一種柔性導(dǎo)爆索分離裝置設(shè)計鑒定試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適應(yīng)于柔性導(dǎo)爆索分離裝置的設(shè)計鑒定試驗方法，具體涉及柔性導(dǎo)爆索分離裝置試驗件狀態(tài)、試驗項目、試驗邊界等，是一種合理、全面、有效的驗證設(shè)計狀態(tài)正確性的試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性導(dǎo)爆索分離裝置是以柔性導(dǎo)爆索(MDF =Mild Detonat1n Fuse)作為分離能源，通過爆壓和高溫高壓燃氣作用，切割分離航天器結(jié)構(gòu)的殼體。柔性導(dǎo)爆索分離裝置應(yīng)用于美國北極星A3、民兵、海神、三叉戟導(dǎo)彈頭罩橫向分離等，國內(nèi)多個航天飛行器的級間分離、排焰窗口分離也采用了該類型的分離裝置。
[0003]設(shè)計鑒定試驗是指檢驗產(chǎn)品對設(shè)計指標(biāo)滿足情況，全面考核設(shè)計與工藝，對產(chǎn)品的可靠性、安全性和貯存性給出初步評估結(jié)論，確定產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)。因此柔性導(dǎo)爆索分離裝置必須通過設(shè)計鑒定試驗來確定其技術(shù)狀態(tài)是否滿足各項性能指標(biāo)的要求。
[0004]以往柔性導(dǎo)爆索分離裝置設(shè)計鑒定試驗是采用平板試驗件的模式，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和型號要求的力學(xué)環(huán)境條件以及標(biāo)準(zhǔn)要求的溫、濕環(huán)境條件進行試驗，將完成環(huán)境試驗的平板試驗件按數(shù)量均分為三等分，分別進行高溫、低溫、常溫保溫和發(fā)火試驗，根據(jù)平板試驗件是否完全分離作為合格判據(jù)。這種試驗方法存在以下三個方面的不足:
[0005](I)試驗件狀態(tài)不夠真實。一方面平板試驗件和真實產(chǎn)品存在結(jié)構(gòu)差異，如:曲率、尺寸、邊界，僅采用平板試驗件進行試驗無法反映真實產(chǎn)品的某些實際性能；另一方面，平板試驗件是單獨進行各項環(huán)境試驗，未考核到與引爆裝置接口關(guān)系，忽略了接口處的環(huán)境適應(yīng)性和匹配性；
[0006](2)試驗項目不夠全面。以往設(shè)計鑒定試驗項目一般為GJB344A-2005/GJB1307A-2004標(biāo)準(zhǔn)要求的力學(xué)環(huán)境試驗、溫濕環(huán)境試驗以及型號要求力學(xué)環(huán)境試驗，忽略了型號使用或飛行過程中的某些溫濕環(huán)境條件，如:飛行氣動熱環(huán)境的考核驗證；
[0007](3)對試驗邊界的要求不夠明確。以往采用平板試驗件進行各項環(huán)境試驗和發(fā)火試驗時均未規(guī)定相應(yīng)的試驗邊界，也未明確平板試驗件在發(fā)火工裝上的裝夾方式和位置要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對當(dāng)前設(shè)計鑒定試驗的試驗件狀態(tài)不夠真實、試驗項目不夠全面、試驗邊界要求不夠明確等不足，建立了一種更為合理、有效、全面柔性導(dǎo)爆索分離裝置的設(shè)計鑒定試驗方法，目的是能考核到柔性導(dǎo)爆索分離裝置設(shè)計狀態(tài)的實際性能是否能夠滿足使用要求。
[0009]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0010]一種柔性導(dǎo)爆索分離裝置設(shè)計鑒定試驗方法，該方法如下:
[0011]柔性導(dǎo)爆索分離裝置采用1:1試驗件和平板試驗件相結(jié)合的方法進行設(shè)計鑒定試驗；
[0012]1:1試驗件模擬航天飛行器飛行過程中各環(huán)境條件，試驗項目包括:溫度循環(huán)、半正弦沖擊、正弦掃描、隨機振動，完成上述試驗后分組進行高溫1、低溫和常溫發(fā)火；
[0013]平板試驗件補充完成其它的環(huán)境條件，分多個支路:①2m跌落；②高溫貯存；③溫度-濕度-高度、震動和加速度等序貫試驗12m跌落；完成前三個支路試驗后分組進行高溫2、低溫和常溫發(fā)火。
[0014]所述柔性導(dǎo)爆索分離裝置是數(shù)個均布在分離殼體上的矩形框結(jié)構(gòu)，1:1試驗件矩形框每個邊的結(jié)構(gòu)包括分離殼體、柔性導(dǎo)爆索、保護罩A和緊固件；柔性導(dǎo)爆索位于保護罩A中，通過緊固件與分離殼體連接；此外引爆裝置按照圖紙的裝配要求與1:1試驗件連接，并隨1:1試驗件進行所有的環(huán)境及發(fā)火試驗。
[0015]所述平板試驗件是外型為矩形的裝配體，各零組件的材料、結(jié)構(gòu)截面尺寸與真實產(chǎn)品完全相同，結(jié)構(gòu)包括分離板、柔性導(dǎo)爆索、保護罩B、緊固件；柔性導(dǎo)爆索位于保護罩B中，通過緊固件與分離板連接。
[0016]對于1:1試驗件，高溫I發(fā)火試驗是模擬飛行氣動熱環(huán)境條件，采用石英燈加熱的方式，按型號提供的熱流條件加載，加載結(jié)束后5min內(nèi)完成發(fā)火；在加載熱流的整個過程中在裝置不同位置布置了溫度測點，一方面可獲得產(chǎn)品在熱流條件下的溫升值，一方面可以把控試驗件狀態(tài)，看是否可以正常發(fā)火；低溫發(fā)火按照規(guī)定溫度和規(guī)定時間進行保溫，從溫箱取出后5min內(nèi)完成發(fā)火；常溫發(fā)火即完成各項環(huán)境試驗后直接發(fā)火。
[0017]對于平板試驗件，高溫2發(fā)火試驗是繼承以往型號的模式，按照規(guī)定溫度和規(guī)定時間進行保溫，從溫箱取出后5min內(nèi)完成發(fā)火；低溫發(fā)火按照規(guī)定溫度和規(guī)定時間進行保溫，從溫箱取出后5min內(nèi)完成發(fā)火；常溫發(fā)火即完成各項環(huán)境試驗后直接發(fā)火。
[0018]所述1:1試驗件試驗邊界要求如下:
[0019](I)進行溫濕環(huán)境試驗時，明確試驗件自由、平放在溫濕箱中，表面不被其他物體遮擋等；
[0020](2)進行力學(xué)環(huán)境試驗時，明確試驗件的具體裝夾方向和位置，在試驗件規(guī)定的位置有規(guī)定數(shù)量的輸入控制點；
[0021](3)發(fā)火試驗時采用懸掛方式進行分離試驗，使得邊界效應(yīng)的影響最小。
[0022]所述平板試驗件試驗邊界要求如下:
[0023](I)進行溫濕環(huán)境試驗時，明確試驗件應(yīng)均勻擺放，表面不被其他物體遮擋，不能平躺在溫濕箱底部，以防浸泡在水中或大面積的接觸箱內(nèi)壁導(dǎo)致溫度超差等；
[0024](2)由于平板試驗件尺寸較小，進行力學(xué)試驗時試驗件上各點的差異較小，因此沿用以往型號的試驗邊界，未進行特殊要求；
[0025](3)發(fā)火試驗時，規(guī)定了試驗工裝，并規(guī)定了試驗件在工裝上的裝夾狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明的效果在于:
[0027](I)采用1:1試驗件和平板試驗件相結(jié)合的方式，兼顧考核了與引爆裝置接口環(huán)境適應(yīng)性和匹配性，試驗件狀態(tài)更加合理、真實；一方面通過1:1試驗件考核到真實產(chǎn)品是否能夠滿足飛行環(huán)境要求，考核產(chǎn)品與引爆裝置接口的環(huán)境適應(yīng)性和匹配性，另一方面，通過平板試驗件補充考核了產(chǎn)品對地面等其他環(huán)境的適應(yīng)性及安全性；
[0028](2)在設(shè)計鑒定試驗項目中增加了飛行氣動熱環(huán)境試驗的考核，模擬了柔性導(dǎo)爆索分離裝置在飛行過程中所經(jīng)歷的溫度變化，獲得了試驗數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確的把控了產(chǎn)品飛行時的狀態(tài)，實現(xiàn)狀態(tài)受控，試驗項目更加完善；減小了天地差異性；
[0029](3)規(guī)定各項環(huán)境試驗及發(fā)火試驗的試驗邊界，及試驗件在工裝上的裝夾狀態(tài)，確保試驗邊界的一致性，減少由于試驗邊界及裝夾狀態(tài)不同導(dǎo)致試驗結(jié)果偏差的可能性。
【附圖說明】
[0030]圖1為柔性導(dǎo)爆索分離裝置1:1試驗件示意圖；
[0031]圖2為柔性導(dǎo)爆索分離裝置平板試驗件示意圖；
[0032]圖中:1、分離殼體；2、柔性導(dǎo)爆索；3、保護罩A;4、緊固件；5、分離板；6、保護罩B ;
7、柔性導(dǎo)爆索分離裝置。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步描述。
[0034]本發(fā)明所述柔性導(dǎo)爆索分離裝置設(shè)計鑒定試驗方法包括如下步驟:
[0035](一 )試驗件狀態(tài)
[0036]為考核、驗證產(chǎn)品的真實性能，采用1:1試驗件進行試驗是最合理的。但受當(dāng)前試驗條件的限制，有些試驗暫不具備采用1:1試驗件進行的條件，因此柔性導(dǎo)爆索分離裝置采用1:1試驗件和平板試驗件相結(jié)合的方法進行設(shè)計鑒定試驗。
[0037]下面分別介紹1:1試驗件和平板試驗件的設(shè)計狀態(tài)。
[0038]⑴1:1試驗件
[0039]柔性導(dǎo)爆索分離裝置1:1試驗件如圖1(a)所示，柔性導(dǎo)爆索分離裝置7是數(shù)個均布在分離殼體I上類似于矩形框的結(jié)構(gòu)，矩形框每個邊的截面如圖1(b)所示，結(jié)構(gòu)包括分離殼體1、柔性導(dǎo)爆索2、保護罩A3和緊固件4 ;柔性導(dǎo)爆索2位于保護罩A3中，通過緊固件4與分離殼體I連接。此外，引爆裝置按照圖紙的裝配要求與1:1試驗件連接，并隨1:1試驗件進行了所有的環(huán)境及發(fā)火試驗。
[0040](2)平板試驗件
[0041]平板試驗件結(jié)構(gòu)如圖2 (a)所示，是個外型為矩形的裝配體。繼承了以