雷 豹，梁祖典，王宇锐，王晓鹏，程 蕾

(中国运载火箭技术研究院，北京 100076)

0 引言

火工装置大量用于航天领域，其性能往往是决定航天器飞行成败的关键因素。火工装置按功能可分为解锁装置、作动装置、切割装置等。火工作动装置是一种驱动作用的活塞式装置，用来操作开关、阀、保险/解除保险装置和各种分离机构。主要由活塞杆和活塞筒组成，其原理是火药点火后产生高压高温气体推动活塞，从而为终端机构提供推力、位移、速度、冲量等。其产生的作用是：

1)推动一定质量的物体，并将物体加速到规定速度；

2)产生推动力，驱动相连机构克服负载完成直线或旋转运动[1]。

火工作动装置是实现机械动作的一种高效装置，在与适当的机构组合后可实现各种作动功能要求[2]。火工作动装置可作为各种运动机构的动力源，如折叠翼/舵、堵盖机构、弹射装置等。

火工作动装置的整个工作过程是相当复杂的，它包含了多种运动形式，各种运动形式都不是孤立的，而是相互依存又相互制约的。传统的火工装置研制一直沿用“设计-试验-修改”的程序，而这种研制模式缺乏理论指导，火工装置性能及可靠性特性只能通过大量试验获得，通过试错法实现产品反复优化[3]，导致研制周期长、成本高。

杜永刚等[4]、高滨[5]建立了火工作动装置各容腔工作过程的数学模型，并进行了数值计算。吴建刚等[6]、水龙等[3]进一步开展了带阻尼腔的火工作动装置数值仿真方法研究。……