袁玉红,葛瑞荣,苏红强,刘德虎,李 明
铅延期索在某型人雨弹中的应用
袁玉红,葛瑞荣,苏红强,刘德虎,李 明
(国营九三七四厂,安徽 合肥,231135)
为改善传统的延期点火具延时精度差、费时费力的缺陷,将铅延期索装配于某新型延期点火具,并配用于某型人雨弹。验证试验表明新型延期点火具可有效满足某型人雨弹的使用要求,具有延时精度高、人工成本低的特点。
铅延期索;延期点火具;人雨弹
延期点火具的延期时间为主要技术指标之一,配用于某型人雨弹的延期点火具延期时间要求为16~19s。该延期点火具的延期时间较长,若采用常规的装、压药方法制造,不仅延时精度难以保证,而且生产效率低下、经济成本较高。本文采用铅延期索,代替中装、压药的方法制造的传统延期点火具,具有延时精度高、生产成本低的特点,同时,其点火可靠性也能满足所配用人雨弹的使用要求。
在某型人雨弹中,延期点火具内装的引燃药被外界烟雾剂燃烧的输出能量点燃,引燃药剂将铅延期索(多装多压延期药)点燃,经历16~19s延期后,输出火焰点燃点火具内装的输出药剂,输出药剂输出火焰点燃下级药盒,完成延期点火功能,其结构见图1。
图1 某延期点火具结构图
传统的延期点火具采用多次装药压药方法制造,该方法制造的延期点火具压药截面积及密度大,作用可靠性高,可配用于多弹种。但装配过程中受装药次数、压药设备、装药误差、压力传递等多因素影响,其延时精度较低且生产成本高。采用多次装、压药方法生产的配用于某型人雨弹的传统延期点火具静态试验结果见表1。
表1 传统延期点火具静态试验结果
Tab.1 Static test result of traditional delay ignitor
从表1可看出:多次装药压药制造的传统延期点火具延时精度较差,高温试验条件下,100发延期点火具中出现2发延期时间低于指标下限现象;常温试验条件下,100发延期点火具分别出现1发延期时间超指标上限现象及1发延期时间低于指标下限现象;低温试验条件下,100发延期点火具中出现3发延期时间超指标上限现象。对此,本文介绍一种用铅延期索代替装、压药方法的新型延期点火具,以实现其在某型人雨弹中的延期、点火功能。
铅延期索制造工艺分为装药、辊压、拉伸等过程。将一定量的延期药装入直径和长度满足要求且壁厚均匀的铅管内,两端封塞、辊压,用不同孔径的拉伸模逐级拉伸,直至所需直径。随着拉伸过程的进行,管径越来越小,药芯密度越来越大。将拉制好的铅延期索去除两端不均匀部分,截取所需长度,用GD-414硅橡胶粘接于延期点火具壳体内并自然晾干。用GD-414硅橡胶粘接,一方面可防止燃烧过程中发生窜火,另一方面可增加铅延期索与延期点火具壳体之间的附着力,提高延期点火具抗过载能力。
对于延期时间为16~19s的延期点火具所使用的铅延期索,笔者选用钨粉含量为32%的钨延期药(惰性填料为硅藻土)拉制成外径=4.40-0.1mm铅延期索,截取长度为36~37mm,在铅延期索外围均匀地涂一圈GD-414硅橡胶装配于延期点火具壳体内并自然晾干,最后装配输出端装药。装配好的新型延期点火具静态试验及与人雨弹的适配性延时试验结果见表2~3。
从表2~3可看出:新型延期点火具延期时间在高温、低温及常温3种环境条件下静态试验及与人雨弹的适配性试验均较好地满足了战技指标要求。同时,试验结果表明:新型延期点火具设计方案可行。
表2 新型延期点火具静态试验结果
Tab.2 Static test result of New-style delay ignitor
表3 新型延期点火具与人雨弹适配性试验结果
Tab.3 Test result of new-style delay ignitor and artificial rain shell adapation
对于延期时间为16~19s的延期点火具,若选用传统的多次装药压药方法制造,仅延期药装配工艺过程需九装九压,费时费力,且延时散差较大,其与新型延期点火具生产成本对比见表4。
表4 传统延期点火具与新型延期点火具生产成本对比
Tab.4 Comparison of production cost of traditional delay ignitor and new-style delay ignitor
表4可看出:新型延期点火具较传统延期点火具不仅延时精度好,而且在流水线作业条件下所需人工成本较低,同时生产效率亦大幅度提高。
将新型延期点火具设计方案与不同弹种进行适配性试验,发现该方案并不能适应所有弹种的使用要求,其应用具有一定的局限性。研究发现,外在点火压力为影响该设计方案的主要因素。为模拟点火压力,设计如图2所示试验原理图。
图2 试验原理图
如图2所示:压力泵工作时,向压力储藏室内输入压力,同时压力表显示压力储藏室内压力数值;点火药包燃烧后点燃新型延期点火具输入端,点火具开始工作。按设计好的试验方法,在室温20~25°C、相对湿度45%~55%的环境条件下,固定点火药包装药量,在压力储藏室内不同压力环境下点燃点火药包,引燃新型延期点火具,同时测量延期点火具延期时间,试验结果见表5。
表5 不同点火压力条件下新型延期点火具延时
Tab.5 Delaytime of new-style delay ignitor under different ignition pressure
从表5可看出:当点火压力大于或等于10MPa时,新型延期点火具内装铅延期索出现被“吹出”现象,该点火压力条件下,新型延期点火具不能正常使用。基于一定的裕度考虑,笔者认为新型延期点火具适用于敞开式点火(裸露于自然环境)及点火压力小于或等于8MPa下使用,且该试验结果通过某照明弹适配性试验验证。
(1)针对多次装、压药方法制造的传统延期点火具费时费力且延时精度差的问题,提出一种装填铅延期索的新型延期点火具设计方案,并在某型人雨弹上进行适配性试验,且试验效果良好。
(2)新型延期点火具较传统延期点火具延时精度高,人工成本较低且生产效率大幅度提高。
(3)新型延期点火具应用具有一定局限性,仅适用于敞开式点火及点火压力小于或等于8MPa环境条件下使用,并经试验验证合理,其它压力环境下新型延期点火具的使用有待于进一步探讨研究。
[1] 王凯民,张学舜.火工品工程设计与试验[M].北京:国防工业出版社,2010.
[2] 张静伟,汪佩兰. 药剂对金属膜式钝感电点火管发火时间的影响[J].火工品,2002(4):1-4.
Application of Lead Delay Cable to Artificial Rain Shell
YUAN Yu-hong,GE Rui-rong,SU Hong-qiang,LIU De-hu,LI Ming
(State-run 9374 Factory,Hefei,231135)
For improving the defects of traditional delay igniter, such as low precision of delay time and time consuming, the lead delay cable was adopted in a new-style delay igniter, which was used in some artificial rain shell. Meanwhile, the test shows that the new-style delay ignitor can efficiently satisfy the application requirements of the artificial rain shell , also, it has the characteristic of high precision and low labor cost.
Lead delay cable;Delay ignitor;Artificial rain shell
TJ45+7
A
1003-1480(2014)06-0020-03
2014-07-04
袁玉红(1985-),男,工程师,从事火工品技术研究与开发。