1.2.3 气压驱动式飞片雷管研究现状
1.3 本文研究主要内容
目前的飞片雷管采用敞口内帽底部预裂的方式形成飞片,但是内帽上端敞口导致激发药的能量大量损失,难以获得较高的飞片速度;该种方式形成的飞片的厚度很难控制,飞片起爆能力较低,影响雷管的爆轰性能,飞片起爆能力较低。本文分析了激发装置的作用机理及结构,设计了使用新激发装置的无起爆药雷管,研究了雷管爆轰输出的影响因素。主要工作内容包括以下方面:
(1)对飞片雷管的激发装置进行结构和机理进行分析,设计一种新的飞片激发装置及使用该装置的飞片雷管。
(2)分析影响雷管爆轰性能输出的因素,通过铅板穿孔实验来研究飞片厚度及直径对雷管爆轰性能的影响,获得合适的飞片厚度和直径范围。
(3)研究了中间装药的装填高度与密度对雷管爆轰性能的影响,获得合适的装药条件。
2 飞片雷管结构设计与制备
2.1 激发装置的分析与设计
飞片式雷管的主要构成是:点火元件、激发装置、底部装药。基本结构如图1.4所示。点火元件的主要作用是接受转换外界激发能量,同时起到密封作用,提高激发药的能量利用率;雷管底部装药决定了其威力输出;激发装置决定了飞片撞击炸药的速度即飞片起爆速度,是飞片雷管的关键部件,决定了起爆的可靠性与安全性。激发装置的构成是内帽、激发药、延期元件。
激发装置作为飞片雷管的核心装置,一直以来是飞片雷管的主要研究方向源`自*751~文·论^文`网[www.751com.cn。本文重点研究激发装置,主要通过分析激发装置的作用机理及结构,设计一种新的激发装置。
2.1.1 激发装置作用机理
在外界不同能量刺激的作用下,点火元件会产生初始激发能。对于含有延期体的雷管来说,内管上端与延期体接触。延期体中的延期药在初始激发能的作用下,经特定的延期时间后被引燃,产生的火焰迅速点燃内帽中含有的激发药,燃烧的药剂瞬间产生高温高压气体。由于内管侧壁的约束大,底部经过预裂弱化处理,因此内管在这种突跃式高温高压气体的作用下,其底部极易被拉伸而断裂,在气体产物的驱动作用下形成高速的飞片。相比于爆炸气体压力会因空间距离迅速下降不同,经试验表明,此飞片速度很快且衰减较慢。高速飞片前端存在一薄层空气冲击波。在飞片与冲击波的双重作用下,雷管底部装药被绝热压缩,同时产生大量的热点,只要热点的温度足够高,这些热点在经过各自所需的延滞期后,便可发生局部的爆炸反应。当一部分的热点具备温度高且延滞期短的特性,那么这部分热点会快速放出热量,且能跟上冲击波和加强冲击波;另一部分延滞期较长的热点,在一段时间后,放出的热量会大大减缓冲击波衰减的速度。这就相当于许多不同延滞期的热点都进行局部点的爆炸,在不同时间里对冲击波进行加强,加强后的冲击波又形成越来越多的热点,以致最后达到全部爆炸[20]。