明显,但能大幅度提升内侧3层MEFP的速度; 对口径大于48 mm的周向MEFP战斗部而言,500 ns以内的起爆同步误差不会对MEFP毁伤元的速度和飞散角产生明显影响,但起爆同步误差的存在使得MEFP成型更加不对称。     

90年代美国火工品技术发展规划及研究进展

介绍了90年代美国国防部、能源部、航天局关于火工品技术的项目及其背景,综述了美国火工品技术的发展趋势及研究进展,提出了激光点火（起爆）、钝感高能起爆技术以及钝感高能火工药剂是今后的发展方向。