CN108286919B - 爆轰驱动聚能碎片发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爆轰驱动聚能碎片发生装置,包括壳体、缓冲段填充体、装药壳体、装药、药型罩、传爆装置、一次截断装置、二次截断装置、导爆索和起爆装置,利用装药的聚能效应形成超高速射流,在爆轰波作用下一次截断装置对射流头部进行截断,初步得到速度为10km/s以上的碎片,但所得碎片后方有跟随物,在所需要碎片通过二次截断装置后,对碎片进行二次截断,拦截住跟随物。本发明能对聚能碎片进行二次截断,将碎片后跟随物质进行拦截,为航天器地面防护实验提供条件。
Description
技术领域
本发明涉及空间碎片驱动领域,具体涉及一种爆轰驱动聚能碎片发生装置。
背景技术
随着航天技术的飞速发展,人类的航天活动日益频繁,从而导致空间环境日趋复杂,空间碎片的数量也逐年增多。空间碎片与航天器撞击的平均相对速度可达10 km/s,超高速撞击引起的机械损伤效应严重威胁着在轨航天器的安全运行。
在空间碎片防护中,对于微小的空间碎片还未能有较为可行的预警防护措施,主要依靠航天器自身结构设计抵御。因此,在地面模拟超高速碎片对航天器防护结构的侵彻有重要的意义。其中关键的难点是怎么得到超高速的碎片。现有的超高速碎片驱动技术中,最常用的有二级轻气炮、电炮加载技术、电磁炮加速技术等。二级轻气炮、电炮加载技术一般产生的碎片在7km/s左右,电磁炮加速装置能产生15km/s的超高速粒子,但是存在着大电流和电流通过轨道时的耗能问题,几乎不可能将密实颗粒加速度10km/s以上。通过聚能效应驱动碎片被认为是最具有应用潜力、最具有应用前途的发射技术。聚能碎片驱动装置结构简单、成本低,可以将碎片加速到10km/s以上的速度。
现有的聚能碎片发生装置往往只能得到一串的聚能碎片,一次截断不能很好对射流进行拦截,从而阻碍了爆轰驱动聚能碎片发生装置的有效应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爆轰驱动聚能碎片发生装置,能够对射流进行二次截断,得到速度在10km/s以上、质量为1g以上干净的聚能碎片,为航天器地面防护实验提供有效的条件。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种爆轰驱动聚能碎片发生装置,包括壳体、缓冲段填充体、装药壳体、装药、药型罩、传爆装置、一次截断装置、二次截断装置、导爆索和起爆装置,同轴心壳体、缓冲段填充体、装药壳体、装药、药型罩、传爆装置、一次截断装置和二次截断装置;壳体包括减缩形圆管和中空圆柱,中空圆柱一端中心设有通孔,另一端中心设有穿线孔,减缩形圆管直径大的一端与中空圆柱的通孔端固连,二次截断装置固定在减缩形圆管直径小的一端,缓冲段填充体、装药壳体、装药、药型罩、传爆装置和一次截断装置均设置在中空圆柱内,装药壳体包括装药圆筒和底座,装药圆筒与底座固连,装药壳体外壁和中空圆柱内壁之间设有缓冲段填充体,其中装药圆筒顶面的缓冲段填充体上设有第一圆孔,保证装药圆筒、中空圆柱的通孔相通,传爆装置固定在底座中心,其起爆线穿过缓冲段填充体从中空圆柱穿线孔中伸出,装药填充在装药圆筒内,药型罩自装药圆筒顶面压入装药,一次截断装置固定在药型罩内,导爆索一端与二次截断装置连接,另一端外接起爆装置。
本发明与现有技术相比,其显著优点在于:(1)本发明爆轰驱动聚能碎片发生装置结构简单紧凑,成本低,技术风险小,而且作用原理简单,比较容易实现;(2)二次截断装置起爆时间可控制,可对设定速度一下的碎片进行有效拦截,同时不会对所需要的碎片产生影响;(3)装置能够得到干净稳定的聚能碎片,不会出现跟随碎片对地面防护实验照成干扰作用。
附图说明
图1为本发明的爆轰驱动聚能碎片发生装置的装配示意图。
图2为仿真结果中的一次截断情况示意图。
图3为仿真结果中的二次截断情况示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1,一种爆轰驱动聚能碎片发生装置,包括壳体1、缓冲段填充体2、装药壳体3、装药4、药型罩5、传爆装置6、一次截断装置7、二次截断装置8、导爆索9和起爆装置10,同轴心壳体1、缓冲段填充体2、装药壳体3、装药4、药型罩5、传爆装置6、一次截断装置7和二次截断装置8;壳体1包括减缩形圆管和中空圆柱,中空圆柱一端中心设有通孔,另一端中心设有穿线孔,减缩形圆管直径大的一端与中空圆柱的通孔端固连,二次截断装置8固定在减缩形圆管直径小的一端,两者螺纹连接,缓冲段填充体2、装药壳体3、装药4、药型罩5、传爆装置6和一次截断装置7均设置在中空圆柱内,装药壳体3包括装药圆筒和底座,装药圆筒与底座螺纹连接,装药壳体3外壁和中空圆柱内壁之间设有缓冲段填充体2,其中装药圆筒顶面的缓冲段填充体2上设有第一圆孔,保证装药圆筒、中空圆柱的通孔相通,传爆装置6固定在底座中心,其起爆线穿过缓冲段填充体2从中空圆柱穿线孔中伸出,装药4填充在装药圆筒内,药型罩5自装药圆筒顶面压入装药4,一次截断装置7固定在药型罩5内,导爆索9一端与二次截断装置8连接,一端与二次截断装置8的***连接,另一端外接起爆装置10。
所述第一圆孔的直径大于装药圆筒的内径,小于装药圆筒的外径,用于缓冲爆轰波,并固定装药壳***置,材料采用聚氨酯泡沫塑料。
所述药型罩5在爆轰压力的作用下形成射流,并通过两次截断得到聚能碎片,其材料为AL-2024-T3。
所述一次截断装置7为圆台形,其中心设有第二通孔,其直径大的端面与装药壳体3顶面平齐,在爆轰波的作用下对射流头部进行第一次截断,装置无氧铜材料。
所述二次截断装置8包括端盖和圆台,端盖侧边设置有一圆孔,导爆索9一端伸入上述圆孔与二次截断装置8连接,圆台直径小的端面固定在端盖底面中心,两者之间形成一圈沟槽,端盖与壳体1的减缩形圆管固连,圆台中心设有一个第三通孔,圆台母线与轴线夹角为6°-8°,材料为无氧铜材料。
二次截断装置8还包括奥克托今(HMX)***,所述HMX***包裹在圆台外侧壁。圆台在***的作用下向内压合,对聚能碎片后的物质进行拦截。
工作过程:
如图2所示,起爆装置点火起爆,传爆装置及导爆索被点燃,通过传爆装置,起爆装药,爆轰波在装药内部传播,在爆轰波到达药型罩后,挤压药型罩,使药型罩形成聚能射流,随着爆轰波的到达一次截断装置,一次截断装置向内挤压,从而将形成的射流的头部进行截断,后方射流被一次截断装置挡住。
如图3,一次截断装置截断射流后,射流头部与跟随的碎片分别以8-10km/s的速度飞行,当射流头部碎片到达二次截断装置后,导爆索将二次截断装置的***起爆,圆台在爆轰压力的作用下向内压和,挡住后方跟随碎片,从而得到干净的聚能碎片
综上所述,爆轰驱动的聚能射流在二次截断的作用下,能够很好的对射流头部进行截断,得到的碎片非常干净。因此,本发明的爆轰驱动聚能碎片发生装置得到速度为12.16km/s,质量为1.67g,为航天器地面防护实验提供条件。
Claims (10)
1.一种爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:包括壳体(1)、缓冲段填充体(2)、装药壳体(3)、装药(4)、药型罩(5)、传爆装置(6)、一次截断装置(7)、二次截断装置(8)、导爆索(9)和起爆装置(10),同轴心设置壳体(1)、缓冲段填充体(2)、装药壳体(3)、装药(4)、药型罩(5)、传爆装置(6)、一次截断装置(7)和二次截断装置(8);壳体(1)包括减缩形圆管和中空圆柱,中空圆柱一端中心设有通孔,另一端中心设有穿线孔,减缩形圆管直径大的一端与中空圆柱的通孔端固连,二次截断装置(8)固定在减缩形圆管直径小的一端,缓冲段填充体(2)、装药壳体(3)、装药(4)、药型罩(5)、传爆装置(6)和一次截断装置(7)均设置在中空圆柱内,装药壳体(3)包括装药圆筒和底座,装药圆筒与底座固连,装药壳体(3)外壁和中空圆柱内壁之间设有缓冲段填充体(2),其中装药圆筒顶面的缓冲段填充体(2)上设有第一圆孔,保证装药圆筒、中空圆柱的通孔相通,传爆装置(6)固定在底座中心,其起爆线穿过缓冲段填充体(2)从中空圆柱穿线孔中伸出,装药(4)填充在装药圆筒内,药型罩(5)自装药圆筒顶面压入装药(4),一次截断装置(7)固定在药型罩(5)内,导爆索(9)一端与二次截断装置(8)连接,另一端外接起爆装置(10)。
2.根据权利要求1所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述第一圆孔的直径大于装药圆筒的内径,小于装药圆筒的外径。
3.根据权利要求1所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述一次截断装置(7)为圆台形,其中心设有第二通孔,其直径大的端面与装药壳体(3)顶面平齐。
4.根据权利要求1或3所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述一次截断装置(7)的材料为无氧铜材料。
5.根据权利要求1所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述缓冲段填充体(2)采用聚氨酯泡沫塑料。
6.根据权利要求1所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述药型罩(5)材料为AL-2024-T3。
7.根据权利要求1所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述二次截断装置(8)包括端盖和圆台,端盖侧边设置有一圆孔,导爆索(9)一端伸入所述圆孔,圆台直径小的端面固定在端盖底面中心,圆台与端盖之间形成一圈沟槽,端盖与壳体(1)的减缩形圆管固连,圆台中心设有一个第三通孔。
8.根据权利要求7所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述圆台的母线与轴线夹角为6°-8°,材料为无氧铜材料。
9.根据权利要求7所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述二次截断装置(8)还包括HMX***,所述HMX***包裹在圆台外侧壁。
10.根据权利要求1所述的爆轰驱动聚能碎片发生装置,其特征在于:所述装药(4)采用HMX***。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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CN104020173A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-03 | 北京卫星环境工程研究所 | 用于激光驱动微小碎片试验的靶架装置 |
Non-Patent Citations (2)
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实验室聚能高速碎片生成装置设计与研究;李志龙等;《***器材》;20121020;第41卷(第5期);第5-8页 * |
超高速发射技术研究进展;徐坤博等;《数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷》;科学出版社;20100801;第499-520页 * |
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