某延期点火管无火焰输出原因分析与改进

陈思文，刘 平，李贤连，吴先勇

某延期点火管无火焰输出原因分析与改进

陈思文，刘 平，李贤连，吴先勇

（国营九六三四厂，湖南 岳阳，414100）

通过对某延期点火管无火焰输出故障进行排查和分析，发现故障原因为延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道，使输入端承压小于输出端承压，火焰在压力导向下形成反向传火。对原结构进行了改进，并对改进后的延期点火管进行了试验验证和可靠性分析。结果表明改进后的延期点火管输出可靠，可靠性达到了技术指标要求。

延期点火管；输出；传火；结构；可靠性评估

某延期点火管配用于某型爆震手榴弹，起到承接上级火焰输入，经一定时间延期后，输出火焰点燃手榴弹中爆震剂的作用。在研制过程中，出现约1%～2%的延期点火管内部药剂均全部燃烧，但无火焰输出的现象（输出端锡箔完好），不能满足可靠性0.995（置信度为0.90）的指标要求。因此，本文对该故障原因进行了排查分析，并提出了改进方案。

1 延期点火管结构及作用原理

该延期点火管为非密封式结构，主要由外管壳、延期管、锡箔片、点火药和延期药组成，其结构见图1。延期点火管作用原理：上级输入火焰，点燃输入端点火药，继而点燃延期药，经一定时间延期后，点燃输出端点火药，形成火焰输出。

2 原因分析

为准确判断，对无火焰输出的延期点火管进行了解剖。解剖发现，延期管内壁及外管壳输出端内壁均有药剂燃烧痕迹，但无药剂燃烧后残渣。对正常作用的延期点火管进行解剖，发现其延期管内均有延期药燃烧残渣，基本堵塞整个延期管传火通道。据此分析，正常作用的延期点火管延期药燃烧残渣堵塞传火通道，使输入端承压大于输出端承压，火焰在压力导向下形成正向传火，输出端点火药燃烧后破开锡箔形成火焰输出；而无火焰输出的延期点火管在某种原因下，延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道，使输入端承压小于输出端承压，火焰在压力导向下形成反向传火，输出端点火药燃烧后从输入端喷出。

进一步分析延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道原因。延期药为钨系延期药，主要成分是W、BaCrO4、KClO4，其燃烧固体产物主要是Cr2O3、BaWO4、KCl，一般情况下会形成硬质残渣，堆积堵塞传火通道；而燃烧形成的高温高压气体产物一方面向下端延期药渗透，另一方面会向外扩散，若延期药燃烧后形成的硬质残渣尚未堆积便被向外扩散的高温高压气体冲开，则不能堵塞传火通道。为验证漏装输出端点火药是否会造成无火焰输出现象，特制了10发不装输出端点火药的延期点火管进行发火输出试验，结果见表1。

表1 不装输出端点火药发火试验结果

Tab.1 Firing test result of igniter without output ignition powder

从表1结果可知，漏装输出端点火药不是造成无火焰输出现象的根本原因。

3 改进研究

3.1 结构改进

根据以上分析，造成延期点火管无火焰输出的根本原因是延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道，使输入端承压小于输出端承压，火焰在压力导向下形成反向传火。因此，在原结构基础上，改进设计增加1个边缘带缺口的不锈钢隔片，放置于输出端点火药内部，结构见图2。当形成反向传火时，隔片会在反向推力作用下，反向封堵传火孔，使输入端承压大于输出端承压，火焰在压力导向下形成正向输出，且不会影响延期结构。装配条件为：将输出端点火药先压药1次，放入隔片并检查隔片需平行于药面（不能倾斜甚至垂直），再装入点火药，以确保正向火焰传输可靠，且最终火焰输出能量满足指标要求。

图2 带隔片延期点火管结构示意图

3.2 改进后的验证试验

对改进后的延期点火管进行静态发火输出试验，结果见表2。表2结果表明，改进后的延期点火管达到了预期效果。为进一步验证改进后延期点火管是否满足手榴弹要求，进行了配弹投掷试验，试验结果见表3。

表2 改进后的延期点火管静态发火输出试验结果

Tab.2 Firing and output test result of improved delay ignitor

表3 改进后延期点火管配弹投掷试验结果

Tab.3 Test results of grenade throwing with improved delay ignitor

4 结论

（1）非密闭式延期点火管在延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道时，会使输入端承压小于输出端承压，则燃烧火焰在压力导向下形成反向传火，不能形成火焰输出。（2）在输出端点火药中放置1个边缘带缺口的隔片，既不影响正向传火，又可反向封堵传火通道，确保火焰正向输出。

[1] 王凯民.火工品工程（上卷）[M].北京:国防工业出版社,2014.

[2] 雷钫琴,易勇,付志斌.钨系延期药的实验研究[J].爆破器材, 2011(2):25-27.

[3] 曾陆平,陈春生.钨系延期药的可行性研究[J].企业技术开发,2011(12):161-162.

[4] GJB 376-87火工品可靠性评估方法[S].国防科学技术工业委员会,1987.

Analysis and Improvement of Some Delay Ignitor without Flame Output

CHEN Si-wen，LIU Ping，LI Xian-lian，WU Xian-yong

（State-run 9634 Factory，Yueyang，414100）

The cause of flameless output failure of some delay ignitor was investigated and analyzed. The results showed that the combustion residue of the delay composition failed to block the fire transfer channel, so that the pressure at the input end was less than that at the output end, and the reverse flame was formed under pressure guidance. The original structure was improved and verification test was carried out, the reliability of the improved delay ignitor was verified to meet the requirement.

Delay Ignitor；Output；Fire transfer；Structure；Reliability assessment

TJ45+4

A

10.3969/j.issn.1003-1480.2019.05.006

1003-1480（2019）05-0023-02

2019-07-21

陈思文（1988 -），男，工程师，主要从事火工品设计及工艺研究。