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2026(1):1-7, DOI:
为抑制航天器分离过程中爆炸螺栓解锁所诱发的火工冲击，本研究提出一种球壳阵列缓冲垫块，并运用任意拉格朗日-欧拉（ALE）流固耦合方法，系统探究其孔隙率、高度以及材料对冲击响应谱（SRS）的影响。研究结果显示：缓冲垫块借助逐层胞元的屈曲、弯曲以及局部破碎，实现“级联式”能量吸收，能够显著降低高频冲击。当孔隙率为70%、高度为3层（约 14.4 mm）时，SRS峰值达到最低，测点 1 和测点 2 的 SRS 峰值分别降低48.1% 和 52.7%，且该结构可通过3D打印技术制造。对4340钢、Ti-6Al-4V、2024铝以及紫铜等材料进行对比分析发现，低屈服强度的铜合金与铝合金在中高频段展现出明显的降冲击优势，其中铜材料使4 500 Hz处的SRS峰值相较于钛合金降低 4 324g。综合考量缓冲性能、工艺可行性以及航天无多余物要求，推荐选用孔隙率为70%、高度为3层的2024铝合金阵列垫块。本研究为爆炸螺栓的降冲击设计提供了可直接用于工程实践的参数依据。
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2026(1):8-13, DOI:
为破解单元火工品全寿命周期“不可检、不可修”导致的可靠性评价盲区，本文提出一种“零接口改动”的内置 MEMS 原位监测技术。以双桥四针电起爆器为载体，在电极塞对称双凹槽内同步贴装SOI 压阻压力微传感器与半导体桥发火芯片。标定结果显示：0~5 MPa 范围内传感器平均灵敏度1.636 mV·MPa-1，线性度R2≥0.999；1 A安全电流下首次捕捉到 1.3 MPa 热-固体膨胀瞬态峰，揭示桥-药剂界面约束应力机制；5 A发火状态下微传感器测得21.7 MPa，较侧壁标准传感器高 6 MPa，响应滞后＜0.3 ms。该方案将传统“桥丝电阻”间接判据升级为“温度-压力”直接物理量，具备通用接口、可扩展、可批量制造等优势，为火工品健康监测与数据驱动设计提供了通用、便携的新途径。
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2026(1):14-20, DOI:
针对水下武器装备对低噪声分离技术的迫切需求，设计了一种基于环氧基形状记忆复合材料（SMC）的火工分离装置。以SMC为初始锁紧元件，利用火工药剂燃烧热量触发其变形解锁。通过动态热机械分析（DMA）测定材料玻璃化转变温度（208.5 ℃），并获取回复精度（13次循环后≥98%）及静态力学性能（纵向模量36.21 GPa）等关键参数。构建含点火器、火药柱与分瓣螺母的试验装置，通过水下噪声测试（1.5 m布点）及高速摄影冲击试验验证性能。装置分离冲击降至296g（较传统火工分离装置降低85%），水下噪声90.11 dB（低于100 dB目标），接近海洋自然噪声水平（80~90 dB）。实航测试（水平距离1 km）表明，装置工作噪声被航行噪声掩蔽，声学隐身特性显著。SMC与火工技术的结合实现了低冲击、低噪声分离，为水下隐蔽装备提供了新思路。
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2026(1):21-28, DOI:
研究了战斗部在破片撞击下的冲击起爆特性，进行了安全性数值仿真和试验。依据美军标MIT-MTD-2105D，使用Φ14.3 mm×14.3 mm钢破片撞击战斗部，评估其宏观响应。优化了Lee-Tarver模型，计算了壳体和装药的动力学响应。结果显示：1 885，2 158 m·s-1撞击速度下，战斗部未起爆；峰值压力和最大反应度随速度增加而增大，但破片能量下降，对战斗部威胁效能比降低。不同长径比破片的起爆阈值计算表明，随着破片质量的增加，质量侵蚀比下降，起爆阈值降低12.7%～46.2%。
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2026(1):29-34, DOI:
为评估防暴弹药在枪击条件下的安全性，参考 GJB 6238.28-2021 的试验流程，在 12 m射距、弹速（935±5）m·s-1 条件下，用 95-1 式自动步枪发射 5.8 mm 普通弹，分别对某型发烟弹和某型强光爆震弹进行枪击试验。采用高速摄影、破片测速及残骸称重等手段，记录不同着弹部位的响应。结果表明：发烟弹主装药被贯穿后未发生燃烧或爆炸，仅延期解保机构失效时出现可控发烟；强光爆震弹主装药一旦被击中即发生剧烈爆炸，最重破片（击发座，44.51 g）初始动能 297.4 J，按 98 J 致伤阈值计算杀伤半径 4.63 m；若枪弹仅击中爆震弹空腔或延期机构且传火通道被切断，则仅机构损坏而不引爆。研究认为，主装药感度与弹体结构是决定枪击安全性的关键因素，建议爆炸型防暴弹采用低感度药剂或双层壳体设计，并在储存及使用时设置≥5 m 安全隔离区，为防暴弹药的安全性评价与使用规程修订提供依据。
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2026(1):35-42, DOI:
针对安全气囊用拔销器在作用过程中出现的偶发火星问题，提出了一种基于O形圈压缩率优化的密封性改进技术。通过理论分析及试验验证，确定O形圈Ⅱ的低压缩率是导致密封失效的主因。优化零部件尺寸后，将O形圈Ⅱ的下极限压缩率由1.83%提升至14.85%。利用非线性有限元分析方法，研究了O形圈的形变、Von-Mises应力和接触压力分布规律，确定了最佳密封沟槽宽度为1.40 ~1.45 mm。试验表明：改进后的密封装置在极限工况（-40~+85 ℃）及长期高温老化（107 ℃/17 d）后均无火星产生，密封可靠性显著提升。本研究为火工装置动密封设计提供了理论依据与工程参考。
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2026(1):43-48, DOI:
为明晰某型沉雷器在质量一致性检验过程中频繁出现“水密合格、气密失效”故障的内在机理，本研究运用故障树分析（FTA）、有限元仿真以及验证试验相结合的闭环方法展开深入探究。研究结果显示：该故障的根本原因在于 O 形密封圈材料的选择存在不合理性。具体而言，GX2-50 硅橡胶在承受 2.5 MPa 外水压时，会产生 0.988 mm 的不可逆挤出位移，此位移超出了密封槽 3.5 mm 宽度所设定的安全裕度。当将材料替换为 FM-1D 氟醚橡胶后，最大位移降低至 0.756 mm，且始终处于密封槽内。在进行 0.1 MPa 气密检测时，未观察到气泡逸出现象。针对 10 发验证弹，无论采用“水密-气密”或者“气密-水密-再气密”的测试顺序，密封可靠度均达到 100%。此外，经过 70 ℃、240 h 的加速老化处理后，其压缩永久变形率仅为 13.8%，满足 GJB 150.9A-2009 关于长期贮存的相关要求。
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2026(1):49-53, DOI:
采用非线性有限元软件ABAQUS建立了火工切割器切割过程的仿真模型，研究了钛杆在切割器工作过程中的切割和断裂行为，以及不同钛杆直径和切刀刃口角度对切割效果的影响，为切割器的结构设计提供了理论依据。此外，研究发现，当切刀转动角度小于20°时，切割所需能量稳定，超过20°后则随着角度增加而增加。基于仿真分析结果，提出了结构优化方案，设计了支撑环以限制切刀的转动范围，并通过尺寸调整避免活动刀与固定刀刀刃碰撞，减少碎刀风险。优化后的切割器经试验验证，能有效切断钛杆并显著降低了碎刃产生多余物的风险。
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2026(1):54-60, DOI:
针对低燃温燃气发生器在长时间工作周期中出现的密封失效问题，本文通过热-结构耦合仿真，揭示了原铜质垫圈在≥300 ℃高温下因蠕变、应力松弛及差异热膨胀导致的接触应力动态衰减与泄漏机制。据此，提出了3种密封改进方案：退火态1050-O铝垫圈、柔性石墨垫圈以及一种以“激光深熔焊接为主、铝垫圈预紧为辅”的复合密封结构。静压与点火联合试验表明：铝垫圈方案在5.5 MPa时出现微泄漏；石墨垫圈密封耐压可达8 MPa；而复合结构在-10～+65 ℃、10 MPa、1 400 s 条件下零泄漏，且焊缝熔深达1.15 mm、拉断力≥130 kN。研究表明，复合密封以冶金-机械双重屏障突破了传统垫圈的高温性能局限，为提升燃气发生器的长寿命与高可靠性提供了可工程化的解决方案。
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2026(1):61-65, DOI:
针对某火工系统中传爆组件1路延期输出的需求，设计了1种输出接头延期结构，在可靠起爆与传爆的同时实现高精度延期。通过药剂选择与传火传爆序列设计、消爆腔与传火孔设计以及密闭式燃烧3个方面的匹配设计，实现了限制性导爆索对输出接头的非接触起爆，并达到了（80 ±25）ms的延期时间要求。采用雷管直接起爆限制性导爆索时，170 mm长的限制性导爆索起爆输出接头形成的半敞开燃烧环境会导致延期时间偏长且精度较差；而使用600 mm长的限制性导爆索起爆输出接头时测试得到的延期时间与实际使用基本相当，表明可以使用较长限制性导爆索对延期输出接头的燃烧环境进行约束。
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2026(1):66-74, DOI:
为突破微小型火工品在带药封装过程中的安全性与一致性瓶颈，本文构建了一种基于超短脉冲激光的智能焊接控制系统，实现了低热输入、高精度、高可靠性的焊接封装。通过设计超薄板低热输入焊接接头结构，结合飞秒激光多点同步焊接与定向冷却技术，有效控制药板界面温度在100 ℃以下，确保焊接过程的本质安全。针对异形焊缝定位难题，提出了基于三线结构激光的三维形貌识别方法，并引入卷积神经网络实现焊接参数的自适应迭代优化。进一步，融合声、光、形多模态信号，建立了焊缝成形质量的在线评估模型，实现了焊接缺陷的实时识别与闭环反馈控制。实验结果表明：焊接接头强度系数提升至0.95以上，单件焊接时间缩短至1.2 min，焊接合格率达99%，检测误判率低于5‰。该系统为微小型火工品的自动化、智能化封装提供了可行技术路径。
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2026(1):75-81, DOI:
本研究以武家塔露天煤矿为依托，通过现场爆破试验并结合CEEMDAN-Hilbert变换方法，对比分析了空气介质与水介质间隔装药结构爆破诱发的振动信号特征。结果表明：水介质间隔装药在低频区间（0~70 Hz）的能量分布更显著，其信号能量显著高于空气介质间隔装药，表明水介质与炸药及岩体的耦合作用更优，能释放更高能量以优化爆破效果。两种间隔装药结构爆破的振动信号主要能量均集中在70 Hz以内，水介质爆破的最大能量占比集中在30~40 Hz，而空气介质爆破的最大能量占比集中在40~50 Hz。因此，水介质间隔装药在工程应用中需采取控制措施，避免与周边建（构）筑物固有频率共振，确保结构安全。
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2026(1):82-87, DOI:
岩石爆破块度直接影响后续装载效率与破碎成本，合理控制延时爆破参数是优化破碎效果的关键。本文基于应力波叠加理论，结合数值模拟与现场试验，系统研究了排间延时时间对致密坚硬凝灰岩爆破块度的影响规律。采用ANSYS/LS-DYNA建立台阶深孔爆破模型，在固定孔间延时19 ms的条件下，对比分析排间延时分别为35，40，45，50，55，60 ms时不利破碎区的最大有效应力响应。结果表明，当排间延时为40 ms时，不利破碎区平均最大有效应力峰值达35.69 MPa，应力场强化效应最显著。在此基础上，开展6组现场爆破试验（台阶高15 m，孔排距4.5 m×3.5 m），利用无人机航拍与Split-Desktop软件对爆堆块度进行定量分析。试验数据显示，孔间延时19 ms、排间延时40 ms组合下，爆破后最大块度尺寸最小（95.35 cm），大块率最低（4.86%），破碎效果最优。研究成果可为类似岩性条件下的矿山延时爆破参数优化提供理论依据与工程参考。
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2026(1):88-94, DOI:
采用模压工艺制备了圆管型聚能切割索，并结合切割实验与数值模拟，系统研究了壳体材料、壳体厚度、“V”型槽张开角及炸高4种结构参数对切割效果的影响规律。结果表明：所制备的聚能切割索可形成高温、高速片状射流，有效切割10 mm厚铝板；数值模拟结果与实验结果吻合良好，误差范围为1.6%~8.1%；壳体材料对切割深度的影响最为显著，壳体厚度、“V”型槽张开角及炸高对切割深度的影响呈先增后减的趋势；射流头部速度与壳体厚度及“V”型槽张开角之间呈负线性相关；最优结构参数为壳体厚度0.5 mm、“V”型槽张开角60°、炸高2 mm。研究结果可为聚能切割索的结构优化及工程应用提供理论依据。
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2026(1):95-99, DOI:
本研究采用爆炸焊接和热处理工艺制备了TA1/1060/TA1/1060/TA1 5层钛铝叠层复合板，运用SEM（扫描电镜）、EDS（能量色散谱仪）等测试技术分析了界面形貌与元素分布，并开展了力学性能实验。研究表明：爆炸焊接形成波形结构界面，热处理后生成大量金属间化合物TiAl3，界面结构得到优化；未热处理时钛铝复合板抗拉强度达到340 MPa，较理论值高出71.7%，热处理后抗拉强度虽降至114 MPa，但延展性显著提升；热处理后抗压强度从601.5 MPa提高至688.5 MPa，提升14.5%。研究证实热处理可优化钛铝复合板界面结合状态，通过TiAl3相的形成改善了材料的压缩性能与塑性变形能力。
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2026(1):100-105, DOI:
为探究典型储氢材料对RDX基温压炸药爆轰性能及热稳定性的影响，本研究通过空中爆炸实验与热分析实验，对分别添加MgH2、TiH2和ZrH2 3种储氢材料的RDX基温压炸药的爆轰特性及热分解行为进行了深入分析。实验结果显示：相较于纯RDX炸药，RDX/MgH2温压炸药展示出更高的冲击波峰值压力和正冲量，分别达到27.8 kPa和8.79 Pa·s，增幅分别为3.73%和5.52%；RDX/MgH2样品的热分解终止温度下降了7℃，活化能降低了9.7 kJ·mol-1；而RDX/TiH2和RDX/ZrH2样品的热分解终止温度分别提升了1.8 ℃和4.6 ℃，活化能分别升高了0.8 kJ·mol-1和5.2 kJ·mol-1。研究结果表明，MgH2能够显著增强RDX炸药的爆轰性能，但会对其热稳定性产生负面影响。相对而言，TiH2和ZrH2的加入则对RDX炸药的热稳定性有改善作用。
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2026(1):106-112, DOI:
破片速度是评估战斗部毁伤效能的关键参数。随着精确毁伤技术的发展，多破片、多参数同步测试需求对现有测速技术提出了更高挑战。本文从电测与光测两大技术路径出发，系统综述了靶网测速、线圈靶、光幕靶、天幕靶及高速摄影等主流破片测速方法的基本原理、适用条件与技术局限；结合国内外最新研究成果，梳理了在破片群分辨、测量精度提升、多参数同步获取、数据采集优化及靶材改进等方面的典型改进策略；进一步探讨了多普勒雷达等新型测速技术的应用潜力。最后，针对当前破片测速领域在个体目标匹配、信号特征深度挖掘及抗干扰能力等方面存在的瓶颈，展望了融合时空关联算法、机器学习与多谱段成像的智能化、高精度测速发展方向，以期为毁伤评估与破片威力场构建提供技术支撑。
2026年第卷第1期
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可重复使用的低冲击电机驱动分离装置设计及性能研究
高迪, 韩克华, 王元和, 马骏, 刘剑, 杨康, 郭凯, 吴琴钟
针对航天器以及高端武器装备对高可靠性、可重复使用低冲击分离机构的不断需求,本文设计了一种基于电机驱动可重复使用的低冲击分离装置,通过试验研究了其分离过程中的冲击响应特性以及与火工驱动分离装置的性能参数进行了对比,试验结果表明：电机驱动分离装置在解锁分离过程中,随着载荷的重量不断增加,加速度最大响应增加,其解锁分离时间越长；随着电机转速不断提升,加速度最大响应也不断增加,其发生最大加速度响应的频率在降低,但是相对于不同重量载荷时解锁分离过程中的冲击响应变化幅度较小；电机驱动分离装置将解锁分离过程中的冲击响应最大加速度控制在900g以内,可实现航天器的分离,相对于火工驱动分离装置解锁分离时间增长了61ms,其加速度最大响应比火工驱动分离装置降低了2574.8g,降幅达76.3%,并且可重复使用,为未来可重复使用航天分离装置的技术发展提供了技术支撑。
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