火工品资料 胡世裕
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火工品资料胡世裕
第一章绪论
1.1火工品发展史
火工品:一类小型的,较为敏感的,装有火炸药的爆炸元件或装置。
炮弹作用过程:外界能量激发——火工品(底火)作用——发射药——弹丸推出——落到目标——火工品(引信,雷管)作用——弹丸爆炸。
火工品发展史:有了雷汞才有了真正意义上的火工品。(雷汞目前已经淘汰)。
用撞针击发火帽而发火射击。
航天飞机上火工品多达500多个。
爆炸逻辑网络,直列式起爆技术。
1.2火工品用途
军用火工品用途:组成武器弹药的点火传火序列和引爆传爆序列。点火、起爆、延期、曳光、抛射、分离、切割、接力、产生气体、开关闭合、座舱弹
射等。
序列:通过一系列感度由高到低,威力由小到大的火工品组成的激发系统。它能将较小的初始冲能加以装换,放大或减弱,并控制一定的时间,最后形成一个适合的输出,适时可靠的引发弹丸装药。
57mm榴弹发射过程:炮弹上膛发射—击针撞击底火—底火发火点燃发射药—发
射药燃烧产生高温高压气体—弹丸被推出炮膛—弹丸到达
目标(飞机)—引信中火工品引爆系统作用—延期机构使
弹丸进入飞机内部一定再距离爆炸。
火工品是最先作用的元件:弹丸发射要底火(火工品)先作用,弹丸中炸药爆炸
要引信(内装有火工品)先作用。功能首发性。
弹丸发射:底火:由撞击火帽和点火药构成的组合体。
底火作用:是一个点火序列,能将能量转换和放大。
(当撞针撞击底火底部时,底火底部变形,火帽发火,机
械能经火帽装换成为火焰形式的能量,并经过底火中的点
火药加强放大,之后点燃发射药推出弹丸)。(不是爆炸)弹丸爆炸:为使弹丸进入目标一定距离才发生爆炸所以需要使用延期元件。
火工品在武器系统中的主要功能:
(1)组成点火,延期,传火序列,保证武器的发射,运载等系统安全可靠运行。(2)组成引爆,传爆序列,保证战斗部安全可靠作用,实现对敌目标的毁伤。(3)作为动力源,完成武器系统的推,拉,切割,分离,抛撒和姿态控制。
民用上:各种工程爆破。动力源器件。
1.3火工品中药剂的化学反应形式
火工品在引信,弹药中作为:点火传火元件,引爆传爆元件,延期元件。
药剂的化学反应形式:热分解,燃烧,爆轰。
燃烧(爆燃):特点:自供氧体系。通过热传导,辐射,燃烧产物扩散作用进行。
燃速:沿着炸药表面法线方向上传播的速度。通常1—10m/s.
外界影响:外界压力增大则燃烧速度也增加。在大气中进行较为
缓慢,但在密闭容器中反应就很快,压力迅速上升且
伴随有声响效应。通常利用这一原理来做抛射功。
爆轰:特点:自供氧体系,反应剧烈。通过爆轰波来传递。
爆轰波:带有高速化学反应区的冲击波。
然速:数千米/s到10千米/s。
外界影响:受外界影响很小。
分类:稳定爆轰:传播速度确定。
非稳定爆轰:传播速度不确定,他可能增强转换为稳定爆轰,也可
能减弱转为燃烧甚至熄灭。
燃烧(爆燃)和爆轰的区别:
(1)过程传播的机理不同。燃烧靠热传导,辐射,燃烧产物的扩散作用传播,爆轰靠爆轰波传递。
(2)过程传播速度不同:燃烧慢,爆轰快。
(3)受外界影响成程度不同:燃烧受外界压力影响大,爆轰过程不受外界影响。(4)产物质点运动方向不同:燃烧产物质点运动方向与燃烧面运动方向相反。
(燃烧面内的压力较低)
爆轰产物质点运动方向和爆轰波传播方向相同。
(爆轰波内化学区压力高)
1.4常用的火工药剂
起爆药:特点:最敏感,在较小作用下就能子啊很短的时间内转变为爆轰,威力小,一般不能单独使用,只用为火帽或雷管中一种组分。
种类:雷汞,叠氮化铅,三硝基间苯二酚铅,四氮烯(特区拉辛),
二硝基重氮酚,以及这些药所构成的共沉淀药剂,硝酸肼镍。猛炸药:特点:爆轰,感度低,需要较大的外界能量作用才能爆炸。
种类:特恩特,特屈儿,黑索金,太安,奥克托今,以及这些组成的混合炸药。
火药:特点:燃烧,自供氧体系,释放大量的热和气体,做抛射功和推送功。
种类:黑火药,单基药,双基药。
点火药,延期药:特点:以氧化剂和可燃物为主体的混合药剂。
点火药:热感度高,点火能力强,主要作用点火传火类火工品
装药。
延期药:一般由火焰点燃之后,通过稳定的燃烧来控制作用的
时间,以引燃或引爆序列中的下一个火工元件。
击发药,针刺药:主要由起爆药,氧化剂,可燃剂混合成。
1.5火工品的特点,分类和技术要求
1.5.1火工品的特点:
1.功能首发性:(序列的第一个元件都是火工品)
点火序列:底火—发射药或火帽—点火具(或传火管)—曾程火药。
爆炸序列:火帽—火焰雷管—导爆管—传爆管和主装药
2.作用敏感性:(所装填的火工药剂是武器系统中所用药剂中感度最高的)
点火序列中药剂感度由高到低:点火药—延期药—发射药或推进剂。
爆炸序列中药剂感度由高到低:起爆药—传爆药—主装药。
3.使用广泛性。
4.作用一次性。是一次性作用元件,同一发产品其功能无法重现。
1.5.2火工品的分类:
按命名分:火帽,点火头,点火管,点火具,底火,传火具,索类,延期件,雷管,传爆管,曳光管,作动器,压力药筒,爆炸螺栓。
按输入能量形式分:
机械的:针刺,撞击,摩擦
热能的:火焰,热气体,绝热压缩
电能的:灼热桥丝,薄膜桥式,导电药式,火花式,
光能:可见光,激光
化学能:浓硫酸点火
1.5.3火工品技术要求:
1.有适合的感度:感度定义:火工品作用时需要的能量的多少,感度高的
输入的能量小。
2.适当的威力:威力定义:火工品输出能量大小。
3.使用安全性。避免出现早炸,炮口炸,膛炸
4.长期储存的安全性:一般军用火工品规定储存期为15年。
5.适应环境的能力。(海陆空三军都要适用,南北温差考验)
6.标准化,系列化,通用化,小型化。
7.其他特殊要求。(经济性,结构,材料,工艺等)
1.6设计原则和设计程序
设计原则:
1.安全性原则:避免意外作用。
2.可靠性原则:可靠作用,常规:0.99,特装:0.999。
3.协调性原则:与传爆序列等匹配。
4.继承和创新融合性原则:采用成熟技术和先进技术。
5.最佳效费比原则:经济性。
6.标准化原则:标准件等。
设计程序:方案论证—方案—工程研制(初样,样机,工厂鉴定)—设计定型——生产定型