一种原位集成冲击片组件的制备及飞片驱动性能

为研究冲击片集成组件制造方法及其性能,采用化学气相沉积法(CVD)在爆炸箔基底上沉积制备了聚氯代对二甲苯(PC)飞片层,并且利用光刻方法原位集成了Su8-2150光刻胶加速膛,获得的加速膛厚度大于300μm且壁面垂直度良好。利用光子多普勒速度(PDV)测量技术获得了该冲击片组件电爆炸驱动飞片的加速历程。对比了常规方法制造的冲击片组件(聚酰亚胺飞片)与相同参数集成冲击片组件的飞片加速历程。结果表明,两组加速历程基本一致。聚酰亚胺飞片与PC飞片在前80 ns内分别达到了最大速度的77%与80%,加速膛出口处飞片速度分别为3970 m·s~(-1)和3906 m·s~(-1),两种冲击片组件驱动性能接近,飞片和加速膛的材料的改变对电爆炸驱动飞片过程未产生明显影响。     

关于起爆炸药的概念

在冲击片雷管中，金属箔在高电压大电流作用下爆炸汽化，在加速膛的共同作用下从箔上覆盖着的塑料薄膜中切割出一小片，该塑料小片在加速膛中被加速到每秒几百以至几千米的速度，尔后撞击相当于一片阿斯匹林药片大小的高密度纯感炸药片，引起爆轰。这种雷管不需用起爆药；而钝感炸药片又相当于一般雷管的输出装药，我们把这种炸药叫做起爆炸药（initiatingexplosive）。这个中文名称最早是我们在1992年第三届全国爆轰学术会议上提出的，是一类新型药剂。与猛炸药最大的不同是，起爆炸药为极小颗粒尺寸的粉体，有高的比表面积。炸药的微粉化…     

轻质梯度复合炮管的制造技术

世界专利W02005106377公布了一种制造轻质耐磨损耐烧蚀炮管的制造技术。这种炮管从内膛到外壁都采用非常规方法制造，该方法将难熔金属合金（如Cr-50％Ta，质量分数）或陶瓷基复合材料（如SiC纤维增强SiC）内衬层与金属基复合材料、Ti合金或其它合适的轻质高强度金属或合金外管结合在一起。从炮管内膛衬里到外层的成分呈梯度变化。该专利还公布了在预制炮管内侧通过沉积难熔金属内衬层从而提高其耐磨损和耐烧蚀性能的工艺。     

多管导弹发射装置的自动双用电连接器

多管导弹发射装置的自动双用电连接器通过插入一个连接器从武器载架（３）、经由单一的共用连接器从火控系统到组合成一体的模块式装置（４）上的多枚导弹发射管（５）的自动互连组件包括：在一侧上有一个第一连接器元件（１１０），而在相对的一侧上，有一个在自由端上装...     

爆炸箔起爆器发火阈值影响因素的数值模拟

为了研究由桥箔、飞片和加速膛所组成的换能组件对爆炸箔起爆器(EFI)发火性能的影响,达到降低发火阈值的目的,利用ANSYS/AUTODYN软件,模拟了桥箔驱动飞片起爆六硝基茋(HNS-Ⅳ)的过程。研究了桥箔厚度对飞片速度的影响,探究了桥区宽度、飞片材料(有机玻璃、陶瓷和聚酰亚胺)、飞片厚度和加速膛长度对EFI发火阈值的影响。结果表明,减小桥区宽度有利于降低爆炸箔起爆器的发火阈值。在输入电压相同的条件下,2μm厚度的桥箔驱动飞片速度最大;爆炸箔起爆器发火电压随着飞片厚度的增加先降低后增大,当厚度为10μm时发火电压最低;相比于0.225 mm、0.250 mm和0.275 mm加速膛,用0.125 mm加速膛时发火电压最低,说明减小加速膛长度有利于降低爆炸箔起爆器的发火阈值;在加速膛孔径确定的情况下,"无限型"加速膛发火电压低于"有限型"加速膛。聚酰亚胺力学性能好、发火电压低、撞击动能小,优于其它两种材料(有机玻璃和陶瓷)。     

爆炸箔特征参数匹配关系研究

基于直列式系统低能、小型化的研究目的,对构成爆炸箔起爆器核心发火组件的桥箔、加速膛二者之间的匹配关系进行了研究.结果表明,桥箔桥区特征面积与加速膛的孔径及厚度之间都存在着一定的最佳配比,确定了0.30mm(L)×0.30mm(W)桥箔匹配0.45mm(D)×0.45mm(H)加速膛的最佳方案,为爆炸箔起爆器工程化应用提...     

弹箭文摘

弹箭文摘空心装药的药形罩组件空心装药有一个封闭式管形外壳，外壳的前端周边用包层把药柱的前凹穴封起来；这样，药柱（２２）的整个长度都由一个金属套管（２５）所包封住，金属套管（２５）在外壳（２０）内轴向调节并由包层（２３）密封着。引信（２６）保持在闭合的...     

引信设计用内弹道和中间弹道特性分析

火炮弹丸内弹道特性和中间弹道特性对于引信设计而言十分重要。为给引信设计和分析提供参考，列出了国产制式火炮弹丸的内弹道性能，在此基础上进行了内弹道特性分析和中间弹道特性分析。结果表明：弹丸膛口压力平均为其最大膛压的1/4，而弹丸最大压力时间平均为弹丸膛内运动时间的2/5，弹丸最大压力点速度平均也为弹丸膛口速度的2/5。弹丸后效期长度可按20～46倍口径估算（平均为33倍口径），也可按（87-150）（ω／M）D估算，平均为119（ω／M）D。但此式不适用于迫击炮和无后坐炮。弹丸后效期长度还与武器膛口装置有关。在不考虑弹丸膛口装置影响的情况下，弹丸后效期时间长度约为0．9～10ms。利用文中给出的经验公式，由膛口速度和身管长度（或口径）即可估算出弹丸膛内运动时间和最大加速度。估算结果可用于引信分析与设计。     

膛炸模式及其机理分析

通过国内外大量膛炸事故的破坏状况和膛炸原因的统计分析,本文将膛炸模式归纳为五种类型：（1）装药设计不当引起火药破碎;（2）冲击载荷引起弹内炸药引爆;（3）引信失灵引起弹内炸药引爆;（4）外界激励引起弹内炸药半爆;（5）炮膛不净引起胀膛或炸膛。在此基础上,对各种膛炸模式的膛炸原因与机理作了详细分析。     

加速膛对激光驱动飞片速度及形貌的影响规律

为揭示加速膛对激光驱动飞片速度及形貌的影响规律,采用光子多普勒测速(PDV)技术、阴影成像技术和显微分析方法研究了厚度20μm单层Al飞片在不同加速膛孔径和长度下的速度和形貌演化历程。结果表明,加速膛孔径与Al飞片被激光烧蚀的孔径大小相当时,即孔径在800μm时飞片可获得3100 m·s^-1的最大速度;加速膛孔径大于800μm时对飞片无法起到有效约束作用,飞片速度有所下降,其中加速膛孔径为1500μm时飞片速度最小,为2700 m·s^-1;加速膛孔径为600μm小于激光烧蚀孔径时,造成周围部分能量的浪费,飞片速度也偏低,为2900 m·s^-1。固定加速膛孔径为1000μm,长度在200~700μm时,飞片速度随加速膛长度增加而明显降低,并且Al飞片在飞出加速膛后均破裂成碎片状并迅速向周围扩散,无法保持完整,飞片碎片总体向外扩散速度随加速膛长度的增加而降低,与PDV获得的飞片速度规律基本一致。     

PETN的直接激光起爆

七十年代初，Yang和Meniehelli已经证明了通过透明窗压缩低密度二次炸药的直接激光照射可能引起爆轰。当将薄金属涂层覆盖在另一侧压装了低密度炸药的窗的一侧时，减少了起爆爆轰的阈值能量要求。我们获得了与Nagayama，lnou和Nakahara近期的工作(2001)以及Renlund，Stanton和Trott(1989)的结果相一致的实验性结果。报道了激光光束直径、PETN密度和比表面积以及钛层厚度对窗的影响的研究。     

带有耦合部件的起爆装置

用来耦合雷管（22a、22b）和一根导爆索（82）的耦合装置（10）构成了一个管壳组件（12），它有一个纵向延伸的孔（18），用以使雷管（22a、22b)从一端放入，而导爆索（82）则从另一端放入。该耦合装置（10）包括一个螺母（14），它有一个孔可以使导爆索（82）穿入，还有一个压紧表面（34），当螺母（14）固定到管壳（12）上时，它可承受由此产生的压力，并且，螺母的小孔应与孔（18）成一直线，此时压紧部分（31）与管壳（12）一直一起，在受到螺母（14）的压紧表面（34）的作用下，共同将导爆索（82）抓住。这样一来，在将导爆索插入并固定后，它与雷管之间就形成了信号传输关系而不再需要特殊的耦合装置，如导爆索上固定的金属箍。管壳还可附带有一个金属箍座（28）与金属箍（16）相匹配，金属箍（16）的大小与形状恰能使导爆索通过并进入管壳孔。金属箍（16）应带有压紧部分装置，它们可以是围绕着孔的一些弹性柄舌（32a、32b）。     

小尺寸爆炸箔与加速膛匹配研究

为研究爆炸箔桥区尺寸与加速膛的匹配关系,对小尺寸爆炸箔与加速膛匹配的雷管进行了发火试验和升降法试验。试验结果表明爆炸箔的桥区尺寸与加速膛内孔径存在一个较佳的匹配,对桥区尺寸0.3mm×0.3mm与Φ0.45mm内径加速膛匹配的雷管进行升降法试验,发现比桥区尺寸0.4mm×0.4mm爆炸箔与Φ0.6mm内径加速膛匹配雷管的50%发火电流降低了近300A,由此说明小尺寸爆炸箔与加速膛内孔径合理匹配的情况下,可以降低冲击片雷管的起爆阈值,为实现引爆系统的小型化提供基础。     

加速膛与复合飞片对集成爆炸箔起爆器性能的影响

采用微机电系统制造技术实现了爆炸箔起爆器的集成制备。利用磁控溅射工艺和化学气相沉积技术制备了0.4 mm(L)×0.4 mm(W)×4.6μm(H)的Cu桥箔、聚氯代对二甲苯(Parylene C)(25μm)/Cu(2μm)复合飞片层;利用紫外光刻技术实现了环氧树脂干膜(SUEX)加速膛的制备,获得了厚度为0.395 mm,直径为0.40,0.56,1.00 mm的三种加速膛,且壁面垂直度均良好。通过光子多普勒速度(PDV)测试系统,研究了发火电压与加速膛尺寸对复合飞片速度的影响。进行了起爆六硝基茋(HNS)炸药的爆轰试验。结果表明,复合飞片的速度随着发火电压的增加逐渐增大;在相同发火条件下,复合飞片的速度随着加速膛直径的减小反而逐渐增加,即在同一发火条件下Ф0.40 mm的加速膛下获得的复合飞片速度最大。起爆HNS炸药的试验结果显示,发火电压随着加速膛直径的减小逐渐降低;相对于Ф1.00 mm的加速膛,Φ0.40 mm的加速膛在0.22μF电容放电条件下,发火电压降低了200 V左右。     

基于非硅微制造工艺的爆炸箔起爆器研究

为了实现爆炸箔起爆器的集成化和批量化制备,研究了爆炸箔起爆器非硅微制造工艺技术。采用磁控溅射和光刻技术制备了桥箔,通过紫外厚胶技术在桥箔上制备了聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶飞片层,并利用SU-8光刻胶集成制造了加速膛,划片后一个衬底上制备了268个爆炸箔起爆器组件,每个组件的体积为0.018 cm³. 集成后的爆炸箔起爆器50%发火感度为2 185 V. 试验了爆炸箔起爆器组件的耐高温性能,结果表明在160 ℃下经历50 h以后,爆炸箔起爆器组件依然可以正常起爆Ⅳ型六硝基菧炸药柱。     

面向对象的图形化程序开发平台VCL库基类的开发

图形化程序开发平台是开发虚拟仪器的关键技术，创建可视化组件库（VCL）又是图形化程序开发平台的核心。文中介绍了用面向对象（OO）设计法在DELPHI5.0中创建可视化组件加基类的开发方法。OO设计法采用了类的概念，类的封装性、继承性和多态性，把数据结构同操作数据的函数组合在一起。类库中各类按一定的层次体系形成层次结构。利用类的多态性实现类对象生成方式和函数操作。Delphi5.0支持对象组件模型（COM），以组件为基础构建应用程序。Delphi5.0将组件定义在VCL库中，用类的继承性对原有组件和属性进行改进，开发新的组件。并以VI对象为例，介绍了VCL基类的创建过程。     

信息窗

身管兵器，又称身管武器，是以火药（也称发射药）为能源，利用在半封闭的管形容器（称为身管）内燃烧的火药所产生的高温高压燃气压力加速弹丸等战斗部，使之在膛口获得要求的初始速度和射向，实现将弹丸准确地发射到预定的目标上的目的。科学技术的发展和战争的需求，不断拓宽身管兵器的内涵和外延。身管兵器已经从一种管状兵器，发展成为集机械、电气、信息、控制等技术于一身的武器系统。身管兵器目前广泛装备于陆、海、空各军兵种。     

加速膛参数对换能元飞片速度的影响

飞片速度是冲击片雷管能否可靠起爆的一个关键因素,为了深入研究加速膛参数对飞片速度的影响,分别通过实验和数值模拟方法对飞片速度的影响因素进行分析。采用磁控溅射技术设计制备了一种膜层厚度为0.5/0.5/2 μm,尺寸为0.15 mm×0.15 mm的TiW/Ni/Au复合薄膜爆炸箔。在激励条件为0.1 μF、1200 V下,选用密度为1.45 g·cm^-3,厚度为25 μm的聚酰亚胺飞片,利用光子多普勒速度测试技术测量了不同加速膛参数的飞片速度。研究结果显示：在相同孔径条件下,当加速膛厚度分别为0.3,0.4,0.5,0.6 mm时,随着加速膛厚度的增加,飞片速度先增后减,在厚度为0.4 mm时达到最高值;在相同厚度条件下,当加速膛孔径分别为0.15,0.23,0.3,0.35,0.45 mm时,飞片速度随孔径增加而降低,其中孔径为0.15 mm时速度最高;此外,在相同孔径和厚度下,飞片经过聚酰亚胺和陶瓷两种材质的加速膛测试得到的速度变化趋势和数值相近,而聚酰亚胺具有较高的强度和韧性,成本更低,因此可替代陶瓷作为加速膛材料。同时采用数值模拟方法重新拟合了适用于TiW/Ni/Au复合薄膜的飞片速度经验公式,验证结果表明,计算结果与实验数据的偏差均在2.5%以内。     

JO-9C小尺寸传爆药驱动飞片影响因素模拟仿真研究

为优化传爆序列中传爆药驱动飞片性能,建立小尺寸传爆药驱动飞片作动的仿真模型,提出了一种获取传爆药爆轰产物JWL状态方程参数的计算方法。设计了典型传爆药JO-9C驱动飞片试验,验证了仿真模型和计算方法的准确性。提出了采用飞片速度和动能共同作为其效能评价的参量,研究装药结构、加速膛直径和飞片厚度等因素对飞片效能的影响规律。结果表明：装药长径比为1.5时可兼顾飞片速度与装药量;加速膛直径应不大于装药直径,可获得良好飞片形貌及较高飞行速度;飞片厚度过薄可能会出现断裂。以5 mm直径JO-9C装药结构为例,最优设计为：装药长径比为1.5,即装药高度为7.5 mm,加速膛直径为5 mm,飞片厚度为0.3 mm,此时飞片速度为1 663 m/s,动能为51.79 J.     

飞片式无起爆药雷管飞片材料与加速膛匹配关系研究

基于一种新型飞片激发装置的无起爆药雷管,通过实验研究了铝、钛、钢和铜4种飞片材料在不同加速膛直径和高度下对雷管爆轰性能的影响。研究结果表明:铝、钛、钢和铜飞片经不同高度加速膛加速后,具有不同的起爆能力;铝和钛飞片的起爆能力相近,钢和铜飞片的起爆能力接近;加速膛过长或过短、第2装药密度过高或过低都不利于雷管爆轰,而飞片直径的变化对飞片起爆能力影响不大。