引信是彈藥裝備的關鍵部件,其性能直接關系到彈藥裝備能否安全可靠作用。目前引信試驗主要包括靜態(tài)檢測和靶場試驗,前者由于檢測環(huán)境所限,不能反映引信發(fā)射過程的性能質(zhì)量,后者雖然檢測效果較好,但存在成本高昂、難以回收等制約瓶頸,因此,開展引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬試驗研究成為必然趨勢。對以火炮為代表的依靠后坐力和離心力解除保險的引信而言,現(xiàn)有的發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬試驗主要利用氣體炮及其改進試驗裝置作為試驗環(huán)境,存在可控性和通用性差、難以有效模擬引信所受直線加速慣性力和旋轉(zhuǎn)離心慣性力等不足。本文基于電磁直線驅(qū)動技術,較好地實現(xiàn)了引信發(fā)射所受直線加速慣性力的模擬,并提出了電磁直線驅(qū)動技術和旋轉(zhuǎn)電機技術相結合的直線加速慣性力和旋轉(zhuǎn)離心慣性力雙環(huán)境力模擬方案。本文首先介紹了引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)的工作原理、結構組成和連接方式。通過理論分析和數(shù)值仿真,研究了電磁直線驅(qū)動器中試驗彈所受電磁推力、速度、位移等內(nèi)彈道參數(shù)。同時,對比分析了充電電壓、電容量、試驗彈初始位置等參數(shù)對內(nèi)彈道性能的影響。著眼解決電磁直線驅(qū)動器工作時會對引信電子部件產(chǎn)生電磁干擾的問題,設計了引信電磁屏蔽罩,并利用有限元仿真,分別分析了采用鋁質(zhì)屏蔽罩、鋁質(zhì)和鋼質(zhì)復合材料屏蔽罩對脈沖磁場的屏蔽效果,得出了復合材料屏蔽罩具有更好的屏蔽性能的試驗結論。最后,構建了82mm口徑的引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬試驗平臺,并進行了原理試驗,驗證了系統(tǒng)工作的可行性,為下一步開展工程應用研究奠定了基礎。本文主要研究工作包括:(1)分析了引信在發(fā)射過程中所受環(huán)境力的動態(tài)特性,提出了基于電磁直線驅(qū)動技術的引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬方案。通過建立單級電磁直線驅(qū)動器的有限元仿真模型,分析了在電磁直線驅(qū)動器作用下試驗彈的內(nèi)彈道特性,研究了不同參數(shù)對內(nèi)彈道特性的影響規(guī)律,為開展多級電磁直線驅(qū)動器設計和設備研制奠定了基礎。(2)通過分析電磁直線驅(qū)動器作用下的試驗彈內(nèi)彈道特性,提出了多級電磁直線驅(qū)動器設計方法,構建了兩級電磁直線驅(qū)動器仿真分析模型,對驅(qū)動器結構和電路參數(shù)進行了優(yōu)化分析,通過仿真實現(xiàn)了最大加速度過載大于10000g、過載持續(xù)時間大于1ms的指標,系統(tǒng)性能進一步提高。(3)設計了試驗彈基本結構,分析了電磁直線驅(qū)動器的電磁環(huán)境,開展了引信電磁屏蔽技術研究,通過對比分析不同材料、不同結構屏蔽罩的屏蔽效果,給出了提高引信電磁屏蔽性能的方案,初步解決了試驗過程中脈沖磁場對引信的電磁干擾問題。(4)開發(fā)了引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬試驗平臺,驗證了通過電磁直線驅(qū)動器實現(xiàn)引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬的可行性,通過觸發(fā)控制實現(xiàn)了兩級線圈電磁推力的連續(xù),增加了直線加速度過載的持續(xù)時間。本文通過將電磁直線驅(qū)動技術和旋轉(zhuǎn)電機技術相結合,提出了對引信發(fā)射過程中所受到的直線加速慣性力和旋轉(zhuǎn)離心慣性力的雙環(huán)境力動態(tài)模擬,具有可控性和通用性好、引信回收方便、體積和場地要求小、試驗成本低等優(yōu)點,為引信發(fā)射環(huán)境動態(tài)模擬試驗提供了一種通用平臺,有助于推動引信試驗技術的發(fā)展和進步。系統(tǒng)經(jīng)實用化完善后,可以推廣至全軍相關彈藥化試機構和與彈藥工作相關的軍工廠、研究院所和技術保障大隊等單位,具有良好的軍事應用前景和經(jīng)濟效益。
【學位單位】：北京理工大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TJ430.6
【部分圖文】：

北京理工大學博士學位論文續(xù)時間。為滿足后續(xù)旋轉(zhuǎn)和點火中保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。整個碰撞和旋對其特性進行較為直觀的仿真分法險解除的基本方法，是通過引信一定的轉(zhuǎn)速，從而滿足引信解除承受了足夠后坐力，后坐保險已除離心保險�？趶降孛媪駨椧哦裕仨毦哂媚Σ亮鲃印⒂尚D(zhuǎn)管帶動難。為了解決這個問題，可以通旋轉(zhuǎn)管向試驗彈傳遞轉(zhuǎn)速。

北京理工大學博士學位論文撞擊引信的方法，來檢測引信瞬發(fā)發(fā)火性能。為了防止受離心于彈簧抗力恢復而導致傳火通道關閉，在發(fā)射模擬靶板彈撞擊解除引信保險外，還必須保持引信繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，以引爆最后一級示。為保證引信實現(xiàn)正常瞬發(fā)發(fā)火，必須使引信的位置及模擬靶滿足一定的要求，符合引信瞬發(fā)發(fā)火所需要的環(huán)境條件。

道引爆最后一級火工品。與此同時，在前沖力的作用下，慣性火工在此過程中，引信中的三級火工品至少有兩級會發(fā)火。在引信慣性在前沖力的作用下，慣性火工品被引爆，然后通過慣性傳火通道引，最后引爆延期藥，時間間隔約為 1 毫秒至 5 毫秒，在此過程中，發(fā)火工品也可能被引爆。延期發(fā)火性能檢測通過引信前沖力引爆慣約 10 毫秒到 30 毫秒的時間內(nèi)，通過延期傳火通道引爆最后一級火，瞬發(fā)火工品也可能被引爆。在引信發(fā)火性能檢測時必須綜合考慮況，可以通過聲音信號有效判斷有幾級火工品被引爆，以及各級火差。際的引信發(fā)火性能檢測中，由于易爆點不同，從單個聲音傳感器得確判斷各級火工品被引爆的時間差，只能得到有幾級火工品被引爆3個傳感器組成聲音傳感器陣列對聲音信號進行測量，也可以有效衰減等因素對檢測結果的影響，提高檢測的準確性和精度，如圖
【參考文獻】

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本文編號：2883645