一种高精度多通道同步作用性火工装置
阅读说明：本技术 一种高精度多通道同步作用性火工装置 (High-precision multichannel synchronous action type initiating explosive device ) 是由 彭斌 李慧芬 魏婧姝 王明 卢烨 刘浩 于 2021-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高精度多通道同步作用性火工装置,属于航天航空器分离技术及布撒器战斗部开舱技术领域,包括依次连接的电爆管(3)、起爆盒(1)和多路传爆组件(2)；本发明通过对传爆序列的改进、导爆索的选用参数的确定及传爆组件传爆长度的控制,大幅提升多通道火工装置所有输出端作用的同步性；本发明能够将传统多通道传爆火工装置同步作用的时间差值范围由不大于1ms缩减至不大于1μs,从而有效提高航天航空器分离及布撒器战斗部开舱的可靠性。(The invention discloses a high-precision multichannel synchronous action type initiating explosive device, which belongs to the technical field of aerospace craft separation technology and spreader warhead cabin opening, and comprises an electric detonation tube (3), a detonation box (1) and a multi-path booster assembly (2) which are sequentially connected; the method greatly improves the synchronism of the actions of all output ends of the multi-channel initiating explosive device by improving the detonation sequence, determining the selected parameters of the detonating cord and controlling the detonating length of the detonating assembly; the invention can reduce the time difference range of the synchronous action of the traditional multi-channel booster explosive device from not more than 1ms to not more than 1 mu s, thereby effectively improving the reliability of the separation of the space craft and the opening of the warhead of the spreader.)
技术领域
本发明涉及航天航空器分离技术及布撒器战斗部开舱技术领域，尤其涉及一种高精度多通道同步作用性火工装置。
背景技术
传统的多通道火工装置各输出端作用时间差值通常在1ms内，逐渐满足不了航天航空器分离及布撒器战斗部开舱等类似技术日益提高的精度要求，造成总体系统可靠性的降低。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种高精度多通道同步作用性火工装置，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种高精度多通道同步作用性火工装置，包括依次连接的电爆管、起爆盒和传爆组件，所述传爆组件设置有至少三路；其中，
所述起爆盒包括上壳体，所述上壳体内设置有集束盘，在所述上壳体与集束盘组成的起爆腔内设置有猛炸药柱，所述猛炸药柱的上端与所述电爆管相接；所述上壳体内还依次设置集束套、导向块和固定盘；
每路所述传爆组件均包括依次设置的输入端连接件、银芯、导爆索药芯、导爆索和输出端，所述输入端连接件伸入所述固定盘与起爆盒连接，且所述银芯的起爆端面与猛炸药柱底面紧密贴合并呈圆周均匀分布于所述猛炸药柱直径覆盖范围内。
本发明的传爆序列区别于传统传爆序列之处在于取消了输出端导爆索药芯与输出端(太安药柱)之间的起爆药(敏感药剂)扩爆设计，在减少造成多路传爆组件传爆差异因素的同时提高产品安全性。
作为优选的技术方案：所述猛炸药柱的高度≥4mm。
作为优选的技术方案：所述输出端为采用粒度＜7.2μm的超细化太安压制成的太安药柱，所述太安药柱底部端面与所述银芯的输出端面紧密贴合。
作为进一步优选的技术方案：所述太安药柱压制密度在1.5g/cm3～1.55g/cm3范围内，所述导爆索药芯的密度应在大于细化太安压制密度并具备相应的爆速。能够排除各个输出端内起爆药爆轰成长造成的时间差异，即保证了输出威力又使所有传爆组件的输出端的起爆时间t3差异性趋于0。
作为优选的技术方案：所述导爆索的基本爆速优选优用＞6700m/s。即符合QJ1951A-98标准。
作为优选的技术方案：同一高精度多通道同步作用性火工装置各通道所使用的所有导爆索相互之间的爆速差值范围优选选用＜30m/s。因在各通道传爆组件传爆长度最大差值为0的情况下，最大爆速差值越大，各通道传爆组件传爆长度越短，那么可根据火工装置实际需要传爆长度，参考下表1，适当扩大最大爆速差值范围，以方便导爆索的选用。
表1各通道传爆组件传爆长度与导爆索最大爆速差值范围选用对照表
注：基本爆速为最小值6000m/s。
作为优选的技术方案：所述传爆组件输入端连接件端面至输出端为传爆组件外置部位，长度为L1；所述银芯的起爆端面至输入端连接件端面为传爆组件集束部位，集束后的距离为L2，所述传爆组件与起爆盒连接后，每路传爆组件的L1长度趋于一致，每路传爆组件的L2长度趋于一致，即每路传爆组件的传爆长度(L1+L2)趋于一致。
每路传爆组件传爆长度(L1与L2的总长度)应选择≤1206mm。因在各通道传爆组件传爆长度最大差值为0，最大爆速差值≤30mm/s的情况下，传爆长度越长，所需导爆索的基本爆速越大，那么可根据火工装置实际需要传爆长度参考表2确定所而导爆索的爆速范围。
表2各通道传爆组件传爆长度与导爆索爆速范围选用对照表
最大爆速差值为30m/s。
作为进一步优选的技术方案：传爆长度(L1与L2的总长度)误差值范围优选选用≤1mm。本发明通过对传爆序列的改进、导爆索的选用参数的确定及传爆组件传爆距离的控制，大幅提升多通道火工装置所有输出端作用的同步性。
因在各通道传爆组件传爆长度最大爆速差值为0，基本爆速为6000m/s的情况下，传爆长度最大差值越小，传爆时间差值也越小，那么可根据选用多路传爆组件所使用的导爆索最大爆速差值参考表3确定所而传爆组件传爆长度所允许存在的误差(最大不得＞6mm)，以有利于火工装置的实际装配。
表3传爆系统传爆时间误差对照表
注：基本爆速为最小值6000m/s，最大爆速差值为0m/s。
火工装置生产装配所用导爆索的参数需与传爆组件传爆长度进行匹配，并据理论计算数据优先选用具有较大裕度的参数。参数选用参考以导爆索基本爆速为基础的数据选用表(表4、表5、表6)。
表4导爆索参数选用表(6000m/s)
表4(续)导爆索参数选用表(6000m/s)
表4(续)导爆索参数选用表(6000m/s)
表4(续)导爆索参数选用表(6000m/s)
表5导爆索参数选用表(6700m/s)
表5(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表5(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表5(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表5(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表5(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表6导爆索参数选用表(7500m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(7500m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(7500m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
表6(续)导爆索参数选用表(6700m/s)
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明能够将传统多通道传爆火工装置同步作用的时间差值范围由不大于1ms缩减至不大于1μs，从而有效提高航天航空器分离及布撒器战斗部开舱的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例1的侧视图；
图2为本发明实施例1的俯视图；
图3为本发明实施例1起爆盒内部结构示意图；
图4为本发明实施例1的传爆组件结构示意图；
图5为本发明实施例1传爆组件集束部分银芯端面分布示意图。
图中：1、起爆盒；11、上壳体；12、下壳体；13、集束盘；14、集束套；15、导向块；16、固定盘；17、转接块；18、猛炸药柱；19、灌胶层；2、传爆组件；21、输出端；22、导爆索药芯；23、导爆索；24、输入端连接件；25、银芯；3、电爆管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
参见图1和图2，一种高精度多通道同步作用性火工装置，包括依次连接的电爆管3、起爆盒1和传爆组件2，本实施例中，所述传爆组件2共设置十四路，如图5所示；其中，
所述起爆盒1的结构如图3所示，包括上壳体11、下壳体12，所述上壳体11内设置有集束盘13，在所述上壳体11与集束盘13组成的起爆腔内设置有猛炸药柱18，本实施例中，猛炸药柱18的高度为5mm，所述猛炸药柱18的上端与所述电爆管3相接；所述上壳体11内还依次设置集束套14、导向块15、固定盘16和连接块17；
每路所述传爆组件2的结构如图4所示，均包括依次设置的输入端连接件24、银芯25、导爆索药芯22、导爆索23和输出端21，所述输入端连接件24伸入所述固定盘16与起爆盒1连接，且所述银芯25的起爆端面与猛炸药柱18底面紧密贴合并呈圆周均匀分布于所述猛炸药柱18直径覆盖范围内；
即传爆序列起爆端使用集束盘13、集束套14对十四路传爆组件集束部位银芯25进行规范约束，使所有传爆组件银芯25起爆端面在集束盘13端面上呈圆周均匀分布，如图5所示；
本实施例中：所述输出端21为采用粒度＜7.2μm的超细化太安压制成的太安药柱，所述太安药柱底部端面与所述银芯25的输出端面紧密贴合，所述太安药柱密度在1.5g/cm3～1.55g/cm3范围内，所述导爆索药芯22的密度应大化太安压制密度并具备相应的爆速，使得输出端21能够可靠被导爆索23引爆；
本实施例中：所述导爆索23的基本爆速＞6700m/s，多根导爆索23爆速可存在差异，但所有导爆索相互之间的爆速差值范围＜30m/s；
本实施例中，如图4所示：所述输入端连接件24的长度即集束部位的长度为L2，所述银芯25的起爆端面至输出端21的输出端面的距离即外置部位的长度为L1，所述传爆组件2与起爆盒1连接后，十四路传爆组件2的L1长度趋于一致，每路传爆组件2的集束部位L2集束后长度趋于一致，每路传爆组件的L1与L2的总长度误差≤1mm，传爆组件2传爆长度基准为380mm。
具体而言，传爆组件2的外置部位L1长度在输出端21装配完成后，由输入端连接件24对导爆索23传爆长度进行调整，确保安装在同一装置上多路导爆索外置部位L1长度趋于一致；多路传爆组件2通过转接块17固定在固定盘16上，呈圆周均匀分布，其集束部位的银芯25紧贴导向块15导向曲面延伸至集束盘13后被集束盘13及集束套14规范约束后灌胶(即图2中的灌胶层19)固定化，使多路传爆组件2集束部位L2长度趋于一致。
发明人通过大量试验证明：多通道同步作用的火工装置的同步性主要受各路传爆组件2输入端起爆时间、传爆时间、输出端的起爆时间的影响。
因此，本实施例制作的高精度多通道同步作用性火工装置工作原理为：当电爆管3作用时引爆猛炸药柱18，因猛炸药柱18底面与所有的传爆组件2的银芯25的起爆端面均紧密贴合，猛炸药药柱18产生爆轰波在无衰减情况下同时传递到所有呈圆周均匀分布接触猛炸药柱18底面的传爆组件2的银芯25的起爆端面上，所有传爆组件2的输入端接收到的爆轰能量趋于一致，起爆时间t1差异趋于0；
当所有传爆组件2起爆后，因所有传爆组件2的传爆距离和爆速均在受控范围值内，传爆时间t2(传爆距离/爆速)差异小于1μs(详例见表7)；
而输出端21取消使用敏感起爆药进行接力扩爆的设计，由导爆索药芯直接起爆由超细化太安压制的的药柱(太安药柱密度应在1.5g/cm3～1.55g/cm3范围内，导爆索药芯22的密度应在大于细化太安压制密度并具备相应的爆速，排除各个输出端内起爆药爆轰成长造成的时间差异，即保证了输出威力又使所有传爆组件2的输出端21的起爆时间t3差异性趋于0；
当火工装置所有传爆组件2的输入端21起爆时间、传爆时间、输出端的起爆时间均受控时，火工装置多路输出端作用同步性受控，作用时间最大差值控制到1μs(t1+t2+t3)以内。
表7传爆组件传爆时间极差对照表
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