当电流通过电桥时放出初始热能,使电桥加热,并预热其周围的发火药,待温度达到发火药的发火温度时,发火药立即燃烧并向外喷出火焰。图5.8电发火管结构示意图电热桥;半导体桥电热桥丝常用镍铬合金、康铜合金和铂钛合金丝制成。图5.9所示为分装式点火器发火系统的加强药块。通常它与电桥、发火药等做成一体,为发火管的组成部分。......
2023-08-02
点火装置的可靠性和安全性,在很大程度上取决于发火系统。发火系统主要有电发火系统和机械击发式发火系统两大类。其中电发火系统应用最广泛,机械击发式发火系统仅在少数小型发动机上应用。本节主要讲述电发火系统的设计。
电发火系统由电发火管、点火线路和发火管固定座组成。有些发火系统还设置有安全装置和加强药块等。电发火管是这类发火系统的主要部件。
电发火管中将电能转换为热能的结构有热桥丝、爆炸桥丝、半导体桥丝等。热桥丝的电能通过电桥丝转变成热能,加热并引燃桥丝周围的发火药,其电压在28 V以下,故又称为低电压发火管;爆炸桥丝的电桥丝(金或箔)通电熔化,将电能转变为热能和动能,引爆其周围的高能炸药,其电压高达500~2 500 V,故又称为高电压发火管;半导体桥丝是近年来发展起来的一类新型电发火装置,它通过将掺杂的多晶硅半导体薄膜进行微电子光刻制成“H”形桥结构(见图5.8(b)),当在半导体桥两端施加电脉冲时,电流就会在电流梯度最大的桥区边沿产生辉光放电并向桥中心激励,桥区材料所固有的负电阻特性将极大增强这种激励效应并加速桥区多晶硅材料的熔化,生成灼热的多晶硅等离子体引燃点火药剂。低电压发火管所需的电源电压低、对绝缘要求低、价格便宜,目前应用最广泛;高电压发火管虽然安全性好,但价格昂贵、绝缘要求高,故只有在安全性要求高的场合才考虑采用;半导体桥丝因具有低压低能发火、快速作用、安全(抗射频、电磁和静电)、与数字逻辑电路兼容,以及可用集成电路工艺制造等特点而得到了更广泛的应用。
由于电热桥和半导体桥结构和性能参数相似,要求相近,均属于低电压发火系统,下面以低压电热桥丝为例讲述其设计的相关问题。
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2023-08-02
I2tB=KB,为单位电阻的能量消耗,称为发火冲能。定义5.2在规定时间内,使发火管100%发火时的电流值,称为发火电流。由于正常发火时,电流值足够大,故由图5.10可见,发火电流IB是随发火时间tB而变的。安全电流表征发火管对杂散电流、静电感应和电磁辐射等的敏感度。检验电流较大时会使电桥周围的发火药因受热发生分解,引起发火性能变坏。......
2023-08-02
下面主要讲述亚音速尾管的设计问题。1.尾管的长度L尾管的长度L通常与导弹总体结构有关,由总体设计者给定,但要保证折算长度χ小于或等于尾管极限折算长度χmax,亦即2.尾管的直径D尾管的直径D越大,速度系数λ1越小、尾管内压强p越大。......
2023-08-02
固体火箭发动机的推力变化规律是其燃烧面变化的反映,装药燃烧面的增减特性直接表现为发动机推力或压强的变化。但在一些特殊工况下,要求发动机的推力按照一定的规律进行变化,以适应飞行器在不同的飞行阶段的需要。起飞发动机和点火发动机工作时间短、推力大;续航发动机的工作时间长、推力相对较小;用于姿态控制的发动机其工作时间可能会更短;固体燃气发生器主要用于提供稳定、洁净的燃气。......
2023-08-02
图3.29单向拉伸应力-应变曲线可见,常用σ-ε曲线在应力达到最大值后就下降,而真实应力-应变σ′-ε′曲线则是一条单调上升的曲线,一直到试件被拉断为止。F为最大值时的状态,称为单向拉伸的极限状态。将式微分,并代入式得上式表明,单向拉伸时,极限状态下的真实应变恰好等于材料的应变硬化指数n。于是,由式和式得若已知材料的屈服极限σ0.2和强度极限σb,则可根据式求出应变硬化指数n。......
2023-08-02
约束条件是对设计变量的取值给以某些限制的数学关系式。根据固体火箭发动机设计的实际情况,其约束条件主要分为几何约束和性能约束两大类。每个设计变量都因总体方案要求等而有其一定的变化范围,故有式所示的约束。可能用到的约束条件1.燃烧室直径D的界限燃烧室直径D通常情况下亦即导弹直径。......
2023-08-02
增面性药型得到渐增的推力和压强曲线;减面性药型得到渐减的推力和压强曲线;恒面性药型则得到等推力和等压强曲线。剩药会造成量损失和不稳定的后效冲量。圆形内孔药柱无应力集中现象,是内燃药柱中强度最好的,因此一些现代发动机多采用圆形内孔药柱。进行药型选择时应尽量选用上述常用药型,但也可以根据特殊要求设计新的药型。根据内弹道特性选择了药型之后,还应该对所选药型的结构完整性和工艺性进行分析,才能最终确定药型。......
2023-08-02
可见,亚音速尾管出口截面的速度v2随尾管长度L的增长而增大;超音速尾管出口截面速度v2则随长度L的增长而减小。对应此极限值的尾管长度就是在给定v1条件下的极限尾管长度。则尾管极限折算长度为无论是亚音速尾管或超音速尾管,其长度L都必须满足:否则,在亚音速尾管中会出现燃气流阻塞;在超音速尾管中会产生激波,这都是不允许的。......
2023-08-02
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