- 当期目录
- 最新录用
- 过刊浏览
-
2025(5):1-17, DOI:
为满足武器弹药向钝感化、低成本和小型化发展的需求，冲击片雷管（EFI）亟需实现低成本制造、结构微型化与低能发火性能的协同提升。本文综述了EFI在关键组件（包括背板、桥箔、飞片、加速膛和HNS-IV装药）的材料选择、结构优化及其对器件体积、发火能量和制造成本的影响机制。介绍了基于微机电系统（MEMS）工艺、低温共烧陶瓷（LTCC）工艺和印刷电路板（PCB）技术的低成本小型化制备方法，以及集成平面高压开关的紧凑型EFI结构。同时，探讨了制造工艺偏差、装配精度与结构缺陷对发火一致性的影响规律，指出高精度集成可有效降低能量损耗、提升起爆可靠性。最后，介绍了超压芯片、飞片二次加速、HNS基PBX装药改性等前沿技术的发展动态，并对EFI向精准化设计与智能化制造的发展方向作出了展望。
-
2025(5):18-28, DOI:
高压开关作为爆炸箔起爆系统（EFI）的核心组件，直接影响系统的能量释放效率与可靠性。本文从高压开关的性能、分类及原理、集成化工艺3个维度综述了研究进展，分析了高压开关的结构设计及关键性能参数，并探讨了其集成化发展趋势。研究表明，气体/真空高压开关具有高耐压和抗辐射能力，但体积较大；半导体固态高压开关响应速度快，适合小型化，但环境适应性较差；集成式平面高压开关通过MEMS和LTCC工艺实现了高集成度与小型化，但仍需解决寿命和稳定性问题。未来研究应聚焦于耐高温材料与封装技术的开发，推动MEMS与LTCC工艺的融合，提升开关在极端环境下的可靠性和智能化水平，以满足武器系统和航天器对小型化、高性能火工装置的需求。
-
2025(5):29-36, DOI:
针对直列式爆炸箔起爆及点火技术国内外相关标准的发展及梳理和对比分析需求，本文主要针对电子安全与解除保险装置、爆炸箔起爆器和直列式许用含能药剂3个方面，综述直列式爆炸箔起爆与点火系统国内外标准发展现状，总结梳理相关标准的制定、修订及变更情况，对比分析相关指标变化情况，展望标准的发展方向及需求，为固化直列式爆炸箔起爆及点火技术成果、促进直列式爆炸箔新技术应用和保障武器装备性能、建立直列式爆炸箔起爆及点火技术标准体系提供参考。
-
2025(5):37-43, DOI:
为实现战斗部毁伤效能精准调控与工程爆破的定向控制，设计了一种基于电子安全与解除保险装置（ESAD）的集成化直列式多点同步起爆系统。通过组建测试平台，系统研究了6通道爆炸箔同步/延时起爆特性。采用多通道光子多普勒测速技术（MPDV）实时获取飞片运动轨迹，结合钢凹法测试了各起爆点的输出性能。结果表明：随着电压的升高，多点起爆同步性差异减小；集成化直列式多点起爆系统可以实现多路延时起爆；6路飞片离开加速膛口时的平均速度为4 143 m·s-1，速度偏差为2.6%，时间同步性极差为7 ns；钢凹深度分布在0.56~0.64 mm。验证了集成化直列式多点起爆模式的可行性。
-
2025(5):44-50, DOI:
为提高爆炸箔的能量利用率、降低发火能量并缩小系统体积，本文设计并制备了一种可双面导通的贴片式微芯片爆炸箔。基于微机电技术与电镀技术，系统优化了制备工艺，并通过磁控溅射镀膜技术与电镀技术实现了贴片式爆炸箔的双面导通。将贴片微芯片爆炸箔与平面开关、陶瓷电容进行短回路集成后，利用采样电阻法对放电回路参数进行表征。结果表明，集成条件下回路电感为4.2~5.6 nH、电阻为144.3~154.7 mΩ，其电感显著低于传统长回路布局。研究表明所设计的贴片式微芯片爆炸箔能够有效降低回路电感，提升能量利用率，为爆炸箔起爆器的微型化与高性能化提供了技术支持。
-
2025(5):51-55, DOI:
为解决传统爆炸箔起爆系统（EFIs）的高电感、大体积和低能量利用率问题，提出一种基于MOS控制晶闸管（MCT）集成封装的低电感EFI设计。该设计通过将MCT与EFI一体化封装，缩短了放电回路，结合电容放电单元（CDU）优化，有效降低了系统寄生参数。实验显示，集成式设计电感降至44 nH，放电周期缩短至841 ns，性能优于分装式设计。在800 V电压下，集成式CDU峰值电流达1 283 A，较分装式提高3.9%，放电效率提升。实验验证了该设计在降低发火能量、缩小体积和提升可靠性方面的优势，为高精度起爆系统的小型化与高效能化提供新思路。
-
2025(5):56-61, DOI:
为确保固体火箭发动机点火过程的高安全性及点火后的密封承压性能，基于集成爆炸箔芯片与“冲击-爆轰-爆燃”传火序列，设计了满足30 MPa承压指标的爆炸箔点火器，并采用玻璃烧结、金线键合、集成装配及整体灌封工艺制备了样品。开展了爆炸箔点火器的典型环境适应性试验，并对试验后样品的冲击发火性能、密封承压性能进行了测试及表征。研究结果表明：环境试验前后电性能基本保持稳定，试验后样品输出峰值压强为8.6 MPa，发火延迟时间为6.4 ms，满足发动机可靠点火要求；成功与直列式电源、点火药盒进行了发火-点火联合匹配试验，验证了冲击发火性能；作用后爆炸箔点火器的密封承压性能满足30 MPa/60 s的发动机工作压强要求。
-
2025(5):62-69, DOI:
为准确预测爆炸箔起爆器 （EFI）的飞片速度，解决现有模型缺乏对 EFI 设计参数的全面考虑，且难以预测相邻参数域中的连续变化，无法支撑裕量建模中的性能敏感度分析和不确定性传递分析问题，本研究基于量纲分析和相似性原理，并结合试验数据，提出了一种新型的飞片速度模型，该模型将飞片速度特征参量与 EFI 的设计参量（如炮筒直径、飞片厚度、爆炸箔厚度和宽度等）关联起来。同时，进行了改变爆炸箔参数、飞片参数、炮筒参数以及起爆装置参数等验证试验，结果表明模型预测的飞片速度曲线与试验结果高度一致。本研究提出的飞片速度模型不仅能够服务于裕量建模，还为 EFI 的设计和优化提供了重要的理论依据。
-
2025(5):70-77, DOI:
为量化爆炸箔桥区微缺陷对其发火性能的影响，本文基于COMSOL Multiphysics构建了电热耦合三维有限元模型，系统对比了理想桥箔与含盲孔、通孔缺陷桥箔在0.22 μF/1 500 V放电回路中的瞬态温升及能量转换规律。结果表明：无缺陷桥箔通电后四角因电流密度集中率先升温，100 ns内桥区中心温度达1 400 K，桥区整体均匀熔化；含缺陷桥箔中，盲孔或通孔导致局部电流密度畸变，形成低温电流盲区，未熔金属碎片随射流飞散，能量转换效率显著降低（极端情况下相对降幅>21.7%）；缺陷尺寸效应呈现临界尺寸阈值，通孔直径>50 μm或盲孔深度>3 μm时，临界效应显著。当通孔直径>50 μm时，桥区平均温升起点提前3 ns，爆发时间缩短33 ns；盲孔深度>3 μm时，电流盲区范围扩大，能量转换效率相对降幅大于8%。本研究首次建立了爆炸箔微缺陷容限的定量判据，为高可靠性火工品制造工艺优化提供理论支撑。
-
2025(5):78-84, DOI:
为增强直列式点火系统在低气压环境中的工作可靠性，对特定型号的直列式点火产品在低气压条件下的点火性能进行了深入探讨。基于低气压放电理论，发现以空气作为介质时，气体击穿电压的最小阈值约为300 V，与之对应的气压与极板间距乘积约为0.066 kPa·cm。进一步分析了工作高度、导体间距、温度和介质种类对低气压击穿电压的影响，确定了低气压击穿的极限条件：在导体间距为3 mm的情况下，0~30 km高度范围内，30 km（1.197 kPa）处的击穿风险最高；而在0~60 km范围内，42.5 km（0.206 kPa）处为风险极值点。针对上述分析结果，本研究从电路冗余设计、结构密封技术、PCB布局优化、灌封工艺改进以及筛选试验等5个方面提出了优化措施。实际飞行试验验证了优化措施的有效性，表明其显著提升了直列式点火系统在低气压环境下的可靠性。
-
2025(5):85-90, DOI:
为提升爆炸箔火工品起爆系统的可靠性，本文针对其核心高压开关元件——冷阴极触发管的工作可靠性问题开展试验研究。重点考察触发能量对其最低可靠工作电压、截止电压、导通时间及导通阻抗的影响规律。结果表明：随着触发能量增大，最低可靠工作电压与截止电压显著降低，但两者差值保持稳定；触发电压或工作电压值越高，触发管的导通时间越短；等效电阻随触发能量增大而减小、随工作电压降低而增大，等效电感基本保持恒定。研究确定了触发储能电容在20~30 μF范围内，既能保证触发管在1.3 kV以下可靠工作，又能维持截止电压在0.8 kV以上具备良好的抗干扰能力。同时发现，当触发储能电容为30 μF且工作电压为2.0 kV时，回路阻抗参数匹配最优，电爆炸性能最佳。本研究为爆炸箔火工品系统选用和优化冷阴极触发管的工作参数提供了关键实验依据，有助于提升直列式起爆系统的工程化可靠性。
-
2025(5):91-98, DOI:
六硝基茋（Hexanitrostilbene，HNS）作为爆炸箔起爆器（Exploding Foil Initiator,EFI）的许用装药，其性能直接影响到EFI的作用效果。本研究利用微流控技术制备了3种不同粒径的HNS-Ⅳ（D50分别为633，411，239 nm），并对其晶形结构、晶体形貌、爆压和发火感度等进行了表征和测试。结果表明，微流控技术能够制备不同粒径且形貌均一的HNS-Ⅳ。随着HNS-Ⅳ的D50从633 nm降至239 nm，兰利法测得的起爆阈值下降了18.7%，光子多普勒测速系统（PDV）测试并计算得到的爆压增加了12.3%。随着HNS-Ⅳ粒径的减小，其热稳定性逐渐降低，而对短脉冲的敏感度及爆压随之提升。但当粒径减小到一定程度时，不同粒径HNS的发火性能差异呈现收敛趋势。
-
2025(5):99-106, DOI:
为探究微流体特性对纳米六硝基茋（Hexanitrostilbene，HNS）液滴生成过程的影响及其对微球粒径分布的作用机制，采用共轴聚焦流液滴制备技术，并结合实时动态监测手段，通过控制变量法深入分析了微流体特性对纳米六硝基茋液滴生成模式、频率及尺寸的影响，进而揭示了滴流、射流及不稳定射流的微观特征对HNS微球粒径分布的作用。研究发现，相较于不稳定射流模式，在滴流和射流模式下制备的纳米HNS微球具有更优的单分散性。基于两相流量、连续相粘度以及分散相固含量对液滴生成特性的定量影响规律，本研究实现了对微球制备粒径（233.0 ~515.8 μm）和生成频率（5.8 ~ 188.7 Hz）的精确控制，为含能微球的制备提供了实验基础和理论支持。
-
2025(5):107-112, DOI:
为了开发窄脉冲敏感且安全性高的爆炸箔起爆器装药，通过机械球磨法制备了纳米CL-20（D50=157.55?nm），并对其化学结构、热性能、机械感度及窄脉冲加载下的能量释放特性开展了系统研究。经SEM、XRD和FT-IR表征发现，纳米CL-20呈类球形，粒径分布呈正态分布，机械球磨后的CL-20仍保持ε晶型，化学结构未发生改变。热分析结果显示，纳米CL-20的热分解峰温较原料CL-20提前了7.04 ℃，表观活化能降低14.66 kJ·mol-1，表明其反应活性更高。机械感度分析表明，纳米CL-20的临界撞击能量和临界摩擦力较原料CL-20分别提高了0.8 J和24 N，机械安全性明显提高。窄脉冲感度分析表明，纳米CL-20的窄脉冲起爆能量较原料CL-20降低了0.039 8 J，窄脉冲感度得到有效提高。
2025年第卷第5期
-
一种形状记忆复合材料性能研究及在水下低噪声火工装置中的应用
为降低水下用途火工装置的噪声水平及工作振动,避免工作过程中产生的过大噪音及振动被敌声纳探测设备感知,研制了一种基于环氧形状记忆复合材料的水下低噪声火工装置。本文对火工装置设计时必须掌握的材料玻璃化温度、回复精度、力学性能等进行了试验研究并取得参数。在获得的参数基础上将其应用于水下用途的低噪声火工装置。装置利用其形状记特性,将其作为火工装置初始锁止元件,火工药剂燃烧过程中产生热量加热使其发生变形失去锁止作用,进而完成解锁功能。经试验证明,该材料的火工装置工作时噪声小于100dB(水下1m,10Hz～5000Hz,参考声压1μPa)、分离冲击不大于1000g。该指标优于传统火工装置的噪声水平及振动。结合水下实测,其噪声在真实海况下被进一步吸收,表现出了良好的静默性能,因此可广泛应用于水下载荷释放等军事用途,为水下低噪声火工装置研制提供一种新的方向及思路,也是形状记忆合金的有效补充。
- 1
