引信设计与应用-总结
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填空题:
1.引信的定义:引信是利用环境信息(如发射条件),目标信息(如散射特点)或按照事先设定的条件(如时间,指令等),在保证弹药平时和发射时安全的前提下,对弹药实施起爆控制,点火控制及姿态控制的装置。
2. 现代引信的主要功能有:
(1)安全控制:保证引信在预定起爆时间之前不起作用,保证弹药在储存、运输、处理和发射中安全;
(2)起爆控制:在相对目标最有利位置或时机完全地引爆或引燃战斗部装药;
(3)命中点控制:修正无控弹药的飞行弹道或水下弹道,提高对目标的命中概率和毁伤概率;
(4)发动机点火控制:控制带有两级发动机导弹的第二级发动机的点火,或控制火箭上浮水雷发动机点火。
3. 引信的组成:发火控制系统、安全系统、能源装置、爆炸序列。
4.引信的作用过程:引信的作用过程是指引信从发射开始到引爆战斗部主装药的全过程。保险(目标信息或预定信息)、解除保险过程、发火控制过程、引爆过程。
5.引信获取目标方式:触感方式、近感方式、接受指令方式。
6.对引信的基本要求有:安全性、可靠性、使用性、引战配合性、环境适应性、抗干扰性、标准化经济性、长期储存稳定性。
7.引信设计一般程序包括:引信总体论证、引信方案设计、引信工程研制、引信设计定型、引信生产定型。
8.引信安全性设计的一般要求:勤务处理安全性、装填安全性、发射安全性(膛内安全性,炮口安全性)。
计算题:
1.有一离心保险机构,其离心销质量0.32g,起始偏心距r0=8,今用于K1=1000,K2=50001炮系统,求该离心销所受的最大后坐力和最大离心力。
解:因为0.32g r0=8 K1=8000 K2=50001
∴该离心销所受的最大后坐力为:18000*0.32*10-3*9.8=25.088N
最大离心力为20=5000*0.35*10-3*9.8*0.8=12.544N
2. 有一膛内针刺发火机构,已知弹簧预压变形量λ0=
3.79
4.81,截击行程l1=2.491,截击抗力1=2225N,惯性体换算质量m1=1.25g取β=0.5,试求安全落高H?
解:惯性体系统的储能表达式0.5*(3)v02(1+β)2 v0=(2)0.5
∴(3)(1+β)2
弹簧被压缩后表达式:(1)2
∴m2(1+β)2≤0.5(1)l
若取H≤(1)2m1g(1+β)2
则H≤1l(2λ0)/2(λ0)m1g(1+β)2 12m1g(1+β)2×(2λ0)/(λ0)
对于(2λ0)/(λ0)=2.491+2×3.79/(2.491+3.79)=10.071/6.281=1.603
当λ0=4.81 (2λ0)/(λ0)=1+λ0/(λ0)=1+4.81/(2.491+4.81)=1+4.81/7.301=1.66
H≤[12m1g(1+β)2×(2λ0)/2(λ0)](22×2.491)×1.63/(2×1.25g×10-3×10×(1+0.5)2)=15621.562m
3. 有一双行程保险机构,一直惯性筒质量m1=1.27g,上钢球质量m2=0.1g,解除保险行程l1=8,弹簧预压型变量λ0=4,上钢球脱落时弹簧抗力1=12.33N,令用于85榴弹上。取β=0.55,问安全落高H;此机构用于多大K1值的火炮系统?
解:(1)1(λ01)=12.33N,λ0=4,l1=8,
∴0*λ0=4.11N,
∴H≤(10)l1/2m1g(1+β2)=2.2m。
另一种H≤(10)l1/2m1g(1+β)2=4.1(2)12≤2/3*1g
∴K1≥312/2m11486,此机构可用于K1=1486的火炮系统。
简答题:
1.火炮弹丸引信作用全过程:勤务处理、装填、膛内、炮口、空中飞行、碰击目标。
2.后坐力的计算公式:
:引信零件的质量;:载体轴向运动加速度;:弹丸的质量;:弹丸的直径;p:弹后膛内火药气体平均压力,即膛压;ϕ:虚拟系数。
3.离心力的计算公式:
r:引信零件质心距转轴的偏心距;w:载体旋转角速度;:弹丸速度;η:火炮膛线缠度。
4.最大后坐过载系数K1:又称为直线解除保险系数,其意义为发射时单位重力的引信零件
所受的最大后坐力,也表示发射时弹丸最大直线加速度与重力加速度之比。
5.最大离心过载系数K2:又称为离心解除保险系数,其意义是:在单位偏心距(1)下,
引信零件所受最大离心力与其本身重力之比。
6.引信爆炸序列设计要求:1适当的感度2足够的冲量输出3适当的作用时间及精度4足
够的安全性和良好的相容性(火帽:将较小激发能转换为火焰雷管:输出爆轰冲量延期元件导爆管传爆管)依次感度减小,幅度增加(感度高能量低钝感弱)
7.提高引信瞬发发火机构瞬发度和灵敏度的措施:①减轻击针的重量②增大击针头部直径
③减小击针尖到火帽或雷管间的距离④在保证弹道安全的条件下,尽可能减小中间保险
零件的抗力,或不用中间保险零件。⑤选用灵敏度高的火帽或雷管。⑥采用大着角发火辅助机构,如侧击机构。
8.分析引信后坐保险机构与离心保险机构的应用特点:(1)后坐保险机构应用范围广,离
心保险机构应用于旋转弹,具有局限性;(2)离心保险机构保险与解除保险的矛盾容易解除,所以离心保险机构实现通用化设计较后坐保险机构容易实现些;(3)后做保险机构解除保险时间较短而离心机构较晚(4)后坐保险机构后坐力消失后出现的爬行力章动力与其方向相反,后坐保险机构在设计时应考虑反恢复问题,而离心保险机构解除保险时所受旋转环境力时间较长,所以不涉及考虑反恢复问题(5)后坐保险机构轴向空间大,离心的径向空间大。
9.离心销保险机构倾斜设置的目的:这种方法。可以保证保险机构在后效期以后才能解除
保险,延长解保时间,适用于后坐力较大的炮弹引信,倾斜角一般取15°,太大对于头向下跌落安全不利,太小则后坐力分量不够。
10.引信保险机构的主要作用:保险、解除保险。
11.引信直线运动后坐保险机构可靠解除保险条件式:
12.平移离心销保险机构可靠解除保险条件式:
13.水平转子的转正方向与弹丸旋转方向一致的原因:①为了获得更长的解除隔爆时间,这
样,在膛内切线力矩即成为转子运动的阻力距;②当引信有延期作用时,由目标对弹丸的阻力形成的切向惯性力矩与转子旋转方向相同。
14.引信软带机构工作过程:发射时,惯性筒下沉,或环状簧张开,出炮口后,在离心力作
用下,软带逐渐甩开,直接完全贴于外腔,释放被保险零件。该机构适用于高转速(1200