Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania porównawcze działania spłonek elektrycznych w funkcji mocy impulsu pobudzającego

Faryński A., Kaźmierczak R., Kwaśniak T., Olejniczak E., Urbaniak R., Ziółkowski Z.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2018

|

R. 47, z. 148

115--135

PL

Badano inicjowanie spłonek elektrycznych impulsami o stałej energii i 3 poziomach mocy: P ~1 W, P ~1 kW do P ~1 MW. Porównywano działanie spłonek z mostkiem metalicznym połączonych z zapłonnikiem (SI), pobudzanych ze stałą energią dysponowaną ok. 20 mJ i spłonek z rezystancją rozłożoną w mieszaninie pirotechnicznej (SII), pobudzanych ze stałą energią dysponowaną ok. 200 mJ. Zobrazowano kilkukrotne „podimpulsy” prądowe prowadzące do jednego pobudzenia SII. Średnie opóźnienie zadziałania malało od 8,7 ms przy P ~1 W do 133 µs przy P ~1 MW dla SI oraz od ok. 90 µs przy P ~1 kW do ok. 50 µs przy P ~1 MW dla SII, przy czym od P ~1 kW dla obu rodzajów spłonek praktycznie nie zmieniało się. Przedyskutowano mechanizmy pobudzenia i czynniki wpływające na mierzone opóźnienia. Wyznaczono średnie energie pochłonięte do chwili zadziałania: 5-7 mJ dla SI, ok. 15 mJ dla SII. Oszacowano końcowe ciśnienia: 300-400 bar w korpusach spłonek/zapłonników.

EN

Initiation of electric primers by pulses of constant energy at 3 different levels of power from P ~1 W to P ~1 MW was investigated. Actions of primers with metallic electric bridge (SI) connected to an exploder and initiated by permanent disposable energy of ca. 20 mJ were compared to primers with the resistance distributed within a pyrotechnic mixture (SII) initiated by permanent disposable energy of ca. 200 mJ. A series of current “sub-pulses” at one activation of SII is shown. Average delay of activation was reduced from 8.7 ms at P ~1 W to 133 mikro s at P ~1 MW for SI, and from ca. 90 mikro s at P ~1 kW to ca. 50 mikro s at P ~1 MW for SII, to be in practice unchangeable above P ~1 kW for two types of primers. Mechanisms of initiation and factors influencing the measured delays were discussed. Average energies absorbed to the moment of activation were determined: 5-7 mJ for SI, and ca.15 mJ for SII. Final pressures inside the casing of primers/igniters were estimated on the level of 300-400 bar.

2

Określenie wpływu czasu przechowywania/eksploatacji na parametry pracy spłonek pironabojów foteli katapultowych

Długołęcki A., Dębiński J., Faryński A., Kwaśniak T., Słonkiewicz Ł.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 144

79--89

PL

Praca niniejsza dotyczy pobudzania za pomocą uderzaka grawitacyjnego (UG) grup spłonek pironabojów foteli katapultowych z roczników produkcyjnych różniących się datą produkcji o około 12-13 lat. W czasie prób przy energii dysponowanej UG, odpowiadającej energii sprężynowych mechanizmów strzałowych (SMS) fotela zmierzono średnie wartości: opóźnienia zadziałania Δt ~ 410 µs i nadciśnienia 1 i 1,8 bar przed i po odbiciu w komorze wybuchowej o objętości 460 cm3 oraz medianę energii Eśred wymaganej do pobudzenia spłonek. Stwierdzono wzrost Eśred od około 290 mJ o ok. 20% w ciągu 10 lat, co oznacza odpowiedni spadek wrażliwości. Pozostałe mierzone wielkości nie wykazywały zauważalnej zależności od czasu użytkowania. Zbadano zależność opóźnienia zadziałania od prędkości początkowej v0 iglicy w zakresie od ok. 1 m/s do zbliżonej do występującej w SMS (7-10 m/s). Zależność ta jest zbliżona do Δt ~ 1 / v0, stwierdzanej dla innych typów spłonek pobudzanych uderzeniowo.

EN

The paper dwells on using a gravitation striker (GS) to initiate collections of ejection cartridge primers with dates of manufacture spanning by ca. 12-13 years. During the tests at the energy provided by the GS corresponding to spring firing mechanisms (SFM) of the seat, the average values of activation delay time Δt 410 µs and the overpressure 1.0 and 1.8 bar before and after the bouncing and the median energy Eaver required for the initiation of the primers were measured in the explosive chamber having the volume 460 cm3. The increase of Eaver from 290 mJ by ca. 20% during 10 years indicates the fall of sensitivity. The remaining measured values have not shown any clear dependence on the life time. The dependence of activation time delay between the striker initial velocities v0 of ca. 1 m/s and values of SFM (7-10 m/s) was also investigated. The dependence is close to Δt ~ 1 / v0 observed for other types of percussion primers.

3

Determination of the Firing Pin Critical Velocity and the Critical Power in the Percussive Initiation of Primer Caps

Faryński A., Długołęcki A., Dębiński J., Słonkiewicz Ł.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2016

|

Vol. 7, Nr 4 (26)

33--66

EN

This work involved testing of the probability of initiating a KWM-3 type of primer cap as a function of the firing pin velocity upon impact. The tested firing pin was accelerated to the required velocity by a falling mass. The measurements under this work were made with a measurement system and methodologies developed at Air Force Institute of Technology (AFIT) in Warsaw (Poland). The percussive pulse velocity and power was altered by modifying the percussive mass to keep the initiating pulse energy constant at two levels: Ewe = 272 mJ and 343 mJ. The firing pin velocity values estimated by experimental data to bring a 50% probability of percussive primer cap initiation were within the interval vi50% = 0.34÷0.51 m/s. It was found that the mean primer cap ignition delay rose from approx. 0.7 ms at a percussion velocity of 1.5 m/s to 6 ms at 0.17 m/s. The experimental data suggest the values of Ewe × vi50% = 0.136. A simplified model was proposed for the deformation of the primer cap base and compressed pyrotechnical mixture shape. The model served to determine the approximate time trend for the penetration of the primer cap by the firing pin, including velocity, power and emitted energy, by assuming a complete energy transfer from the percussive mass to the primer cap. The mean initiating pulse power calculated from the model at the vi50% interval was Pavg = 120÷180 W, whereas the maximum initiating pulse power was Pmax = 170÷250 W. The calculated time values for firing pin penetration were very close to the aforementioned primer cap ignition delays at the respective velocity and percussive mass values. This indirectly indicates nearly complete energy transmission from the percussive masses to the primer caps. A location was identified within the compressed pyrotechnical mixture shape volume which could form the hot spot for initiation of the explosive reaction. Based on the calculation results using the simplified model, and assuming that the energy and diffusive heat flux output to and from the explosive reaction initiation hot spot were equivalent, the expression of Ewe × vi50% derived from the result was approx. 0.18. This means that the two critical parameters of primer cap initiation: (i) velocity, which can be identified with vi50% (and the respective power) and (ii) Ewe50%, i.e. the energy threshold below which the probability of primer cap initiation is less than 0.5, are interrelated. Aside from the initiation mechanism proposed and applied to calculate the firing pin critical velocity, this work discusses several other initiation mechanisms, all of which were ruled out during the testing process.

PL

W pracy przeprowadzono badania prawdopodobieństwa pobudzenia spłonki typu KWM-3 w funkcji prędkości uderzającej iglicy. Prędkość nadawała iglicy spadająca masa. Pomiary prowadzono za pomocą układu i metod opracowanych w ITWL. Prędkość i moc impulsu uderzeniowego zmieniano poprzez zmianę masy uderzeniowej tak, aby zachować stałość energii impulsu inicjującego na dwóch poziomach: Ewe = 272 mJ i 343 mJ. Oszacowane na podstawie danych doświadczalnych prędkości iglicy, dla których występuje 50% prawdopodobieństwo pobudzenia mieszczą się w przedziale vi50% = 0,34÷0,51 m/s. Stwierdzono, że średnia zwłoka czasowa zadziałania spłonki rosła od ok. 0,7 ms przy prędkości uderzenia wynoszącej 1,5 m/s do 6 ms przy 0,17 m/s. Dane doświadczalne sugerują Ewe × vi50% ≈ 0,136. Zaproponowano uproszczony model deformacji dna spłonki i sprasowanej kształtki mieszaniny pirotechnicznej, za pomocą którego przy założeniu całkowitego przekazania energii spłonce przez masę uderzeniową wyznaczono w sposób przybliżony przebiegi w czasie zagłębiania iglicy w spłonkę i jego prędkości, mocy i wydzielanej energii. Obliczona na podstawie modelu średnia moc w czasie impulsu inicjującego dla podanych vi50% wynosi odpowiednio Pavg = 120÷180 W, natomiast moc maksymalna Pmax = 170÷250 W. Otrzymane w wyniku obliczeń czasy zagłębiania iglicy są bardzo bliskie wyżej wymienionym czasom zadziałania spłonek dla odpowiednich prędkości i mas uderzeniowych, co pośrednio świadczy o niemal całkowitym przekazaniu przez te masy energii spłonkom. Wskazano miejsce w kształtce mieszaniny pirotechnicznej, które może być ogniskiem inicjowania reakcji wybuchu. Na podstawie wyników obliczeń opartych o ten model, przyjmując równość mocy doprowadzania energii i dyfuzyjnego odprowadzenia strumienia ciepła do i z ogniska w temperaturze inicjacji, wyprowadzono wyrażenie na Ewe × vi50% , które dało wartość ok. 0,18. Świadczy to o tym, że dwa parametry krytyczne pobudzenia spłonki – prędkość, którą można utożsamić z vi50% (i odpowiednia moc) oraz Ewe50% – energia, poniżej której prawdopodobieństwo pobudzenia spłonki spada poniżej 0,5, są związane ze sobą. Oprócz mechanizmu pobudzenia zaproponowanego i użytego do obliczenia prędkości krytycznej dyskutowano inne mechanizmy, które wykluczono.

4

Pomiary parametrów spłonek uderzeniowych

Dębiński J., Długołęcki A., Faryński A., Olejniczak E., Żyluk A.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 2 (12)

43-52

PL

Przedstawiono wyniki badań średniej energii pobudzenia (ok. 130 mJ), jej odchylenia standardowego (ok. 30 mJ), zwłoki czasowej (średnio 450 µs), zagłębienia iglicy (średnio 350 µm) i energii pochłoniętej (< 150 mJ) do chwili inicjacji – na przykładzie spłonki KWM-3. Pomiary prowadzono za pomocą układu i metod opracowanych w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych (ITWL). Pokazano zmianę zwłoki czasowej, zagłębienia iglicy i energii pochłoniętej w funkcji energii użytej do pobudzenia.

EN

Investigation results of percussion cap (KWM-3 as example) parameters such as initiation mean energy (130 mJ approx.), their standard deviation (30 mJ approx.) as well as delay time (450 µs at an average), firing pin deepening (350 µm at an average) and energy absorbed (< 150 mJ) up to the initiation moment were presented. The measurements were conducted with an aid of the facility and methods worked out in the AFIT (ITWL). The change of delay time, firing pin deepening and energy absorbed versus energy used for initiation were shown.

5

Model numeryczny uderzeniowego pobudzenia spłonki w urządzeniu testowym ITWL

Dębiński J., Długołęcki A., Faryński A.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 4 (14)

41-52

PL

Wyniki uzyskane na urządzeniu opisanym w pracy zinterpretowano za pomocą modelu numerycznego. Uzyskano zgodność przebiegów zwłoki czasowej (400-100 μs), zagłębienia wgniatanej iglicy (ok. 360 μm) i energii pochłoniętej do chwili zadziałania spłonki (ok. 160 mJ) w funkcji energii dysponowanej uderzaka (200-1500 mJ) - obliczonych w ramach modelu i wyznaczonych na podstawie danych doświadczalnych. Rozbieżności wartości energii wyznaczanej za pomocą akcelerometru związanego z uderzakiem i pochłanianej w materiale spłonki (metalu i materiale pirotechnicznym) w danym układzie mechanicznym zależą od zwłoki czasowej. Energia zużyta na pobudzenie materiału pirotechnicznego (ok. 3,3 mJ) jest dużo mniejsza od całkowitej energii pochłoniętej.

EN

Results obtained on the device described in were interpreted by means of the numerical model. A conformity of the model and experimentally based profiles of delay time (400-100 μs), firing pin immersing (360 μm approx.) and the absorbed energy (160 mJ approx.) up to the moment of percussion cap igniting versus the striking mass energy (200-1500 mJ) was obtained. A discrepancy of the energy values that determined with an aid of accelerometer mounted on the striking mass and that absorbed in the cap material (metal and pyrotechnic substance) depends on the delay time in a given mechanical system. The energy utilized to ignite a pyrotechnic material (3.3 mJ approx.) is much smaller then the total absorbed energy.