基于發(fā)射環(huán)境炮-彈-引耦合仿真的中大口徑加榴炮機械觸發(fā)引信失效分析

田中旺，寧變芳，牛蘭杰，李世騰，劉軍，趙旭

（1.機電動態(tài)控制重點實驗室，西安 710065；2.西北機電工程研究所，陜西 咸陽 712099）

中大口徑加榴炮是壓制敵人炮兵、摧毀遠距離目標、反擊坦克和殲滅敵人活動目標的攻擊利器[1]，在現代戰(zhàn)爭中占有主要地位，是各軍事強國的陸軍主戰(zhàn)武器。配裝機械觸發(fā)引信[2-4]的中大口徑榴彈是中大口徑加榴炮的主要配用彈藥，裝備量大，引信性能關乎武器系統(tǒng)的安全性、可靠性和毀傷效能。

近些年來，中大口徑加榴炮底凹殺爆彈機械觸發(fā)引信在產品交驗、部隊演訓時，多次發(fā)生膛炸、彈道炸和瞎火[5-6]，故障現象主要包括引信安全系統(tǒng)典型夾板軸孔配合處出現不規(guī)則（呈花瓣狀）變形導致保險機構異常作用[7-8]、慣性觸發(fā)機構在彈道飛行中經受異常章動力提前作用[9]等。傳統(tǒng)的故障定位和歸零分析手段，只能從事故表征現象入手，采用大量試驗進行故障再現，存在排查周期長、原因定位不準確、失效機理研究不清晰等問題，導致膛炸、彈道炸故障反復出現，難以杜絕。引信在彈丸發(fā)射后出現的故障與中大口徑加榴炮的高動態(tài)發(fā)射環(huán)境非常惡劣有關[10-12]，引信承受的載荷是非線性的，耦合了發(fā)射藥劑燃燒產生的后坐過載、彈丸沿身管膛線旋轉產生的離心力以及彈帶擠進過程產生的橫向碰撞和振動等。對引信的失效分析不能只考慮引信本身，應從炮–彈–引耦合作用的角度入手，充分考慮內彈道發(fā)射過程的各類影響因素，主要包括火炮發(fā)射裝藥量、彈丸與火炮身管的配合間隙、彈丸裝填到位情況以及火炮身管的磨損情況等[13-15]。……