CN106643352A - 低能起爆器 - Google Patents

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    • F42C19/0803—Primers; Detonators characterised by the combination of per se known chemical composition in the priming substance

Abstract

本发明公开了一种低能起爆器，它包括外壳；所述外壳内由下向上依次包括：陶瓷电极塞、一级装药环、一级飞片、一级加速膛、二级装药环、二级飞片、二级加速膛以及装药环；所述外壳顶部设置有盖片；所述一级装药环中设有起爆药孔，所述起爆药孔中装填有起爆药；所述二级装药环中设有始发药孔，所述始发药孔中装填有炸药；所述装药环中预留炸药孔，所述炸药孔用于装填钝感炸药。本发明的低能起爆器中爆炸箔材料为Cu箔，起爆药为叠氮化铜，一级炸药为HNS，该起爆器可在～400V的电压下、～2mJ输入能量下，通过输出能量逐级放大，起爆以TATB为基的钝感炸药。

Description

低能起爆器
技术领域
本发明涉及火工品技术领域，具体涉及一种低能起爆器起爆传爆序列的设计及其各构成。
背景技术
随着高能钝感炸药的问世，钝感炸药的起爆研究广泛为国内外学者所关注，其中以TATB炸药以及以TATB为基的混合炸药尤为关注。由于钝感炸药安全性高、极为钝感，因而，其起爆所需能量极高，如TATB炸药的冲击片起爆电流高达10kA以上，对起爆装置要求高，导致起爆装置体积大，不利于武器型号的应用。为提高武器系统的安全性，必须掌握钝感炸药的低能可靠起爆技术。目前，通常考虑增加钝感炸药感度和降低起爆所需能量两个途径以实现钝感炸药低能可靠起爆。适度增加钝感炸药的感度，如在TATB中添加一定含量的、相对敏感的高能炸药组分，如HMX、CL20、BTF等，可以降低其起爆所需能量。然而，为了确保弹药的本质安全性，钝感炸药的感度不可能无限提高。经验表明仅依靠钝感炸药感度调整，其冲击片起爆电流仍需数千安培，导致整个起爆系统的体积仍然较大，对整个武器小型化的发展不利。因此，降低起爆器的发火能量是必然的趋势。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，在起爆器中采用微纳桥区金属箔，桥区尺寸仅数十纳米，可在低输入电压(～400V)、低输入能量(～2mJ)的条件下实现金属箔电爆等离子体化，利用起爆传爆序列的设计，通过输出能量逐级放大，可实现钝感炸药低能起爆。
本发明提供一种低能起爆器，该起爆器可在～400V的电压下、～2mJ输入能量下起爆以TATB为基的钝感炸药。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种低能起爆器，它包括外壳；所述外壳内由下向上依次包括：陶瓷电极塞、一级装药环、一级飞片、一级加速膛、二级装药环、二级飞片、二级加速膛以及装药环；所述外壳顶部设置有盖片；
所述一级装药环中设有起爆药孔，所述起爆药孔中装填有起爆药；
所述二级装药环中设有始发药孔，所述始发药孔中装填有炸药；
所述装药环中预留炸药孔，所述炸药孔用于装填钝感炸药。
更进一步的技术方案是所述起爆药为叠氮化铜。
更进一步的技术方案是所述始发药孔中装填的炸药为HNS。
更进一步的技术方案是所述陶瓷电极塞由陶瓷塞、两根电极和爆炸桥箔构成；所述爆炸桥箔通过磁控溅射或光刻沉积在所述陶瓷塞表面。
更进一步的技术方案是所述爆炸桥箔为金属铜材料制作而成。
更进一步的技术方案是所述一级装药环为陶瓷制作而成。
更进一步的技术方案是所述一级飞片和二级飞片均由金属钛材料制作而成。
更进一步的技术方案是所述一级加速膛和二级加速膛均由不锈钢材料制作而成。
更进一步的技术方案是所述外壳的材料为不锈钢或可伐合金。
更进一步的技术方案是所述装药环的高度高于所述外壳0.1mm-0.2mm。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果之一是：本发明的低能起爆器中爆炸箔材料为Cu箔，起爆药为叠氮化铜，一级炸药为HNS，该起爆器可在～400V的电压下、～2mJ输入能量下，通过输出能量逐级放大，起爆以TATB为基的钝感炸药。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为本发明一个实施例中Cu爆炸桥箔结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种低能起爆器，该低能起爆器主要包含10部分元件，分别为外壳1、陶瓷电极塞2、一级装药环3、一级飞片4、一级加速膛5、二级装药环6、二级飞片7、二级加速膛8、装药环9和盖片10。其中一级装药环3中设有起爆药孔，该起爆药孔中装填起爆药叠氮化铜；二级装药环6中设有始发药孔，始发药孔中装填炸药HNS；装药环9中预留炸药孔，装填高能钝感炸药，TATB基的钝感炸药。
具体的，本实施例低能起爆器的封装方式为：将陶瓷电极塞2、一级装药环3、一级飞片4、一级加速膛5、二级装药环6、二级飞片7、二级加速膛8和装药环9依次放入外壳1中，优选的，外壳的材料为不锈钢或可伐合金。
作为优选的实施方案，本实施例中，当放入各个部件入外壳后，装药环9的高度高于外壳0.1mm-0.2mm左右，保证有一定的压力作用于轴向，最后利用激光焊接将10盖片与外壳焊接，获得低能起爆器。
如图2所示，本实施例中陶瓷电极塞2由陶瓷塞21、两根电极和爆炸桥箔11构成，其中爆炸桥箔11利用磁控溅射或光刻沉积在陶瓷塞21的表面，其中爆炸桥箔的尺寸为0.04mm×0.04mm×0.001mm(如图2所示)，材料为金属铜，测得电阻为200mΩ左右。
优选的，一级装药环3是以陶瓷制成的，利用原位合成叠氮化铜生长在装药环的起爆药孔内。其中一级飞片4和二级飞片7材料为金属钛，一级加速膛5和二级加速膛8的材料均为不锈钢。
本实施例低能起爆器的起爆序列逐级放大过程为：当放电电容容量为25nF时，在输入～400V电压条件下，陶瓷电极塞2上的微尺寸Cu爆炸桥箔电爆炸产生等离子体，利用等离子体热量传递给一级装药环中叠氮化铜，叠氮化铜爆炸产生爆轰波，驱动一级金属(Ti、Al和不锈钢)飞片，一级飞片在一级加速膛中加速到一定速度后撞击二级装药环中的HNS炸药柱，HNS被起爆产生强爆轰波，驱动二级飞片，二级飞片高速撞击在装药环中的钝感炸药，当产生的P2τ≥临界起爆能量，钝感炸药被起爆。该起爆序列利用较小的输入能量，将飞片的速度逐级增大，进而达到钝感炸药的临界起爆能量，实现钝感炸药的低能起爆。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种低能起爆器，它包括外壳；其特征在于：所述外壳内由下向上依次包括：陶瓷电极塞、一级装药环、一级飞片、一级加速膛、二级装药环、二级飞片、二级加速膛以及装药环；所述外壳顶部设置有盖片；
所述一级装药环中设有起爆药孔，所述起爆药孔中装填有起爆药；
所述二级装药环中设有始发药孔，所述始发药孔中装填有炸药；
所述装药环中预留炸药孔，所述炸药孔用于装填钝感炸药。
2.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的起爆药为叠氮化铜。
3.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的始发药孔中装填的炸药为HNS。
4.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的陶瓷电极塞由陶瓷塞、两根电极和爆炸桥箔构成；所述爆炸桥箔通过磁控溅射或光刻沉积在所述陶瓷塞表面。
5.根据权利要求4所述的低能起爆器，其特征在于所述的爆炸桥箔为金属铜材料制作而成。
6.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的一级装药环为陶瓷制作而成。
7.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的一级飞片和二级飞片均由金属钛材料制作而成。
8.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的一级加速膛和二级加速膛均由不锈钢材料制作而成。
9.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的外壳的材料为不锈钢或可伐合金。
10.根据权利要求1所述的低能起爆器，其特征在于所述的装药环的高度高于所述外壳0.1mm-0.2mm。
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