高壓水射流拆除固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的適用性

由于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在研制過程中有許多特殊性，如固體推進(jìn)劑及其組分均為易燃易爆物質(zhì)，而且高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度合金鋼或鈦合金等制成的薄壁殼體質(zhì)量要求很高，耐高溫?zé)�蝕的非金屬材料加工的薄壁殼體質(zhì)量要求很高，并且耐高溫?zé)�蝕的非金屬材料加工難度很大，具有發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、價(jià)格昂貴等因素。
 
戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和各種火箭彈在發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥過程中，由于原材料質(zhì)量、配方、工藝等原因?qū)е峦七M(jìn)劑性能不符合設(shè)計(jì)要求以及大量的固體火箭在超過儲(chǔ)存期后，必須更換新的推進(jìn)劑。更換推進(jìn)劑時(shí)除了要將廢舊的固體推進(jìn)劑裝藥從燃燒室內(nèi)清除干凈，同時(shí)還要確保昂貴的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼得以重復(fù)利用。因此采用機(jī)械切削或人工手動(dòng)清除的方式來拆除固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有難度大、效率低、危險(xiǎn)性高等缺點(diǎn)。

早在1982年，美國密蘇里大學(xué)羅拉分校就與美國海軍武器補(bǔ)給中心合作，首先開展了利用水射流拆除廢舊彈藥的研究工作。Hashish等人利用添加了堿金屬磨料的無水液體氨射流來拆除M-55化學(xué)火箭。他們利用276MPa的射流能夠在30 s內(nèi)切割掉化學(xué)火箭的傳爆管和引信，在60 s內(nèi)清除起爆藥，然后用10min時(shí)間完全清除推進(jìn)劑�？梢姼邏核�射流技術(shù)克服了以上缺點(diǎn)，可以對不同種類、不同尺寸的彈藥進(jìn)行大規(guī)模的拆彈作業(yè)，從而提高拆彈效率，降低人員作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)，并且能夠充分利用廢舊彈藥中的化學(xué)物質(zhì)和金屬材料。另外，利用高壓水射流可以在遠(yuǎn)距離對特定的爆炸裝置和危險(xiǎn)裝置進(jìn)行拆除、切割或銷毀。

需要注意的是，在高壓水射流清理固體推進(jìn)劑的過程中，有兩個(gè)至關(guān)重要的安全問題必須首先考慮：一是高壓水射流設(shè)備及其操作的安全性，二是含能材料在射流作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)性。