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[科普中國]-彈藥火工品系列(二)——發(fā)射前的第一束火花:傳火序列

科普中國軍事科技
原創(chuàng)
聚焦強軍興軍實踐 助力全民國防教育
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出品:科普中國

作者:鴻爪雪梨

策劃:武玥彤

監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部

彈藥火工品系列(二)——發(fā)射前的第一束火花:傳火序列

在火工品序列稿件的第一篇中提到,火工品按照其使用目的,可分為傳火、傳爆和特種效應(yīng)作功三大類。傳火序列,顧名思義是指火工品按照一定的順序傳遞火焰能量。那么問題來了,傳火序列長什么樣子?運用在哪里?又為什么需要傳火而不能一步到位呢?在本文中將一一為讀者做出解答。

1 傳火序列的結(jié)構(gòu)與原理

傳火序列是由一系列火工品按照感度依次遞減,能量依次增大的順序,通過一定方式串聯(lián)在一起的火工品組。以常見的普通槍彈為例,從彈外到彈內(nèi),它的傳火序列依次是由火帽、底火、擴焰藥、發(fā)射藥組成的,這個序列中,各個火工品的藥量不同、結(jié)構(gòu)各異,但功能相同,即接受上一級的能量輸入,經(jīng)過自身的放大,輸出更大的能量。

我國HJ-3火帽是一款簡單的撞擊火帽,由火帽殼、擊發(fā)藥、蓋片和火臺組成。火帽殼在被擊針刺中后,外殼變形并產(chǎn)生局部的熱點,當(dāng)熱點維持一定時間后,產(chǎn)生了足夠的熱量,使擊發(fā)藥被引燃,產(chǎn)生的火焰沖破蓋片,傳到槍彈中的發(fā)射藥中,并將其點燃,傳火序列就此完成全部使命。燃燒的發(fā)射藥將在彈殼的密閉環(huán)境中產(chǎn)生極大的壓力,推動彈頭以數(shù)百米每秒的速度離開槍管。

2 各種各樣的傳火序列

除前一節(jié)中講述的槍彈傳火序列之外,火工傳火的方式在國防和民用的多個領(lǐng)域都有廣泛運用。

以導(dǎo)彈為例,導(dǎo)彈中用到的傳火類火工品有熱電池點火頭、發(fā)動機點火具等。固體火箭發(fā)動機是導(dǎo)彈的動力源,不同類型的導(dǎo)彈根據(jù)需求常常會設(shè)計兩級或多級發(fā)動機,以達到增大射程、降低發(fā)射后坐力等目的。

導(dǎo)彈固體火箭發(fā)動機由藥柱、燃燒室、噴管組件和點火裝置等組成。簡單的點火裝置由外殼,點火藥、點火頭、引線等組成,導(dǎo)彈在接收到發(fā)射指令時,首先做出反應(yīng)的是點火頭,點火頭的橋絲在電流作用下發(fā)熱(類比電爐子通電發(fā)熱)并加熱點火藥,當(dāng)局部溫度超過點火藥的發(fā)火點時,點火裝置即可向外輸出火焰,并將發(fā)動機的主裝藥點燃。

在民用領(lǐng)域,最常見的傳火序列火工品是導(dǎo)火索,導(dǎo)火索的結(jié)構(gòu)較為簡單,常以一定密度的粉狀或粒狀黑火藥為索芯,以棉線、塑料、紙條和瀝青等材料包覆為索狀。在礦山開采、工程爆破等場合,利用電火花引燃導(dǎo)火索,導(dǎo)火索將電火花放大為可穩(wěn)定傳輸?shù)幕鹧妫⒔?jīng)一定的延時將火焰?zhèn)鬟f給火雷管或者黑火藥。由于導(dǎo)火索的燃速較慢,約為100m/s,在某些場合,導(dǎo)火索還兼任著粗略延時的功能。

工業(yè)導(dǎo)火索

無論應(yīng)用環(huán)境如何復(fù)雜,傳火序列的使命就是可靠、穩(wěn)定的將火焰能量一級一級的放大并傳遞下去,那么,為什么不直接點燃發(fā)射藥或主裝藥,而要“多此一舉”的進行傳火過程呢?換言之,傳火序列的重要性體現(xiàn)在哪里?

就像一束電火花不能點燃蠟燭一樣,決定一種可燃物能否被迅速引燃的因素,除了自身性質(zhì)之外,還與點火環(huán)境、點火能量緊密相關(guān),如果要點燃槍彈、炮彈、發(fā)動機中大量的發(fā)射藥,那么所需的初始刺激的能量量級也需要與之匹配,即如果沒有傳火序列,那么炮彈的發(fā)射筒只能直接接受扳機擊針的撞擊,如果撞擊能量過小,或持續(xù)時間過短,則發(fā)射藥不能被引燃,若強行提高撞擊能量,則會給器械設(shè)計帶來很大的難度,小型化、輕量化更加無從談起。傳火序列對能量的放大功能,完美的解決了上述問題。

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