[发明专利]一种小型化、集成化爆炸箔起爆系统

说明书

本发明公开了一种小型化、集成化爆炸箔起爆系统，包括一体式爆炸箔起爆装置和分体式爆炸箔起爆装置两种爆炸箔起爆系统。一体式爆炸箔起爆装置上设置有外壳体，外壳体的内部安装有升压电路单元、脉冲充放电单元、爆炸箔起爆芯片和火工装药。升压电路单元的输入端，设置有电缆组件，与控制系统电缆网连接；升压电路单元输出端连接由高压电容器、半导体开关或者真空冷阴极管开关等高压开关组成的脉冲充放电单元，对脉冲单元进行电容的充电、放电操作；分体式爆炸箔起爆装置，从升压电路单元与脉冲功率单元处将一体式的爆炸箔起爆装置断开，通过电缆和连接器连接，形成升压电路单元与剩余单元组合体CDU两部分。

技术领域

本发明涉及火工品、引信领域领域，具体涉及一种小型化、集成化爆炸箔起爆系统。

背景技术

目前，对于桥带、桥丝等电起爆器，电磁干扰是一直是一个无法避免的问题。在未来航天发射中，电磁干扰问题、核电磁脉冲等来自外部、内部的电磁问题，对火工品的安全性要求越来越高。而传统的火工品，桥带(桥丝)和起爆药(一般是斯蒂芬酸铅，一种敏感的起爆药剂)，均直接贴紧接触，在复杂的电磁环境中，各种感应电流通过桥带产生热量，直接作用在起爆药上。当外界电磁环境能量达到一定强度，导致热量积累到一定程度，就会引起起爆器发生误爆，发生安全性问题。为了确保航天运载火箭的安全性，一般电起爆器都不随箭存储，并且，装箭后，除了回路电阻，也无法对整个放电回路的性能进行测试，不能实时监测产品状态，严重影响实战化水平，在火箭发动机中，对电起爆器的基本要求是安全、可靠。目前使用的1A1W5min钝感电起爆器虽然可降低杂散电流及射频的危害，但不能完全解决射频的问题，如不能抵抗闪电和高空电磁脉冲等。而发动机点火的安全解保装置，由于结构、机构复杂，并不满足直列式点火的规定。爆炸箔起爆器由于不使用起爆药和和松装猛炸药，且爆炸桥箔与炸药不直接接触，所以它对于机械冲击、静电、杂散电流、射频等都有较强的抵抗能力，是一种极其安全可靠的B类钝感电起爆器，在国外运载火箭上应用广泛，传统的爆炸箔起爆装置的工作原理是：当触发信号来到时，高压开关导通，储能电容放电产生一个大的脉冲电流使桥箔从固态变为等离子态，等离子体剪切桥箔上的聚酰亚胺薄膜层(或其他电介质层)形成飞片，飞片以极高的速度撞击高能装药，使其引爆。爆炸箔起爆器由冲击片雷管和脉冲功率装置两部分组成，国内目前均为两者分体式起爆系统，集成化程度很低。脉冲功率装置包括高压开关、电容器、升压器等部件，高压开关使控制其可靠性的关键元器件。冲击片雷管方面已经形成了较成熟的产品，但普遍要求的发火电压较高，在1800V～2500V左右，要求脉冲功率装置中的控制电路器件需要耐高压，传输线路和控制开关电感要尽可能小。脉冲功率装置中，关键元器件为主放电回路的高压开关，首先，耐高压，约1-3kV；其次，能使发火电流脉冲触发瞬间顺利通过，时间约为30-60ns。因此，高压开关的运行条件及其苛刻，它要求开关的电阻和电感小，导通能力高，寿命长，稳定可靠。

目前，国内脉冲功率装置中多采用立体式真空冷阴极管开关或者气体开关，都是立体式三电极结构，是目前爆炸箔起爆装置常用的高压开关。其中，空气开关的工作电压范围限制较大，在工作电压低于静态击穿电压的50％时，工作可靠性不高，而真空开关制作工艺复杂，对真空度要求高，制作工艺复杂，需要经过仔细的脱气处理，其生产成本很高。两种开关的体积大，工作电压高，生产成品率低，需要筛选电感，成本高昂。对于箭体上安装空间小和大数量的使用需求，完全不适用，由于电感和能量损耗要尽可能小，对于控制系统的要求很高，另外，由于高压控制，对其他设备也会带来相应的电磁环境影响。

发明内容

本发明要为了解决上述技术问题，提供一种小型化、集成化爆炸箔起爆系统，分为一体式爆炸箔起爆系统和分体式爆炸箔起爆装置两种状态。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：