宇航火工分离装置爆炸分离数值模拟

为了了解火工分离装置结构动态响应特性,借助于非线性有限元程序ANSYS/LS-DYNA中的ALE算法,对宇航线式火工分离装置在条形凝聚态炸药接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行了数值模拟,描述了爆轰物质的流动以及金属圆柱壳的破口形状、塑性区域随时间增加的变化情况,得出了冲击加速度与爆炸中心距离为近似线性关系.结果表明ALE算法能很好地模拟宇航线式火工分离装置爆炸分离时流体与固体相互耦合的问题,并预测材料在爆轰波冲击下的非线性动态响应.     

新型非火工星箭连接分离技术

对国外新型非火工星箭连接分离装置的发展现状进行了概述,简要分析了各类装置的主要性能特点.通过对比分析,从此类装置在小型运载火箭上的应用模式角度将这些装置进行了分类.针对日益增长的小型运载火箭和卫星的使用需求,提出了进一步开发新型非火工星箭分离装置的初步建议,为此类装置的深入研究开发提供参考.     

航天火工分离装置捕获结构性能仿真及优化研究

为避免航天火工分离装置在分离过程中产生对箭（弹）体有害的分离多余物,需要设计相应的多余物捕获装置（以下简称捕获器）。国内外对捕获器结构设计方面的理论研究较少,传统的设计普遍依赖于试验研究。以狭小空间下爆炸螺栓捕获器为研究对象,在显式动力学理论基础上,对捕获器的工作过程进行了仿真分析,定量分析了关键几何尺寸对捕获效果的影响,提出一种优化的捕获器结构,为中国新一代运载火箭捕获器的研制和选型提供依据。     

基于节流和泄压结构的新型火工分离装置

通过分析某型号火箭弹在研制过程中出现的分离故障,对火工分离装置的结构进行了改进设计.研究设置了新型节流和泄压结构.验证试验结果表明,新型火工分离装置将点火压强峰值下降65%,并实现了点火压强峰值的精确控制,满足了分离速度和冲击过载的指标要求,并且型号应用成功.通过调节节流泄压参数,该改进设计可以满足不同火箭弹弹射分离要求.     

火工装置轻量化小型化研究

为满足航天器轻量化对火工装置的需求,对火工装置轻量化小型化开展研究,重点探讨火工装置轻量化小型化原则、轻量化小型化途径以及实施轻量化小型化研制工作的基本流程。以某切割器为例,开展轻量化小型化研制,并进行极限功能裕度和极限强度裕度试验。结果表明,优化后的切割器重量和体积均减小50%,并且满足功能要求。     

降低火工解锁螺栓分离冲击的技术研究

为了使火工解锁螺栓在分离过程中产生的分离冲击降到最小,对一种典型的火工解锁螺栓工作原理进行分析,确定了影响分离冲击的关键因素为分离部件的质量和起爆器装药量;并通过结构尺寸优化和起爆器装药小量化两种技术途径,分别使分离部件的质量从83g减小到17g,起爆器装药量从45mg减小到35mg.极限承载力与分离冲击试验结果表明:...     

某耐高温双做功火工装置的研究

为了实现火工装置两个输出部件互不干扰、正常做功的目的,进行了两种方案的总体设计,通过试验确定了隔板点火方案,使火工装置输出做功均匀、一致。并通过采取增加金属套管措施,解决了总体设计中弹体的强度问题。验证试验表明该火工装置能够满足耐高温延时双做功要求。     

低冲击火工驱动装置性能仿真研究

介绍了一种利用液体阻尼效应降低冲击的低冲击火工驱动装置,利用内弹道理论和流体动力学相关知识分析其工作原理,建立了数学模型;通过仿真分析的方法,得到了低冲击火工驱动装置性能参数随时间变化的可视化结果,确定了低冲击的主要控制参数。同时,进行了性能验证试验,试验结果与仿真结果基本—致。本研究为同类产品的设计提供了重要的参考依据。     

火工烟火装置裕度研究与设计方法综述

介绍了美国NASA航天用火工烟火装胃设计和研究时所使用的功能裕度设计方法,该方法以能量量纲定义了机械作功类火工烟火装置的功能裕度,以特征变量概率分布曲线的相对位置来研究和计算装置的作用可靠性。介绍了国内火工品加一耳吲苈法等相关工作,分析了裕度研究中存在的问题,提出了需要进一步开展的工作。     

某火工装置延时失效原因分析与改进研究

为查找某火工装置延时失效的原因,进行了故障排查及失效机理分析。结果表明延时失效的根本原因为该火工装置结构设计不合理,导致在爆炸冲击波作用下装药密封受损,引起瞬发。对原装置进行了改进设计,并对改进后的火工装置进行了试验验证和可靠性评估,结果表明新装置延时正常,其综合可靠性达到了技术指标要求。     

火工装置抽样方案与接收概率的关系

在一次抽样方案、零失效基础上,采用超几何分布理论推算出火工装置的接收概率方程,并建立抽样特性曲线(OC曲线)模型;分别对百分比抽样、固定数抽样条件下的OC曲线进行讨论,获得了抽样方案与接收概率的对应关系及其规律,为抽样检验工作提供了理论依据.     

自复位式低冲击分离螺母设计研究

设计了一种反推式分离螺母装置,主要完成了关键零部件的设计和校核,对反推式分离螺母装置进行了解锁试验.试验结果表明:分离装置的设计方案正确、工作可靠,其分离冲量小于1N·s,并能够自动复位,为同类产品的设计提供了一定参考.     

节流孔对分离螺母火工冲击的影响

为避免航天器因受到火工分离螺母作用时的高冲击载荷而发生故障,采用节流孔来抑制分离螺母分离作用时的冲击响应.研究在分离螺母燃气通道上设置了Φ2、Φ4 mm和Φ6 mm三种孔径的节流孔,同步测试不同节流孔的分离螺母在分离过程中的压力、加速度和预紧力,分析分离螺母的作用过程.根据作用过程中的先后顺序将冲击载荷解耦为火药作用、预紧力释放和活塞撞击三类冲击源.将得到的时间-加速度(a-t)曲线转换为冲击响应谱,并计算每种冲击源的贡献,以获得节流孔孔径与冲击响应的关系.结果表明:采用三种节流孔时,在500～10000 Hz的频域内,火药作用激起的冲击响应的贡献为8.3％～11.0％;预紧力释放激起的冲击响应的贡献为44.0％～51.5％;活塞撞击激起的冲击响应的贡献为40.2％～45.0％.分离过程的最大冲击响应分别为:1416 g(Φ6 mm)、1251 g(Φ4 mm)和852 g(Φ2 mm).可见,采用节流孔可以有效抑制分离螺母的冲击响应.     

数字化火工技术的概念和应用

介绍了数字化火工技术、微烟火技术的概念及内涵 ,并且介绍了以该概念为基础的微型火箭列阵、微机电技术微型传爆序列和无针注射器的发展。     

材料冲击韧性值对火工装置结构完整性的影响

以一个典型的火工装置壳体破裂为例,通过对其进行宏观检查、断口宏观微观分析、硬度测试、能谱分析和对强度、冲击载荷进行理论计算校核,得到该壳体的断裂模式为脆性断裂,主要与该部位受冲击载荷有关,表明材料冲击韧性值对火工装置的结构完整性有着重要影响,低温工况尤为明显,在设计时应充分考虑。     

火工药剂细化技术评价与展望

论述了国内外火工药剂细化技术的研究概况 ,针对敏感起爆药的特殊性 ,借鉴其他领域超细材料制备方法 ,提出用微乳液合成法制备超细敏感起爆药。     

膨胀管分离装置研究

介绍了一种先进的线性分离装置即膨胀管分离装置，该装置能够可靠地将联接器度小于１０８ｋＮ／ｍ的分离板分离。