[发明专利]深空探测器用燃烧驱动型耐高温火工分离装置装药序列

说明书

本发明公开了一种深空探测器用燃烧驱动型耐高温火工分离装置装药序列，包括点火器、桥丝、超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、硼硝酸钾、定位环、传火孔封口垫、双向压力药筒、作动装置壳体、燃气通道。所述超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、硼硝酸钾组成180℃至200℃耐高温装药序列，点火器与双向压力药筒间的距离为3.15毫米，四个传火孔直径1.5毫米。两组点火器为冗余设计，点火器、双向压力药筒、点火器三者呈轴线对准安装在具有“T”型三通燃烧室结构的作动装置壳体内，任意一个点火器正常工作，均可独立完成分离任务，可提高点火‑作功的功能可靠性。

技术领域

本发明涉及耐高温点式分离航天火工分离装置及装药技术。

背景技术

本发明专利所述点式分离火工分离装置是指用于各类航天器上各分离部件之间的连接-分离的火工分离装置，通常由电爆管和连接-分离机械装置两部分组成。

本发明专利所述装药技术是指在火工装置中所用各药剂组分特性、装药序列结构、能量输入结构、能量输出结构及其装药工艺等相关技术。

深空探测器用爆炸驱动型火工分离装置是指用于飞行器上点式分离结构的连接与解锁的分离装置。通常它由火工品(点火器和双向压力药筒)和作动执行机构(连接与解锁机构)两部分组成。组成材料一般有火工药剂、金属材料、橡胶等。深空探测器上使用的燃烧驱动型火工分离装置经常需要承受很高的空间环境温度，如高达130℃至170℃，考虑到留有一定的安全温度余量及考虑航天火工装置通用规范中相关规定，火炸药的分解、自燃、熔化的最低温度应比预示最高使用温度至少高30℃的要求，因此设计验证能够耐受180℃至200℃耐高温燃烧驱动型点式火工分离装置及其装药具有重要的意义。

现有的燃烧驱动型火工作动装置的装药序列中常含有斯蒂芬酸铅、黑火药、2/1樟等药剂。其中斯蒂芬酸铅为常用桥丝点火药，其5秒爆发点为267℃，一般含有一个结晶水，加热到115℃、16小时开始脱结晶水，145℃、3小时快速脱水，同时还可能发生热分解、变色、失重、晶体破碎、粘合剂熔化或分解、粘合剂迁移等现象，因而药剂在高温环境下存在不良反应隐患，同时失去的结晶水可能会进一步破坏装置内部其它药剂的安定性和结构密封性，这些安定性变化可能会导致火焰感度和输出威力的变化；黑火药为常用作功药，有不同药型的系列类型，发火点为290℃至310℃，它们存在起始反应温度较低(130℃)、在150℃以上高温条件下存在失重显著、感度变化等问题；2/1樟为常用作功药，其5秒爆发点为237℃，经高温试验验证它在160℃至170℃高温条件下会发生快速热分解，甚至完全失效。由于火工作动装置现有的装药序列不耐高温，而耐高温的药剂往往桥丝感度、火焰感度、燃速、燃烧热等性能均会大幅降低，造成耐高温装药序列性能的感度、传火、作功特性与传统装药具有很大不同，需要全新设计和验证。

因此欲设计耐高温150℃以上的深空探测器用燃烧驱动型耐高温火工分离装置，需要能耐受180℃以上的装药序列设计，并进行耐高温试验验证。

发明内容

为了解决现有火工作动装置缺少耐高温180℃以上的装药序列类型、难以实现传火序列冗余设计、难以进行高温试验验证等问题，本发明提供了一种深空探测器用燃烧驱动型耐高温火工分离装置中的两组装药序列及双向引燃压力药筒结构，实现了可靠点火-传火功能的冗余设计，该装药序列还能够耐温180℃至200℃，解决了现有分离装置的装药序列不耐受所述高温的问题。

本发明的技术解决方案是：一种深空探测器用燃烧驱动型耐高温火工分离装置新型装药序列，包括：耐高温药剂的筛选和装药序列的设计。