爆炸箔起爆器的结构设计与性能研究

爆炸箔起爆器的结构设计与性能研究

爆炸箔起爆系统作为一种钝感起爆装置,现已被应用于各种战略战术武器之中。目前其正在向着集成化、小型化方向发展。其研究也受到各国重视。本文在脉冲功率源和冲击片雷管两方面对爆炸箔起爆系统展开了研究,旨在提高系统能量利用率,降低冲击片雷管起爆阈值。

论文的主要研究内容如下：通过对主要原器件的选择,然后采用经典的单管自激逆变电路,配合反馈控制电路、整流电路等设计了试验用电压可调型的脉冲起爆电源样机。由所制样机组成的起爆回路,电感值维持在65 nH,电阻随着充电电压升高而减小,输出效率在1.8 kV时最高,并且该样机可以成功起爆HNS-IV,能够满足后续实验要求。采用磁控溅射技术在陶瓷基片上制备了Cu膜及

Cu/Al/Ni与Al/Ni/Cu复合膜。在金属膜图形化过程中利用的是脉冲激光微加工技术,避免了传统光刻掩膜技术的繁琐工序,经过探索实验,确定合理激光加工参数及工艺流程,成功制作了方形、环形及三桥并联型的爆炸桥箔。

对制备的桥箔进行了电爆实验及起爆HNS-IV实验,发现环形桥箔在低电压范围内(≤1600V)电爆性能最优,但是起爆HNS-IV能力不及方形桥箔。在

Cu/Al/Ni复合膜中,Al/Ni层的加入提高了桥箔输出能力,并且显著降低了冲击片雷管的起爆电压阈值,其最小起爆能量为0.2J。借助LS-DYNA有限元软件,对聚酰亚胺飞片以不同厚度、直径及着靶姿态冲击起爆HNS-IV的过程进行了仿真模拟。获得了在不同状态下的飞片对冲击起爆HNS-IV速度阈值的影响。