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瀚海狼山(匈奴狼山)在近期的推文中,不止一次的談到了爆炸螺栓。比如運載嫦娥5號的胖五大火箭,在發(fā)射前樹立在巨大的發(fā)射臺上橫向移動幾公里,期間保證安全,不被強風(fēng)和各種振動下出現(xiàn)位移和反倒的關(guān)鍵,就是已經(jīng)被爆炸螺栓“牢牢固定”在了發(fā)射臺上,因此可以放心的加注燃料。全部到位后發(fā)射前的胖五的自重已經(jīng)高達850噸以上,但是只需要五六個大型爆炸螺栓就可以牢固而穩(wěn)定的“臨時焊”在發(fā)射臺上。大型計算機控制胖五開始點火起飛的同時,也用電流激發(fā)火箭下部和發(fā)射臺之間連接的所有爆炸螺栓同時炸開。此時火箭整體起飛。而在火箭加速上升期間,每一次級間的脫離,都是爆炸螺栓啟動,炸開上下級間的固定連接。起爆的時間,都與每級間火箭發(fā)動機關(guān)機的時間嚴(yán)格一致,精確到毫秒級。不但火箭各級之間的脫離,

就是整流罩的脫離、助推器的脫離、有效載荷和火箭末級之間的脫離,其實都是爆炸螺栓分階段的定時工作。而載人火箭還有逃逸塔的脫離也一樣。而對嫦娥5號這種4器組合的復(fù)雜探測器來說,4器之間的連接和分離也是通過爆炸螺栓實現(xiàn)的。比如上升器從月面快速起飛,也需要先通過爆炸螺栓炸開與落月器之間的牢固連接。爆炸螺栓在嫦娥5號上,直到返回器攜帶樣品安全穿過大氣層落地,再通過爆炸螺栓切斷降落傘的傘繩,才算最后完成任務(wù)。因此爆炸螺栓幾乎是從一開始就第一個開始工作;一直到最后一個結(jié)束工作的關(guān)鍵器件。當(dāng)代的航天爆炸螺栓,幾乎都是無碎片爆炸類型。是高能定向微爆破火工品的一類。爆炸螺栓外形和普通螺栓并沒有太大的差異,但是內(nèi)部裝有微量高能炸藥、點火系統(tǒng)以及和外部連接的電路。

高能炸藥一般用黑索金,但是裝藥量設(shè)計的很精巧,可以準(zhǔn)確定向的炸斷需要炸斷的鋼結(jié)構(gòu),但是卻不會同時炸傷無關(guān)的部件。爆炸螺栓引爆后,可使剪切鎖剪斷或者沿螺栓削弱槽斷開。爆炸螺栓除了在航天任務(wù)中幾乎從頭用到尾之外,在軍用航空中也應(yīng)用的很廣泛。比如戰(zhàn)機的彈射座椅,平時也是通過爆炸螺栓和機體牢固的固定。在飛行員遇險拉動彈射手柄時,爆炸螺栓先起爆,炸開和機體的連接;同時也炸開座艙蓋或者座艙頂玻璃,彈射座椅上的火箭再工作,才能把座椅和飛行員一起彈出遇險飛機。而有些武裝直升機,甚至需要先啟動爆炸螺栓,炸飛旋翼才能讓飛行員彈射出艙。爆炸螺栓的原理聽起來很簡單,卻是事關(guān)航空航天任務(wù)成敗的關(guān)鍵精細火工品,因此不論設(shè)計制造的要求都極高。爆炸威力必須精準(zhǔn);爆炸產(chǎn)生的鋼鐵斷面必須規(guī)則;工作適應(yīng)環(huán)境必須廣泛,從零上150度到零下200度的劇烈環(huán)境變化下都必須能夠穩(wěn)定工作。

爆炸螺栓也有大小之分。大型的爆炸螺栓單個就可以承受兩三百噸的外力,因為上了發(fā)射臺,加注完燃料待起飛的航天飛機全重可以接近3000噸;而小型的爆炸螺栓只需要承受幾百公斤的外力就算合格。爆炸螺栓的生產(chǎn)和檢驗必須100%嚴(yán)格,一旦有一個爆炸螺栓忘記裝藥或者出現(xiàn)啞火,會造成整個任務(wù)的失敗。因此爆炸螺栓的品質(zhì)和可靠度,直接關(guān)系大國的航空航天整體實力。