基于内弹道仿真的火药点火器燃喉比优化与试验验证

作者：柳洋; 于江^*; 李雪飞; 马文杰; 牛磊; 齐环环

来源：装备环境工程, 2022, 19(12): 26-32.

• 火药点火器
• 内弹道仿真
• 火工品可靠性
• 正态容许限法
• 燃喉比
• 点火冲量

目的 减小火药点火器不同药剂批次下的散差，提高其工作可靠性。方法 分析火药点火器不同批次药剂性能与内弹道数据，发现在恒定燃喉比下，药剂性能波动会显著影响其工作可靠性，因此应根据不同批次组合下的药剂性能选取合理的燃喉比。首先，通过标准试验测试火药点火器内装药剂的关键性能参数。然后，通过建立火药点火器内弹道的仿真模型，计算基线燃喉比附近的内弹道参数，输入到基于历史点火冲量数据建立的正态容许限法模型。最后，在预设燃喉比范围内进行发火试验，并利用正态容许限法计算出不同燃喉比对应的点火可靠度。结果 共模拟了8种水平的燃喉比试验，计算出对应的可靠度为0.177242～0.999999。根据模型计算出的可靠度及火工品相关标准的要求，确定合理的燃喉比，并增加样本，进一步验证其可靠度。此外，在选定燃喉比附近进行的裕度试验，试验数据均符合预期。结论 通过内弹道仿真建模，结合可靠性试验数据分析，为火药点火器优选了燃喉比，工作可靠度达到了0.999 908，比改进前的可靠度0.999有了显著提升。

• 单位
  北京航天动力研究所; 爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学; 陕西应用物理化学研究所