（航空宇航科學(xué)與技術(shù)專業(yè)論文）火工分離裝置工作過(guò)程性能分析.pdf

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 摘要 本文以空間飛行器上的火工分離裝置作為研究對(duì)象，對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行了建 模和仿真，進(jìn)而對(duì)它的性能進(jìn)行了研究，此外還做了設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化、可靠性設(shè) 計(jì)等方面的工作。主要內(nèi)容包括： 一、將火工分離裝置的各個(gè)子系統(tǒng)作為一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的整體來(lái)研究，對(duì)其各 層次的功能、結(jié)構(gòu)、聯(lián)系、能量及做功關(guān)系等方面均有涉及。 二、建立了火工分離裝置的性能模型。研究了各種起爆方式的機(jī)理，利用仿 真方法得到了激光起爆方式中激光脈寬、波長(zhǎng)、功率、藥劑吸收系數(shù)對(duì)起爆的影 響；對(duì)于非電隔板傳爆系統(tǒng)，研究了爆轟波在不同介質(zhì)中的傳播和透過(guò)隔板的衰 減規(guī)律，給出了爆轟波在各個(gè)階段的計(jì)算公式，編制了相應(yīng)的程序并進(jìn)行了算例 計(jì)算。 三、對(duì)仿真軟件的原理進(jìn)行了介紹，對(duì)于爆炸仿真的三種方法：共用節(jié)點(diǎn)法、 接觸耦合法和流固耦合方法，進(jìn)行了分析。根據(jù)本文研究對(duì)象的特點(diǎn)，以多物質(zhì) 流固耦合方法為主，結(jié)合其它方法，在仿真過(guò)程中設(shè)計(jì)并運(yùn)用了合適的方法。 四、對(duì)航天聚能切割分離裝置，建立其仿真模型，采用較為合適的材料模型、 狀態(tài)方程和仿真參數(shù)，對(duì)它的工作過(guò)程進(jìn)行了仿真分析，直觀地觀察了爆轟波的 傳遞過(guò)程、射流的形成過(guò)程、射流對(duì)鋼板的切割分離過(guò)程，鋼板最后的脆性斷裂 過(guò)程和鋼板的破口形狀，得出了一些定量的結(jié)論，包括射流的速度、切割分離的 時(shí)間、碎片的速度、能量的大小等等。研究了不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)聚能切割分離的影 響，包括藥型罩錐角大小、壁厚、炸高、炸藥種類，分別改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行仿真， 對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，得出了優(yōu)化結(jié)論。 五、對(duì)膨脹管分離裝置，建立其仿真模型，采用較為合適的材料模型、狀態(tài) 方程和仿真參數(shù)，對(duì)它的工作過(guò)程進(jìn)行了仿真分析，直觀地觀察了爆轟產(chǎn)物的膨 脹過(guò)程、金屬管的擴(kuò)張膨脹過(guò)程、分離板的受力斷裂和分開(kāi)過(guò)程，得出了一些定 量的結(jié)論，包括金屬管和分離板的變形量大小、分離時(shí)間、應(yīng)力和應(yīng)變的大小、 速度的大小等等。研究了不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)膨脹管分離的影響，包括削弱槽的形狀、 膨脹管的長(zhǎng)短比、裝藥半徑等等，分別改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行 了比較，得出了優(yōu)化結(jié)論。 六、對(duì)火工分離裝置的可靠性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探索。建立起了火工分離裝置 可靠性串聯(lián)模型：對(duì)可靠性在各個(gè)環(huán)節(jié)之間的分配方法進(jìn)行了研究，繪制出了可 靠性設(shè)計(jì)的一般流程圖；提出了可以提高系統(tǒng)可靠度的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，并總結(jié) 出了可能的失效模式。 第i 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)何論文 a b s t r a c t i i lt h i sp a p e r , o p e r a t i o np r o c e s so ft h es e p a r a t i o np y r o t e c h n i c su s e di ns p a c e c r a f t w a sm o d e l e da n ds t i m u l a t e d ，i t sp r o p e r t i e sw e r es t u d i e d i na d d i t i o n ，s o m ew o r k sh a v e b e e nd o n ei nt h eo p t i m i z a t i o no fd e s i g n i n gp a r a m e t e r sa n dt h ed e s i g n i n gm e t h o d so f r e l i a b i l i t y t h em a i nc o n t e n t si n c l u d e ： 1 a l lt h es u b s y s t e m so ft h es e p a r a t i o n - c o n n e c t i o np y r o t e c h n i c sw e r et a k e na s a ni n t e r r e l a t e du n i ta n db es t u d i e d a l la s p e c t so ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e no p e r a t i o n p r o c e s ss u c ha sf u n c t i o n , s t r u c t u r e ，c o n t a c ta n de n e r g yo fi t sf o u rl e v e l sw e r ei n v o l v e d 2 t h i sp a p e rh a se s t a b l i s h e dt h ep r o p e r t i e sm o d e lo fs e p a r a t i o n - c o n n e c t i o n p y r o t e c h n i c sa n ds t u d i e dt h em e c h a n i s mo fv a r i o u s i n i t i a t i o nm e t h o d s b yt h em e t h o d o fs i m u l a t i o n ，t h ee f f e c tt h a tl a s e r sp u l s ew i d t h ，w a v e l e n g t h ，p o w e r , a n de x p l o s i v e s c o e f f i c i e n to nl a s e rd e t o n a t i o nw e r es t u d i e d f o rt h et r a n s m i s s i o no fn o n e l e c t r i c b l a s t i n gs y s t e m ，t h el a wo ft h ed e t o n a t i o nw a v ed i s s e m i n a t i n gi nd i f f e r e n tm e d i aa n d t h ea t t e n u a t i o nl a wa f t e ri tp a s st h ep a r t i t i o nw a ss t u d i e d ，t o o t h i sp a p e ra l s og i v et h e c a l c u l a t i n gf o r m u l a sw h i c hc a nd e s c r i b et h ed e t o n a t i o nw a v ea ta l ls t a g e s ，l a s t l yt h e c o r r e s p o n d i n gp r o g r a m sw a sp r e p a r e da n dae x a m p l eo f c a l c u l a t e dw a sg i v e n 3 t h ep r i n c i p l eo fs i m u l a t i o ns o f t w a r ew a si n 仃o d u c e d t h et h r e ek i n d so f s i m u l a t i o nm e t h o d so fe x p l o s i v e - - - s h a r e dn o d em e t h o d ，c o n t a c tc o u p l i n gm e t h o da n d f l u i d - s o l i dc o u p l i n gm e t h o dw e r es t u d i e d t a k et h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h i sp a p e r s s t u d y i n go b j e c ti n t oa c c o u n t ；t h i sp a p e rm a i n l yu s e s t h e m u l t i - - m a t e r i a lf l u i d - - s o l i d c o u p l i n gm e t h o d si nc o m b i n a t i o n 、析t ho t h e rm e t h o d si nt h es i m u l a t i o np r o c e s s 4 t h i sp a p e rh a se s t a b l i s h e dt h es i m u l a t i o nm o d e lo fs p a c es h a p e dj e t s e p a r a t i o nd e v i c e ，s i m u l a t e da n da n a l y z e d i t s o p e r a t i o np r o c e s sb yu s i n gm o r e a p p r o p r i a t e m a t e r i a lm o d e l ，e q u a t i o no fs t a t ea n ds i m u l a t i o np a r a m e t e r s t h e t r a n s m i s s i o n p r o c e s so fd e t o n a t i o nw a v e ，t h ef o r m a t i o np r o c e s s o fj e ta n dt h e s e p a r a t i o np r o c e s so ft h es t e e lp l a t ec u tb yt h ej e t ，t h ef i n a lb r i t t l ef r a c t u r ep r o c e s so f t h es t e e lp l a t ea n dt h ec r e v a s s es h a p eo ft h ep l a t ec o u l db eo b s e r v e d s o m eq u a n t i t a t i v e c o n c l u s i o n si n c l u d i n gt h ej e ts p e e d ，c u t t i n gt i m e ，s p e e do fd e b r i s ，e n e r g ya n ds oo n c o u l db ed r a w n t h ee f f e c t so fd i f f e r e n td e s i g np a r a m e t e r si n c l u d i n gt h ec o n ea n g l e s i z eo fs h a p e dc h a r g el i n e r ，w a l lt h i c k n e s s ，d e e p - f r i e dh e i g h t ，e x p l o s i v et y p ea n ds oo n w e r es t u d i e d b yc h a n g i n gt h ed e s i g np a r a m e t e r s ，t h es i m u l a t i o nr e s u l t sw e r e c o m p a r e d t oo p t i m i z et h ec o n c l u s i o n sd r a w n 5 t h i sp a p e rh a se s t a b l i s h e dt h es i m u l a t i o nm o d e lo fe x p a n s i o np i p es e p a r a t i o n 第i i i 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 d e v i c e ，s i m u l a t e da n da n a l y z e di t so p e r a t i o np r o c e s sb yu s i n gm o r ea p p r o p r i a t e m a t e r i a lm o d e l ，e q u a t i o no fs t a t ea n ds i m u l a t i o np a r a m e t e r s t h ee x p a n s i o np r o c e s so f d e t o n a t i o np r o d u c t s ，t h ee x p a n s i o np r o c e s so fm e t a lp i p e ，t h ef r a c t u r ea n ds e p a r a t i o n p r o c e s so fs e p a r a t i n gp l a t ec o u l d b eo b s e r v e d s o m eq u a n t i t a t i v ec o n c l u s i o n si n c l u d i n g t h ed e f o r m a t i o ns i z eo fm e t a lp i p ea n ds e p a r a t i n gp l a t e ，s e p a r a t i o nt i m e ，s t r e s sa n d s t r a i n ，s p e e da n ds oo nc o u l db ed r a w n t h ee f f e c t so fd i f f e r e n td e s i g np a r a m e t e r s i n c l u d i n gt h ew e a k e n i n gt r o u g hs h a p e ，t h el e n g t hr a t i oo f t h ep i p e ，c h a r g er a d i u sa n ds o o nw e r es t u d i e d b yc h a n g i n gt h ed e s i g np a r a m e t e r s ，t h es i m u l a t i o nr e s u l t sw e r e c o m p a r e dt oo p t i m i z i n gt h ec o n c l u s i o n sd r a w n 6 t h ed e s i g n i n gm e t h o d so fr e l i a b i l i t yo fs e p a r a t i o np y r o t e c h n i c sw e r es t u d i e d t h i sp a p e rh a se s t a b l i s h e dt h er e l i a b i l i t y ss e r i e sm o d e l ，a n ds t u d i e dt h em e t h o d st h a t d i s t r i b u t i o no fr e l i a b i l i t yi na l la s p e c t s ，d r e wo u tt h eg e n e r a lf l o wc h a r to fr e l i a b i l i t y d e s i g n f i n a l l y , t h i sp a p e rp r o p o s e ds o m er e l i a b i l i t yd e s i g nt e c h n i q u e sw h i c hc a n i m p r o v et h er e l i a b i l i t yo f t h es y s t e ma n ds u m m e du pt h ep o s s i b l ef a i l u r em o d e s k e y w o r d s ：p y r o t e c h n i c s ，e x p l o s i o n ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ，l s d y n a ， f l u i d s o l i dc o u p l i n gm e t h o d s ，s h a p e dj e t ，e x p a n s i o np i p e 第i v 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 圖目錄 圖2 1 火工分離裝置系統(tǒng)組成圖8 圖2 2 電起爆器與激光起爆器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖8 圖2 3 非電傳爆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖9 圖2 4 隔板起爆器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖9 圖2 5 分離板式膨脹管和爆炸螺栓結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1 0 圖2 6 火工分離裝置能量及做功關(guān)系1 1 圖2 7 入射激光與藥劑的特性對(duì)起爆的影響1 5 圖2 8 激光脈寬、光束半徑與點(diǎn)火功率閾值的關(guān)系1 6 圖2 9 爆轟波在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律17 圖2 1 0 計(jì)算初始沖擊波壓及質(zhì)點(diǎn)速度程序前面板2 0 圖3 1 環(huán)形聚能切割分離裝置2 8 圖3 2 聚能切割裝置結(jié)構(gòu)示意圖及有限元模型2 8 圖3 3 爆轟波向下傳播過(guò)程31 圖3 4 射流在不同時(shí)刻的形狀31 圖3 5 鋼板在不同時(shí)刻的破壞情況3 2 圖3 6 鋼板分離后的切口形狀3 2 圖3 7 鋼板底部的脆性斷裂過(guò)程3 3 圖3 8 射流流經(jīng)區(qū)域觀察節(jié)點(diǎn)處的速度變化曲線3 4 圖3 9 射流流經(jīng)區(qū)域觀察單元處的流體密度變化曲線3 5 圖3 1 0 鋼板下部觀察單元的等效應(yīng)力時(shí)程圖3 6 圖3 1 1 鋼板下部觀察單元的等效塑性應(yīng)變時(shí)程圖3 6 圖3 1 2 火工分離裝置工作過(guò)程中總能量變化曲線3 7 圖3 1 3 火工分離裝置工作過(guò)程中動(dòng)能變化曲線3 7 圖3 1 4 火工分離裝置工作過(guò)程中內(nèi)能變化曲線3 7 圖3 1 56 0 。錐角聚能分離裝置射流效果圖3 8 圖3 1 61 0 0 。錐角聚能分離裝置射流效果圖3 9 圖3 1 76 0 。錐角聚能分離裝置射流速度圖3 9 圖3 1 81 0 0 。錐角聚能分離裝置射流速度圖4 0 圖3 1 96 0 。錐角聚能分離裝置對(duì)鋼板的切割破壞情況4 0 圖3 2 01 0 0 。錐角聚能分離裝置對(duì)鋼板的切割破壞情況4 l 圖3 2 10 3 m m 壁厚聚能分離裝置射流效果圖4 2 圖3 2 2l m m 壁厚聚能分離裝置射流效果圖4 3 第1 v 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 圖3 2 30 3 m m 壁厚聚能分離裝置射流速度圖4 3 圖3 2 4l m m 壁厚聚能分離裝置射流速度圖4 4 圖3 2 50 3 m m 壁厚聚能分離裝置對(duì)鋼板的切割破壞情況4 4 圖3 2 6l m m 壁厚聚能分離裝置對(duì)鋼板的切割破壞情況4 5 圖4 1 分離板式膨脹管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖與有限元模型5 0 圖4 2 膨脹管內(nèi)炸藥爆轟產(chǎn)物的膨脹過(guò)程5 2 圖4 3 膨脹管內(nèi)導(dǎo)爆索鉛殼氣化產(chǎn)物擴(kuò)散過(guò)程5 2 圖4 4 膨脹管內(nèi)觀察單元的流體密度變化5 3 圖4 5 金屬管的膨脹與分離板的斷裂過(guò)程5 4 圖4 6 分離板斷裂過(guò)程局部細(xì)節(jié)圖5 4 圖4 7 分離板上觀察節(jié)點(diǎn)處的位移曲線5 5 圖4 8 分離板上觀察節(jié)點(diǎn)處的速度曲線5 5 圖4 9 分離板上觀察單元處的等效應(yīng)力時(shí)程圖5 6 圖4 1 0 分離板上觀察單元處的等效塑性應(yīng)變時(shí)程圖5 6 圖4 11 金屬管上觀察單元處的等效應(yīng)力時(shí)程圖5 7 圖4 1 2 金屬管上觀察單元處的等效塑性應(yīng)變時(shí)程圖5 7 圖4 1 3 半圓槽式膨脹管分離效果圖5 8 圖4 1 4 矩形槽式膨脹管分離效果圖5 8 圖4 1 5 帶內(nèi)開(kāi)槽的v 形槽式膨脹管分離效果圖5 9 圖4 1 6 長(zhǎng)短比為2 的膨脹管分離效果圖6 0 圖4 1 7 長(zhǎng)短比為2 的膨脹管分離板上觀察節(jié)點(diǎn)處y 向位移曲線6 0 圖4 1 8 長(zhǎng)短比為4 的膨脹管分離效果圖6 1 圖4 1 9 長(zhǎng)短比為4 的膨脹管分離板上觀察節(jié)點(diǎn)處y 向位移曲線6 1 圖5 1 火工分離裝置可靠性模型6 5 圖5 2 火工分離裝置可靠性設(shè)計(jì)流程6 8 圖5 3 冗余系統(tǒng)可靠度變化曲線6 9 第v 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 表目錄 表2 1 激光起爆數(shù)值模擬參數(shù)1 4 表2 2 不同激光光束半徑、不同脈沖寬度下點(diǎn)火功率閾值1 7 表3 16 0 。、8 0 。、1 0 0 。三種錐角的聚能分離裝置綜合性能比較4 1 表3 20 3 m m 、o 5 m m 、l m m 三種壁厚的聚能分離裝置綜合性能比較4 5 表3 3 使用某塑性炸藥與t n t 炸藥的聚能分離裝置綜合性能比較4 6 表3 40 3 m m 、3 0 m m 和4 8 m m 炸高的聚能分離裝置綜合性能比較4 7 表4 1 密度為1 6 9 e m 3 的r d x 裝藥線密度與裝藥半徑的關(guān)系6 2 表5 1 使用評(píng)分分配法對(duì)某型火工分離裝置可靠度進(jìn)行分配6 7 表5 2 火工分離裝置可能的失效模式一7 1 第v i 頁(yè) 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得 的研究成果盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含 其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)或其它 教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任 何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意 學(xué)位論文作者簽名： 夏邀壹日期：如。，年j1 月咎日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本入完全了解國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定本人授權(quán) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)可以保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子 文檔，允許論文被查閱和借閱；可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù) 庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文 ( 保密學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書) 學(xué)位論文作者簽名： 作者指導(dǎo)教師簽名： 日期：乃oc y 年 日期：刪年 ，j 月萬(wàn)日 f 1 月6 日 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 第一章緒論弟一早珀t 匕 1 1 研究工作的背景及意義 在航天技術(shù)中，火工裝置【1 4 1 3 , 1 4 】是指通過(guò)裝有一種小型的，內(nèi)含少量火藥、 炸藥或煙火劑的元件在燃燒或爆炸的作用下，完成釋放、拋放、切割破碎、驅(qū)動(dòng) 開(kāi)關(guān)等機(jī)械功能的系列復(fù)雜裝置的總稱，其英文名稱為p y r o t e c h n i c s 。在航天設(shè)計(jì) 中，還大量使用了由多個(gè)火工元件及火工裝置聯(lián)成一體的、能完成一定功能的火 工系統(tǒng)。所以，廣義地講，火工元件、火工裝置和火工系統(tǒng)都稱為火工品。 航天器上使用的火工品大多通過(guò)裝藥爆炸釋放出的高溫高壓氣體和爆轟波來(lái) 做機(jī)械功，從而完成衛(wèi)星釋放、級(jí)間和有效載荷分離，天線和太陽(yáng)帆板展開(kāi)，降 落傘展開(kāi)和釋放，艙蓋彈射，液、氣管路通斷，繩纜切割等功能，它們都要求在 很短的時(shí)間內(nèi)提供相當(dāng)大的能量來(lái)完成，傳統(tǒng)的彈簧式和電磁式機(jī)構(gòu)的能量有限， 而且體積和質(zhì)量都相當(dāng)大，不適合這種應(yīng)用，因此通常都是選用火工裝置來(lái)執(zhí)行。 與其它類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，采用火工裝置除了體積小、能量足夠大之外，它還 可以通過(guò)非電傳爆序列完成一系列同步性動(dòng)作?；鸸ぱb置的應(yīng)用范圍很廣，本文 主要研究的是航天技術(shù)上用于連接與分離的火工裝置( s e p a r a t i o n c o n n e c t i o n d e v i c e ) 。 火工品具有能量質(zhì)量比高、體積小、貯存性好、起爆及輸出能量可控等優(yōu)點(diǎn)， 能夠在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)釋放出相當(dāng)大的能量來(lái)做機(jī)械功，完成預(yù)定動(dòng)作，因此被 廣泛應(yīng)用于運(yùn)載火箭、載人飛船、衛(wèi)星、導(dǎo)彈及航天飛機(jī)等各種航天器上。例如 美國(guó)“阿特拉斯一人馬座”火箭、“土星v 號(hào)運(yùn)載火箭的級(jí)間分離都是采用火工 分離裝置來(lái)完成動(dòng)作。隨著空間飛行器越來(lái)越復(fù)雜，使用的火工品品種和數(shù)量越 來(lái)越多，在美國(guó)的“水星號(hào)飛船上使用了4 6 件火工品，“雙子星座 號(hào)飛船上 使用了1 3 9 件，“阿波羅號(hào)飛船上使用了3 1 4 件，航天飛機(jī)上使用了5 0 0 多件，我 國(guó)的返回式衛(wèi)星上使用了4 0 多件，載人飛船上使用了上百件【l ，2 】。 在航天事業(yè)的發(fā)展中，火工裝置起著極其重要的作用，在每一個(gè)航天飛行器 上，從發(fā)射到回收的整個(gè)過(guò)程，火工裝置要完成大大小小幾項(xiàng)到幾十項(xiàng)、甚至幾 百項(xiàng)的各種程序動(dòng)作或任務(wù)。近年來(lái)，隨著各國(guó)在空天領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，世 界航天事業(yè)得到了迅猛發(fā)展，相應(yīng)地推進(jìn)了火工品技術(shù)的進(jìn)步，火工裝置的設(shè)計(jì) 思想、測(cè)試技術(shù)及使用方法得到了飛速發(fā)展和提高【1 7 , 4 3 1 1 4 7 4 9 】。各國(guó)都十分重視開(kāi) 發(fā)火工品技術(shù)在航天系統(tǒng)中的應(yīng)用，不斷投入人力財(cái)力，研究小型化、高可靠性 的火工裝置，加緊航天技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)。 在早些時(shí)候，由于技術(shù)條件的限制，火工裝置的研制主要是依靠設(shè)計(jì)人員的 第1 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 經(jīng)驗(yàn)來(lái)開(kāi)展，并在試驗(yàn)和應(yīng)用中不斷修改和完善。隨著計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)算速度的提 高，數(shù)值仿真方法的發(fā)展，各種有限元軟件的廣泛應(yīng)用，為火工裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì) 提供了一條新的途徑。通過(guò)對(duì)火工裝置的工作過(guò)程進(jìn)行仿真分析，能減少試驗(yàn)次 數(shù)，縮短研發(fā)周期，節(jié)約生產(chǎn)成本，具有十分重要的意義。然而，值得注意的是， 理論研究是基礎(chǔ)，而數(shù)值模擬只是一種輔助手段，并不能完全替代試驗(yàn)和應(yīng)用。 火工裝置的研制開(kāi)發(fā)，應(yīng)該基于試驗(yàn)和應(yīng)用，結(jié)合理論分析和計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行輔 助設(shè)計(jì)，才能具有較高的可行性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 1 2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究及綜述 2 0 世紀(jì)5 0 年代以來(lái)，隨著航天技術(shù)的發(fā)展，美、俄等國(guó)在導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星 及航天飛機(jī)上開(kāi)始使用火工裝置。美國(guó)在這方面的研究開(kāi)展得較早，取得了一系 列的研究成果，制定了一些基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)【2 】1 3 m3 。，例如m i l 1 2 3 6 5 9 c 電起爆器設(shè)計(jì)規(guī)范、m i l s t d 1 5 7 6 航天系統(tǒng)用電爆分系統(tǒng)的安全性要求和 試驗(yàn)方法、m i l h d b k 8 3 5 7 8 航天飛行器爆炸系統(tǒng)和裝置、m i l s l d 1 31 6 d 引信安全性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等。這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于統(tǒng)一產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范，保證產(chǎn)品質(zhì)量和 可靠性、安全性提供了重要的參考依據(jù)。其中m i l h d b k 8 3 5 7 8 航天飛行器爆炸 系統(tǒng)和裝置總結(jié)了以往各種重大型號(hào)的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品 設(shè)計(jì)、性能要求、試驗(yàn)和質(zhì)量控制等方面。該專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工程應(yīng)用性強(qiáng)，它的許多 設(shè)計(jì)原則、性能控制要求和試驗(yàn)驗(yàn)證方法，成為了國(guó)際通用要求。 在一些手冊(cè)的制訂上，s c h i m m e l 和b e m e n t 發(fā)表了火工裝置設(shè)計(jì)、研制和鑒 定手冊(cè)【”】，該手冊(cè)系統(tǒng)地涵蓋了火工裝置從原理、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)到性能評(píng)估的各 個(gè)方面，提出了設(shè)計(jì)和研制的工程方法與程序，突出了驗(yàn)證性能裕度的重要性， 提出了成敗性計(jì)數(shù)試驗(yàn)和最大最小裝藥量法，推薦了驗(yàn)證點(diǎn)火能力和能量裕度的 試驗(yàn)方法，是一篇重要的火工裝置技術(shù)指導(dǎo)性文獻(xiàn)。此外，k a r lo b r a u e r 主編的火 工裝置手冊(cè) 3 4 】幾乎涉及了當(dāng)時(shí)所有在航空航天上研制和使用的火工裝置，它介 紹了大量航天火工裝置的設(shè)計(jì)原理、材料結(jié)構(gòu)、研制情況和使用狀況，提出了一 些經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式和圖表數(shù)據(jù)。 俄羅斯對(duì)于火工裝置的研究開(kāi)展得也比較早，在“聯(lián)盟號(hào)宇宙飛船上就使 用了大量的火工裝置，歐、日、印等在這方面的研究也各有所長(zhǎng)。由于保密的原 因，這些國(guó)家和地區(qū)火工裝置研究公開(kāi)可查閱的資料比較少。我國(guó)的航天火工裝 置的研究大都是在參照美俄的技術(shù)基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，至今已有四十多年的應(yīng)用歷 史，制定了一些基礎(chǔ)性的標(biāo)準(zhǔn)【1 5 】【1 6 】，例女i q j l 07 5 a 航天火工裝置通用規(guī)范、 g j b 2 0 3 4 航天系統(tǒng)電爆分系統(tǒng)安全要求和試驗(yàn)方法、g j b3 4 7 1 9 8 7 火工品 分類和命名規(guī)則規(guī)定了火工品分類、命名的原理和方法、g j b3 7 6 1 9 8 7 火工 第2 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 品可靠性評(píng)估方法規(guī)定了評(píng)估火工品可靠性的統(tǒng)一方法及統(tǒng)一的報(bào)告格式，適 用于有可靠度指標(biāo)的火工品設(shè)計(jì)定型可靠性評(píng)估。此外，產(chǎn)品研制各單位也有一 些相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。 早期的解鎖類分離裝置主要有爆炸螺栓、易碎螺母等，它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作用 可靠且有效，但是產(chǎn)生的分離沖擊相對(duì)較大，對(duì)安裝點(diǎn)的精密儀器有較大危害。 為避免沖擊過(guò)大，提出了“強(qiáng)連接、弱解鎖”的設(shè)計(jì)思想，基于這種思想的分離 裝置有鋼球連接式的解鎖螺栓和楔塊連接式的解鎖螺栓。由于航天火工分離裝置 是利用猛炸藥的爆炸或煙火藥的燃燒產(chǎn)生的高壓氣體做功，不可避免地會(huì)產(chǎn)生爆 炸碎片和氣體產(chǎn)物，因此污染控制已經(jīng)成了火工分離裝置設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)， 現(xiàn)在許多分離裝置都采用密封設(shè)計(jì)，或者在功能裝置外面加上保護(hù)罩。例如美國(guó) 麥道公司于1 9 6 9 年申請(qǐng)專利的“超級(jí)拉鏈 膨脹管分離裝置，不是將導(dǎo)爆索的爆 炸能量直接作用于分離連接件上，而是通過(guò)轉(zhuǎn)化為氣體膨脹做功的形式達(dá)到解鎖 分離的目的。整個(gè)作用系統(tǒng)受力均勻，沖擊載荷低，爆炸產(chǎn)物始終密封于金屬管 內(nèi)，達(dá)到了低沖擊、無(wú)污染的目的，已在多種型號(hào)上飛行器上獲得了應(yīng)用。 在性能研究和數(shù)值仿真上，國(guó)外的學(xué)者已經(jīng)開(kāi)展了這方面的工作。例如 k a g o n t h i e r 等人分析了n a s a 標(biāo)準(zhǔn)電起爆器驅(qū)動(dòng)的拔銷器的火藥燃燒和活塞運(yùn)動(dòng) 過(guò)程【3 5 】，應(yīng)用了熱力學(xué)方法和多相流理論建立了一組微分方程組，采用l s o d e 標(biāo) 準(zhǔn)程序計(jì)算得到了壓力與時(shí)間的關(guān)系曲線，壓力計(jì)算的數(shù)據(jù)與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合， 同時(shí)對(duì)燃速、導(dǎo)熱系數(shù)等參變量進(jìn)行了敏感度分析；美國(guó)航天公司的s g o l d s t e i n 等人則采用了m e s a 一2 d 和d y n a 3 d 軟件模擬了拔銷器和電爆閥門的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 【3 6 1 ，提供了結(jié)構(gòu)受力和變形的信息。 我國(guó)的研究人員在這方面的研究也取得了一定的成果。國(guó)防科技大學(xué)高濱通 過(guò)研究火工分離裝置的作用機(jī)理，建立了仿真計(jì)算模型和可靠性模型，提出了用 于火工分離裝置工程設(shè)計(jì)和分析的基本技術(shù)和方法【2 】【1 3 】，他在經(jīng)典內(nèi)彈道理論基礎(chǔ) 上建立的性能模型方程組能夠較準(zhǔn)確地描述火工分離裝置的輸出性能，通過(guò)對(duì)火 工分離裝置設(shè)計(jì)參數(shù)的敏感度分析，揭示了工程設(shè)計(jì)中影響性能變化的主要因素， 并且對(duì)火箭整流罩分離裝置以及一種彈射分離裝置的仿真計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果相一 致；北京宇航系統(tǒng)工程研究所孫璨、陽(yáng)志光利用a n s y s l s d y n a 對(duì)膨脹管分離 裝置進(jìn)行建模計(jì)算和仿真分析1 6 9 1 ，利用響應(yīng)面法優(yōu)化算法的原理，借助于m a t l a b 中的線性規(guī)劃函數(shù)，以系統(tǒng)分離可靠性為目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；北京工業(yè)大學(xué)陽(yáng) 志光對(duì)航天運(yùn)載器線式火工分離裝置的材料動(dòng)態(tài)性能、保護(hù)罩結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)失效機(jī)理、 分離結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)斷裂、數(shù)值仿真方法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等方面開(kāi)展了一些探索 性研究【6 8 】；北京工業(yè)大學(xué)陳敏等人借助于非線性有限元程序a n s y s l s d y n a 中 的a l e 算法，對(duì)宇航線式火工分離裝置在條形凝聚態(tài)炸藥接觸爆炸荷載作用下的 非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬【67 1 ，描述了爆轟物質(zhì)的流動(dòng)以及金屬圓柱殼 第3 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 的破口形狀、塑性區(qū)域隨時(shí)間增加的變化情況，得出了沖擊加速度與爆炸中心距 離為近似線性關(guān)系的結(jié)論；北京強(qiáng)度環(huán)境研究所吳艷紅等人采用l s d y n a 模擬剪 切式爆炸螺栓中炸藥爆炸沖擊波對(duì)爆炸螺栓盒中的沖擊破壞作用【1 9 】，校核盒的動(dòng) 強(qiáng)度，計(jì)算結(jié)果表明，盒蓋變形、破壞形式、壓力峰值和脈寬都與試驗(yàn)結(jié)果吻合 較好，根據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，提出爆炸螺栓盒的三種改進(jìn)辦法，并通過(guò)分析計(jì) 算確定了最佳方案。 1 3 火工分離裝置性能研究中存在的問(wèn)題 火工分離裝置具有特定的使用環(huán)境和條件，功能性比較強(qiáng)，同種類型的火工 裝置，在不同型號(hào)和不同用途上，其結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)也存在差異。此外，由 于作用過(guò)程的瞬時(shí)性和一次性，使得對(duì)它的工作過(guò)程和性能分析存在較大的難度。 而火工分離裝置長(zhǎng)期以來(lái)主要采用的是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)一試驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)一修改設(shè)計(jì)一再 試驗(yàn)的研制模式。仿真方法作為一種研究手段，能夠較好地模擬火工分離裝置的 工作過(guò)程，并可通過(guò)后處理器直觀地觀察結(jié)構(gòu)的分離情況，獲取瞬時(shí)速度、應(yīng)力 應(yīng)變、壓力等信息。本文首先從理論上闡述和分析了火工分離裝置的系統(tǒng)組成和 作用機(jī)理，然后利用有限元?jiǎng)恿Ψ治鲕浖瑢?duì)火工分離裝置的工作過(guò)程進(jìn)行仿真， 并與已有可查閱的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考文獻(xiàn)上的結(jié)論進(jìn)行對(duì)比研究。 然而從理論到工程技術(shù)的應(yīng)用是有一定難度的，需要尋找一個(gè)合適的“橋梁” 來(lái)把兩者連接起來(lái)才能從“此岸到達(dá)“彼岸 ，對(duì)于火工分離裝置工作過(guò)程的 性能研究也是如此，存在的技術(shù)難題有： 1 、航天火工分離裝置爆炸分離過(guò)程數(shù)值仿真不僅涉及到很多相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域， 部分基礎(chǔ)理論還沒(méi)有達(dá)到工程應(yīng)用水平，而且爆炸分離過(guò)程是一個(gè)高度非線性過(guò) 程，其仿真分析模型需要的參數(shù)非常缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 2 、作為一個(gè)整體，終端功能裝置、起爆系統(tǒng)、傳爆序列構(gòu)成火工分離裝置不 可分割的三個(gè)部分，需要將它們聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行研究，既要從整體上研究火工分離 裝置的工作性能，也要有所區(qū)分，突出重點(diǎn)。 3 、火工分離裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要想建立起完整的仿真模型比較困難。在建模過(guò) 程中，需要抓住重點(diǎn)建立簡(jiǎn)化模型，既能充分體現(xiàn)其性能特點(diǎn)、獲得接近真實(shí)的 仿真結(jié)論，又不保證研究結(jié)果不出現(xiàn)大的偏差。 4 、在使用有限元軟件對(duì)分離過(guò)程進(jìn)行仿真時(shí)，由于涉及到的材料種類多，且 爆炸使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大變形導(dǎo)致單元畸變，需要將任意拉格朗日一歐拉方法( a l e ) 和拉格朗日方法、歐拉方法相結(jié)合使用，這三種方法各有所長(zhǎng)，如何在具體問(wèn)題 中設(shè)計(jì)和運(yùn)用合適的方法，需要一定的技巧和經(jīng)驗(yàn)。 5 、材料模型的選擇和材料參數(shù)的準(zhǔn)確度直接影響仿真結(jié)果的可信度，錯(cuò)誤的 第4 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩七學(xué)位論文 材料模型和不準(zhǔn)確的材料參數(shù)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。完整的材料參數(shù)包括物理參 數(shù)、力學(xué)參數(shù)、狀態(tài)方程參數(shù)等等，通常不容易全部獲得，因此仿真結(jié)果需要通 過(guò)與試驗(yàn)結(jié)論和文獻(xiàn)資料進(jìn)行對(duì)比以進(jìn)行校正。 6 、仿真參數(shù)的設(shè)置對(duì)結(jié)果存在影響，有的算法對(duì)仿真參數(shù)比較敏感，不正確 的參數(shù)設(shè)置將導(dǎo)致仿真結(jié)果與現(xiàn)有結(jié)論和試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在較大偏差，需要不斷調(diào)試 和修改，使仿真結(jié)果接近真實(shí)。 7 、目前航天火工分離裝置研制中缺乏成熟和可靠的參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法和分離可靠 性評(píng)估方法，其原因是火工分離裝置可靠性要求高，利用成敗型可靠性試驗(yàn)成本 太高，不具備現(xiàn)實(shí)性，因此這方面的研究意義重大。 上述問(wèn)題涉及的范圍和領(lǐng)域較廣，前人曾經(jīng)做過(guò)一些研究，取得了一些成果。 本文對(duì)這7 個(gè)方面均有涉及，對(duì)火工分離裝置的工作過(guò)程進(jìn)行了仿真，對(duì)它的工作 性能進(jìn)行了分析，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方法提出了一些 改進(jìn)和創(chuàng)新。 1 4 本文的主要工作及貢獻(xiàn) 針對(duì)上節(jié)提出的問(wèn)題，本文主要完成了以下幾項(xiàng)工作： 1 、將火工分離裝置作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行研究。對(duì)起爆機(jī)理、傳爆規(guī)律、爆轟 過(guò)程、以及具體終端功能裝置的工作性能都進(jìn)行了研究，注重各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián) 系，側(cè)重于對(duì)具體功能裝置工作過(guò)程的仿真。建立起了起爆、傳爆的數(shù)學(xué)模型， 推導(dǎo)了相關(guān)公式，編寫了計(jì)算程序。通過(guò)理論研究，更好地描述了火工分離裝置 作為一個(gè)整體其性能特征，使得研究的思路更加清晰。 2 、綜合運(yùn)用了三種仿真算法對(duì)火工分離裝置的工作過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬： 拉格朗日方法，網(wǎng)格隨物質(zhì)流動(dòng)，可得到清晰的物質(zhì)界面，便于觀察變形和流動(dòng) 情況，然而不適宜處理大變形物質(zhì)；歐拉方法，網(wǎng)格不動(dòng)，物質(zhì)在網(wǎng)格里流動(dòng)， 適宜于處理流體變形問(wèn)題，缺點(diǎn)是物質(zhì)界面不便觀察；a l e 方法，對(duì)炸藥及其 它流體材料采用歐拉算法，對(duì)其余結(jié)構(gòu)采用歐拉算法，其優(yōu)點(diǎn)是炸藥和流體材料 在歐拉單元流動(dòng)，不存在單元的畸變問(wèn)題，并通過(guò)流固耦合方式來(lái)處理相互作用， 能方便地建立起爆炸模型。 3 、選擇了聚能切割分離裝置和膨脹管分離裝置兩種典型的火工分離裝置作為 研究對(duì)象，根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)形式和功能特點(diǎn)，選擇了合適的材料模型、狀態(tài)方程， 獲取和設(shè)置了較為正確的材料參數(shù)、仿真參數(shù)，建立起了它們的有限元模型。對(duì) 它們的工作過(guò)程進(jìn)行了仿真，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，不但可以直觀地觀察到 火工分離裝置工作性能的好壞，還能定量地獲取一些性能數(shù)據(jù)，為火工分離裝置 的設(shè)計(jì)提供了一種便捷的檢驗(yàn)和優(yōu)化手段。 第5 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 4 、改變上述火工分離裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行仿真分析，比較不同結(jié)構(gòu)或材料下 的終端分離裝置的性能差異，得到了諸如結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、裝藥等因素對(duì) 分離效果的影響，并與已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)比較，得到對(duì)分離有利的設(shè) 計(jì)參數(shù)，從而達(dá)到通過(guò)仿真進(jìn)行輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。 5 、對(duì)火工分離裝置的可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索。研究了可靠性模型建立、失效 分析、可靠性指標(biāo)分配、可靠性設(shè)計(jì)方法、技術(shù)、流程等問(wèn)題。 由于火工分離裝置設(shè)計(jì)技術(shù)的復(fù)雜性和實(shí)踐性，上述研究還僅僅是初步的， 有待結(jié)合工程實(shí)際開(kāi)展更深入的研究。 第6 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩十學(xué)位論文 第二章火工分離裝置系統(tǒng)組成與性能模型 火工分離裝置盡管形式各異，其作用機(jī)理卻大致相似，主要是通過(guò)炸藥的爆 轟作用，將炸藥蘊(yùn)含的化學(xué)能釋放出來(lái)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)的機(jī)械能或其它形式的能量， 完成破碎、切割、推沖等功能，從而達(dá)到分離的目的。它不是孤立的一個(gè)元件。 從裝藥的起爆開(kāi)始，到爆轟波的傳遞、衰減、終端功能裝置的做功、以及爆炸產(chǎn) 生的沖擊、碎片對(duì)結(jié)構(gòu)的影響等，都屬于研究的范疇。因此，要將火工分離裝置 的工作過(guò)程作為一個(gè)整體來(lái)分析，才能更好地掌握它的作用機(jī)理、工作性能和設(shè) 計(jì)方法。 本章將首先對(duì)火工分離裝置的系統(tǒng)組成作一個(gè)概述，闡述了各個(gè)子系統(tǒng)的組 成結(jié)構(gòu)和作用原理，分析了火工分離裝置工作過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換和做功之間的關(guān)系； 然后，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)建立了相應(yīng)的性能模型，包括點(diǎn)火與起爆、沖擊波的傳遞與 衰減、裝藥的爆轟等過(guò)程，建立了上述過(guò)程的控制方程，探討了計(jì)算方法和程序。 最后，本章介紹了a l e 算法的原理，以及爆炸模擬的三種方法各自的特點(diǎn)。 本章是全文的理論部分，兼有部分仿真和計(jì)算，也是后文的內(nèi)容中對(duì)終端功 能裝置工作過(guò)程進(jìn)行仿真的理論基礎(chǔ)。 2 2 1 概述 2 2 火工分離裝置系統(tǒng)組成與工作過(guò)程 美軍標(biāo)m i l h d b k 8 3 5 7 8 、美國(guó)宇航局n a s a 和i s 0 1 4 3 0 3 對(duì)火工系統(tǒng)的組成層 次均有較為全面的定義，將起爆系統(tǒng)、傳爆序列和終端功能裝置列為火工分離裝 置的基本組成【2 , 3 3 1 。此外，在火工分離裝置的作用過(guò)程中，它以爆炸沖擊、震動(dòng)等 方式對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，并向周圍環(huán)境溢出氣體和碎片，而周圍環(huán)境的電磁輻 射、雜散電流、意外撞擊等因素也影響著火工分離裝置的工作。因此，可將火工 分離裝置的組成分為以下層次：起爆( 點(diǎn)火) 系統(tǒng)、非電傳爆系統(tǒng)、終端功能裝 置、與外部環(huán)境結(jié)構(gòu)的相互作用【m j ，如圖2 1 所示： 第7 頁(yè) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 2 2 2 點(diǎn)火起爆系統(tǒng) 圖2 1 火工分離裝置系統(tǒng)組成圖 點(diǎn)火起爆系統(tǒng)包括點(diǎn)火能源、起爆器、指令控制、電子安保、檢測(cè)裝置等。 其中起爆器是點(diǎn)火起爆系統(tǒng)的核心，它是通過(guò)將電能轉(zhuǎn)化為電熱橋絲的熱能或者 激光的光能，點(diǎn)燃引爆藥或直接起爆主裝藥，從而獲得爆轟輸入的裝置。 起爆器是火工分離裝置中使用最為廣泛的首發(fā)火工品，當(dāng)前使用的大多為電 起爆器，它是通過(guò)電流的輸入使裝藥發(fā)火，并以熱、壓力及沖擊波等形式轉(zhuǎn)化為 化學(xué)能或動(dòng)能的元件，根據(jù)電能引爆藥劑的方式不同可分為橋絲式、火花式和間 隙式，最為常用的是橋絲式電起爆器，它通常由