CN108871111A - 一种大长径比装药结构及装药方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大长径比装药结构及装药方法，形成两级点火序列，解决大直径、超薄的异形药柱成型难，燃速低、余药多的问题，本发明所述的装药结构技术方案包括药架、药剂、缓冲体及硝基软片，所述药架为圆盘状结构，药架上端面开设压药腔，压药腔底面及侧面均设有缓冲体，压药腔内填充药剂，所述硝基软片设于压药腔上方，与药架上端面粘接固定，其装药方法包括制作缓冲体、烘干药粉、压药及密封。

Description

一种大长径比装药结构及装药方法

技术领域

本发明涉及火工能源作动领域，具体为一种大长径比装药结构及装药方法。

背景技术

在火工能源作动***中，通常采用自由装填的推进剂燃烧产生高压气体为释放装置提供动力。对作用时间极短、输出气量大的动力源，如果采用大长径比药柱进行常规装药，可能出现药柱破碎、余药过多、消极冲击等问题；通常采用三级点火序列“初级火工品→点火药→主装药”，可能存在点火延迟、响应时间长等问题。加之，一般双基推进剂长径比达到10以上成型困难，燃速也很难达到40mm/s以上，因此受药型尺寸、燃速等因素制约，双基推进剂很难给瞬时可控充气释放装置的动力源提供装药。

发明内容

本发明提供了一种大长径比装药结构及装药方法，形成两级点火序列，解决大直径、超薄的异形药柱成型难，燃速低、余药多的问题。

本发明所述的装药结构技术方案在于：包括药架、药剂、缓冲体及硝基软片，所述药架为圆盘状结构，药架上端面开设压药腔，压药腔底面及侧面均设有缓冲体，压药腔内填充药剂，所述硝基软片设于压药腔上方，与药架上端面粘接固定。

作为上述方案的优选，所述压药腔为柱形凹槽，所述缓冲体为一层涂刷在凹槽底面及柱面的铁锚101胶，其厚度为0.1～0.15mm。

作为上述方案的优选，所述压药腔直径与深度的比值为25～40。

作为上述方案的优选，所述压药腔直径为60～70mm，深度1.5～3.0mm。

作为上述方案的优选，所述药架下端面也开设凹槽，所述凹槽底部设有40～50个贯穿至药架上端面的排气孔，所述排气孔在药架上沿圆周方向均匀分布。

作为上述方案的优选，所述硝基软片与压药腔的接触面涂刷有0.1mm～0.15mm厚铁锚101胶进行粘接。

采用上述装药结构进行装药的方法包括以下步骤：

S1、制作缓冲体：使用排笔刷在药架压药腔的底面与柱面涂刷铁锚101胶，涂刷厚度0.1mm～0.15mm，固化条件：50℃±2℃，固化时间24小时；

S2、烘干药粉：使用羊皮纸将12.5g±0.5g硼/硝酸钾点火药包好，在60℃～62℃恒温条件下烘干6小时；

S3、压药：将上述药粉填充在压药腔内，使用压药机，调整压力至65-80T，重复压制至少3次，每次压制3-7min。

S4、密封：压药完成后，将硝基软片通过铁锚101胶粘接在药架上端面，使硝基软片与压药腔形成密封体。

作为上述方案的优选，在步骤S1之前，先使用航空洗涤汽油清除压药模、药架上的油污和杂质，然后再用无水乙醇清洗干净，自然晾干30min。

作为上述方案的优选，为防止药剂或者胶液堵塞排气孔，装药前使用特氟龙胶带纸沿圆周粘贴在药架端面，以遮挡排气孔。

作为上述方案的优选，在步骤S1中，在压药腔底面和柱面涂刷铁锚101胶时分多次涂刷，每次涂刷间隔时间不大于30min。

上述方案的有益效果在于：有效解决了现有技术中采用推进剂燃烧提供动力出现药柱破碎、余药多、消极冲击的问题。而且其作用时间短，输出气量大，简化点火序列，响应速度快，药柱在受到较大冲击的情况下，能够有效保证完整性。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图。

图2为图1中的局部放大结构示意图。

图3和图4为本发明中药架的结构示意图。

具体实施方式

以下先结合附图详细描述本发明所述装药结构的实施例。

装药结构的结构包括药架1、药剂2、缓冲体4及硝基软片3，所述药架1为圆盘状结构，药架1上端面开设压药腔7，压药腔7底面及侧面均设有缓冲体4，压药腔7内填充药剂2，所述硝基软片3设于压药腔7上方，与药架1上端面粘接固定。

在本实施例中，所述压药腔7为柱形凹槽，所述缓冲体4为一层涂刷在凹槽底面及柱面的铁锚101胶，其厚度为0.1～0.15mm。所述压药腔7直径与深度的比值为25～40。进一步优选压药腔7直径为60～70mm，深度1.5～3.0mm。

在本实施例中，所述药架1下端面也开设凹槽6，所述凹槽6底部设有40～50个贯穿至药架1上端面的排气孔，所述排气孔5在药架1上沿圆周方向均匀分布。所述硝基软片3与压药腔7的接触面涂刷有0.1mm～0.15mm厚铁锚101胶进行粘接。

采用上述装药结构进行装药的方法如下：

S1、制作缓冲体4：使用排笔刷在药架1压药腔7的底面与柱面涂刷铁锚101胶，涂刷厚度0.1mm～0.15mm，固化条件：50℃±2℃，固化时间24小时；

S2、烘干药粉：使用羊皮纸将12.5g±0.5g硼/硝酸钾点火药包好，在60℃～62℃恒温条件下烘干6小时；

S3、压药：将上述药粉填充在压药腔7内，使用压药机，调整压力至65-80T，重复压制至少3次，每次压制3-7min。

S4、密封：压药完成后，将硝基软片3通过铁锚101胶粘接在药架1上端面，使硝基软片3与压药腔7形成密封体。

上述方法中，在步骤S1之前，先使用航空洗涤汽油清除压药模、药架1上的油污和杂质，然后再用无水乙醇清洗干净，自然晾干30min。

为防止药剂或者胶液堵塞排气孔5，装药前使用特氟龙胶带纸沿圆周粘贴在药架1端面，以遮挡排气孔5。

在步骤S1中，在压药腔7底面和柱面涂刷铁锚101胶时分多次涂刷，每次涂刷间隔时间不大于30min，压药机采用Y33-200型压药机。

在上述方法中，所使用的药剂是高能烟火剂—硼/硝酸钾点火药，药剂代号为BPN-D3，药剂规格为φ66.5×2，装药量为12.5g±0.5g。

结合上述内容，以下详细描述本实施例的主要创新点：

所述装药结构及装药方法的主要创新点在于设计一种大直径、超薄的装药结构，使粉末状的硼/硝酸钾点火药在压药机的压制下形成大长径比药柱，将点火序列精简至两级点火序列，即初级火工品→主装药，此种结构可以极大缩短响应时间和规避点火延迟问题。而且结合药剂自身燃速(35mm/s～45mm/s)高的特点，药剂在上述大长径比的压药腔7内，按端面平行层燃烧，能够瞬间输出较大气量，由于药柱厚度较小，所以其燃烧时间极短，可以达到毫秒级别(例如，在药柱厚度为2mm时，其燃烧时间为40ms)，维持近似恒定流量输出，而且不会产生余药，作用时间内全程有效，无拖尾，不会产生消极冲击，特别适用于瞬时作动的动力装置装药。

压药腔7底面及侧面加设缓冲体4，该缓冲体4是利用聚氨酯体系的铁锚101胶制作而成作，与药剂的相容性好，作为二者的粘接界面，有利于提高药柱压实之后的附着力；作为缓冲截面，有利于保证装药结构在承受较大冲击下药柱的完整性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大长径比装药结构，其特征在于：包括药架、药剂、缓冲体及硝基软片，所述药架为圆盘状结构，药架上端面开设压药腔，压药腔底面及侧面均设有缓冲体，压药腔内填充药剂，所述硝基软片设于压药腔上方，与药架上端面粘接固定以将压药腔密封。

2.根据权利要求1所述大长径比装药结构，其特征在于：所述压药腔为柱形凹槽，所述缓冲体为一层涂刷在凹槽底面及柱面的铁锚101胶，其厚度为0.1～0.15mm。

3.根据权利要求1所述大长径比装药结构，其特征在于：所述压药腔直径与深度的比值为25～40。

4.根据权利要求3所述大长径比装药结构，其特征在于：所述压药腔直径为60～70mm，深度1.5～3.0mm。

5.根据权利要求1所述大长径比装药结构，其特征在于：所述药架下端面也开设凹槽，所述凹槽底部设有40～50个贯穿至药架上端面的排气孔，所述排气孔在药架上沿圆周方向均匀分布。

6.根据权利要求2所述大长径比装药结构，其特征在于：所述硝基软片与压药腔的接触面涂刷有0.1mm～0.15mm厚铁锚101胶进行粘接。

7.一种采用权利要求1所述大长径比装药结构的装药方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、制作缓冲体：使用排笔刷在药架压药腔的底面与柱面涂刷铁锚101胶，涂刷厚度0.1mm～0.15mm，固化条件：50℃±2℃，固化时间24小时；

S2、烘干药粉：使用羊皮纸将12.5g±0.5g硼/硝酸钾点火药包好，在60℃～62℃恒温条件下烘干6小时；

S3、压药：将上述药粉填充在压药腔内，使用压药机，调整压力至65-80T，重复压制至少3次，每次压制3-7min。

S4、密封：压药完成后，将硝基软片通过铁锚101胶粘接在药架上端面，使硝基软片与压药腔形成密封体。

8.根据权利要求7所述的装药方法，其特征在于：在步骤S1之前，先使用航空洗涤汽油清除压药模、药架上的油污和杂质，然后再用无水乙醇清洗干净，自然晾干30min。

9.根据权利要求7所述的装药方法，其特征在于：为防止药剂或者胶液堵塞排气孔，装药前使用特氟龙胶带纸沿圆周粘贴在药架端面，以遮挡排气孔。

10.根据权利要求7所述的装药方法，其特征在于：在步骤S1中，在压药腔底面和柱面涂刷铁锚101胶时分多次涂刷，每次涂刷间隔时间不大于30min。