爆炸点火快速分离过程的理论与实验研究

为了使前级分离体达到快速分离和快速增速的目的,以满足工程应用的要求,设计了一种快速分离装置.利用爆炸点火方式点燃发射药,实现前级分离体的快速分离、发射,并应用密闭爆发器原理和内弹道理论,建立爆炸点火方式下快速分离、发射的理论模型.结合四阶龙格库塔法,对上述理论进行数值计算,得到了爆炸点火分离过程各物理参数的规律,并通过静态台架实验进行验证.结果表明,分离时间达到μm级,分离速度达到200m/s,理论计算与实验结果吻合较好.

快速同步爆炸点火分离装置应用研究

为了满足战斗指标要求,研究并设计了一种使某弹药前级分离体达到快速增速并且与后级分离装置,采用可以快速同步点燃火药的“一入四出”式爆炸点火设计。该分离装置受战斗部引信控制起爆,点燃分离装置内的火药,快速剪断分离体与母弹的连接螺纹,推动分离体与母弹分离并使分离体产生加速。试验结果表明,该分离装置可以在2 ms内实现分离体与母弹的分离并加速。

一种带约束管的爆炸箔点火器的结构设计

为降低X型爆炸箔点火器的发火电压,提高点火可靠性,设计了一种带约束管的爆炸箔点火器。它由壳体、约束管、点火药、盖片和堵盖等组成,外径为18.00 mm,高度为25.00 mm;输入点火药选用爆发点较低的热敏感型B/KNO_(3)点火药,装药密度为(1.45±0.05)g/cm^(3),装药量为(0.13±0.05)g;输出点火药选择许用B/KNO_(3)点火药,装药密度为(1.75±0.05)g/cm^(3),装药量为(0.62±0.05)g;输入装药约束管外径为5.00 mm,高度为4.50 mm,厚度为0.50 mm;输出装药约束管外径为8.00 mm,高度为7.00 mm,厚度为0.50 mm。并对爆炸箔点火器进行结构强度仿真和主要性能测试。结果表明:点火器在点火过程受到的最大应力约为54.513 MPa,最大应变约为3.6993×10^(-4);输出压力为17.90 MPa;50%发火电压为672 V。满足了使用要求。

低能爆炸箔点火器研究

为降低爆炸箔冲击片点燃B/KNO3点火药的发火能量,对B/KNO3药剂组分进行了细化处理,优化了压药密度。在压药密度为1.50～1.64g.cm-3、发火电容为0.12μF的条件下,采用升降法进行了发火试验,试验结果表明,爆炸箔冲击片点燃超细B/KNO3点火药50%发火能量平均值约29mJ。在试验中监测了爆炸箔冲击点燃超细B/KNO3点火的爆发电流,测试表明:爆炸箔冲击片点燃超细B/KNO3点火药全发火爆发电流约500A。

直列式爆炸箔点火及相关技术研究进展

从直列式点火系统构成、许用点火药硼-硝酸钾(Boron-Potassium Nitrate,BPN)的燃烧机理和新制备工艺以及国内外直列式爆炸箔点火相关标准三个方面,综述了直列式爆炸箔点火及相关技术的发展现状及应用。直列式点火系统有多功能多任务需求,因此作为控制模块的电子安全与解除安保装置呈现出编程寻址、多点协同的发展趋势,系统中各元件通过小型化和低能化减少系统装置所占空间。BPN通过新制备工艺进行组分粒度微纳米化,生成核壳结构,优化BPN燃烧性能、吸湿性和安定性等。总结并对比了国内外直列式爆炸箔点火相关标准。分析了直列式爆炸箔点火尚需研究的问题:冲击片直接点火BPN机理和BPN组分粒度对冲击点火感度的影响;BPN隔板点火的影响因素和规律;多种隔板点火结构的性能比较;BPN新制备方法及其对性能的优化。

“点火爆炸”实验的有效改进

物理实验是初中学生获取物理知识、培养创新性思维和能力的主要途径。＂点火爆炸＂实验存在器材准备不便、电子打火器放置不稳等不足。为此,创造实验条件,有效改进实验装置,能让实验效果更明显直观,有利于学生进一步理解能量之间的相互转化,有利于物理知识的有效生成。

爆炸箔点火技术应用及进展

爆炸箔点火技术以其高安全性、高可靠性以及良好的环境适应性,受到越来越多武器系统的应用。本文介绍了爆炸箔点火技术在安全点火装置应用中的技术优势和特点,综述了爆炸箔点火技术国内外的应用和发展现状,分析了国内外发展存在代差的原因,最后,基于武器系统的应用需求,提出了爆炸箔点火技术需要攻克的问题:低成本可靠应用的实战需求;高效集成与分布式点火的需求;爆炸箔安全点火装置适应性研究。

高压高温甲烷-空气混合物爆炸极限试验

通过室内试验,研究甲烷-空气混合物在0.1~20 MPa和25~100℃条件下的爆炸极限和理论临界氧含量。采用高能量的通电钨丝点火系统,按照逐步逼近法获取爆炸极限点。基于试验数据,建立甲烷-空气混合物的高压高温爆炸极限预测模型。结果表明:随着初始压力和温度升高,甲烷的爆炸下限降低,爆炸上限显著增加,爆炸极限范围扩大,爆炸所需的最低临界氧含量降低,爆炸风险增加;甲烷-空气混合物在20 MPa和100℃条件下的爆炸极限为2.87%~64.40%,爆炸所需理论临界氧含量可降低至5.74%。爆炸上限处为贫氧状态,反应后有CO生成,爆炸下限处为富氧状态,反应产物多为CO2。

BPN组分粒径对Slapper-BPN型EFDI发火感度的影响

为了研究硼/硝酸钾(BPN)组分粒径对Slapper-BPN型爆炸箔爆燃点火器(EFDI)发火感度的影响,设计并制备了由不同粒径的硼粉和硝酸钾组成的多个BPN配方,采用激光粒度仪表征了硼粉的粒径,讨论了硼粉粒径数量分布和体积分布的特点;通过扫描电镜(SEM)获得硝酸钾粒径对BPN药剂界面形貌的影响;根据差示扫描量热法(DSC)数据,计算了不同配方BPN的指前因子、表观活化能、最低热解温度和热爆炸临界温度,分析了BPN组分粒径对其动力学性能的影响;根据兰利法获得了不同配方BPN的临界发火电压及标准误差,讨论了BPN动力学性能和药剂界面形貌对其发火感度的影响。结果表明,BPN组分粒径主要从BPN的热分解性能和药柱界面形貌影响EFDI发火感度;BPN组分粒径变大,会使BPN药剂的最低热解温度变高,从而降低了EFDI发火感度;BPN组分粒径变小,改变了BPN药柱界面形貌,会使BPN药柱颗粒堆积更密实,减小药剂颗粒空隙,阻碍BPN的传火传热通道,在低密度装药条件下,会明显降低EFDI发火感度。因此,硼粉粒径一致性对低密度BPN发火感度的标准差具有一定影响。

B/Ti薄膜点火元件电爆输出性能研究

在Cu微桥箔基础上,利用电泳技术沉积B/Ti含能薄膜材料制备了点火元件。针对B/Ti含能薄膜材料,通过SEM和DSC开展了表面形貌和放热性研究。B/Ti含能薄膜材料颜色均匀,整体呈蓬松状,反应起始温度远低于B和Ti的熔点,且只有一个放热峰。对Cu/B/Ti点火元件进行了电学性能测试,输入电压400V的条件下,Cu/B/Ti电爆炸点火元件爆发时间为40ns,并伴有强烈的火光,火焰高度达数毫米。

罕见的点火事故 沉痛的崩灶教训

近几年,本刊已多次刊登有关轮窑点火爆炸事故的原因分析和防止方法,警钟长鸣。然而覆盖面还是有限,显而易见,发生这种事故的企业肯定没有订阅《砖瓦》杂志。如果这些企业花两包烟钱,看到这两年《砖瓦》杂志中的有关文章,也许就不会重伤6人,耗资12万元之多了。所以发生类似这样的事故,企业法人有责任,上级主管部门有责任,我们也有责任——没有把《砖瓦》杂志送到需要它的地方。就事论事,这300多座小轮窑厂不知有没有一家订阅《砖瓦》杂志了。

也谈“点火爆炸”实验的反思与制作改进

物理实验是学生学习物理知识、激发学习兴趣、培养动手能力和创新思维能力的重要途径。"点火爆炸"实验存在器材来源不易寻找、电子打火器无法固定、塑料盒盖飞出不易回收等不足。创造实验条件、改善实验器材,有效改进实验装置,使之具有制作简单、操作方便、效果明显的特点,有利于学生对物理规律的理解、物理知识的有效生成。