无污染爆炸螺栓的应用与特点

卫星整流罩通常是用8个纵向螺栓将2个半圆锥筒连接成一个圆锥体，且圆锥底通过12个横向螺栓与火箭箭体相连。当运载火箭将卫星送入预定高度后，控制器使螺栓爆炸，解除整流罩的连接，整流罩向两边分离，脱离卫星。由于卫星能源靠其表面光洁明亮的太阳能电池板供给，这就要求整流罩脱离过程中不允许太阳能电池板受到污染，传统爆炸螺栓的使用因此受到了限制。在这种应用背景下出现了一种新型无污染爆炸螺栓。

适合于非电起爆系统的无污染爆炸螺栓结构示意图如图4-2所示，它主要由导爆索接头（或电起爆器）、隔板起爆器、螺栓本体、活塞推杆分离机构四部分组成。螺栓本体是保证螺栓能够承受连接力和能被爆炸分离的主要受力件，由螺栓体、活塞推杆和压紧螺圈组成。活塞推杆装于螺栓体的内孔，通过压紧螺圈压紧固定，将三者组成一个整体。在螺栓头和螺杆的分界处，有一削弱槽，是螺栓爆炸断裂时的分离面。

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图4-2　无污染爆炸螺栓结构示意图

1—电起爆器；2—起爆器装药；3—隔板起爆器；4—施主装药；5—受主装药；6—主装药；
7—活塞推杆；8—螺栓体；9—分离面；10—螺栓头

无污染爆炸螺栓作用过程为：接到分离信号后，控制器使分离火工系统的首发元件作用；首发元件的爆轰信号通过传输线路起爆爆炸螺栓的导爆索接头；导爆索接头作用后引爆隔板起爆器的施主装药，其冲击波通过隔板引爆隔板起爆器的受主装药及主装药；主装药爆炸产生强大的爆炸压力使活塞推杆向右移动，并推顶螺栓体的螺杆内孔端面，使削弱槽受拉；当活塞推杆的推顶力大于削弱槽断面的抗拉强度时，螺栓则断裂分离。螺栓由于采用了多种形式的密封，使雷管起爆后产生的高压气体和污染物密封在螺栓的腔体内，以达到控制污染的目的。因此这种爆炸螺栓相比于图4-1中所示的传统爆炸螺栓更加适合航天环境。