[发明专利]一种用于水下切割破碎研究的高能燃烧试验装置

说明书

本发明公开了一种基于高能燃烧剂的水下切割破碎研究试验装置，包括金属壳体，所述金属壳体内设有台阶孔，在台阶孔内依次设有上盖、下盖、石墨填料环和陶瓷内衬，陶瓷内衬为环装结构，在陶瓷内衬内设有金属内壁，金属内壁将陶瓷内衬的腔体分隔为液体腔和药剂腔，在液体腔内装有液体，在药剂腔内放置有高能燃烧剂，金属内壁的熔点温度介于高能燃烧剂点火温度和燃烧温度之间，高能燃烧剂通过点火药点燃，点火药中插入有电点火头，电点火头通过密封塞旋入下盖中，电点火头与脚线连接，脚线依次穿过上盖和密封塞，上盖通过螺纹与金属壳体连接，下盖分别通过螺纹与密封塞和石墨填料环连接。

技术领域

本发明涉及基于高能燃烧剂的水下切割破碎研究试验装置，可用于烟火器材水下切割或破碎的研究。

背景技术

燃烧剂除了是燃烧武器战斗部的主装药以外，近年来也逐步应用于一些特殊场合的切割与爆破作业，如战场环境下的抢修切割和未爆弹药的销毁处置等。但是，如何有效利用高能燃烧剂进行水下目标的切割与破碎仍是一个技术难题。

由于水介质和空气介质的巨大差异，燃烧剂在水下面临能量被迅速稀释的问题，但值得注意的是，当水在一定条件下被瞬间加热到370℃左右高温时，会剧烈汽化，发生爆炸式的沸腾现象，也就是蒸汽爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion,BLEVE)这种物理爆炸现象在工业上会造成大量严重的事故，其发生和演变机理近年来一直得到国内外学者的关注。蒸汽爆炸与单纯的饱和蒸汽爆炸相比，因为存在相变，释放的能量更大，而与化学爆炸相比，蒸汽爆炸不产生环境污染。因此，通过一定方法充分利用高能燃烧剂与水二次作用产生的蒸汽爆炸能够为水下环境的破碎作业提供研究方向，同时也为水下装置的推进和发射提供新的思路。

基于以上考虑，本发明结合高能燃烧剂释放的热量与反应物，提出了产生并测量水蒸汽爆炸及其冲击波的测量装置。该装置通过点火激发，可回收利用，能够用于水下破碎作业使用高能燃烧剂的配方研究。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于高能燃烧剂的水下切割破碎研究试验装置，可用于高能燃烧剂在水下作业时产生压力或温度的测量，利于水下烟火器材切割、爆破技术的研究开展，操作简便。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的基于高能燃烧剂的水下切割破碎研究试验装置，包括金属壳体，所述金属壳体内设有台阶孔，在台阶孔内依次设有上盖、下盖、石墨填料环和陶瓷内衬，陶瓷内衬为环装结构，在陶瓷内衬内设有金属内壁，金属内壁将陶瓷内衬的腔体分隔为液体腔和药剂腔，在液体腔内装有液体，在药剂腔内放置有高能燃烧剂，金属内壁的熔点温度介于高能燃烧剂点火温度和燃烧温度之间，高能燃烧剂通过点火药点燃，点火药中插入有电点火头，电点火头通过密封塞旋入下盖中，电点火头与脚线连接，脚线依次穿过上盖和密封塞，上盖通过螺纹与金属壳体连接，下盖分别通过螺纹与密封塞和石墨填料环连接。

作为优选，所述金属内壁的材料为铜、黄铜、铝或镁。

作为优选，所述金属壳体为不锈钢壳体。

作为优选，所述金属壳体的底部设有开口，在开口上通过螺纹连接有压力传感器或温度传感器。

作为优选，所述液体腔中液体所占的体积为整个液体腔的70％-90％。