PDF《单点三脉冲推冲器感应点火影响因素研究》

考虑实际工艺和推冲器小型化的要 求, 设计点火具间距为 2mm;

燃烧室压强由压力传感器 测得, 型号 C L Y D

2 0

5 , 量程为

6 0MP a ;

喷出气体产生的 推力根据牛顿第三定律, 测得推力的反作用力即可, 由推 力传感器测得, 型号 C L Y D

3 1

5 , 量程为

5 0

0 0N ;

为防止 点火具作用产生微小振荡时推冲器重力产生转动力矩, 推冲器尾部设计一个配重, 使重心位于喷管中轴线上.

2 .

2 试验原理 单点三脉冲推冲器的作用原理为:当接受到外部的 发火控制逻辑电路的点火指令后, 点火器的半导体桥迅 速作用并引燃点火药, 点火药燃烧产生的高温高压气体 和灼热的固体粒子迅速进入粒状主装药床的空隙, 通过 对流传热的方式给药粒提供强烈的热刺激, 点燃主装药 床.当主装药室内的压力达到密封膜片的破膜压力时, 主装药的燃烧产物和未燃烧完全的药粒迅速破膜进入共

1 5 C HI N E S EJ OU R N A LOFE N E R GE T I CMA T E R I A L S 含能材料

2 0

1 0年第18卷 第 1期 (

5 1-

5 4 ) 郭宁,严楠,汪佩兰 用燃烧室, 最终燃烧产物从共用喷管喷出产生推力脉冲. 图1单点三脉冲推冲器结构简图

1 ―半导体桥,2 ―点火药,3 ―主装药,4 ―膜片,5 ―压力传感器,6 ―燃烧室,7 ―推力传感器,8 ―喷管,9 ―配重 F i g .

1 S t r u c t u r ed i a g r a m o f t h r e e i mp u l s e a t o n e s p o t t h r u s t e r

1 ―s e mi c o n d u c t o r b r i d g e ,

2 ―i g n i t i n g c h a r g e ,

3 ―ma i n c h a r g e ,4 ―s e a l i n gf i l m,5 ―p r e s s u r es e n s o r ,6 ―c o mb u s t i o n c h a mb e r ,7 ―t h r u s t s e n s o r ,8 ―n o z z l e ,9 ―e x t r awe i g h t 主发装药爆燃产生的能量通过下面三种方式传递 至被发装药[

9 ] : (

1 )热爆炸气体.主发装药爆燃时本身产生的高 温高压气体通过惰性介质后冲击被发装药, 可能引起 感应点火. (

2 )冲击波.主发装药爆燃时在其周围介质中产 生冲击波, 当冲击波通过惰性介质进入被发装药后仍具 有足够的强度时, 就可能引起被发装药的爆燃或爆轰. (

3 )抛射的固体颗粒.主发装药爆燃时抛射出的 固体颗粒包括外壳破片、 金属射流等具有很高的速度 和温度, 冲击到被发装药时就可能引起感应点火. 单点三脉冲推冲器的第一个点火具主装药经点火 药引燃后迅速发生爆燃, 生成的高温高压气体等燃烧 产物和未燃烧完全的药粒进入共用燃烧室, 伴随产生 的高温高压的热爆炸气体、 冲击波以及少量高温高速 固体颗粒冲击未作用的两个点火具, 可能引起感应点 火.热爆炸气体的能量大小与主发装药的药量和燃烧 室体积有关;

冲击波的能量大小与主发装药的药量和 密封膜片的厚度有关;

高温高速固体颗粒的能量大小 与主发装药的药量和燃烧室体积有关.

2 .

3 试验制备 (

1 )点火药采用钛粉/ 高氯酸钾混合物( 以TK表 示) , 黏合剂为

4 %酚醛树脂( C

4 8H

4 2O7) , 根据最小自由 能原理确定理论最佳组分配比为 T i / K C l O4/ C

4 8H

4 2O7 =

4 1 /

5 9 /

4 .主装药一般选用高能高燃速含能材料, 选用苦 味酸钾、 黑索今和硝棉漆( 浓度

8 %) 为基本组分( 以KR表示) , 理论最佳组分配比为

8 0 L1

0 L1

0 . (

2 )增大主发装药的药量直至发生感应点火, 得 到该条件下能够发生感应点火的最小主装药量. (