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塑料导爆管的起爆、传爆及输出性能研究

刘大斌  
【摘要】:本文对导爆管的起爆、输出、传爆三方面性能开展研究,主要内容如下: (1)将静电感度仪和起爆针组合起来建立了用能量可控的静电火花表征导爆管起爆感度的方法和装置,用升降法求得使导爆管50%起爆的静电能量,以此来表征导爆管的感度并定义为导爆管的静电火花感度。实测变色型导爆管、经济变色型导爆管、普通型导爆管在0.22μf电容下的静电火花感度分别为0.12J、0.08J和0.14J。 (2)用脉冲激光发生器配以石英光导纤维建立了适于导爆管激光感度测定的试验装置,用升降法测知使导爆管50%起爆的激光能量,以此来表征导爆管的感度并定义为导爆管的激光感度。实测变色型、经济变色型和普通型几种导爆管的激光感度分别为:185.8mJ、135.8mJ和>400.0mJ。 (3)用静电火花感度法对真空条件下导爆管的感度进行了测试,试验发现导爆管在真空条件下的感度大大低于在常压下空气中的感度,所测结果对导爆管用于航天器点传火系统有参考价值。 (4)用改进型钠谱翻转法和原子发射光谱双谱线法两种测温方法对导爆管输出火焰的温度进行了测定。实测结果表明:在一定的范围内,火焰温度不随其传播距离的加长而衰减,火焰温度为2000K~2500K左右。其中原子发射光谱双谱线法测温的时间分辨率为0.2μs。 (5)用原子发射光谱双谱线测温法首次测知了起爆导爆管的静电火花的温度,为研究静电火花起爆导爆管提供了重要参考材料。试验条件下所测静电火花温度为2100K~2500K左右,该方法为研究静电火花的物理行为开辟了新的途径。 (6)用动态数据分析系统对导爆管输出产物通过消爆腔点燃次级传火元件进行了模拟测试,获得了点火峰压、点火冲量随消爆腔体积的变化规律。随着消爆腔体积的增大,点火峰压单调下降,而点火冲量则呈先增大再减小的变化规律。且在600mm~3左右消爆腔体积下有一个极大值。 (7)进行了导爆管爆轰后有毒气体一氧化碳与氮氧化物含量的测定,实测标准状态下每米导爆管产生的有毒气体量BSⅠ型、BSⅡ型、PT型导爆管分别为:3.5ml/m、3.4ml/m和4.2ml/m。 (8)对弱击发起爆的导爆管爆轰成长规律进行了研究。实测在起爆后30cm~50cm范围内导爆管的爆轰便可成长为稳定爆轰,其温度压力性质均可达到稳定传爆时的水平。 (9)对影响导爆管传爆可靠性因素作了研究,得出以下结论。 水在一定的条件下可以渗透到导爆管的内腔并引起拒爆,文中对相关热力学过程进行了分析。 高湿度的空气不对导爆管的传爆可靠性构成不良影响。 矿物油类对导爆管的传爆可靠性有重大影响,一定条件下可引起导爆管拒爆。 导爆管爆轰输出端传火孔直径对其输出产物的点火峰压和点火冲量有明显影响, 当输出端口直径小于0.sn时,其点火峰压和点火冲量都有明显的衰减。


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