卞亚东 宋磊 刘轩秀 刘准 王聪伟

爆炸螺栓冲击载荷作用下的捕获系统力学性能研究

卞亚东 宋磊 刘轩秀 刘准 王聪伟

（中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

本文对爆炸螺栓冲击载荷作用下的捕获系统（包含捕获器、预紧螺栓）进行强刚度分析，研究捕获系统在不同预紧力矩/同一冲击载荷作用下的力学响应。结果表明，捕获系统在冲击载荷作用下，预紧螺栓、捕获器的力学性能响应随着拧紧力矩的变化而变化，在相同冲击载荷作用下，40N·m拧紧力矩下的捕获器冲击受力面的变形量比0N·m拧紧力矩要小，同时40N·m拧紧力矩下的预紧螺栓和捕获器根部应力水平也较0N·m拧紧力矩有所降低，局部区域已达到塑性变形，存在断裂风险。此次分析研究为后续结构优化提供一定的数据支撑，该技术成果可直接应用于火工品连接—分离结构系统，具有广泛应用价值。

冲击载荷；捕获器；预紧螺栓；力学性能

0 引言

飞行器内具有分离需求的部段间连接通常由爆炸螺栓、分离螺母等火工品实现，本文主要针对爆炸螺栓连接结构形式进行分析说明。该火工品在分离时刻通过点燃爆炸螺栓内火药[1-2]，利用产生的高温燃气将螺栓螺杆剪切解锁，实现飞行器的级间或头体分离。在分离结构设计中，为避免分离后爆炸螺栓头（通常安装在下面级部段）在冲击载荷下对上面级造成碰撞、损伤等影响，必须设置相应的控制措施，其中多余物捕获系统是一种常见的结构形式，适用于安装空间狭小且分离冲击载荷较大的使用环境。……