一種柔性導爆索分離裝置設計鑒定試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于航天器結構技術領域，涉及一種適應于柔性導爆索分離裝置的設計鑒定試驗方法，具體涉及柔性導爆索分離裝置試驗件狀態、試驗項目、試驗邊界等，是一種合理、全面、有效的驗證設計狀態正確性的試驗方法。
【背景技術】
[0002]柔性導爆索分離裝置是以柔性導爆索(MDF =Mild Detonat1n Fuse)作為分離能源，通過爆壓和高溫高壓燃氣作用，切割分離航天器結構的殼體。柔性導爆索分離裝置應用于美國北極星A3、民兵、海神、三叉戟導彈頭罩橫向分離等，國內多個航天飛行器的級間分離、排焰窗口分離也采用了該類型的分離裝置。
[0003]設計鑒定試驗是指檢驗產品對設計指標滿足情況，全面考核設計與工藝，對產品的可靠性、安全性和貯存性給出初步評估結論，確定產品技術狀態。因此柔性導爆索分離裝置必須通過設計鑒定試驗來確定其技術狀態是否滿足各項性能指標的要求。
[0004]以往柔性導爆索分離裝置設計鑒定試驗是采用平板試驗件的模式，按照相關標準和型號要求的力學環境條件以及標準要求的溫、濕環境條件進行試驗，將完成環境試驗的平板試驗件按數量均分為三等分，分別進行高溫、低溫、常溫保溫和發火試驗，根據平板試驗件是否完全分離作為合格判據。這種試驗方法存在以下三個方面的不足:
[0005](I)試驗件狀態不夠真實。一方面平板試驗件和真實產品存在結構差異，如:曲率、尺寸、邊界，僅采用平板試驗件進行試驗無法反映真實產品的某些實際性能；另一方面，平板試驗件是單獨進行各項環境試驗，未考核到與引爆裝置接口關系，忽略了接口處的環境適應性和匹配性；
[0006](2)試驗項目不夠全面。以往設計鑒定試驗項目一般為GJB344A-2005/GJB1307A-2004標準要求的力學環境試驗、溫濕環境試驗以及型號要求力學環境試驗，忽略了型號使用或飛行過程中的某些溫濕環境條件，如:飛行氣動熱環境的考核驗證；
[0007](3)對試驗邊界的要求不夠明確。以往采用平板試驗件進行各項環境試驗和發火試驗時均未規定相應的試驗邊界，也未明確平板試驗件在發火工裝上的裝夾方式和位置要求。

【發明內容】

[0008]本發明針對當前設計鑒定試驗的試驗件狀態不夠真實、試驗項目不夠全面、試驗邊界要求不夠明確等不足，建立了一種更為合理、有效、全面柔性導爆索分離裝置的設計鑒定試驗方法，目的是能考核到柔性導爆索分離裝置設計狀態的實際性能是否能夠滿足使用要求。
[0009]本發明所采取的技術方案為:
[0010]一種柔性導爆索分離裝置設計鑒定試驗方法，該方法如下:
[0011]柔性導爆索分離裝置采用1:1試驗件和平板試驗件相結合的方法進行設計鑒定試驗；
[0012]1:1試驗件模擬航天飛行器飛行過程中各環境條件，試驗項目包括:溫度循環、半正弦沖擊、正弦掃描、隨機振動，完成上述試驗后分組進行高溫1、低溫和常溫發火；
[0013]平板試驗件補充完成其它的環境條件，分多個支路:①2m跌落；②高溫貯存；③溫度-濕度-高度、震動和加速度等序貫試驗12m跌落；完成前三個支路試驗后分組進行高溫2、低溫和常溫發火。
[0014]所述柔性導爆索分離裝置是數個均布在分離殼體上的矩形框結構，1:1試驗件矩形框每個邊的結構包括分離殼體、柔性導爆索、保護罩A和緊固件；柔性導爆索位于保護罩A中，通過緊固件與分離殼體連接；此外引爆裝置按照圖紙的裝配要求與1:1試驗件連接，并隨1:1試驗件進行所有的環境及發火試驗。
[0015]所述平板試驗件是外型為矩形的裝配體，各零組件的材料、結構截面尺寸與真實產品完全相同，結構包括分離板、柔性導爆索、保護罩B、緊固件；柔性導爆索位于保護罩B中，通過緊固件與分離板連接。
[0016]對于1:1試驗件，高溫I發火試驗是模擬飛行氣動熱環境條件，采用石英燈加熱的方式，按型號提供的熱流條件加載，加載結束后5min內完成發火；在加載熱流的整個過程中在裝置不同位置布置了溫度測點，一方面可獲得產品在熱流條件下的溫升值，一方面可以把控試驗件狀態，看是否可以正常發火；低溫發火按照規定溫度和規定時間進行保溫，從溫箱取出后5min內完成發火；常溫發火即完成各項環境試驗后直接發火。
[0017]對于平板試驗件，高溫2發火試驗是繼承以往型號的模式，按照規定溫度和規定時間進行保溫，從溫箱取出后5min內完成發火；低溫發火按照規定溫度和規定時間進行保溫，從溫箱取出后5min內完成發火；常溫發火即完成各項環境試驗后直接發火。
[0018]所述1:1試驗件試驗邊界要求如下:
[0019](I)進行溫濕環境試驗時，明確試驗件自由、平放在溫濕箱中，表面不被其他物體遮擋等；
[0020](2)進行力學環境試驗時，明確試驗件的具體裝夾方向和位置，在試驗件規定的位置有規定數量的輸入控制點；
[0021](3)發火試驗時采用懸掛方式進行分離試驗，使得邊界效應的影響最小。
[0022]所述平板試驗件試驗邊界要求如下:
[0023](I)進行溫濕環境試驗時，明確試驗件應均勻擺放，表面不被其他物體遮擋，不能平躺在溫濕箱底部，以防浸泡在水中或大面積的接觸箱內壁導致溫度超差等；
[0024](2)由于平板試驗件尺寸較小，進行力學試驗時試驗件上各點的差異較小，因此沿用以往型號的試驗邊界，未進行特殊要求；
[0025](3)發火試驗時，規定了試驗工裝，并規定了試驗件在工裝上的裝夾狀態。
[0026]本發明的效果在于:
[0027](I)采用1:1試驗件和平板試驗件相結合的方式，兼顧考核了與引爆裝置接口環境適應性和匹配性，試驗件狀態更加合理、真實；一方面通過1:1試驗件考核到真實產品是否能夠滿足飛行環境要求，考核產品與引爆裝置接口的環境適應性和匹配性，另一方面，通過平板試驗件補充考核了產品對地面等其他環境的適應性及安全性；
[0028](2)在設計鑒定試驗項目中增加了飛行氣動熱環境試驗的考核，模擬了柔性導爆索分離裝置在飛行過程中所經歷的溫度變化，獲得了試驗數據，更準確的把控了產品飛行時的狀態，實現狀態受控，試驗項目更加完善；減小了天地差異性；
[0029](3)規定各項環境試驗及發火試驗的試驗邊界，及試驗件在工裝上的裝夾狀態，確保試驗邊界的一致性，減少由于試驗邊界及裝夾狀態不同導致試驗結果偏差的可能性。
【附圖說明】
[0030]圖1為柔性導爆索分離裝置1:1試驗件示意圖；
[0031]圖2為柔性導爆索分離裝置平板試驗件示意圖；
[0032]圖中:1、分離殼體；2、柔性導爆索；3、保護罩A;4、緊固件；5、分離板；6、保護罩B ;
7、柔性導爆索分離裝置。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步描述。
[0034]本發明所述柔性導爆索分離裝置設計鑒定試驗方法包括如下步驟:
[0035](一 )試驗件狀態
[0036]為考核、驗證產品的真實性能，采用1:1試驗件進行試驗是最合理的。但受當前試驗條件的限制，有些試驗暫不具備采用1:1試驗件進行的條件，因此柔性導爆索分離裝置采用1:1試驗件和平板試驗件相結合的方法進行設計鑒定試驗。
[0037]下面分別介紹1:1試驗件和平板試驗件的設計狀態。
[0038]⑴1:1試驗件
[0039]柔性導爆索分離裝置1:1試驗件如圖1(a)所示，柔性導爆索分離裝置7是數個均布在分離殼體I上類似于矩形框的結構，矩形框每個邊的截面如圖1(b)所示，結構包括分離殼體1、柔性導爆索2、保護罩A3和緊固件4 ;柔性導爆索2位于保護罩A3中，通過緊固件4與分離殼體I連接。此外，引爆裝置按照圖紙的裝配要求與1:1試驗件連接，并隨1:1試驗件進行了所有的環境及發火試驗。
[0040](2)平板試驗件
[0041]平板試驗件結構如圖2 (a)所示，是個外型為矩形的裝配體。繼承了以