引信惯性延期MEMS擒纵机构

针对传统自推式弹药引信惯性延期安全与解除保险机构尺寸大、集成化程度低的问题,提出了引信擒纵机构惯性延期MEMS安全与解除保险机构。该机构基于微机电系统技术,利用擒纵机构实现惯性延期解除保险动作,采用一组弹簧质量系统实现加速度的识别,满足自持复位、抗干扰、范围解除保险及抗过载等基本功能要求。仿真验证结果表明,在10 g加速度下该机构的理论延期时长为122.8 ms,仿真延期时长为169.6 ms,延期解除保险范围为7.7～13.9 g。验证了卡摆转动惯量及驱动力与擒纵机构延期时长的关系与理论相符,摩擦力及轴间隙的影响均可导致擒纵机构失效,对加速度识别功能的四个运动阶段的加速度作用范围均具有较好的分辨率。该机构能够切实解决自推式弹药引信用火工品在微型化过程中遇到的问题。     

磁流变液保险机构延期解除保险时间模型

磁流变液保险机构延期解除保险时间还没有成熟的计算方法,因此通过建立合理的流体动力学模型,提出了磁流变液保险机构延期解除保险时间数学模型。该数学模型反映了弹丸转速、泄流孔孔径和磁流变液粘度,与延期解除保险时间的关系。仿真和试验结果表明:机构流体动力学模型和延期解除保险时间数学模型误差不大于15%,机构可以满足引信炮口安全距离要求,具有一定的推广应用价值。     

电磁驱动的引信MEMS解除保险机构

针对现有引信MEMS安全系统仍依赖后坐和旋转环境解除保险,通用性受限制,提出一种微小型MEMS安全与起爆控制机构,它采用电磁驱动和弹簧回复力控制错位式MEMS保险与解除保险机构的动作,可综合利用通过传感器探测的弹道信息,并借助弹载计算机控制该机构实现引信的解除保险过程.该机构与常规装置相比可以大大减小引信安全与解除保险装置体积,同时该机构具有一定的通用性.     

引信旋转式磁流变液延期解除保险机构研究

提出一种新型引信延期解除保险机构,它利用智能材料磁流变液的开关特性,基于引信液体阻尼机构的工作原理,通过永磁体产生的磁场使磁流变液处于固态保证引信平时安全性,发射后利用后坐环境力使磁场撤离.磁流变液转变为液体开始泄流,控制其泄流速度,可以实现延期解除保险时间的可调节.经仿真与试验验证,延期解除保险时间可以依据弹丸转速,通过改变泄流孔数量、泄流孔径等参数进行调整,又可以通过改变磁场强度使磁流变液粘度变化,从而实现延期解除保险时间的实时调整.磁流变液工作温度范围宽,机构结构简单可靠,经济实用,可以为引信安全系统实现提供新的手段.     

子弹模拟发射器在引信研制生产中的应用

总结了模拟发射器在子弹药引信研制生产中的应用。模拟发射器用于子弹引信综合发火可靠性模拟试验、主发火可靠性模拟试验、自毁发火模拟试验、引信瞬发度模拟试验、子弹动破甲试验、子弹引信安全及待发距离模拟试验、引信大着角发火性试验、子弹药强度试验、后坐保险机构解除保险可靠性模拟试验、离心保险机构解除保险可靠性模拟试验,可以减少实弹射击试验次数和数量,节约研制经费,缩短研制周期,可以代替部分实弹射击试验验证引信设计方案的可行性、设计的准确性和引信生产批的质量情况。     

用于隔离转盘类安全系统的波纹管式电推销器

针对传统电推销器推销方向单一,无法满足引信安全系统保险解除中弧线轨迹推销的问题,提出了用于隔离转盘类安全系统的波纹管式电推销器。该电推销器在电信号的作用下,点燃内部的火药,借助火药燃烧后产生的高压推力推动波纹状壳体伸长。由于褶皱状的波纹管具有可弯曲的特点,根据引信解除保险所需推销轨迹的需要,将其放置于任意方向的槽或孔内,使其既可沿直线轨迹运动,又可沿弧线轨迹运动,最终推动保险销脱离保险位置、转盘对正传爆序列。试验验证表明,该电推销器可满足隔离转盘类安全系统保险解除中所需直线及弧线轨迹的推销,实现引信安全系统保险的解除。     

MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构

针对与弹轴平行放置的MEMS安全系统对传爆序列设计带来不便的问题,提出了可用于垂直于弹轴放置的MEMS安全系统的悬臂卡锁式后坐保险机构。通过理论分析与仿真分析相结合的研究方法验证MEMS悬臂卡锁式后坐保险机构的可行性。仿真结果表明,悬臂卡锁式后坐保险机构可以实现两种加速度环境的区分,保证意外跌落时引信处于安全状态,正常发射时第一道保险可靠解除,且悬臂卡锁式后坐保险机构采用UV-LIGA工艺与基板一体化加工,减小了装配环节,结构简单易于实现。     

小口径引信磁流变脂解除保险机构设计与延时特性

针对现代小口径炮弹引信作用性能要求高与体积小的矛盾,提出一种新型小口径引信延期解除保险机构。该机构利用智能材料磁流变脂在有/无磁场作用下的开关特性,基于黏弹性液体受挤压采用收缩孔泄流的工作原理,实现引信延期解除保险功能。通过流体动力学和磁场分析,推导出反映机构结构尺寸和流体黏度特性等因素的延期时间数学模型。仿真和试验结果表明：局部阻尼系数经修正后可有效降低模型计算误差,最大误差为6.7%;通过匹配不同泄流孔径、弹丸转速和颗粒体积比等参数,可实现机构延期时间可控范围为9~84 ms. 磁流变脂温度工作范围广且颗粒不易发生沉降,解除保险机构简单可靠,在中、小口径引信中具有潜在应用价值。     

小口径弹药引信用滑块作动器

针对小口径弹药引信传统保险机构依靠发射环境解保带来的适用性受限问题,提出了不依靠弹药发射的环境力实现解锁的滑块作动器。该滑块作动器主要利用过盈配合结构保证弹药勤务处理阶段引信的安全状态和弹药发射后引信的可靠解除保险状态,同时可以根据需要增加后座保险锁。数值仿真和样机实验表明,滑块作动器原理可行,能够实现安全与解除保险的功能,为小口径弹药引信的安全保险机构设计提供参考。     

微旋弹引信爬行保险机构设计与分析

基于微旋弹引信双环境力冗余保险的要求,设计了应用爬行力作为第二环境力解除保险的爬行保险机构。通过将爬行机构、延期解除保险机构和滑块隔爆机构三者巧妙的结合,使引信具备了时间窗保险特性和故障保险特性;并对机构进行了安全性和可靠性分析;经试验验证,该设计符合要求。     

双行程后坐-准流体延期保险机构

针对电磁轨道炮引信长时高过载的后坐环境特征以及后坐保险机构为保证膛内安全性所引起的结构尺寸偏大的问题,提出应用于电磁轨道炮引信的双行程后坐-准流体延期保险机构。该机构采用惯性筒式结构,通过卡环的塑性变形抗力识别发射和勤务处理环境,与典型双行程后坐保险机构相比极大地减小了结构尺寸。后坐保险完全解除后才打开准流体的泄流通道,延期保险机构启动,泄流方向与爬行力一致,有利于泄流流畅。仿真计算和实验表明,双行程后坐-准流体保险机构满足解除保险可靠性前提下既能够保证平时的安全性和膛内安全性,又具有延期功能保证炮口安全。     

解除保险即起爆的炮口保险距离测试方法

针对无触发机构引信采用遥测等方法测试引信解除保险距离时,所需的成本大、改装周期相对较长等问题,提出解除保险即起爆的延期解除保险距离测试方法。以隔爆机构解除保险信号作为触发信号,当引信解除保险时,向引信的执行级电路发送控制点火信号,以起爆弹丸;采用统计学和误差分析方法对试验样本的测试数据进行处理,推断出引信的解除保险距离。试验表明:该方法能比较直观地显示引信的炮口保险距离,达到考核引信的目的,并且易实现、成本低。     

微机电锁销的电磁驱动电路

迫弹引信的MEMS安全保险机构没有明显的旋转环境可用,而电发冲推器体积大,不适宜与微型化的MEMS结构配合应用。为此,对于新设计的82 mm迫弹引信安全系统的微机电锁销,提出了电磁驱动的驱动方式,设计了驱动电路。该机构不直接利用惯性力解保,而是应用传感器采集环境信息、主控芯片控制驱动电路带动电磁驱动器吸附锁销磁体,解除保险,并在滑块运动到位后,释放锁销,闭锁滑块。实验验证了其实际驱动能力和抗冲击性能。     

火箭弹引信炮口撞击安全前冲保险机构

为了解决火箭弹引信在主动段内碰障碍物发火的"撞击安全性"问题,在不影响火箭弹引信总体结构设计的条件下,设计了一种炮口撞击安全前冲保险机构.火箭弹引信在主动段内碰障碍物时,该机构中的保险销迅速前冲,进入转子上的空缺,阻止转子在前冲力矩作用下转正而使引信解除保险.仿真计算和靶场试验验证了本设计的正确性和作用可靠性.     

用变质心滑块实现引信延期解除保险功能的研究

提出了应用于引信延期解除保险机构的变质心滑块原理，在合理假设的基础上，建立了变质心滑块质心变化的数学模型，利用MATLAB强大的工程计算和数值计算功能，对变质心滑块进行了结构优化设计和数值仿真研究，论证了利用变质心滑块实现引信延期解除保险功能的可行性。     

变质量滑块延期解除保险机构虚拟离心试验研究

根据受力分析建立了变质量滑块延期解除保险机构仿真模型,运用动力学仿真软件准确研究了变质量滑块机构的运动特性,仿真结果表明：变质量滑块延期解除保险机构工作正常,延期保险距离能够达到预期的战术技术指标。     

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.     

微起爆序列设计及传爆与隔爆性能

为满足引信微小型化发展的需求,基于微机电系统（MEMS）工艺技术设计了由微起爆器、飞片、MEMS安全保险机构等构成的微起爆序列。依照国家军用标准GJB 5309.17—2004(K)火工品试验方法：轴向输出测定铝块凹痕法,对微起爆器装药、安全保险机构传爆空腔等参数不同时内置MEMS安全保险机构起爆序列的传爆性能进行测试,获得微起爆序列理想的设计参数,即微起爆器装药密度为1.67 g/cm³、装药直径为2.0 mm、装药高度为1.5 mm,安全保险机构传爆空腔直径为1.0~2.0 mm、高度为0.65~1.50 mm. 在序列优化设计基础上对微起爆序列隔爆性能及解除保险功能进行测试,发现当滑块厚度≮0.3 mm时序列正常隔爆,发射过载21 000 g、转速6 000 r/min条件下序列正常解除保险。结果表明,利用安全保险机构传爆空腔作为加速膛,采用微起爆器驱动飞片冲击起爆下一级装药的爆轰能量放大方式,实现了序列传爆、隔爆、解除保险功能,有效减少了起爆序列初级装药量和轴向尺寸。     

引信惯性发火机构离心弹道保险技术

针对旋转弹引信外弹道环境力逐渐衰减的基本特征,对引信惯性发火机构传统的弹道保险技术在保险能力、惯性灵敏度、弹道环境力等进行了比对,提出利用离心环境实现引信惯性发火机构弹道保险功能的结构形式,并进行了简要分析与对比。离心弹道保险的能力随外弹道延伸逐渐减弱,与外弹道上的环境力变化规律相近,外弹道全程的保险能力与弹道环境力同步降低,具有近距离安全性好、远距离灵敏度高的技术特征。离心弹道保险技术可以有效抑制弹丸扰动引起惯性体在外弹道上的活动度,提高旋转弹引信的弹道安全性;触及目标时弹体转速骤降,对引信的惯性发火灵敏度有利。     

引信球转子动力学分析

球转子机构是旋转弹药引信典型的保险与解除保险机构之一，除主要用于满足引信隔爆安全性要求外，同时也可兼作延期解除保险。应用欧拉刚体动力学理论，分析了球心、质心及弹丸旋转轴均不重合时的球转子动力学问题，给出了描述球转子在其腔室内转正运动的微分方程组，为引信球转子的工程设计提供了理论支持。