爆轰驱动聚能碎片发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Detonation driven energy debris device

The invention discloses a detonation driven fusion device, which includes a shell, a buffer filling body, a charge case, a charge, a drug type cover, a detonator, a truncation device, two truncation devices, a detonator and a detonating device, which form a super high speed jet using the energy effect of the charge, and one time under the action of detonation wave. The cut-off device truncated the head of the jet, initially getting debris above 10km/s, but there was a follower behind the debris. After two truncation devices were used, the fragments were truncated two times to intercept the follower. The invention can intercept the energy debris for two times and intercept the debris following the material, so as to provide conditions for the spacecraft ground protection experiment.

【技术实现步骤摘要】
爆轰驱动聚能碎片发生装置
本专利技术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。
技术介绍
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10km/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。
技术实现思路
本专利技术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。实现本专利技术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。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：（1）本专利技术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为本专利技术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专利技术作进一步详细描述。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的炸药连接，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，并固定装药壳体位置，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）炸药，所述HMX炸药包裹在圆台外侧壁。圆台在炸药的作用下向内压合，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炸药起爆，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，本专利技术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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）。...

【技术特征摘要】
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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆建华，邢柏阳，郭锐，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32