
Microelectromechanical Systems Safe and Arm Device
Der Zünder einer Munition ist der kritischste Teil einer Waffe, der äußerst zuverlässig sein muss, um eine sichere Umgebung für diejenigen zu schaffen, die für die Handhabung und den Transport von Munition verantwortlich sind. Da diese Munition aus den Kriegsreserven für den Einsatz auf dem Schlachtfeld entnommen wird, ist die Zahl der nicht explodierten Sprengkörper stetig gestiegen.
Neben der Unzuverlässigkeit ist auch die Produktion von Zündern im Laufe der Jahrzehnte in Mitleidenschaft gezogen worden. Die einst robuste Zünderindustrie, die während des Kalten Krieges florierte, ist auf eine Handvoll Hersteller zusammengeschrumpft. Angesichts der Probleme, die mit den heutigen Zündern verbunden sind, hat AFIT aktiv an der Entwicklung eines neuen mikroelektromechanischen Zündersystems gearbeitet.
AFIT hat erfolgreich den Nachweis erbracht, dass MEMS-Safe- und Arm-Vorrichtungen (S und A) für die künftige Verwendung mit einem MEMS-Zündersystem entwickelt werden können.
Obwohl funktional, schränkt die erste S- und A-Vorrichtung von AFIT die Größe des erforderlichen Zünders ein. Für diese Arbeit wurden mehrere neue MEMS S- und A-Vorrichtungen entwickelt und für viel größere MEMS-Zünder zugeschnitten.
Für die Betätigung der S- und A-Vorrichtung wurden mehrere Arten von MEMS-Aktoren in Betracht gezogen. Der thermische Aktuator schien die logischste Wahl für die Betätigung zu sein. Im Gegensatz zu anderen Arten von MEMS-Aktuatoren ist der thermische Aktuator für die Erzeugung hoher Kräfte und Auslenkungen hoch angesehen.
Bei dem Versuch, die optimale thermische Aktuatoranordnung für die S- und A-Vorrichtung zu entwerfen, wurden die thermischen Einzel- und Doppel-Hot-Arm-Aktuatoren getestet. Diese Ergebnisse wurden dann für die Entwicklung von drei verschiedenen MEMS S- und A-Vorrichtungen verwendet, die sich in ihrer Größe für größere Zündsysteme unterscheiden. In dieser Arbeit werden diese drei S- und A-Vorrichtungen besprochen und ihre Leistung während des Tests und der Validierung gezeigt.