朱左明,高 鑫,王煊军,蒋大勇

(1.第二炮兵 工程大学,陕西 西安 710025; 2.第二炮兵装备研究院,北京100085; 3.武警工程大学,陕西 西安710086)

高压水射流冲击HTPB推进剂的安全性分析*

朱左明1,2,高 鑫1,王煊军1,蒋大勇3

(1.第二炮兵 工程大学,陕西 西安 710025; 2.第二炮兵装备研究院,北京100085; 3.武警工程大学,陕西 西安710086)

以高压水射流冲击 HTPB推进剂的动态加载过程和准静态加载过程在作用压力和持续时间上的巨大差异为基础,在水锤压力和滞止压力计算的基础上分别进行了点火模式预判,然后以模型类比和实验方法分析了动态和准静态加载过程的安全性。结果表明,使用出口压力在300 MPa以内的高压水射流冲击HTPB推进剂装药在动态加载过程中不会有点火起爆危险性,但使用100M Pa以上的高压水射流冲击 HTPB推进剂装药在准静态加载过程中其内部可能会发生温度突跃情况,这可能会引起热点火、甚至热起爆。

流体力学;冲击安全性;起爆模型;HTPB推进剂;高压水射流

安全取出废弃固体火箭发动机中的推进剂装药,是对其进行无害化处理和资源再利用的关键步骤。作为一种高效、经济、环保的冷态切割方法,高压水射流技术在这一领域得到了广泛应用。但是,在推进剂装药的清理作业中,高压水射流与固体推进剂之间近似于刚性的碰撞,在某些条件下仍有可能会引发推进剂点火甚至起爆,从 而造成 重大安 全事故 ,这 有 过 惨 痛 的 案 例[1-2]。 由 于 此 类 事 故 发 生 后 作 业 现 场被严重破坏,难以从中找到事故的直接诱因,而且水射流破碎固体推进剂技术的理论研究滞后于其工程应用,其中的点火起爆机理至今尚不明确,一般将事故原因归结为清理作业使用的水射流压力过高。……