MEMS万向惯性开关结构设计研究仿真(6)
2.3 飞行环境
飞行环境是指弹丸离开炮口，未与目标环境碰撞，在飞行的过程中所经历的一系列环境。由于该过程中安全与保险机构已解除保险，弹药处于待起爆状态，所以引信万向开关一定不能提前作用，否则不能准确打击敌方单位，甚至对己方单位造成伤害。
载体飞行过后效期后，不再承受火药气体压力，不再做加速运动。相反，载体在空气等非目标介质中做减速运动，引信万向开关受到的与载体减速度方向相反的轴向惯性力[2]，即为爬行力，记为 。表达式为
（2.6）
式中 m——万向开关的质量；
J——载体的减速度。
旋转稳定弹在空气中运动时，J表示弹的空气阻力加速度，一般表达式为
（2.7）
式中 ——弹道系数；
——气压函数（可查表）；
——空气阻力函数或称速度函数（可查表）。
爬行力有可能引起已解除保险的惯性机构误动作，所以在飞行环境中，应保证万向开关不产生作用。
2.4 撞击目标环境
弹丸在碰目标时，外露零件直接受到目标反作用力即碰击力又称目标反力，在终点弹道碰击目标时，目标给予引信侵彻部位的反作用力。碰击力为冲击载荷，是引信万向开关工作的重要环境力。它的大小取决于载体着速，引信的碰击姿态、目标的介质特性及侵彻部位的物理机械性能等。
对于不外露零件，弹丸与目标碰撞而急剧减速时，所受到与弹丸减速方向相反的惯性力称为前冲力[2]，也即为上述的碰击力，记为 ，一般表达式为
（2.8）
式中 m——惯性零件、部件质量；
——碰目标时载体减速度。
载体受目标（或障碍物）阻力产生的减速度 为
（2.9）
式中 ——目标介质的阻力；
——载体质量。
由于受力规律不同，土壤、混凝土、薄钢甲、厚钢甲等不同目标的介质阻力 也不同，通常由实验确定。
下面给出了液体介质阻力的计算方法：
（2.10）
式中 ——液体介质的阻力，N；
——弹丸直径，m；
——弹丸侵彻速度，m/s；
、 ——常数；
——介质的密度；
——粘滞系数，N•s/m2；
——弹丸侵入深度的函数；
——弹丸形状的函数；
——弹丸攻角的函数。
根据引信碰撞目标介质的不同，如水、沙土、混凝土以及钢甲等，其冲击加速度也不同，选择其最小加速度值，从而可以确定万向开关的阈值加速度。并综合考虑开关接触所需要的前冲力，根据上述公式即可进行计算，从而设计出符合要求的开关结构。
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