级间分离装置地面爆炸分离试验冲击数据分析方法比较研究

邵 康，王晓森

（1.北京强度环境研究所，北京，100076；2.天津航天瑞莱科技有限公司，天津，300462）

0 引 言

爆炸分离冲击[1]指的是由火工装置爆炸时在邻近结构上所产生的剧烈的局部瞬态结构响应，通常也称为火工品冲击。在爆炸分离冲击过程中得到的冲击数据具有快速衰减、强震荡性、加速度幅值高、持续时间短等特点，同时响应的频率范围很宽，通常在100 Hz～1 MHz，冲击响应谱的斜率通常为9～12 dB/Oct。大量研究统计结果表明，爆炸分离所产生的冲击环境会对航天器及其内部的电子系统造成很强的破坏效应，可能导致硬件故障，从而引起任务失败等灾难性事故[2,3]。因此，通过试验测量获得爆炸分离过程中结构产生的冲击数据对于研究火箭结构在爆炸冲击环境下的安全性和稳定性具有重要的意义，而冲击数据处理正确与否直接关系到冲击环境条件的制定以及运载火箭的可靠性。

20 世纪80 年代以后，通过对爆炸冲击环境的试验技术总结，美国制定了以 MIL-STD-7003 和MIL-STD-810F 等为代表的一系列试验技术标准。中国推出了以GJB-150A 为代表的试验技术规范，这些指导性文件对相关技术的研究和发展起到了很大的推进作用。为了获取火箭上关键仪器设备在分离冲击环境下受到的影响，文献[4]利用火工品爆炸技术对分离环境进行了模拟，并使用该方法复现了由于冲击环境导致的飞行故障；文献[5]、文献[6]通过数值模拟的方法对爆炸螺栓冲击响应的主要影响因素进行了研究，分析了耦合效应下药量、预紧力以及撞击部位所使用的材料等因素对结构冲击响应所产生的影响；……