超声压电驱动器是一种基于压电材料逆压电效应的新概念机电能量转换装置,相比传统的电磁电机,具有设计灵活、结构紧凑、形式多样;响应迅速、断电自锁;低速、大力矩;电磁兼容性好等优点。超声驱动器的发展推动了相关领域的不断进步。而随着军事变革和战争形态的改变,战场信息化、智能化水平不断提高,引信系统逐渐朝着信息化、智能化、微小型化方向不断发展。引信技术具有很好的包容性,能够紧密跟踪新技术的发展,并在此基础上不断创新,形成自身的特色。将超声驱动器作为引信安全与解除保险装置执行器,可有效的改善引信炮口安全距离特性,易实现安全状态可恢复、断电自锁等功能,提升引信的模块化,提高引信的通用性。目前超声驱动器在引信安全与解除保险装置上的研究与应用尚处于起步阶段,尤其是引信冲击环境对超声驱动器性能提出了更高的要求,因此对引信用超声驱动器的设计理论与方法还需要进一步探讨。如何设计出适用于引信安全与解除保险装置的超声驱动器及研究超声驱动器的抗高过载特性成为亟需解决的问题。针对引信典型环境冲击环境,建立旋转型超声驱动器在冲击环境下的动态特性模型。基于旋转型超声驱动器的结构特点分析旋转型超声驱动器在冲击环境下存在的失效模式;研究旋转型超声驱动器在不同冲击环境下的动态特性,并对超声驱动器进行冲击测试与防护实验研究,分析冲击对旋转型超声驱动器的性能影响,为旋转型超声驱动器在引信安全与解除保险装置的应用奠定基础。提出一种H形超声驱动器和相应的安全与解除保险装置。对H形超声驱动器的工作模态与运行机理进行分析,基于有限元方法确定驱动器的结构尺寸和工作频率。最后对驱动器的阻抗特性、振动特性和机械输出特性进行测试。H形超声驱动器具有装配简单、运行稳定、响应迅速、实用可靠等诸多优点,可快速实现安全状态与待发状态的相互转换,适用于引信安全与解除保险装置。研究典型引信冲击环境对H形超声驱动器的影响。利用有限元方法分析了H形超声驱动器在冲击环境中的应力分布情况,并实验对比冲击前后H形超声驱动器的性能;结果表明虽然冲击过后驱动器性能下降,但是通过提升驱动电压仍然可以正常工作;采用基于压电陶瓷的阻抗分析法定性与定量的分析H形超声驱动器的损伤情况,并从结构谐振频率、有效机电耦合系数、等效电学参数三个角度分析冲击环境中H形超声驱动器性能下降的原因。相比于普通的超声驱动器,H形超声驱动器可承受武器发射冲击过载,保证引信安全与解除保险装置的正常工作。为充分有效的利用旋转型超声驱动器压电元件中的孤极,提出通过提取与分析孤极在冲击环境中输出信号,实现引信使用环境的探测与识别。通过简化定子的结构建立孤极输出信号的理论模型,实验结果表明孤极输出信号与加速度保持良好的线性关系;分析孤极信号的组成,设计合适的滤波器对孤极输出信号进行滤波处理,进一步提升孤极在冲击环境中的线性输出特性。该方法进一步拓展了孤极的使用功能,可确认引信所处的使用环境,并为引信环境识别提供了一种新手段。本文的研究内容验证超声驱动器应用在引信安全系统的可行性,为超声驱动器在引信安全系统中的应用奠定基础。