航天器火工裝置工程技術(shù)

第1章概述1
1.1航天器火工裝置的定義1
1.2航天器火工裝置的發(fā)展歷史1
1.3航天器火工裝置的分類3
1.4典型航天器火工裝置的特點(diǎn)4
1.4.1火工分離螺母4
1.4.2火工鎖7
1.4.3爆炸螺栓12
1.4.4火工切割器16
1.4.5電爆閥17
1.4.6火工分離推桿19
1.4.7拔銷器20
1.4.8彈射器22
1.4.9非電傳爆裝置23
1.4.10小火箭27
1.5航天器火工裝置發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)述28
參考文獻(xiàn)31
第2章一般火工裝置設(shè)計(jì)34
2.1概述34
2.2設(shè)計(jì)原則34
2.3設(shè)計(jì)流程35
2.4設(shè)計(jì)要素38
2.4.1點(diǎn)火器選型38
2.4.2裝藥設(shè)計(jì)44
2.4.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)45
2.4.4可靠性設(shè)計(jì)54
2.5一般火工裝置設(shè)計(jì)案例56
2.5.1技術(shù)指標(biāo)56
2.5.2要求分析57
2.5.3原理方案確定57
2.5.4裝藥設(shè)計(jì)57
2.5.5連接強(qiáng)度校核58
2.5.6內(nèi)彈道性能預(yù)示計(jì)算60
2.5.7分離過(guò)程數(shù)值仿真62
參考文獻(xiàn)68
第3章新型火工裝置設(shè)計(jì)71
3.1概述71
3.2低沖擊火工解鎖裝置設(shè)計(jì)71
3.2.1技術(shù)內(nèi)涵71
3.2.2基于數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的降沖擊設(shè)計(jì)方法72
3.2.3設(shè)計(jì)案例74
3.3高可靠大承載火工連接分離裝置設(shè)計(jì)77
3.3.1技術(shù)內(nèi)涵77
3.3.2高可靠大承載火工連接分離裝置設(shè)計(jì)方法78
3.3.3連接預(yù)緊載荷分析方法86
3.3.4非接觸式連接預(yù)緊載荷標(biāo)定方法88
3.4耐高溫火工裝置設(shè)計(jì)89
3.4.1技術(shù)內(nèi)涵89
3.4.2耐高溫火工裝置設(shè)計(jì)要素89
3.4.3設(shè)計(jì)案例91
3.5強(qiáng)密封火工裝置設(shè)計(jì)94
3.5.1技術(shù)內(nèi)涵94
3.5.2超高壓強(qiáng)密封設(shè)計(jì)方法95
3.5.3強(qiáng)密封火工裝置設(shè)計(jì)案例97
3.6長(zhǎng)壽命火工裝置設(shè)計(jì)100
3.6.1長(zhǎng)壽命需求100
3.6.2火工裝置面臨極端環(huán)境溫度的壽命分析方法101
參考文獻(xiàn)106
第4章火工裝置空間環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估109
4.1概述109
4.2火工裝置空間極端溫度環(huán)境下適應(yīng)性評(píng)估方法109
4.3火工藥劑性能隨溫度變化的連續(xù)監(jiān)測(cè)方法112
4.4典型火工藥劑極端高溫環(huán)境失效機(jī)理113
4.4.1中性斯蒂芬酸鉛單質(zhì)點(diǎn)火藥的高溫影響機(jī)理113
4.4.2鎂點(diǎn)火藥的高溫影響機(jī)理115
4.4.3羧甲基纖維素疊氮化鉛的高溫影響機(jī)理117
4.4.4鋁點(diǎn)火藥的高溫影響機(jī)理118
4.4.5發(fā)射藥2/1樟槍藥的高溫影響機(jī)理119
4.5典型火工裝置極端溫度環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估案例121
4.5.1極端溫度環(huán)境失效模式分析121
4.5.2極端溫度環(huán)境下適應(yīng)性評(píng)估方案122
4.5.3極端空間溫度環(huán)境下的物理性能適應(yīng)性評(píng)估122
4.5.4極端空間溫度環(huán)境下的化學(xué)性能適應(yīng)性評(píng)估129
4.5.5極端空間溫度環(huán)境下的爆炸性能適應(yīng)性評(píng)估136
4.5.6極端空間溫度環(huán)境下的綜合評(píng)估結(jié)論139
參考文獻(xiàn)141
第5章火工裝置動(dòng)力學(xué)仿真分析143
5.1概述143
5.2火工裝置仿真分析軟件介紹143
5.3爆轟類火工裝置仿真分析方法145
5.3.1仿真流程145
5.3.2參數(shù)設(shè)置與測(cè)試 146
5.3.3有限元建模與分析151
5.3.4輸出特性分析155
5.4燃燒類火工裝置仿真分析方法157
5.4.1仿真流程157
5.4.2參數(shù)設(shè)置與測(cè)試158
5.4.3數(shù)值建模與分析161
5.4.4輸出特性分析162
5.5爆轟類火工裝置仿真分析算例164
5.5.1火工切割器工作過(guò)程仿真164
5.5.2爆炸螺栓解鎖工作過(guò)程仿真168
5.6燃燒類火工裝置仿真分析算例174
5.6.1分離螺母解鎖工作過(guò)程分析174
5.6.2發(fā)射器工作過(guò)程分析182
參考文獻(xiàn)186
第6章火工裝置產(chǎn)品保證與質(zhì)量管理189
6.1概述189
6.2產(chǎn)品保證通用流程189
6.3產(chǎn)品保證管理189
6.3.1產(chǎn)品保證目標(biāo) 189
6.3.2對(duì)外協(xié)供方的控制 193
6.3.3風(fēng)險(xiǎn)分析與控制 194
6.3.4“三類關(guān)鍵特性”控制195
6.3.5產(chǎn)品鑒定狀態(tài)管理196
6.3.6技術(shù)狀態(tài)管理196
6.3.7產(chǎn)品數(shù)據(jù)包管理199
6.4產(chǎn)品質(zhì)量管理202
6.4.1設(shè)計(jì)和驗(yàn)證管理202
6.4.2原材料質(zhì)量管理203
6.4.3試驗(yàn)質(zhì)量管理203
6.4.4產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和可追溯性工作203
6.4.5潔凈度、污染物、多余物控制 204
6.4.6產(chǎn)品制造、裝配質(zhì)量控制 204
6.4.7檢驗(yàn)管理208
6.4.8搬運(yùn)、貯存、包裝、防護(hù)質(zhì)量控制208
6.4.9地面支持設(shè)備管理208
6.4.10“十新”管理209
6.4.11質(zhì)量問(wèn)題歸零管理209
6.5發(fā)射場(chǎng)質(zhì)量狀態(tài)確認(rèn)210
參考文獻(xiàn)217
第7章火工裝置試驗(yàn)驗(yàn)證218
7.1概述218
7.2試驗(yàn)項(xiàng)目218
7.2.1功能試驗(yàn)項(xiàng)目218
7.2.2設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目219
7.2.3鑒定檢驗(yàn)項(xiàng)目221
7.2.4質(zhì)量一致性檢驗(yàn)項(xiàng)目223
7.3試驗(yàn)方法及典型實(shí)例225
7.3.1承載能力試驗(yàn)226
7.3.2作用時(shí)間及同步性測(cè)試227
7.3.3壓力測(cè)試228
7.3.4沖擊測(cè)試229
7.3.5推力測(cè)試231
7.3.6組合性能測(cè)試232
7.3.7多參量測(cè)試233
參考文獻(xiàn)235
第8章火工裝置可靠性評(píng)估與驗(yàn)證236
8.1概述236
8.2火工裝置可靠性評(píng)估方法237
8.2.1火工元件可靠性評(píng)估方法237
8.2.2火工裝置過(guò)程功能小樣本可靠性評(píng)估方法244
8.2.3火工裝置系統(tǒng)功能小樣本可靠性評(píng)估方法248
8.3燃?xì)怛?qū)動(dòng)解鎖類火工裝置可靠性評(píng)估方法251
8.3.1單一型號(hào)火工裝置的可靠性評(píng)估方法252
8.3.2不同型號(hào)火工裝置可靠性的綜合驗(yàn)證方法252
8.4爆炸作功類火工裝置可靠性評(píng)估方法255
8.4.1下規(guī)范限L已知的可靠性評(píng)估方法255
8.4.2上規(guī)范限U已知的可靠性評(píng)估方法257
8.4.3上、下規(guī)范限（U、L）已知的可靠性評(píng)估方法257
8.5火工裝置可靠性驗(yàn)證與評(píng)估應(yīng)用實(shí)例258
8.5.1火工分離螺母應(yīng)用實(shí)例258
8.5.2火工切割器應(yīng)用實(shí)例259
參考文獻(xiàn)263
第9章火工裝置典型應(yīng)用與故障案例266
9.1概述266
9.2星箭連接分離系統(tǒng)應(yīng)用266
9.2.1爆炸螺栓式星箭連接與分離機(jī)構(gòu)267
9.2.2包帶式星箭連接與分離機(jī)構(gòu)269
9.3設(shè)備與星體連接解鎖系統(tǒng)應(yīng)用272
9.3.1基于火工切割器的壓緊釋放系統(tǒng)272
9.3.2基于分離螺母的壓緊釋放系統(tǒng)273
9.4艙段/器間連接分離系統(tǒng)應(yīng)用275
9.4.1解鎖同步性特性分析275
9.4.2分離運(yùn)動(dòng)特性分析277
9.4.3分離姿態(tài)仿真分析279
9.4.4艙段連接分離系統(tǒng)典型應(yīng)用案例282
9.5國(guó)內(nèi)外航天器典型應(yīng)用特征對(duì)比分析297
9.6典型火工裝置故障案例302
9.6.1典型結(jié)構(gòu)強(qiáng)度失效案例303
9.6.2典型密封失效案例306
9.6.3典型環(huán)境適應(yīng)性失效案例309
參考文獻(xiàn)316