強(qiáng)電磁環(huán)境下火箭發(fā)動(dòng)機(jī)直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)

王 端，李 帥，高一隆，王日俊，申清芳，胡小林

(1.中北大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院，山西 太原 030051；2.中北大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山西 太原 030051；3.航天科工集團(tuán)第六研究院210所，陜西 西安 710065；4.淮海工業(yè)集團(tuán)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046012)

0 引言

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，隨著戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境日益復(fù)雜，對(duì)武器裝備的電子對(duì)抗能力和環(huán)境適應(yīng)性提出了更高的要求。點(diǎn)火系統(tǒng)作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中最敏感單元，必須具備較強(qiáng)的抗干擾能力，而直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)具備極高的安全性和可靠性，在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火中具有很好的應(yīng)用前景。

20 世紀(jì)80年代，英、美等國(guó)已將直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)逐步開始應(yīng)用在子母彈、靈巧彈藥，并且隨后十年中迅速在“陶式”導(dǎo)彈(TOW-2B)、中程反坦克導(dǎo)彈(AAWS-M)等眾多戰(zhàn)術(shù)型號(hào)中推廣應(yīng)用。我國(guó)于20世紀(jì)90 年代初開始了直列式安全引爆及點(diǎn)火技術(shù)的研究，取得了一定進(jìn)展，進(jìn)入21世紀(jì)后進(jìn)行核心器件攻關(guān)，突破了高壓器件國(guó)產(chǎn)化和小型化，逐步開始在型號(hào)上使用[1-2]。但是國(guó)內(nèi)直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道，點(diǎn)火系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用驗(yàn)證考核不充分。出于安全考慮，目前國(guó)內(nèi)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)一般仍采用錯(cuò)位或隔斷式的傳統(tǒng)安全點(diǎn)火形式，發(fā)火元件采用滿足1 A/1 W/5 min不發(fā)火要求的鈍感電點(diǎn)火管。雖可降低雜散電流及射頻的危害，但對(duì)于閃電及高空強(qiáng)電磁脈沖則缺乏足夠的防御能力[1]。本文針對(duì)此問題，提出了強(qiáng)電磁環(huán)境下火箭發(fā)動(dòng)機(jī)直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)，并通過(guò)直列式點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用驗(yàn)證試驗(yàn)對(duì)其性能進(jìn)行了驗(yàn)證。

1 點(diǎn)火系統(tǒng)背景

1.1 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)指機(jī)械式點(diǎn)火系統(tǒng)和機(jī)電式點(diǎn)火系統(tǒng)，兩者均為錯(cuò)位式安全點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火時(shí)需通過(guò)運(yùn)動(dòng)部件和引燃藥盒、點(diǎn)火器進(jìn)行對(duì)正。傳統(tǒng)安全系統(tǒng)的正常解除或安全失效受制于力學(xué)環(huán)境和熱環(huán)境，在日常勤務(wù)發(fā)射和保證發(fā)射陣地安全上應(yīng)用較多，但這類點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)彈上電磁環(huán)境、飛行中的靜電環(huán)境等數(shù)據(jù)不能完整掌握，且目標(biāo)裝藥為敏感始發(fā)藥劑，導(dǎo)致抗電磁干擾等能力弱，在實(shí)彈飛行中往往暴露出解保可靠性不足的問題[2-3]。

1.2 直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)

直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)是繼機(jī)械式、機(jī)電式安全系統(tǒng)之后的第三代安全系統(tǒng)，主要由電連接器、點(diǎn)火控制電路和沖擊片點(diǎn)火管等組成，示意圖如圖1所示。沖擊片點(diǎn)火管使用鈍感點(diǎn)火藥硼/硝酸鉀，這類火工品起爆條件嚴(yán)苛，需要幾千伏/幾千安的高能才能激發(fā)，抗電磁干擾能力優(yōu)越，具有本質(zhì)安全性，無(wú)需在它和其他點(diǎn)火元件之間設(shè)置任何機(jī)械隔斷，由于沒有運(yùn)動(dòng)部件，具有極高的工作可靠性。

圖1 直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)圖Fig.1 In-line safety ignition system

工作時(shí)，接通電源與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路，點(diǎn)火控制電路對(duì)彈上的輸入信號(hào)識(shí)別，若所有信號(hào)正確，則向電容充電，隨后在接收到觸發(fā)指令時(shí),將儲(chǔ)存于電容中的電能以大脈沖電流形式傳輸給沖擊片點(diǎn)火管，沖擊片點(diǎn)火管作用，點(diǎn)燃點(diǎn)火藥，點(diǎn)火藥最終引燃發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥[4]。

2 直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為使艦載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在強(qiáng)電磁環(huán)境下(電場(chǎng)輻射頻率10 kHz～18 GHz、電場(chǎng)強(qiáng)度4 500 V/m)安全點(diǎn)火，按照GJB 6456—2008《引信電子安全與解除保險(xiǎn)裝置設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》[5]和GJB 2865—1997《火箭和導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》[6]對(duì)直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制電路和沖擊片點(diǎn)火管兩大組成部件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.1 點(diǎn)火控制電路設(shè)計(jì)

點(diǎn)火控制電路主要由殼體和電子點(diǎn)火模塊組成，裝配于發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)。電子點(diǎn)火模塊的邏輯控制電路可以識(shí)別環(huán)境信息(如上電信息、制導(dǎo)系統(tǒng)指令信息等)，對(duì)這些環(huán)境信息進(jìn)行判斷，若正常，則依次導(dǎo)通兩個(gè)靜態(tài)開關(guān)(SW1和SW2)并使動(dòng)態(tài)開關(guān)(SWD)處于所設(shè)定的開關(guān)工作狀態(tài)，使高壓變換電路工作，為發(fā)火電容儲(chǔ)能，系統(tǒng)解除保險(xiǎn)，處于待發(fā)狀態(tài)[7-8]。當(dāng)彈上系統(tǒng)發(fā)出點(diǎn)火指令后，經(jīng)過(guò)邏輯控制電路識(shí)別，由邏輯控制電路輸出觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)高壓開關(guān)，使高壓電容向沖擊片點(diǎn)火管放電[9]。工作原理框圖見圖2。

圖2 工作原理框圖Fig.2 Functional block diagram

2.1.1電子點(diǎn)火模塊設(shè)計(jì)

點(diǎn)火控制電路的核心裝置為電子點(diǎn)火模塊。電子點(diǎn)火模塊主要由邏輯升壓電路模塊、高壓能量轉(zhuǎn)換模塊組成。

1) 邏輯升壓電路模塊設(shè)計(jì)

邏輯控制電路模塊通過(guò)控制兩個(gè)靜態(tài)開關(guān)(SW1和SW2)和一個(gè)動(dòng)態(tài)開關(guān)(SWD)，向高壓能量轉(zhuǎn)換模塊輸出三個(gè)控制信號(hào)。其中靜態(tài)開關(guān)控制充電回路的通斷，動(dòng)態(tài)開關(guān)控制反激式開關(guān)變壓器電路的開關(guān)轉(zhuǎn)換工作。動(dòng)態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路采用了一種體積小效率高的專用驅(qū)動(dòng)芯片，能快速導(dǎo)通和截止功率MOSFET，從而減小開關(guān)過(guò)程中的功率損耗。

2) 高壓能量轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)

高壓轉(zhuǎn)換電路的核心部件為反激式開關(guān)變壓器。變壓器在向高壓發(fā)火電容充電的同時(shí)也向觸發(fā)電容充電。高壓發(fā)火電容的充電電壓經(jīng)過(guò)分壓電阻的分壓后輸出至比較電路，用于控制SWD地輸出，從而保證高壓發(fā)火電容的電壓在解除保險(xiǎn)后保持在2 200 V。兩個(gè)靜態(tài)開關(guān)控制信號(hào)采用不同有效電平的控制方式，其中SW1高電平有效，SW2低電平有效，該設(shè)計(jì)方式保證了在電路受到電磁脈沖干擾的作用下，充電電流回路不會(huì)錯(cuò)誤接通，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和安全性。

2.1.2電子點(diǎn)火模塊關(guān)鍵技術(shù)仿真分析

1) 小體積快速充電技術(shù)仿真和分析

小體積快速充電技術(shù)是本研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，目的是為了在接收到三級(jí)解除保險(xiǎn)信號(hào)后產(chǎn)生低壓直流至高壓直流，高壓變換到高壓儲(chǔ)能電容中電壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定的起爆值的充電時(shí)間，而小體積快速充電技術(shù)關(guān)鍵在于高壓變換電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)高壓變換電路分布參數(shù)進(jìn)行分析和仿真，以達(dá)到最佳的充電電壓、充電時(shí)間值。小功率反激式高壓變換電路的Pspice仿真模型如圖3所示，仿真所得輸出儲(chǔ)能電容電壓建立過(guò)程波形如圖4所示。

圖3 反激式高壓電路Pspice仿真模型Fig.3 Pspice simulation model of flyback high-voltage circuit

圖4 Pspice仿真輸出電壓建立過(guò)程波形Fig.4 Process waveform of Pspice simulation output voltage

由上述仿真曲線可以看出，只要對(duì)電路建立合理而準(zhǔn)確的模型，就可以利用Pspice電路仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真分析。由圖4可得，初始階段，電壓上升很快；到后期，充電電壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時(shí)，電壓變化緩慢，變壓器幾乎接近飽和狀態(tài)。因此，要想快速完成充電，必須合理設(shè)計(jì)變壓器和高壓電容等器件的相關(guān)參數(shù)，并盡量消除寄生參數(shù)對(duì)充電效率的影響。

2) 高壓起爆電路仿真與分析

利用Pspice仿真軟件建立起爆回路的等效模型，對(duì)所建立的等效模型進(jìn)行參數(shù)分析，從而準(zhǔn)確地得到電路中各參數(shù)對(duì)點(diǎn)火管發(fā)火的影響，為電路參數(shù)的選取提供依據(jù)；采用四階龍格-庫(kù)塔法進(jìn)行數(shù)值分析，并用Pspice電路仿真平臺(tái)進(jìn)行起爆回路的建模與仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析歸納。起爆回路可簡(jiǎn)化為圖5所示的模型。圖中R0為系統(tǒng)總電阻、C為電容、L為系統(tǒng)總電感(包括電容器、高壓開關(guān)、傳輸電纜的分布電感)，R(t)為沖擊片點(diǎn)火管橋箔的動(dòng)態(tài)電阻，U0為電容器初始電壓。

圖5 高能起爆電路等效電路Fig.5 Equivalent circuit of high energy initiation circuit

針對(duì)圖5所示的執(zhí)行級(jí)電路，通過(guò)Pspice仿真軟件對(duì)電容量、電阻和電感等參數(shù)對(duì)電流的影響進(jìn)行仿真分析，仿真結(jié)果如圖6所示。

由圖6(a)可以看出，放電電流上升段幾乎完全重合，電容量的差異對(duì)放電電流的峰值存在一定的影響，電容量越大放電電流峰值越高，放電電流下降初段幾乎平行，下降末段逐漸重合。由圖6(b)可以看出，放電電流上升段一致性很好，電阻的差異對(duì)放電電流峰值有一定的影響，在下降段，初段和末段的差異較小，中段差異較大。由圖6(c)可以看出，電感的差異對(duì)放電電流的影響較大，放電電流上升段重合性不夠好，峰值差異較大，下降段的下降速率存在明顯的差異，因此，在電路設(shè)計(jì)中要對(duì)電路的分布電感進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

圖6 參數(shù)對(duì)放電電流的影響Fig.6 Effect of parameters on discharge current

由上述仿真曲線可以看出，只要對(duì)電路建立合理而準(zhǔn)確的模型，就可以利用Pspice電路仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真分析。從仿真波形結(jié)果中可以直觀地得到一些規(guī)律性的結(jié)論，為進(jìn)一步的理論分析提供依據(jù)。另外，利用仿真軟件可以對(duì)一些基本的電路參數(shù)作各種函數(shù)式的處理，從而在給定的電路參數(shù)的差異下，準(zhǔn)確地估計(jì)多路點(diǎn)火管的起爆時(shí)間，為電路參數(shù)的選擇提供依據(jù)。

2.1.3點(diǎn)火控制電路抗電磁干擾設(shè)計(jì)

點(diǎn)火控制電路主要由殼體和電子點(diǎn)火模塊兩部分組成。由于電路線路易形成接收天線和傳導(dǎo)線路，導(dǎo)致電路易受到外界電磁輻射干擾，為提高電路抗電磁干擾能力，本文對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路主要從防輻射和防傳導(dǎo)兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1) 點(diǎn)火控制電路防輻射設(shè)計(jì)

為防止輻射對(duì)電路的影響，本設(shè)計(jì)采取殼體屏蔽的形式。由于殼體的集膚作用，干擾信號(hào)輻射強(qiáng)度隨殼體厚度的增加而逐漸減小。為降低干擾信號(hào)對(duì)電路的干擾，達(dá)到屏蔽效果，可通過(guò)殼體厚度設(shè)計(jì)和殼體材料選擇兩種方法實(shí)現(xiàn)。磁性材料或具有高傳導(dǎo)率的非磁性材料具有很好的屏蔽性能，根據(jù)點(diǎn)火系統(tǒng)抗干擾功能設(shè)計(jì)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體設(shè)計(jì)可選用非磁性鋼材料，點(diǎn)火控制電路殼體可選用非磁性的鋼材和鋁材。為達(dá)到相應(yīng)的屏蔽效果，殼體厚度通過(guò)式(1)[10]進(jìn)行計(jì)算。

(1)

式(1)中，δ為電磁波降到殼體表面值37%時(shí)的厚度(m)，σ為材質(zhì)傳導(dǎo)率(S/m)，μ0為自由空間的導(dǎo)磁率(H/m)，μr為介質(zhì)的相對(duì)導(dǎo)磁率(H/m)，f為頻率(Hz)。

依據(jù)公式得出，干擾信號(hào)頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干擾能力越強(qiáng)。在艦載火箭所處電場(chǎng)輻射頻率10 kHz的條件下，電磁強(qiáng)度降到表面37%時(shí)，得出黃銅殼體厚度為0.66 mm，鋁殼體厚度為0.84 mm，鋼材料厚度為0.44 mm。為確保屏蔽的可靠性，材料設(shè)計(jì)厚度應(yīng)不小于電磁強(qiáng)度降到表面37%厚度值的5倍[10]。

依據(jù)使用要求，本發(fā)動(dòng)機(jī)殼體選用鋼材，其厚度為2.5 mm，已滿足電磁屏蔽要求，所以點(diǎn)火控制電路殼體材料選用力學(xué)性能更好的2A12鋁合金，其性能主要為機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)電磁屏蔽起加強(qiáng)作用，故厚度為1.5 mm。

2) 點(diǎn)火控制電路防傳導(dǎo)設(shè)計(jì)

邏輯控制電路設(shè)計(jì)：為適應(yīng)艦載火箭發(fā)射環(huán)境，本邏輯控制電路設(shè)計(jì)SW1，SW2，SWD開關(guān)和觸發(fā)電路。點(diǎn)火控制電路通過(guò)CPLD判斷輸入信號(hào)，決定控制電路工作與否，若判斷信號(hào)輸入正確，則SW1，SW2，SWD開關(guān)閉合，點(diǎn)火控制電路解除保險(xiǎn)，電容充電，觸發(fā)電路被激發(fā)，電容放電；若信號(hào)判斷錯(cuò)誤，SW1，SW2，SWD開關(guān)打開，點(diǎn)火控制電路處于保險(xiǎn)狀態(tài)。為提高點(diǎn)火控制電路的抗干擾能力，輸入判斷信號(hào)為特定的編碼信號(hào)或彈體啟動(dòng)后的自動(dòng)特定信號(hào)，為適應(yīng)艦載火箭發(fā)射環(huán)境，本輸入信號(hào)設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單又有強(qiáng)抗電磁干擾能力的特定電平信號(hào)。設(shè)計(jì)電路見圖7。

圖7 邏輯判斷電路Fig.7 Logical judgment circuit

輸入濾波電路設(shè)計(jì)：本點(diǎn)火控制電路輸入電路設(shè)計(jì)了組合型低通濾波電路，其作用是只允許直流和低頻的脈沖電流通過(guò)，對(duì)高頻的噪聲干擾進(jìn)行抑制。防止直流供電電源中的高頻干擾傳輸?shù)近c(diǎn)火控制組件內(nèi)部，同時(shí)防止點(diǎn)火控制電路工作后產(chǎn)生的噪聲傳遞到直流母線中，起到雙向隔離的作用，提高了點(diǎn)火控制組件的電磁兼容性，輸入濾波電路見圖8。

圖8 輸入濾波電路Fig.8 Input filter circuit

2.2 沖擊片點(diǎn)火管設(shè)計(jì)

沖擊片點(diǎn)火管是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的關(guān)鍵部件，其安全性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)武器系統(tǒng)的成敗。因此要求沖擊片點(diǎn)火管在設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足GJB 2865—1997《火箭和導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》的基本要求，還需滿足GJB 344A—2005《鈍感電起爆器通用規(guī)范》[11]中B類鈍感火工品的相關(guān)要求。沖擊片點(diǎn)火管必須點(diǎn)火可靠，輸出壓力穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電磁環(huán)境下火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的安全點(diǎn)火。

本次設(shè)計(jì)的沖擊片點(diǎn)火管采用雙路供電，其發(fā)火件設(shè)計(jì)為四根插針單橋箔的結(jié)構(gòu)，沖擊片點(diǎn)火管結(jié)構(gòu)如圖9所示，橋箔結(jié)構(gòu)如圖10所示。使用的高能點(diǎn)火藥硼/硝酸鉀(B/KNO3)為火箭和導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)安全點(diǎn)火的許用點(diǎn)火藥，符合GJB 2865—1997對(duì)于點(diǎn)火藥劑的相關(guān)規(guī)定，由B粉、KNO3和粘合劑混制而成[12]。藥劑原材料為高純度超細(xì)硼粉(純度≥99.0%，粒徑1～2 μm)和硝酸鉀(純度≥99.0%，粒徑1～10 μm)，粘合劑采用酚醛樹脂。

圖9 沖擊片點(diǎn)火管結(jié)構(gòu)Fig.9 Structure of slapper igniter

圖10 橋箔結(jié)構(gòu)Fig.10 Structure of bridge foil

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 沖擊片點(diǎn)火管試驗(yàn)

3.1.1感度升降試驗(yàn)

沖擊片點(diǎn)火管在設(shè)計(jì)過(guò)程中，所用高能點(diǎn)火藥硼/硝酸鉀(B/KNO3)按照確定配比混制好后，根據(jù)GJB 2178—2005《傳爆藥安全性試驗(yàn)方法》[13]進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，該B/KNO3點(diǎn)火藥安全性滿足要求。

產(chǎn)品裝配好后(壓藥密度1.60±0.02 g/cm3)，根據(jù)GJB/Z 377A—1994《感度試驗(yàn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法》[14]的規(guī)定，進(jìn)行了感度升降試驗(yàn)，起爆電容為0.22 μF。經(jīng)計(jì)算，本沖擊片點(diǎn)火管50%發(fā)火電壓為1 540 V，99.99%發(fā)火電壓為2 000 V，0.01%發(fā)火電壓1 080 V。

3.1.2匹配試驗(yàn)

點(diǎn)火控制電路輸出電壓設(shè)計(jì)為2 200 V，沖擊片點(diǎn)火管可靠發(fā)火電壓為2 000 V，兩者之間需進(jìn)行匹配試驗(yàn)。因此，分別將3套點(diǎn)火控制電路和20發(fā)沖擊片點(diǎn)火管，在高溫70 ℃和低溫-55 ℃條件下保溫4 h后，進(jìn)行發(fā)火匹配試驗(yàn)，點(diǎn)火控制電路正常工作放電，沖擊片點(diǎn)火管全部可靠發(fā)火。

3.1.3發(fā)火試驗(yàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)束后，用點(diǎn)火控制電路對(duì)236發(fā)沖擊片點(diǎn)火管進(jìn)行發(fā)火試驗(yàn)。其中進(jìn)行30發(fā)不發(fā)火試驗(yàn)、80發(fā)發(fā)火試驗(yàn)和126發(fā)發(fā)火可靠性試驗(yàn)，各項(xiàng)試驗(yàn)均滿足要求，沖擊片點(diǎn)火管發(fā)火電流與電壓測(cè)試曲線如圖11所示。點(diǎn)火控制電路(電容0.22 μF，設(shè)計(jì)電壓2 200 V)在t0時(shí)刻完成儲(chǔ)能，t0時(shí)刻接收到觸發(fā)信號(hào)，電流開始上升，經(jīng)過(guò)450 ns，橋箔發(fā)生爆炸，電流達(dá)到峰值2 600 A。

圖11 發(fā)火電流與電壓測(cè)試曲線Fig.11 Test curve of ignition current and voltage

3.2 直列式點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容試驗(yàn)

為驗(yàn)證直列式點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁適應(yīng)性，依據(jù)艦載火箭電磁條件進(jìn)行3套產(chǎn)品電磁適應(yīng)性驗(yàn)證試驗(yàn)，最大電磁強(qiáng)度為4 500 V/m，試驗(yàn)通過(guò)，驗(yàn)證了直列式點(diǎn)火系統(tǒng)能夠滿足艦載火箭使用環(huán)境電磁要求。

3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用驗(yàn)證試驗(yàn)

采用直列式點(diǎn)火系統(tǒng)共進(jìn)行了3發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)地面靜止試驗(yàn)，特征曲線見圖12，試驗(yàn)均滿足設(shè)計(jì)要求。

圖12 發(fā)動(dòng)機(jī)地面靜止試驗(yàn)壓力曲線圖Fig.12 The pressure curve of motor static ground test

4 結(jié)論

本文提出了強(qiáng)電磁環(huán)境下火箭發(fā)動(dòng)機(jī)直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用電子安全系統(tǒng)和沖擊片點(diǎn)火管相結(jié)合的方式，對(duì)兩大部件嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)所處的強(qiáng)電磁環(huán)境進(jìn)行了抗電磁干擾設(shè)計(jì)。直列式安全點(diǎn)火系統(tǒng)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用驗(yàn)證試驗(yàn)和電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果表明，該點(diǎn)火系統(tǒng)在強(qiáng)電磁環(huán)境下既能有效防止誤發(fā)火，又能在收到點(diǎn)火指令后使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠點(diǎn)火，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。但本點(diǎn)火系統(tǒng)中沖擊片點(diǎn)火管起爆能量較高，下一步研究工作將通過(guò)調(diào)整橋箔尺寸、藥劑級(jí)配等方式進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)低能發(fā)火。