[发明专利]一种柔性聚能切割索

说明书

本发明公开了一种柔性聚能切割索，属于火工结构分离技术领域，该柔性聚能切割索采用分体式结构，包括金属聚能罩(3)、炸药条(2)和非金属保护层(1)，非金属保护层(1)底部两端设有凹槽，金属聚能罩(3)两端镶嵌于该凹槽中，金属聚能罩(3)聚能角为α，所述的炸药条(2)设置在金属聚能罩(3)的外表面上，所述的非金属保护层(1)设置在炸药条(2)的外表面上。该新型结构聚能切割索每部分元件均可单独生产，且加工工艺简单，制作的切割索炸药条、聚能罩截面对称性、壁厚尺寸一致性、聚能角(a)形状准确性好，可实现大长度连续自动化生产，合格率由原来70％左右大幅提高到95％以上，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种聚能切割索类火工品，属于火工结构分离技术领域。

背景技术

聚能切割索是一种高可靠性、高同步性的线性切割分离火工品，主要功能为利用聚能切割索工作后产生的金属聚能射流，将分离对象从分离面部位切割分离为两部分，广泛应用于战略战术导弹、运载火箭、航天飞行器等的级间分离、战斗部切割开舱和发动机安全自毁等连接分离环节，同样也可用于民用行业的爆破拆除、海底打捞作业船体及钢索等切割分离领域。

聚能切割索的结构一般采用铜、银、铅、铝等封闭金属管外壳，内部为黑索今、六硝基茋等粉状高能药剂，金属圆管装一定体密度的粉状药剂后，经模具多次拉伸滚压成型，过程中金属管直径逐渐由粗变细，内部装药体密度逐步提高，最终达到稳定爆轰所需装药体密度，但是生产效率及合格率较低。金属管装粉状药过程受药剂粒度、流散性、初始装药体密度、金属管内径尺寸及表面光洁度等影响，为保证内部装药均匀性和一致性，金属管原始装药长度不宜过长、初始密度不宜过大；成型后的全封闭金属外壳由于拉伸滚压过程冷作硬化效应，降低了金属壳聚能切割索的柔韧性；成型过程中的制作误差，导致切割索的截面对称性、聚能罩壁厚均匀性、药芯对称性等不宜控制且偏差较大，影响了切割索有效金属聚能射流形成，从而降低了切割索的分离性能；成型过程中的压延变形过程，导致聚能罩顶角壁厚变薄，局部应力集中，甚至出现破裂，降低了切割索耐受环境能力，在严酷的武器装备使用环境条件下，甚至出现性能降低、功能失效、断爆等故障，降低了切割索的工作可靠性。

例如，在“切割索装药线密度与切割性能的研究”(国防基础技术，2010年03期)中介绍了一种装药线密度为12g/m的铅合金金属管装填粉状猛炸药制作的切割索；“聚能切割索切割靶板的数值仿真系统”(火工品，2010年第1期)中描述聚能切割索是在金属壳导爆索上加工形成凹形槽，从而获得具有聚能效应的切割索；“简易柔性切割索的制作及爆炸切割金属板试验”(中国民用爆破器材学会第六届年会论文集)中介绍切割索是由无缝金属外壳和炸药组成，制备时先制备一条导爆索，在后续的加工过程中，使用模具在导爆索的底部拉制出一条圆弧形聚能罩的凹槽，实现聚能效应。综上所述，由于现有切割索的设计及制作工艺方法上的局限性，严重制约了聚能切割索分离装置类火工品在武器装备、运载火箭等领域的推广应用。

目前查询的资料显示聚能切割索的设计制作主要采用封闭金属管装填粉状炸药先制成导爆索再制作聚能凹槽的方式设计和制作，可见国内现有切割索设计及生产方式同样存在上述工作性能、生产制作、质量控制方面的局限性。通过对国内现有的相关专利和文献查询可知，对聚能切割索的研究方向主要集中在控制工艺过程、增加原材料选用指标等方面，怎样从结构原理上解决工程应用问题，即具有高精度、性能稳定、柔韧性好、装药结构简单、耐环境性强、生产效率高等新型结构切割索未见相关报道。

发明内容

本发明的发明目的是：针对现有工艺制备金属管封闭切割索结构导致的装药工艺性差、效率低、合格率低、成品后截面形状难以精确控制、对称性和壁厚尺寸一致性差、切割性能不稳定、难以小直径弯曲、环境耐受能力低等问题，提出一种先分体式组合再全封闭封装的新型结构聚能切割索。

本发明的具体技术方案如下：