【摘 要】在試驗(yàn)和分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置的方案改進(jìn)，使其達(dá)到了點(diǎn)火可靠性、膛內(nèi)密封性和生產(chǎn)安全性的要求。

【關(guān)鍵詞】點(diǎn)火具 竄火 密封 保險(xiǎn)螺釘

一、原方案的缺陷

某迫擊炮火箭增程彈發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置的原結(jié)構(gòu)方案是由南京理工大學(xué)提供的，如圖1所示，采用的是火焰點(diǎn)火具，用膠粘接在噴喉擴(kuò)張段錐面上，靠發(fā)射時(shí)膛內(nèi)高溫高壓的火藥氣體點(diǎn)燃，經(jīng)延期藥傳遞后點(diǎn)燃點(diǎn)火藥盒，再點(diǎn)燃箭藥并靠箭藥氣體將點(diǎn)火具本體從噴喉擴(kuò)張段里吹掉，才使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。這種結(jié)構(gòu)經(jīng)我們數(shù)次摸底試驗(yàn)和分析，發(fā)現(xiàn)存在下列缺陷：

（一）由于基本藥管（紙管）碎片可能會(huì)堵塞點(diǎn)火具端面，點(diǎn)火具藥的表面覆有臟污物，發(fā)射藥火焰?zhèn)鬟f不順等原因，有可能使點(diǎn)火具瞎火，即點(diǎn)火可靠性難以保證。

（二）點(diǎn)火具與噴喉擴(kuò)張段錐面的膠粘強(qiáng)度及所用膠的燒蝕性能不能過(guò)高也不能過(guò)低，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火壓力突升甚至不能正常工作，過(guò)低則會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火具易脫落特別是竄火，即膛內(nèi)密封性難以保證。同時(shí)也要防止點(diǎn)火具被火藥氣體的高壓擊穿。

（三）這種結(jié)構(gòu)必須先裝好點(diǎn)火具才能裝配尾管及尾翼等零件，因此火工裝配的工藝性及安全性不好，不符合一般技安操作要求。在裝上點(diǎn)火具后，因涂Y30膠要進(jìn)烘箱經(jīng)120℃保溫7小時(shí)的干燥固化處理，且有裝配、點(diǎn)鉚尾翼等后續(xù)裝配工藝，不利于生產(chǎn)安全。

二、新方案的優(yōu)點(diǎn)

為克服原方案的缺陷，保證項(xiàng)目研制的順利進(jìn)行，我們?cè)诿自囼?yàn)和理論分析的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了點(diǎn)火裝置的結(jié)構(gòu)方案。新的結(jié)構(gòu)方案如圖2所示，采用的是慣性點(diǎn)火具，用密封蓋、密封圈、保險(xiǎn)螺釘?shù)攘慵惭b于噴喉里，靠膛內(nèi)發(fā)射時(shí)的軸向慣性力使點(diǎn)火具內(nèi)的撞針擊發(fā)火帽，經(jīng)延期藥傳遞后點(diǎn)燃點(diǎn)火藥盒，再點(diǎn)燃箭藥并靠箭藥氣體的壓力拉斷保險(xiǎn)螺釘，將點(diǎn)火具本體從噴喉里吹掉，才使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。經(jīng)初步試驗(yàn)得到驗(yàn)證，這種結(jié)構(gòu)相對(duì)于原方案具有下列優(yōu)點(diǎn)：

（一）由于是靠膛內(nèi)發(fā)射時(shí)慣性力的作用，而該彈用途獨(dú)特，在實(shí)戰(zhàn)中一般只采用大號(hào)裝藥，因此慣性力較穩(wěn)定，意外情況較少，瞎火率低，點(diǎn)火可靠性易保證。

（二）點(diǎn)火具采用密封蓋的螺紋、止口、橡膠密封圈壓緊且加密封膠密封，使得點(diǎn)火具在與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室相通的噴喉內(nèi)，在發(fā)射時(shí)與膛內(nèi)發(fā)射藥氣體保持隔絕，不致于發(fā)生竄火現(xiàn)象，因此膛內(nèi)密封性易保證。同時(shí)密封蓋強(qiáng)度足夠，不存在被火藥氣體擊穿的可能性。

（三）這種結(jié)構(gòu)可以先裝好密封蓋尾管及尾翼等尾部所有零部件，完成彈尾所有裝配工序后才裝配點(diǎn)火具與點(diǎn)火藥盒，以后只進(jìn)行全彈三大部件（戰(zhàn)斗部、發(fā)動(dòng)機(jī)部及彈尾部）的簡(jiǎn)易裝配，無(wú)點(diǎn)鉚、烘干等工序，因此火工裝配的工藝性較為合理，符合生產(chǎn)安全性要求。

三、新方案的技術(shù)難點(diǎn)

新的方案結(jié)構(gòu)雖然克服了原方案的缺陷，使其性能滿(mǎn)足了點(diǎn)火可靠性、膛內(nèi)密封性和工藝安全性的要求，但在設(shè)計(jì)上和實(shí)施中仍存有以下技術(shù)難點(diǎn)，須嚴(yán)格把握：

（一）密封蓋和保險(xiǎn)螺釘?shù)膹?qiáng)度必須同時(shí)滿(mǎn)足：1.膛內(nèi)發(fā)射時(shí)的慣性力不能使其破壞；2.膛內(nèi)發(fā)射時(shí)發(fā)射藥氣體的壓力不能使其破壞；3.發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后保險(xiǎn)螺釘必須在一定的燃燒室壓力范圍內(nèi)被順利拉斷，勿使點(diǎn)火壓力峰值過(guò)高；4.保險(xiǎn)螺釘既要在點(diǎn)火壓力下被可靠拉斷，又要具有一定的強(qiáng)度使得密封蓋壓緊密封圈。因此保險(xiǎn)螺釘?shù)臄嗔褟?qiáng)度值受到嚴(yán)格限制，可取范圍很小，對(duì)其材料性能及加工精度要求很?chē)?yán)。

（二）膛內(nèi)發(fā)射時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)室對(duì)炮膛的密封性能要好，才能保證發(fā)射藥氣體不竄火至發(fā)動(dòng)機(jī)室產(chǎn)生危險(xiǎn)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在出炮口一定時(shí)間后被延期點(diǎn)火的功能，因此密封蓋對(duì)密封圈必須有一定的預(yù)壓力才能起到密封的作用。由于保險(xiǎn)螺釘既要在點(diǎn)火壓力下被可靠拉斷，又要具有一定的強(qiáng)度使得密封蓋壓緊密封圈，即必須起到雙重作用。

（三）保險(xiǎn)螺釘被拉斷后，密封蓋及點(diǎn)火具、螺釘頭等必須被發(fā)動(dòng)機(jī)箭藥氣體順利吹出，不能在噴喉擴(kuò)張段口部留有任何殘留物，即保證對(duì)噴出的氣流無(wú)任何附加影響。同時(shí)應(yīng)保證噴出物的撞擊力較小，對(duì)彈尾部各零件無(wú)明顯的干擾和影響。

（四）由于受有關(guān)零件功能與體積的限制，裝配空間有限，應(yīng)盡量保證裝配工藝的安全性和簡(jiǎn)單易操作可行。

四、新方案的實(shí)現(xiàn)和效果

針對(duì)新方案結(jié)構(gòu)的技術(shù)難點(diǎn)，經(jīng)項(xiàng)目組的分析設(shè)計(jì)、反復(fù)核算和多次修改，保險(xiǎn)螺釘采用銅質(zhì)材料預(yù)制斷裂槽，密封圈選用標(biāo)準(zhǔn)的O型橡膠密封圈。在長(zhǎng)度、直徑受到嚴(yán)格限制的情況下，與配套廠家協(xié)商改用特制點(diǎn)火具，下端用螺紋與密封蓋連接，上端預(yù)制改錐槽便于裝配。由于對(duì)原彈發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)方案（箭藥型號(hào)及藥量、包覆材料與包覆工藝、噴喉結(jié)構(gòu)與材料、燃燒室長(zhǎng)度等）進(jìn)行了大的改進(jìn)，點(diǎn)火藥盒的結(jié)構(gòu)、形狀、藥型號(hào)與藥量也隨之改進(jìn)。另外原彈方案經(jīng)多次炮射試驗(yàn)和重新核算，其穩(wěn)定儲(chǔ)備量明顯不足，也已得到改進(jìn)。加之原彈方案未對(duì)戰(zhàn)斗部作詳細(xì)設(shè)計(jì)，這樣原彈方案就已被證明是不成熟的和不完整的，基本上已被推翻。改進(jìn)后的方案在國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品中是一個(gè)創(chuàng)新，解決了迫彈增程發(fā)動(dòng)機(jī)膛內(nèi)擊發(fā)、出膛后尾翼張開(kāi)、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作之間的矛盾與難題。經(jīng)初步試驗(yàn)驗(yàn)證，基本達(dá)到了預(yù)期效果，完全能滿(mǎn)足改進(jìn)要求和原彈所提的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)要求。

作者簡(jiǎn)介：

蘇虎仁（1962—），男，漢族，江蘇阜寧人，淮海工業(yè)集團(tuán)科技帶頭人，研究員級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事增程及子母彈藥研究，經(jīng)研制的多個(gè)項(xiàng)目完成設(shè)計(jì)定型并獲獎(jiǎng)。龐俊慧和楊波為項(xiàng)目組成員、工程師。