有趣的螺栓——爆炸螺栓

未來第一站

7 o0 T2 a  k& S4 ^* U  ^- j
前兩天論壇有討論一顆航母甲板螺釘，于是我想起了幾年前的一個帖子。
內容比較有意思貼出來大家看看。

這玩意的作用大家都知道，分離火箭用的，要求也不多說，就2個字，可靠。多說有賣弄嫌疑了，下面進入正題。
這是今天和一位老師傅交流時候聽到的，他說，爆炸螺栓，他們一般，一批生產500個，抽450個出來試驗，這450個中，只要有1個不合格，那么這批就報廢，繼續(xù)生產下一批；若這450個全部合格，那剩下的50個就作為合格品入庫了。
! p/ U  B' P1 s3 I  [  b聽了這段，不知道我的想法對不對，我覺得，這種生產方式，屬于工藝不穩(wěn)定的表現，因為不知道生產出來的東西，可靠性是否好，而這產品對可靠性要求非常高，只能采取抽9份留1份的做法，實在有點費時費力。
; @3 U: L; z) |" }) G我國爆炸螺栓的生產方式，大家來評價一下
http://www.mg7058.com/thread-288375-1-1.html
5 z2 E. N' j' ^5 S; Z
0 p, p8 b9 p) }8 W7 V: E8 u以下是一些關于爆炸螺栓的內容
    無碎片爆炸螺栓，簡稱爆炸螺栓，多用于多點連接分離面。每個爆炸螺栓形似普通螺栓，內部裝有炸藥和點火器。分離時，炸藥被引爆，使剪切鎖剪斷或者沿螺栓削弱槽斷開，實現兩分離體解鎖。爆炸螺栓品種多，主要有開槽式、剪切銷式、鋼球式爆炸螺栓和無污染爆炸螺栓等。這種裝置的優(yōu)點是承載能力大、結構簡單、工作可靠、使用方便。不足之處是往往需要多個螺栓，保證全部螺栓同時斷開困難較大。另外還要保證螺栓斷開時殘骸不傷及周圍的結構和設備，故必要時應相應地設置保護結構。
    爆炸螺栓（Explosive Bolt），相信對大多數人都不是一個陌生的名字。它最著名的用途就是作為運載火箭助推器分離裝置的關鍵部件之一。NASA在今年10月“亞特蘭蒂斯”號航天飛機的發(fā)射準備工作中，由于發(fā)現部分固體助推火箭的分離爆炸螺栓的點火裝置沒有正常運作，所以又對航天飛機進行了徹底的檢查。在航空結構中，爆炸螺栓和戰(zhàn)斗機配備的座椅火箭彈射器一樣，是典型的燃氣驅動器件（CARTRIDGE-ACTUATED DEVICES，簡稱也是CAD）。除了在航天中的應用之外，爆炸螺栓在航空中的用途也相當廣泛。一個比較出名的例子就是俄羅斯將爆炸螺栓用于直升機旋翼的固定連接上（卡-50），這樣的設計使得直升機的 彈射救生成為可能。
  M* F3 I/ {: r: o- t
8 G/ n( J9 ?: V7 W9 l; Z. S    大多數爆炸螺栓的外觀和普通螺栓相差不多，不同的是在螺栓內部 設計有一個空腔，容納一定數量的起爆裝藥和引爆裝置。引爆裝置接收到動作信號之后點燃裝藥，將整個螺栓切斷成2-3部分。這聽起 來似乎很簡單，但是爆炸螺栓的設計制造有很多困難之處。首先是爆炸螺栓必須載保證足夠的機械強度的同時，也保證非常可靠的爆 炸分離。爆炸分離時必須沒有或者只有很少的爆炸碎片。為了保證這一點，很多爆炸螺栓在螺栓上壓制了應力槽，爆炸時，螺栓就從 這些應力槽處斷裂。如果設計得當，爆炸螺栓可以做到完全沒有爆炸碎片，并且螺栓斷裂帶的幾何形狀十分規(guī)則。同時，對于爆炸螺栓的反應時間也有嚴格的要求。由于特殊的工作環(huán)境，爆炸螺栓還必須有比較大的適用溫度范圍。一般都要求在零下幾十度到零上近百度的溫度范圍內可靠工作。由于用在航空航天器上，所以對爆炸 螺栓的重量尺寸和防腐蝕能力理所當然也有一定的要求。常用的基體制造材料是各種合金鋼。 　　
    爆炸螺栓的種類很多，按照載荷分，小的幾百公斤，大的能達到二 百多噸。按照點火方式，可以分為電激發(fā)，機械激發(fā)，壓力激發(fā)，液力激發(fā)等等。爆炸螺栓的性能指標除了一般螺栓的機械性能指標 之外還包括發(fā)火感度，最大不發(fā)火電流和最小全發(fā)火電流（對于電起爆螺栓），作用時間，工作溫度范圍等等。
* l, m" U; C( u

火箭和爆炸螺栓:

    多級火箭各級之間的聯(lián)接方式，有串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)幾種。串聯(lián)就是把幾枚單級火箭串聯(lián)在一條直線上；并聯(lián)就是把一枚較大的單級火箭放在中間，叫芯級，在它的周圍捆綁多枚較小的火箭，一般叫助推火箭或助推器，即助推級；串并聯(lián)式多級火箭的芯級也是一枚多級火箭。多級火箭各級之間、火箭和有效載荷及整流罩之間，通過連接一分離機構(常簡稱為分離機構)實現連接和分離。分離機構由爆炸螺栓(或爆炸索)和彈射裝置(或小火箭)組成。平時，它們由爆炸螺栓或爆炸索連成一個整體；分離時，爆炸螺栓或爆炸索爆炸，使連接解鎖，然后由彈射裝置或小火箭將兩部分分開，也有借助前面一級火箭發(fā)動機啟動后的強大射流分開的�；鸺�的點火發(fā)動機啟動過程中，火箭用爆炸螺栓固定在發(fā)射臺上。啟動指令下達后，先吹出管路內積存的燃料蒸汽，然后點燃火藥推動渦輪泵起旋，開始少量輸送推進劑。兩路推進劑進入燃氣發(fā)生器燃燒，此后由燃氣發(fā)生器推動渦輪泵全力工作。同時發(fā)動機點火系統(tǒng)工作，燃料和氧化劑主活門先后打開，兩種推進劑先后進入燃燒室并被點燃，再由初級狀態(tài)轉為主級狀態(tài)。然后，游動發(fā)動機系統(tǒng)也按上述順序啟動。發(fā)動機啟動后有個自動檢測，各個傳感器檢查各活門、各處壓力、溫度是否正常。都準備好后，通電將爆炸螺栓炸開，火箭升空。

爆炸螺栓助推器分離：

    每個助推器都是分別通過前連接面的桿系結構和后連接面的球頭結構同火箭芯級相連的。在助推器發(fā)動機關機后，用于連接的爆炸螺栓和分離螺母分別解鎖，裝在助推器上固體小型分離火箭點火，將助推器推離火箭芯級，助推器自由下落完成分離。

一子級/二子級分離：

     一子級/二子級分離是所謂的“熱分離”。在一子級發(fā)動機關機后，二子級主發(fā)動機點火，聯(lián)接兩級的爆炸螺栓起爆解鎖，這樣一子級就被二子級發(fā)動機噴出的高速燃氣流推離，一子級和二子級分離。

整流罩拋罩：

    整流罩以“解鎖-翻轉-分離”方式進行拋罩。在橫向上整流罩與二子級通過12個橫向爆炸螺栓聯(lián)接，在縱向上兩半整流罩是由一根導爆索和4個縱向爆炸螺栓聯(lián)接。在拋罩時，12個橫向爆炸螺栓和4個縱向爆炸螺栓首先解爆，然后縱向導爆索解爆，安裝在二子級前端框上的分離彈簧將兩半整流罩推開分離。兩個整流罩半罩圍繞著二子級前端框上的鉸鏈翻轉，隨著火箭加速上升整流罩分離下落。在拋罩過程中，不會發(fā)生碰撞和污染。

二子級/ETS分離：

    二子級/ETS是通過分離彈簧的分離力來實現的。當火箭控制系統(tǒng)發(fā)出二子級/ETS分離指令后，聯(lián)接火箭支架和分配器的爆炸螺栓起爆解鎖，安裝在火箭支架上的分離彈簧將ETS/衛(wèi)星組合體彈出。

衛(wèi)星/ETS分離：衛(wèi)星與ETS的分離也是通過分離彈簧的分離力來實現的。當火箭控制系統(tǒng)發(fā)出星箭分離指令，聯(lián)接衛(wèi)星和衛(wèi)星支架的爆炸螺栓起爆解鎖,衛(wèi)星被分離彈簧推離ETS。

    一般的螺栓，一頭是螺桿，另一頭是螺帽，在螺桿上旋緊螺帽就固定了物件。爆炸螺栓呢，沒有螺帽，只是螺桿前端里有少量炸藥，將螺栓套入物件后，引爆螺栓前端炸藥，使螺栓前端膨脹，就相當于上了螺帽，緊緊將物件和螺栓固定，不但省去了上螺絲的麻煩，緊固的效果還好些。所以，爆炸螺栓，相當于鉚釘的作用了，所以在拆除的時候，因為炸藥已經沒有了，所以沒任何危險，用電砂輪打磨掉爆炸頭就行了。爆炸螺栓一般在大型永久性建筑、橋梁上使用。

" N; ~) l( i: ]( k+ y0 z

    爆炸螺栓多用于多點連接分離面。每個爆炸螺栓形似普通螺栓，內部裝有炸藥和點火器。分離時，炸藥被引爆，使剪切鎖剪斷或者沿螺栓削弱槽斷開，實現兩分離體解鎖。爆炸螺栓品種多，主要有開槽式、剪切銷式、鋼球式爆炸螺栓和無污染爆炸螺栓等。這種裝置的優(yōu)點是承載能力大、結構簡單、工作可靠、使用方便。不足之處是往往需要多個螺栓，保證全部螺栓同時斷開困難較大。另外還要保證螺栓斷開時殘骸不傷及周圍的結構和設備，故必要時應相應地設置保護結構。

5 s% n5 S  _. `
* y1 S4 _$ D- L2 W


" a( B( K+ C$ f2 d

0 y) L" K  m; G+ u. E' M+ D

窩哥達

學習了

無敵老大

拜讀了，謝謝樓主分享

liwankun98222

學習了，

傲慢的機械師

學習了
' e+ i4 @' e- G: N, d1 g' e6 G  W

king528

長知識 多謝

馬未肥

也學習了

快樂-哈哈哈

學習

shasu

第一次聽說爆炸螺栓   謝謝

希望在轉角

漲見識了