本發(fā)明屬于爆破器材技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于拉瓦爾噴管的爆炸二極管。
背景技術(shù):我國(guó)資源礦產(chǎn)種類多,數(shù)量大,分布廣,但同樣很多時(shí)候開(kāi)采難度大,環(huán)境惡劣,需要使用炸藥進(jìn)行開(kāi)采,因此我國(guó)對(duì)爆破器材需求量極大,特別是雷管的使用量極大,然而由于部分企業(yè)的不安全生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用,加上部分工程開(kāi)挖環(huán)境惡劣,造成雷管可靠性降低以及使用不安全,每年都會(huì)有因?yàn)槔坠艿脑绫l(fā)安全事故。特別是雷管早爆,會(huì)引發(fā)整個(gè)起爆網(wǎng)絡(luò)的爆炸,造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。拉瓦爾噴管是一種基于變截面等熵管流理論而設(shè)計(jì)的兩級(jí)氣流加速裝置,在忽略粘性摩擦和熱傳導(dǎo)時(shí),氣體流動(dòng)近似看作是可逆絕熱過(guò)程,此時(shí)由定常等熵流動(dòng)基本方程可以推出唯有管道截面積的變化才會(huì)引起流動(dòng)參數(shù)的變化,而且氣體在亞音速流動(dòng)時(shí),截面積減小,流速增大,在超音速流動(dòng)時(shí),截面積增大,流速增大。例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)利用拉瓦爾噴管特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩端加速,先通過(guò)截面積減小加速亞音速氣流,當(dāng)通過(guò)噴管喉部后,氣流加速到超音速,然后利用截面積逐漸增大再次加速超音速氣流,增強(qiáng)火箭的推動(dòng)能力。提高雷管以及爆炸網(wǎng)絡(luò)的安全性亟不可待,在這里將拉瓦爾噴管原理與提高起爆網(wǎng)絡(luò)可靠性結(jié)合起來(lái),巧妙利用變截面結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種能夠達(dá)到正向可靠起爆、反向隔爆的爆炸二極管裝置,它能夠在雷管意外起爆時(shí),將爆轟傳遞阻擋在主網(wǎng)絡(luò)之外,保護(hù)整個(gè)起爆網(wǎng)絡(luò),降低損失。它的基本原理是利用正向起爆時(shí)候點(diǎn)火藥產(chǎn)生的亞音速氣流經(jīng)過(guò)拉瓦爾噴管兩段加速到超音速然后起爆隨后的主裝藥,達(dá)到正向傳爆的目的,反向時(shí)候主裝藥產(chǎn)生的超音速(相對(duì)于波前介質(zhì)空氣)氣流經(jīng)過(guò)拉瓦爾噴管的兩端衰減至亞音速,將不能起爆點(diǎn)火藥,致使傳爆中斷達(dá)到隔爆目的。當(dāng)前,馬宏昊,王飛,沈兆武等設(shè)計(jì)了一種利用裝有傳爆藥的隔爆體來(lái)實(shí)現(xiàn)反向隔爆(專利公布號(hào):CN103759602A),利用隔爆體底端沖擊飛片撞擊起爆隨后的導(dǎo)爆索實(shí)現(xiàn)正向傳爆,此裝置與本發(fā)明的利用亞聲速氣流兩級(jí)加速實(shí)現(xiàn)起爆和超聲速氣流兩級(jí)衰減實(shí)現(xiàn)隔爆的機(jī)理完全不同。而且沈兆武,馬宏昊等已經(jīng)設(shè)計(jì)的多種飛片式起爆裝置,均與本發(fā)明的超音速熱流氣體沖擊低密度猛炸藥起爆機(jī)理不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明提供一種新型能夠可靠單向起爆的爆炸二極管,它巧妙的利用拉瓦爾噴管特殊結(jié)構(gòu)達(dá)到可靠正向傳爆反向隔爆效果。本發(fā)明由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于拉瓦爾噴管的爆炸二極管,包括約束殼體、引爆信號(hào)通道、激發(fā)藥、猛炸藥、傳爆元件,輸出信號(hào)通道,所述約束殼體為一體化成型金屬管殼,其兩端開(kāi)口且輸入端內(nèi)徑要略小于輸出端端口內(nèi)徑,也即輸入端殼體厚度要大于輸出端殼體厚度,這種特殊設(shè)計(jì)是為了反向傳爆時(shí),輸出端管殼的側(cè)向約束更小,受稀疏波影響更大,對(duì)沖擊波衰減的更明顯,管殼的直徑6.8mm,管殼中間設(shè)計(jì)為具有拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)的特殊曲面,在噴管結(jié)構(gòu)的兩端都有一個(gè)定位臺(tái)階,用來(lái)定位塑料薄筒,管殼一端接導(dǎo)爆管或者第一導(dǎo)爆索,為信號(hào)輸入端,其中導(dǎo)爆管通過(guò)中空橡膠塞與外管壁進(jìn)行收口擠壓緊密配合,橡膠塞為中空結(jié)構(gòu),外徑略小于管殼內(nèi)徑,管殼另外一端接第二導(dǎo)爆索,管殼另外一端也通過(guò)收口擠壓與...