Грин В. (William Green)

Пиротехнические и взрывчатые средства находят все более широкое применение в сложных системах ракетно-космической техники и поэтому к условиям и результатам их испытаний предъ­являются все более жесткие требования. В этой главе достаточно подробно рассматриваются специальные проблемы, так что она может оказаться полезной в качестве справочного руководства для испытателей и эксплуатационников. Однако подробных ин­струкций для непосредственного использования здесь не приво­дится.

Испытания ракетных двигателей, боевых головок и основных материалов здесь не описываются, поскольку они настолько слож­ны или специализированы, что требуют отдельного рассмотрения. Описанные здесь методы испытаний относятся к следующим четы­рем типам пироонергоустройств ракетно-космической техники: электрозапалам, детонаторам, осветителыю-сигналъвым устрой­ствам и устройствам с детонационной цепыо.

Электрозапал представляет собой устройство, имеющее мостик г при инициировании которого срабатывает пиротехническая цепь; концевой элемент запала генерирует продукты сгорания высокого давления и температуры. Детонатором называется устройство, которое создает детонационную волну, способную вызвать дето­нацию более крупного заряда ВВ. Осветительные и сигнальные средства генерируют энергию излучения, которая может соответ­ствовать видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областям спектра. Устройства с детонационной цепыо предназначены для передачи импульса от источника инициирования к другим элемен­там системы. Она включает передаточные заряды, замедлители* проводники и т. д.

В данной главе материал представлен в виде четырех основных разделов, в которых даются рекомендации, касающиеся форму­лировки целей испытаний и подготовки технической документа­ции, подготовки и проведения испытаний, оценки их результа­тов и, наконец, условий техники безопасности, которые должны учитываться при проведении испытаний.

ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛЕЙ ИСПЫТАНИЙ И ПОДГОТОВКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Перед составлением программы испытания или серии испыта­ний необходимо разработать детальный план их проведения. Хотя с этого начинается решение любой инженерной задачи, тем не менее имеются специальные соображения, которые следует при­нять во внимание перед подготовкой плана испытаний рассма- триваемых вспомогательных устройств. Будучи по своей природе устройствами одноразового действия, они должны испытываться на основе статистических методов. Поэтому необходимо составить план и документацию на все серии испытаний. По результатам серии испытаний и каждого испытания в отдельности можно полу­чить исчерпывающую статистическую информацию. Для дости­жения этой цели необходимы испытания устройств после совокуп­ного или последовательного воздействия различных условий окру­жающей среды при максимально возможном приборном оснащении каждого испытания. Гарантией того, что разработанная программа обеспечит требуемую информацию, является составление полной технической документации, содержащей формуляры испытаний и утвержденные акты, так как в противном случае повторные испытания будут связаны с большими осложнениями. Полнота представленной технической документации подтверждается при­ложенными к плану испытаний следующими формулярами и дру­гими материалами:

1. Блок-схемой, отражающей каждое испытание каждого образца.

2. Формуляром с перечислением всех испытаний, которым подвергалось каждое изделие, составленным таким образом, что с помощью номера серии или специального номера изде­лия можно было бы точно определить в любой момент вре­мени выполнения программы, каким испытаниям подвер­гался образец до данного момента времени и какое будет следующим.

3. Четким и сжатым описанием каждого последовательного испытания с указанием выходных данных.

4. Полным и подробным описанием оборудования и стендовых установок, которые предполагается использовать во время испытания.

5. Детальным описанием порядка монтажа оборудования, указанного в п. 4, необходимых его тарировок и проверок перед испытанием.

(). Подробным описанием методики проведения испытаний.

7 Бланком результатов испытаний, в котором оставляются свободные места против каждого номера серии с указанием условий проведения испытания. В свободные графы бланка заносится вся информация, которая должна быть получена в результате испытаний (если в процессе испытаний изде­лие в течение некоторого времени выдерживается в сравни­тельно простых условиях окружающей среды, то это может быть указано в примечании к формуляру испытаний, описан­ному в п. 2).

8. Перечислением в формуляре всех случаев представления фотодокументации.

9. Детальным описанием методов обработки эксперименталь­ных данных.

Этот перечень из девяти пунктов носит общий характер. Перед составлением подробного плана необходимо проанализи­ровать технические требования и определить основные типы испы­таний.

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

В связи с более широким использованием небольших пиро- эпергоустронств в ракетно-космической технике в качестве компактных источников энергии все большее количество разных специалистов принимает участие в составлении технических требований, которым эти устройства должны отвечать. Поскольку многие специалисты имеют ограниченный опыт работы с подоб­ными устройствами, то им зачастую неизвестны характеристики этих устройств и специализированные условия их испытаний. В связи с этим нередко возникают серьезные проблемы, обуслов­ленные подготовкой и анализом технических требований.

В последующих разделах этой главы будут рассмотрены спе­цифические проблемы, связанные с различными типами устройств. Здесь же приводятся некоторые общие соображения. Зачастую инженеры применяют технические требования, заимствованные из других областей техники, в качестве основы для подготовки технических требований к пироэнергоустройствам ракетно-кос­мической техники. Эго и понятно, если учесть, что нередко устройство является частью электронного, механического или гидравлического агрегата и должно быть подвергнуто тем же самым воздействиям окружающей среды и условиям испытаний. Вместе с тем вследствие одноразовости действия пиротехниче­ских устройств требуется тщательная проверка всех формули­ровок во избежание их неопределенности или нереальности выдви­нутых технических требований.

Большинство затруднений возникает в том случае, когда общие цели или условия применения готового изделия непосред­ственно используются в качестве технических требований при про­ведении испытаний. Хотя может показаться естественным предъ-

6

Ф и г. И. 1. Примеры двух упрощенных блок-схем испытаний.

На практике в каждый блок (позицию) включаются технические требования или требования по контролю в соответствии с системой, принятой в ракетной промыш­ленности США.

Явить к испытуемому изделию требование, гласящее: «Изделие должно быть испытано в соответствии с требованиями § 30», где § 30 содержит требования к конструкции изделия, часто не представляется возможным испытать данное устройство в соот­ветствии с общим требованием конструкции. В качестве примера рассмотрим простое требование: «Изделие должно функциониро­вать на всех высотах от уровня моря до высоты 75 км», которое пригодно в качестве требования к конструкции, но в этой форму­лировке оно не может быть использовано в качестве требования при проведении испытания, поскольку его невозможно подтвер­дить только испытаниями. Изделия могут функционировать на уровне моря и на различных высотах вплоть до 75 км, а затем на основе анализа результатов делается вывод, что и на проме­жуточных высотах функционирование будет нормальным. Чтобы не приходилось делать необоснованных утверждений, необходимо тщательно избегать всех требований, в которых указаны интер­валы изменения параметров, а вместо этого называть конкретные условия, при которых устройство должно работать.

При подготовке испытаний необходимо четко сформулировать требования, которым должно удовлетворять изделие после воз­действия определенных условий окружающей среды. Необходимо заранее установить, будет ли изделие функционировать после последовательного воздействия различных условий окружающей среды или потребуется серия испытаний нескольких групп изде­лий, каждая из которых подвергается определенному виду воз­действия. Чтобы можно было ответить на этот вопрос, необходимо указать те испытания, при которых не происходит разрушения образца, и те испытания, которые требуют срабатывания или разрушения образца. Также необходимо заранее определить, какие условия окружающей среды изделие может выдержать после последовательных воздействий. На основе этих данных инженер-испытатель может подготовить блок-схему программы испытаний, а затем и полную программу испытаний. Два примера блок-схем подобного типа представлены на фиг. 11.1. В любом случае абсолютно необходима точная и сжатая программа испы­таний. Эта программа должна быть рассмотрена и согласована с инженерами-эксплуатационниками, что будет лучшим свиде­тельством правильного понимания технических требований.

ОТРАБОТОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Отработочным называется любое испытание, в процессе кото­рого устанавливается, будут ли модифицированный вариант или прототип изделия отвечать новым требованиям. Эти испытания состоят из серии экспериментов, позволяющих получить факти­

Ческий материал, на основе которого оцениваются параметры смеси, конструкция мостика и т. д. Полученные результаты используются главным образом для экстраполяции рабочих характеристик на основе имеющихся данных. Отработочные испытания могут включать воздействие условий окружающей среды, но опираются обычно на статистические методы оценки. Хотя для каждого индивидуального испытания должна быть под­готовлена документация, полная программа испытаний в данном случае заранее не составляется. Последующая серия испытаний намечается после проведения предшествующего испытания, оценки его результатов и появления новых вопросов, на которые необходимо получить ответ. Не следует, однако, полагать, что, поскольку программа испытаний непрерывно корректируется, документация может быть менее строгой. В действительности дело обстоит иначе. Чрезвычайно важно иметь точную докумен­тацию по каждому испытанию наряду с точными данными по обо­рудованию, которое применяется при испытании и т. д., поскольку инженерные решения, оказывающие влияние на проведение всей программы разработки, должны быть основаны на полученной информации.

ОЦЕНОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИИ

Оценочными испытаниями конструкции называются такие испытания, которые применяются для определения соответствия разрабатываемого изделия требованиям проекта в пределах задан­ного уровня надежности. К ним относятся комбинированные испытания на воздействие условий окружающей среды, а также испытания на определение статистических и функциональных характеристик изделия. На этой стадии разработки известны требуемые характеристики изделия и поэтому может быть состав­лен подробный план проведения испытаний. По результатам этих испытаний производится скорее статистическая оценка, чем про­стая обработка на основе принципа «да или нет». Эти испытания предшествуют квалификационным испытаниям, но охватывают несколько более широкий диапазон условий работы. Они должны однозначно определить, что изделие, изготовленное по таким же чертежам и при тех же самых методах контроля, может удовле­творять всем техническим требованиям заказчика. К этому мо­менту необходимо обеспечить четкое согласование всех техниче­ских требований и их правильное понимание. Все требования должны быть рассмотрены с учетом применяемых методов испыта­ний, чтобы показать, что изделия будут функционировать в соот­ветствии с техническими требованиями. Путем тщательного изу­чения технических требований должны быть исключены все слу­чаи различного их истолкования. Важно, чтобы данное иссле­дование было проведено прежде, чем будет окончательно утверж­дена конструкция, и перед изготовлением партии изделий для квалификационных испытаний, а также перед согласованием плана этих испытаний. Техническая документация на указанный тип испытаний, хотя и не требует актирования с участием пред­ставителя заказчика, что типично для квалификационных испы­таний, тем не менее должна быть достаточно полной, чтобы слу­жить в качестве основы для составления официальной докумен­тации для квалификационных испытаний. Если документация по этим испытаниям составлена в сжатом и четком виде, то она может оказаться чрезвычайно полезной при составлении про­граммы квалификационных испытаний. Например, может быть установлено, что испытательное оборудование неправильно функ­ционирует, вызывая отказы изделий; учет этого фактора позво­ляет исключить необходимость возможного пересмотра программы к в ал ификационных испыта ний.

КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Эти испытания служат официальным доказательством, что разработанное изделие соответствует заданным требованиям за­казчика. В технических требованиях к подобным испытаниям следует четко указать условия, которым должно соответствовать изделие, количество изделий, подвергающихся испытаниям, после­довательность проведения испытаний и метод выборки изделий для проведения испытаний из готовой партии. Если заказчик не представил подобные технические требования к испытаниям или если возникают описанные выше трудности, фирма-поставщик должна представить конструктивные предложения по составлению четкой программы испытаний, в которой указан метод проведе­ния испытаний, а следовательно, выполнен анализ технических требований к изделию. Если существуют области, в которых с помощью имеющихся характеристик оборудования и методов испытаний не удается достаточно четко указать возможный тип отказов изделий, то важно, чтобы обе стороны, т. е. фирма-постав­щик и заказчик, использовали одинаковый критерий, по которому будет осуществляться приемка или забраковка изделий после завершения программы испытаний. Документация программы этого типа должна быть полной, подробной и правильно сформу­лированной. Па фиг. 11.2 представлены два примера состав­ления подобной документации. Если программа испытаний и ме­тодика составления документации являются достаточно полными и носят систематический характер, как это описывалось ранее, то эти материалы могут составить около 90% от объема оконча-
гельного отчета по результатам испытаний. Действительно, если документация и программа испытаний составлены по всем пра­вилам, то подготовка окончательного отчета сводится лишь к пред­ставлению конечных результатов испытаний и их анализа.

Норм. Норм

0,04

5.0 5.0

0,05

	8/26
14,4 22,9	3,5	ОАО
54

Инструкцией М1Ь-Т-9107 оговариваются необходимые данные

О формате документации, методе представления материалов, необ­ходимых подписях и т. д. Беспрепятственное проведение квали­фикационных испытаний зависит еще от одного дополнительного фактора — их расписания. Если подготовлено подробное распи­сание испытаний совместно с их программой, то можно рассчи-

Тывать, что все представители будут на месте к началу испыта­ний. Этот фактор становится весьма серьезной проблемой, когда в разработку изделия включены субподрядчики, основные подряд­чики и представители правительственных организаций.

ПРИЕМОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Приемочными называются такие испытания, которым постоянно должны подвергаться образцы изделий в течение срока действия контракта на их разработку и производство. Планирование этих испытаний связано с общей схемой плана производства изделий, а документация непосредственно составляется отделами по кон­тролю за производством и качеством продукции. Размер партии изделий для этой серии испытаний полностью определяется тех­ническими требованиями заказчика или контрактом. Поэтому необходимо, чтобы эти требования были изучены и тщательно документированы.

Правильное понимание требований становится вдвойне важным, поскольку на этом этапе имеется вторая испытательная группа, а именно заказчик, производящий контроль. Поэтому методы и оборудование, применяемые при приемке изделий, должны быть тщательно документированы. Например, нередко возникает ряд серьезных проблем, связанных с неточностью документации относительно кривых давление — время для электрозапалов, как это будет рассмотрено ниже. Применяемые типы испытаний мно­гообразны, начиная с простых контрольных испытаний типа измерения сопротивления мостика, визуального осмотра, рентге­носкопии и т. д. до весьма многочисленной группы приемочных испытаний. Испытания, включаемые в программы подобного типа, а также три предшествующие программы рассматриваются более подробно в следующем разделе.

ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

В данном разделе описаны методы проведения испытаний в соответствии с четырьмя ранее рассмотренными программами. В большинстве случаев специальные методы проведения испыта­ний описаны в технических условиях MJL (содержащихся в спра­вочнике по техническим требованиям и стандартам Министерства обороны). В этом справочнике имеются два перечня технических требований, один из которых составлен в алфавитном порядке, а другой по порядку номеров. Имеются стандартные технические требования на проведение испытаний по воздействию окружающей среды, а также других испытаний общего типа.

В этом разделе будут рассмотрены оборудование для проведе­ния испыташга, тарировка этого оборудования и т. д., экспери­менты по определению влияния окружающей среды, испытания без разрушения и испытания с разрушением.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Точность и соответствие испытания выдвигаемым требованиям непосредственно зависят от применяемого при проведенирг испы­ташга оборудованрш. Перечень оборудования, необходимого для отдела, проводящего испытания на проверку работоспособности изделий, зависит от организации производства изделий в фирме и поэтому выходит за рамки данной главы. Однако при рассмо­трении каждого типа испытаний в настоящей главе даются описа­ния соответствующего оборудования, так что после выбора пред­ставляющих интерес испытаний может получиться довольно пол­ный перечень необходимого оборудования.

Подробное описание методов тарировки, типа оборудонания и т. д. приводится и работах [1, 21, которые не только содержат необходимые данные, по также снабжены отличной библиогра­фией.

В зависимости от структуры фирмы тарировку оборудования проводят отдел испытаний или отдел контроля качества. В любом случае, необходимо иметь соответствующее тарировочиое оборудо­вание для паспортизации точности испытательного оборудования. Необходимо предусмотреть документирование всех использован­ных стандартов в процессе тарировки в соответствии с требова­ниями Национального бюро стандартов. Эта работа может выпол­няться либо отделом испытаний, либо отделом контроля качества, однако копия документа с указанием точности оборудования должна находиться в отделе испытаний. Необходимо установить основной уровень точнострг оборудования, так чтобы можно было учесть возможную ошибку при выдаче выходных данных. В боль­шинстве фирм составление расписания, методик и ведение запи­сей осуществляется отделом контроля качества, однако инже­нер-испытатель должен быть знаком с этой областью, чтобы иметь возможность сделать общую оценку результатов своих испытаний. Поэтому при составлении первоначальной программы испытаний необходимо указывать оборудование, гарантируя тем самым заданную точность. При рассмотрении в следующих разделах оборудованрш, требуемого для выполнения испытаний, считается, что соответствие и точность реально ргспользуемого оборудования установлены ранее.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ УСЛОВИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При проведении этих испытаний основное внимание обра­щается на условия, в которых находится изделие. С одной сто­роны, эти условия могут исследоваться С ТОЧКИ Зрения ИХ влияния на последующую работу изделия или безопасность его использова­ния, а с другой — как условия, в которых изделие должно непо­средственно функционировать. Во втором случае необходимо учитывать ограничения, связанные с одноразовостью действия небольших ппроэнергоустройств, применяемых’ в ракетно-косми­ческой технике.

ИСПЫТАНИЯ IIA ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИИ

Эти испытания могут быть двух основных типов: на воздействие синусоидальных и случайных колебаний. Испытания на воздей­ствие синусоидальных колебаний выполняются в соответствии с техническими требованиями по частоте колебаний или кача­нию частоты и максимальной или среднеквадратичной величине перегрузки. Для исследования влияния низкочастотных вибра­ций (11,3—50 гц), возникающих во время транспортировки, можно исполт. зошт, механические устройства и гидравлические вибра­торы. Высокочастотные вибрации (до 2000 гц) генерируют с помо­щью электромагнитных устройств. Для получения синусоидальной формы волны можно использовать как электронные системы, так и системы с приводом от электродвигателя.

Случайные колебания генерируются с помощью электронной системы. Изделие подвергается одновременному воздействию вибраций всех частот в пределах заданной полосы при определен­ном соотношении между амплитудой и частотой в единицах спек­тральной плотности энергии (£2/гц). Это довольно жесткое испыта­ние, поскольку оно сопровождается всеми модами механических колебаний, собственные резонансные частоты которых попадают в заданную полосу. Требование к соотношению между амплитудой и частотой может отражать реальные условия эксплуатации изде­лия при его применении, либо оно назначается произвольно. Принцип проведения испытаний одновременно при всех частотах легче понять, если рассмотреть, как он осуществляется на прак­тике. Имеются источники электронных шумов, которые создают колебания напряжения с непрерывным частотным спектром. Этот тип генератора шумов применяется в качестве источника сигнала, который усиливается и пропускается через систему фильтров, формирующую амплитудно-частотные характеристики. Резуль­тирующий сигнал дополнительно усиливается и используется для приведения в действие вибратора. На зажимное приспособле­ние вибратора или непосредственно на изделие крепится акселе­рометр, который служит для контроля выходного сигнала, благо­даря чему соответствующей настройкой фильтра можно обеспе­чить требуемое соотношение между амплитудой и частотой колеба-

Ф и г. 11.3. Вибрационная установка с программным управлением.

Ний. Эта настройка необходима вследствие нелинейности переда­точных характеристик между вибратором и зажимным приспособ­лением, в котором находится изделие.

Проектирование зажимных приспособлений для проведения испытаний на воздействие вибрации является самостоятельной областью разработки. Сложнее всего разработать зажимные при­способления, обеспечивающие случайный характер колебаний. Залшмное приспособление должно быть достаточно жестким и лег­ким, чтобы не вызвать механического усиления вибраций, которые передаются от вибрационного стола к изделию. В общем зажимное приспособление должно быть конструктивно простым.

Для определения амплитуды и частоты колебаний, которые может испытывать изделие, существуют три системы. Когда

Частота колебаний мала, а амплитуда велика, действительное механическое перемещение изделия можно измерить оптическими методами. Величина перемещения либо используется непосред­ственно, либо преобразуется в величину максимального ускоре­ния с помощью следующего уравнения:

А = Х0 (2л/)2,

Где а — максимальное ускорение м/сек2; х0— максимальное сме­щение, м; / — частота колебаний, гц.

Для определения относительной скорости перемещения уста­новки при более высоких частотах можно использовать индук­ционный датчик (обычно стандартный элемент оборудования для вибрационных испытаний). Путем интегрирования или диффе­ренцирования этой скорости вычисляются амплитуда или уско­рение. Если зажимное приспособление вызывает резонанс или в соответствии с техническими требованиями необходимо более точное измерение, то акселерометры могут быть смонтированы на зажимах возле изделия, и выходной сигнал передается на осциллограф или на устройство, регистрирующее максимальное ускорение. При измерении случайных колебаний требуется аксе­лерометр и специальное оборудование, позволяющее определить соотношение между энергией и частотой колебаний. Величина этого соотношения регистрируется с помощью осциллографа или само­писца. Типичное оборудование, используемое для испытаний на воздействие вибрации, представлено на фиг. 11.3.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ШУМОВ

Требования к этим испытаниям весьма близки к требованиям, предъявляемым к испытаниям на воздействие вибрации при оди­наковой реакции изделия на такие воздействия. Звук генери­руется электромеханическим преобразователем и передается изде­лию через промежуточную среду, а не через конструкцию, к которой изделие прикреплено. Звуковые колебания, воздействующие) на изделие, могут быть синусоидальной или случайной формы, как это уже рассматривалось в разделе о вибрации. Проектирование зажима не представляет таких больших трудностей, как при испы­тании на воздействие вибрации, поскольку в данном случае зажим не передает энергию, а лишь поддерживает изделие. Для определения соответствия заданным техническим требованиям сбоку от изделия крепится протарированный микрофон. Микро­фон в свою очередь связан с усилителем и системой регистрации данных. Эта система может быть идентична применяемой при про­ведении испытаний на воздействие вибрации, однако тарировка в данном случае производится в децибелах.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ УДАРНОЙ НАГРУЗКИ

Удар — это внезапное приложенное нагрузки к испытуемому изделию. Нагрузка должна характеризоваться продолжительно­стью, амплитудой и формой волны.

Обычно задаются полусинусоидальная, пилообразная и квад­ратная формы волны. Полусинусоидальную форму волны получают с помощью стандартного башенного стенда, который имеет зажим­ное устройство (движущееся по направляющим). При падении это устройство с испытуемым изделием ускоряется под действием силы тяжести и ударяет по пружине, которая сжимается до тех пор, пока не будет израсходована вся кинетическая энергия зажима. Максимальное ускорение и продолжительность удара вычисляются с помощью следующих уравнений:

А2#/г М ’

Где а — максимальное ускорение, м/сек2; к — жесткость пру­жины, кг/м; g — ускорение силы тяжести, м/сек:2; к — высота падения, м; М — масса, кг; Т — про дол длительность удара, сек.

Зажимное устройство останавливают с помощью фрикционного замка после его отскока от пружины до того, как он упадет снова.

Волны пилообразной формы можно получить тремя методами в зависимости от требуемой формы волны. Чаще всего исполь­зуется профилированная свинцовая таблетка, которая заменяет описанную выше пружину. Пневмосистема с предварительной нагрузкой, которая затем снимается, обеспечивает ступенчатое уменьшение амплитуды при приемлемой воспроизводимости результатов. Для создания пилообразных, квадратных форм волн и т. д. может быть использована система со сжатым газом, выпуска­емым через специальное калиброванное отверстие. Регулируя давление, можно получить требуемые зависимости от давления для силы и, следовательно, ускорения.

Для определения соответствия условий испытания техническим требованиям используется акселерометр, который монтируется на зажимном устройстве вплотную к изделию. Сигнал акселеро­метра усиливается и передается на осциллоскоп. Акселерометр и усилитель должны быть предварительно оттарированы так, чтобы известный пик напряжения соответствовал определенному уровню ускорения. Осциллоскоп настраивается на нужный режим с одно — разоиым запуском. Регистрация выходного сигнала в процессе падения изделия осуществляется при помощи кинокамеры «Поля­роид». Полученный результат документируется.

Специальному рассмотрению подлежит вопрос о необходимости фильтрования в цепи акселерометра. Чрезвычайно трудно спроек­тировать башенный стенд для испытания ударом и зажимное устройство таким образом, чтобы они не создавали дополнитель­ных шумов при падении системы. В связи с этим необходимо отфильтровывать посторонние шумы. Как правило, можно выде­лить полосу пропускания, граничная частота которой в 10 раз отличается от основной частоты удара; так, например, при про­должительности импульса 5 мсек граничная частота составляет

1 кгц. Для этих целей наиболее подходящими являются системы фильтров нижних и верхних частот, поскольку эти фильтры имеют контролируемые потери, плоскую частотную характери­стику и четкую границу пропускания. Вместе с тем на практике может быть принято компромиссное решение между степенью отфильтровывания посторонних шумов и допускаемым шумом, чтобы удовлетворить технические требования.

ИСПЫТАНИЕ НА СБРАСЫВАНИЕ

Эго испытание заключается в сбрасывании изделия с заданной -высоты (при заданном положении) на заданную поверхность. Для проведения этого испытания требуется очень простое обору­дование, обеспечивающее свободное падение изделия по направ­ляющим в соответствующем положении до момента удара. При этом испытании не требуется измерительной аппаратуры и в тех­нических требованиях указывается лишь характеристика системы сбрасывания. Если при проведении испытаний не присутствуют все заинтересованные представители, то необходимо приложить к протоколу испытаний фотографии изделия до и поело сбрасы­вания.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ТОЛЧКОВ

При проведении этих испытаний изделие подвергается мно­жеству ударов, производимых специальной установкой. Особых затруднений, связанных с подготовкой и проведением испытаний, здесь не встречается, за исключением обеспечения необходимых механических характеристик зажимного устройства для удержа­ния изделия в кронштейне толкателя. Измерительной аппаратуры не требуется, поскольку характеристики оборудования и фото­графии изделия на установке являются достаточным докумен­тальным подтверждением. Па фиг. 11.4 показана типичная уста­новка для испытаний на воздействие толчков.

Фиг. 11.4. Установка для испытаний на воздействие толчков при транс­портировке.

ИСПЫТАНИЯ ИЛ ВОЗДЕЙСТВИЕ ТРЯСКИ

При проведении этих испытаний изделие подвергается случай­ным ударным нагрузкам, когда оно перекатывается внутри дере­вянного ящика, который вращается с заданной скоростью под заданными углами. Никаких специальных зажимов или измери­тельной аппаратуры при этом не требуется.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЕПЛА И ВЛАГИ

При проведении этих испытании изделие пребывает в условиях контролируемого изменения температуры и влажности. Напри­мер, изделие подвергается попеременному термостатированию при температуре —55 и 70° С при 95%-ной относительной влаж­ности в течение 28 дней. Цель этого испытания — проверить надежность герметизации, гальванических покрытий и т. д., которые должны выдерживать такую последовательность воздей­ствий условий окружающей среды. Промышленное оборудование снабжено программирующим устройством для обеспечения авто­матического изменения условий в требуемой последовательности. Также можно использовать стандартную холодильную камеру и стандартную камеру с регулируемой влажное п. ю воздуха без спе­циальных контрольных систем. Технические требования допус­кают некоторый интервал времени на охлаждение и нагрев между предельными условиями. Поэтому изделия могут транспортиро­ваться из одной камеры в другую без нарушения заданных тех­нических требований.

До проведения этих испытаний необходима тарировка прибо­ров и регистрирующей системы. Регистрацией условий испытаний подтверждается, что изделие действительно подвергалось воз­действию требуемых условий окружающей среды. Следует под­черкнуть два особых фактора. Во-первых, зажимные приспособ­ления, поддерживающие изделия в испытательных камерах, должны быть коррозионноустойчивы. Для этой цели можно при­менять дерево (сплошное, без гвоздей) или инертные пластико­вые материалы. Во-вторых, если низкая температура в холодиль­ной камере создается с помощью жидкой двуокиси углерода, то необходимо особо тщательное заземление мостика на корпус, и закорачивание мостиков между собой, поскольку введение потока холодного газа может создать сильные разряды статического электричества. В качестве примера можно заметить, что между двумя незаземленными изделиями, расположенными рядом, может возникнуть потенциал в несколько тысяч вольт. Также целесо­образно изменять положение изделия в камере с высокой темпе­ратурой, если только это не запрещено техническими требова­ниями. Это позволит конденсированной влаге собираться на раз­личных участках изделия и не перегружать какую-то одну зону. И наоборот, можно сохранять ориентацию нескольких образ­цов, с тем чтобы измерить влияние определенной ориентации в течение 28-суточного периода термостатирования изделия.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ УСКОРЕНИЯ

При проведении этих испытаний изделие подвергается воздей­ствию ускорения. В противоположность испытаниям на воздей­ствие удара и вибрации эти испытания обычно характеризуются одноосным направлением ускорения и длительностью его воздей­ствия. Ускорение создается центрифугой. Контроль величины ускорения выполняется или с помощью вмонтированного аксе­лерометра, или путем подсчета количества оборотов при извест­ном радиусе кривизны. Последний метод достаточно точен в боль­шинстве случаев. Основными факторами, от которых зависит выбор оборудования для исиьттаний, являются требуемая точность опре­деления ускорения, габариты изделия и требуемая величина ускорения. Габариты испытуемого изделия и требуемая точность (в соответствии с техническими требованиями) ограничивают длину плеча центрифуги. Если изделие относительно велико по размо
рам, а длина плеча центрифуги мала, то величина перегрузки может существенно изменяться вдоль изделия. Требования к точ­ности измерения ускорения также определяют метод регулирова­ния скорости вращения и контроля ускорения. В большинстве центрифуг достаточно точно регулируется средняя скорость враще­ния по результатам подсчета числа оборотов или определения доли одного оборота за некоторый промежуток времени. Такой метод не позволяет вычислить изменение скорости вращения между оборотами и оценить переменную угловую скорость на протяже­нии одного оборота. Это затруднение можно преодолеть путем использования акселерометра и введения этого акселерометра в цепь обратной связи сервопривода для обеспечения тщательного регулирования величины ускорения на протяжении всего испы­тания.

ИСПЫТАНИЯ ПА ВОЗДЕЙСТВИЕ СОЛЯНОГО ТУМАНА

При проведении этих испытаний изделие подвергается воздей­ствию тумана, состоящего из капель воды с растворенной в ней солью, при заданной температуре. Испытания сравнительно просты, если оборудование отвечает техническим требованиям. Не нужны специальные зажимы и контролируется лишь температура стенок камеры и тумана, содержание соли, чистота воды и время выдержки изделия в камере.

ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПЕСКА И ПЫЛИ

Не всегда оговариваются в технических условиях для вспомога­тельных систем ракетно-космической техники и в большинстве

Эти испытания требуют специального оборудования, но сами по себе относительно просты. Условия испытаний подобного рода

Фиг. 11.5. Типичный стенд для проведення испытаний на но.(действие Песка п пыли.

Случаев выполняются б специализированных лабораториях с соот­ветствующим оборудованием, находящимся в постоянной готов­ности. На фиг. 11.5 показан типичный стенд для проведения испытаний на воздействие песка и пыли.

ИСПЫТ ЧИПЕ НА СОПРОТИВЛЯЕМОСТЬ ГРИБКОВЫМ КУЛЬТУРАМ

Это испытание относится к той же категории, что и испытание на воздействие песка и пыли. Поэтому оно должно выполняться специализированной лабораторией, где имеются соответствующее оборудование и требуемые грибковые культуры. Во многих слу­чаях достаточно показать, что грибковые культуры не могут расти на элементах изделия и потому от проведения подобных испыта­ний можно отказаться.

ИСПЫТАНИЯ В ВЫСОТНЫХ УСЛОВИЯХ

Эти испытания, обычно оговариваемые в подробных техниче­ских требованиях, нуждаются в стандартном оборудовании. Если изделие должно работать на больших высотах, следует учесть ряд существенных факторов. Необходимость соблюдения требований техники безопасности и защиты барокамеры очевидна. Для удовлетворения этих требований можно предусмотреть экра­нирование или отдельные съемные камеры одноразового приме­нения, которые после вакуумирования можно перенести в зону огневых испытаний. Если испытуемое изделие имеет длительное время горения, то образующийся газ вызывает повышение давле­ния в камере, т. е. уменьшение эффективной высоты. Поэтому необходимо четкое указание времени, в течение которого должна быть выдержана заданная высотность. При испытании осветитель­ных средств в барокамере необходимо принять соответствующие меры предосторожности, чтобы продукты сгорания охладились до того, как температура в барокамере будет повышена до нор­мальной, поскольку в противном случае при воздействии кисло­рода воздуха остаток может воспламениться. Это особенно следует иметь в виду, если остатки от осветительных средств различных типов не счищаются со стенок барокамеры и могут перемешаться. Контроль давления в барокамере к моменту огневого испыта­ния можно осуществлять любым стандартным методом: маномет­ром Бурдона, датчиком Стокса, альфатроном, ионизационным датчиком и т. д. Однако необходимо учитывать влияние допол­нительного притока газообразных продуктов сгорания после огне­вого испытания изделия, так как только в этом случае результаты измерения могут считаться точными.

ИСПЫТАНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ и НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУР

Эти испытания обычно указаны^ в технических требованиях к проекту и могут быть выполнены с использованием промыш­ленного оборудования. Если изделие должно работать в условиях высокой или низкой температур, то оно экранируется или пере­носится из камеры в зону огневого испытания. При проверке способности к детонации крупных взрывоопасных изделий при повышенных или пониженных температурах применяются порта­тивные кондиционеры, которые затем удаляются перед испыта­нием в безопасное место. Контроль температуры с помощью тер­мопар одноразового применения является самым точным методом удовлетворения соответствующих требований. Продолжительность термостатирования должна быть четко определена, чтобы полно­стью исключить температурные градиенты в изделии или по крайней мере свести их к минимуму, чтобы ими можно было пренебречь. Интервал изменения температур может составлять от —80 до 480° С (температуры самовоспламенения). Методы испытаний на самовоспламенение подробно описаны ниже.

ИСПЫТАНИЯ БЕЗ РАЗРУШЕНИЯ

Существует группа испытаний, которые объединяются по одному общему признаку как испытания, не разрушающие изде­лие. В некоторых случаях эти испытания аналогичны тем, кото­рые применяются для других систем ракетно-космической техники. Например, испытания на изменение формы и размеров, состоя­ния покрытий и т. д. Существует пять типов испытаний без раз­рушения, которые вследствие особенности испытываемых изде­лий требуют специального рассмотрения.

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ И РАСХОД УТЕЧКИ

Вследствие чувствительности большинства пиротехнических и взрывчатых веществ к разрушающему действию влаги особую важность приобретает герметизация изделия. Для проверки герметизации требуется выполнение надежных испытаний на утечки. При проведении стандартных испытаний на утечки изде­лие погружают в резервуар с водой или этиленгликолем, где создается разрежение. Утечки обнаруживаются по выделению воздушных пузырей из изделия. Проведение этого испытания связано со значительными трудностями, поскольку около шеро­ховатостей на поверхности скапливается воздух и по мере понижения давления происходит выделение пузырей с по­верхности даже при отсутствии утечек через уплотнения. Кроме того, если утечка велика, а свободный объем мал, то ненадежная герметизация может быть замаскирована этим начальным обра­зованием пузырей на поверхности. Однако если утечка мала, а свободный объем относительно велик, то поток пузырей легко обнаруживается. При одновременном испытании нескольких изделий не всегда удается выяснить, какой же из них имеет утечку. В лучшем случае эти испытания позволяют получить только качественный результат. Если изделие имеет утечку, то после таких испытаний оно становится негодным для употребле­ния, поскольку жидкость может проникнуть в горючий состав и повредить его. Поэтому подобный метод применим только в тех случаях, когда нужно выявить дефект без последующего его исправления для дальнейшего использования изделия.

Приемлемой заменой испытаний на погружение в большин­стве случаев считаются испытания методом «Рэдифло». Эти испы­тания позволяют обнаруживать утечки как количественно, так и качественно, но требуют сложного испытательного оборудова­ния, которое обычно отсутствует в небольших фирмах. При про­ведении испытания по этому методу изделие подвергается воздей­ствию радиоактивного газа под давлением, а затем выполняются сцинтилляционные измерения. По результатам этих измерений можно вычислить расход утечки в стандартных условиях, по­скольку известна степень радиоактивности единицы объема газа, уровень радиации внутри изделия после испытания, а также время и разность давлений между внутренними полостями изде­лия и окружающей средой. Хотя повторное испытание изделия с обнаруженной утечкой связано с определенными трудностями, данный метод испытаний не приводит к повреждениям изделия и снижению его надежности. Применение этого метода возможно лишь в том случае, если изделие имеет замкнутый объем, а его наружная поверхность ие образована пористыми или пластико­выми материалами, в которых может скапливаться радиоактив­ный газ. Если изделие не имеет замкнутого объема, то можно применить масс-спектрометрический метод измерения уточки гелия, а также метод измерения утечки галогенов.

РЕНТГЕНОСКОПИЯ

Важным методом контроля качества является метод рентгено­скопии, предназначенный для определения состояния изделия после герметизации. Этот метод особенно привлекателен, когда при­меняемые смеси имеют довольно высокую плотность и удобны для просвечивания потоком лучен, который проходит через металли­ческий корпус, обеспечивая вместе с тем достаточную контраст­ность. Правильный выбор интенсивности потока рентгеновских лучей и времени экспозиции зависит от материала корпуса, тол­щины его стенок, типа и плотности пиротехнической смеси, исполь­зуемой в изделии. Установкой изделий с помощью зажимных приспособлений из пеностирола обеспечивается правильная ориен­тация, так что мостики и другие внутренние детали могут быть без труда обнаружены на рентгеновском снимке. Метод рентге­новских лучей особенно важен для обнаружения трещин и внут­ренних дефектов в зарядах, полученных методом заливки. Суще­ствуют малогабаритные рентгеновские установки для производ­ственных испытаний небольших пиротехнических устройств.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ МОСТИКА

Почти во всех пиротехнических или взрывных устройствах с электрическим инициированием имеется проводник; при про­хождении по нему электрического тока проводник нагревается до точки самовоспламенения окружающего состава. Исключе­ниями из этого правила являются устройства с искровым проме­жутком, которые редко используются, и устройства с взрываю­щимися мостиками. В последнем случае мостик окружен веще­ством, которое не может воспламениться за счет одного только нагрева, и воспламеняется при очень высоких температурах и на­личии ударной волны, образующейся при взрыве проволочки, когда плотность тока становится очень высокой. Эта система подробно описана в соответствующей главе. Обычно сила тока, при которой происходит воспламенение, зависит от размеров и сопротивления мостика, состава смеси, температуры ее воспла­менения и теплопроводности состава. Поскольку сопротивление можно измерить после изготовления, оно становится важным параметром. Величина сопротивления может изменяться от менее чем 0,04 ом в случае взрывающихся мостиков до 10 ом для обыч­ных металлических мостиков. В некоторых устройствах приме­няется мостик из графита или подобных материалов, и его сопро­тивление может достигать нескольких сот ом. Для контроля при­годны обычные методы измерения сопротивления, если учтены ограничения, связанные с силой тока. Допустимая сила тока изменяется от изделия к изделию, и это предельное значение должно быть известно до проведения испытания. Разработано много устройств, специально предназначенных для этой цели. Некоторые системы с взрывающимся мостиком нельзя проверить стандартными методамп. В этих изделиях обычно имеется искровой промежуток, последовательно соединенный с мостиком и предназначенный для защиты изделия от блуждающих токов с потенциалом ниже уровня, при котором происходит искровой разряд. 1 Некоторые из этих изделий контролируются путем из­мерения силы тока, при котором происходит разряд, в то время как емкость искрового промежутка других позволяет использовать высокочастотный резонансный метод. В последнем случае резонансная частота цепи позволяет контролировать отсутствие обрывов в мосте, а не сопротивление моота. Фирмы — поставщики прилагают инструкции или поставляют оборудование для проведения этих испытаний.

В тех случаях, когда непосредственно измеряется сопротивле­ние, необходимо пользоваться соответствующими стандартными методами, позволяющими исключить влияние сопротивления кон­тактов и проводников.

ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ

При обращении с изделиями и их транспортировке они под­вержены воздействию зарядов статического электричества и по­этому должны быть в достаточной мере изолированы для обеспе­чения безопасной эксплуатации. Обычно при проведении испы­тания между мостиком и корпусом (а если в устройстве имеется несколько мостиков, то и между ними) подводится высокое напря­жение. Ток может быть постоянным, переменным или пульси­рующим. Кроме того, большинство технических требований пре­дусматривает обеспечение минимального сопротивления между указанными элементами изделия. Разработано большое количе­ство методов испытаний, которые дают широкие возможности по определению требуемых характеристик. Продолжительность испытания с подведением высокого напряжения должна быть оговорена. Установлено, что при малой продолжительности воз­действия высокого напряжения (менее 1 сек) может не произойти повреждение изделия, в то же время более длительное воздействие (до 30 сек) может привести к повреждению изделия. Это связано, по-видимому, с тем, что при наличии утечек происходит нагрев конструкции (в местах утечек) с последующим образованием элек­трического разряда, что вызывает воспламенение. Некоторые материалы очень чувствительны к искре весьма малой энергии. Тарировка оборудования включает пасиортизацию систем реги­страции выходных данных по напряжению и сопротивлению.

ИСПЫТАНИЯ НА ОТКАЗ

Эти испытания могут рассматриваться и как разрушающие, и как неразрушающие в зависимости от типа изделия. Поскольку предполагается, что большинство изделий будет нормально функционировать после проведения этих испытаний, они опи­саны в этом разделе.

Испытания на отказ относятся к категории испытаний, при которых на изделие воздействуют уменьшенные пусковые сигналы. Отказ электрозапала, который должен срабатывать при силе тока 2 а, может произойти при силе тока 0,5 а, в то время как в случае взрывающегося мостика, который должен срабатывать

Ф н г. 11.6. Идеализированная кривая, представляющая соотношение между силой тока, при котором изделие срабатывает, н временем действия тока. Кривая имеет асимптоты по двум осям.

При напряжении 1000 в, отказ возможен при напряжении 500 в. Поскольку характеристики срабатывания большинства изделий аналогичны представленным на фиг. 11.6, то в технических тре­бованиях должна быть указана продолжительность воздействия импульса при проведении испытаний.

Существует другая проблема, связанная с подготовкой техни­ческих требований для таких испытаний: тенденция к чрезмерной конкретизации требований. Такие требования, как 1а, 1 вт

Или 1 а при 28 в, не являются реальными. В первом случае пред­полагается точное и постоянное сопротивление мостика, равное

1 ом, а во втором случае требуется мостик с сопротивлением 28 ом; ни один из этих случаев практически невозможен. Подоб­ные двойные требования должны быть исключены и заменены точным практически обоснованным требованием, оспоианным на тщательном исследовании изделия и условий, которые могут встретиться при его эксплуатации.

При проведении таких испытаний требуется лишь оборудова­ние для обеспечения заданных силы тока и напряжения. Для изделий, срабатывающих от электрического сигнала, необходим источник тока (с электронным серворегулятором) или источник напряжения с очень высоким импедансом, в связи с тем, что при подаче тока мостик нагревается и его сопротивление изменяется. Надежность при испытаниях на отказ определяется путем подве­дения к большому количеству изделий 1) тока заданного уровня, 2) дискретных уровней тока, соответствующих отказу, и 3) прове­дению испытаний по методу Брустона. В первых двух случаях применяется стандартный статистический метод обработки. В по­следнем случае применяются последовательные огневые испыта­ния при заданных уровнях тока, благодаря чему уменьшается количество изделий, требуемое для определения уровня надеж­ности. Паспортизация оборудования, применяемого при испыта­ниях, предусматривает проверку устройств, измеряющих силу тока и напряжение, а также регистрацию внутренних импедансов и частотных характеристик.

ИСПЫТАНИЯ С РАЗРУШЕНИЕМ

После проведения испытания с разрушением изделие либо становится непригодным для последующих испытаний, либо нару­шается его работоспособность. Некоторые испытания на воз­действие условий окружающей среды, описанные ранее, попадают в эту категорию. Тряска, толчки и сбрасывание с высоты 12 или 31,5 м обычно считаются разрушающими испытаниями. Даже если изделие и не сработало в процессе испытания, то это сов­сем не значит, что оно сработает после испытаний. Как указы­валось в предыдущем разделе, испытания на отказ иногда рассма­триваются как разрушающие, если уровень сигнала, соответствую­щий отказу изделия, приближается к уровню его срабатывания или если при воздействии таких сигналов изделие становится опасным. Ниже будут рассмотрены испытания на работоспособ­ность изделий и на самовоспламенение. Последнее, несколько более общее по своей природе, будет рассмотрено первым. Испы­тания на работоспособность очень разнообразны и зависят от типа испытуемого изделия, поэтому они будут рассмотрены от­дельно для электрозапалов, детонаторов, осветительных устройств и устройств с огневой цепью.

ИСПЫТАНИЯ НА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ

Хотя эти испытания можно рассматривать как испытания материалов, они описаны здесь из-за влияния конструкции испы­туемого изделия на реакцию смеси при воздействии нестацио­нарных температур. Например, изделие содержит заряд, изго­товленный из смеси, имеющей температуру самовоспламенения 260° С, но изделие выдерживает температуру 425° С в течение довольно продолжительного периода времени, прежде чем про­изойдет воспламенение. Поэтому необходимо провести испытание изделия в сборе для определения влияния градиентов темпера­туры при воздействии нестационарных температурных условий. В большинстве технических требований указывается скорость нарастания температуры в процессе испытаний, а в некоторых случаях и способ нагрева. Если эти условия охарактеризованы недостаточно четко, то их необходимо определить перед корреля­цией результатов.

Обычно приняты два способа проведения испытаний. Первый предусматривает воздействие на изделие потока нагретого воз­духа. Температура воздушного потока повышается с заданной ско­ростью до наступления самовоспламенения. Подобный способ тре­бует сложного испытательного оборудования, в котором темпера­тура воздушного потока точно контролируется и регулируется. Регистрация результатов испытаний осуществляется в виде записи температуры в функции времени с указанием точки воспла­менения. Второй способ состоит в регулируемом повышении температуры корпуса изделия. Хотя это испытание можно выпол­нить, используя для нагрева изделия воздушный поток, но в большинстве случаев изделие нагревается в печи. При прове­дении испытаний в печи в документации должен быть точно указан метод крепления изделия и точка на корпусе, в которой изме­ряется температура. Эти условия должны быть согласованы с раз­работчиком технических требований. В обоих случаях безопас­ность метода и защита испытательного оборудования становятся определяющими факторами, если производятся испытания дето­наторов и устройств с зарядами ВВ. При использовании первого метода производится полудистанционное регулирование парамет­ров воздушного потока и применяются защитные экраны. Темпе­ратура воспламенения может быть определена путем регистрации разрыва цепи, описанной в следующем разделе.

ИСПЫТАНИЯ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ

При проведении испытаний на работоспособность изделие при­водится в действие и затем измеряются его характеристики. Для каждого изделия требуется измерить большое количество пара­метров и зависимости от конструкции и типа изделия. Ниже будет рассмотрен ряд параметров, которые измеряются в зависимости от типа испытываемого изделия.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ 100%-НОМ СРАБАТЫВАНИИ

В противоположность испытаниям на отказ, которые были описаны в предыдущем разделе, при проведении испытаний на 100%-ное срабатывание изделия определяется вероятность пра­вильного функционирования при заданном уровне энергии или силе тока. Как и в случае испытаний на отказ, указанный уровень может быть определен с помощью стандартного статистического метода или метода Брустона. Это должно быть связано с измере­ниями определенного типа выходных сигналов, так чтобы можно было установить правильное функционирование, если только в технических требованиях специально не оговариваются какие — либо другие результаты испытания, например разрушение кор­пуса.

В целом метод проведения этого испытания зависит от того, какое изделие испытывается. Поскольку измерение выходных характеристик будет описано ниже, здесь будут рассмотрены только требования к инициированию. Требуемый уровень силы тока обычно можно обеспечить путем использования источника постоянного тока и переключающего устройства. Поскольку, как уже указывалось выше, разработка источника тока постоян­ной силы связана со значительными трудностями, то можно вос­пользоваться приближенным способом.

При низком и сравнительно постоянном сопротивлении изде­лия достаточен источник напряжения с ограничением по силе тока. Поскольку при проведении испытания недопустима под­гонка требуемой силы тока, рекомендуется следующая мето­дика:

1. Точно измерить сопротивление изделий и зарегистриро­вать его с отметкой номера серии изделия (это обычно требуется в любом случае).

2. Установить макетное сопротивление (соответствующее сопро­тивлению изделия.— Перев.) в цепь запуска и подогнать силу тока к требуемому уровню.

3. Заменить макетное сопротивление испытуемым изделием и провести испытания.

Для обеспечения соответствия техническим требованиям иногда необходимо контролировать силу тока в процессе испытания, используя осциллоскоп и кинокамеру «Поляроид». Следует иметь в виду, что сила тока при срабатывании изделия не будет постоян­ной, даже если она была подогнана достаточно точно с помощью макетного сопротивления. Сила тока, по-видимому, изменяется, как показано на фиг. 11.7, что связано с изменением сопротивле­ния мостика при повышении его температуры к моменту сраба­тывания.

Чрезвычайно важным элементом цепи воспламенения незави­симо от используемого метода является переключатель. Дребезг контактов переключателя недопустим ни при каких обстоятель­ствах. Обычно используется реле с ртутными контактами. В тех случаях, когда для включения изделия требуются большие импульсы тока, необходимо тщательно выбрать переключатель для предотвращения намагничивания контактов или их зажимов. Это

Фиг. 11.7. Типичная диаграмма изменения силы тока при срабатывании изделия от источника напряжения с высоким импедансом.

Особенно важно, если необходимо выполнить ряд последователь! ных включений. Явление намагничивания можно максимальнс| ослабить путем переключения полюсов, но при этом необходимо! правильно выбрать материал и конструкцию переключателя. Дл*| обеспечения безопасности следует применять методы, гарантиЦ рующие, что цепь разомкнута и заземлена в процессе подключе| ния изделия. Кроме того, пусковой переключатель должен бытй разомкнут перед подключением источника питания. Обычно следует использовать блок питания, который будет служить для пуска изделия в натурных или эквивалентных им условиях. В слу­чае систем с взрывающимися мостиками, содержащих управ­ляемые искровые разрядники, это может оказаться невозможным из-за различия в характеристиках искрового промежутка, однако необходимо обеспечить как можно более точное моделирование. При тарировке системы производится паспортизация регистри­рующих устройств, а также проверка элементов цени и ее харак­теристик.

ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ РАЗРУШЕНИЯ МОСТИКА

Часто бывает необходимо измерить время между моментом по­дачи тока и моментом разрушения мостика, чтобы установить, что в рабочих условиях при подведении тока в течение некоторого промежутка времени произойдет срабатывание изделия. Если при­меняется метод фоторегистрации диаграммы силы тока, то при известной частоте развертки можно получить требуемую вели­чину непосредственно с фотографии. При испытании большого количества изделий, когда стоимость является лимитирующим фактором (особенно если требования по силе тока существенно различаются), применяется электронный счетчик. Импульсы для работы счетчика генерируются двухкаскадным мультивибратором или двумя однокаскадными мультивибраторами, введенными в цепь переключения. Цепь включения чувствительна к повыше­нию силы тока, а цепь выключения — к падению силы тока.

ИЗМЕРЕНИЕ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ

Обычно бывает необходимо измерить время между моментом подачи тока и результирующим действием, например открытием корпуса, повышением давления или достижением максимального давления. Если результирующее действие характеризуется неко­торым уровнем давления, то необходимые данные можно получить ио диаграмме давление — время, описанной ниже. Если в качестве критерия используется открытие корпуса, как, например, в слу­чаях применения детонатора или электрозапала, то требуется чувствительный элемент. Этот датчик может работать на основе следующих принципов:

1. Обрыв цепи. На крышке корпуса изделия укрепляется тонкая проволочка или фольга. Через этот проводник подается ток, который прерывается в момент срабатывания изделия. Момент выключения может быть зарегистрирован таким же образом, как и при определении времени разрушения мостика. Следует приме­нять источники низкого напряжения, так как при обрыве цепи на концах появившегося зазора приложена разность потенциалов, а ионизованный газ, образовавшийся при сгорании пиротехни­ческой смеси, может обеспечить проводимость среды и привести к ошибкам в измерении времени.

2. Ионизационный зонд. Если перед изделием установить два зонда, к электродам которых подведено высокое напряжение, то при срабатывании изделия образующиеся ионизованные газы попа­дают в зазор между электродами и вызывают появление дуги. Момент возникновения дуги может быть измерен, как и в слу­чае 1.

3. Оптический метод. Если при срабатывании изделия воз­никает вспышка света или происходит выделение тепла, то появле­ние этой вспышки или теплового потока можно обнаружить с помощью инфракрасного детектора или фотоэлемента, связанных с хронометром так же, как и в случае 1.

4. Акустический метод. В некоторых случаях, когда рассмо­тренные методы не применимы, можно использовать для вклю­чения цепи хронометра звук, возникающий при открытии кор­пуса. Необходимо предусмотреть, чтобы время, требуемое для достижения звуковой волной включающего устройства, не состав­ляло заметной доли от времени срабатывания испытуемого изде­лия.

ИЗМЕРЕНИЕ СОЗДАВАЕМОГО ДАВЛЕНИЯ

Для определения характеристик срабатывания электрозапала необходимо измерить создаваемое давление в заданном объеме. На первый взгляд испытание кажется простым, однако возни­кает много затруднений, связанных с нестационарным характером выходной характеристики. Хотя в технических требованиях обычно указывается единственный параметр — объем камеры — результаты измерения максимального давления, формы волны и времени подъема давления зависят от многих других фак­торов. Наиболее важным из них является тип применяемого датчика.

Если два датчика имеют одинаковую точность, то основную роль играют их частотные характеристики. Поскольку в большин­стве случаев максимум давления достигается менее чем за несколь­ко миллисекунд, то для определения характеристик этого периода подъема датчик должен обладать более высокими частотными ха­рактеристиками по сравнению с максимальной частотой, соответ­ствующей указанному времени подъема давления. Если, с дру­гой стороны, датчик недостаточно демпфирован, то резкое повы­шение давления может вызвать значительные помехи. В боль­шинстве случаев датчики весьма чувствительны к повышенным температурам. При срабатывании изделия в замкнутом объеме возникает сильная вспышка, которая может существенно иска­зить результаты измерений. В некоторых случаях датчик реги­стрирует даже отрицательное давление. Хотя датчики могут быть приспособлены для работы при повышенных температурах, необходимо исследовать их характеристики при нестационарных процессах, протекающих при предельных температурах. Для защиты датчиков от тепловой вспышки и нагретых конденсиро­ванных частиц в магистраль измерения давления заливают масло или применяют листы из слюды, удерживаемые с помощью инерт­ной пасты.

В тех случаях, когда температура факела низка, а продукты сгорания химически инертны, рекомендуется использовать сили­коновое масло как для обеспечения демпфирования, так и для защиты датчика. Если, однако, факел имеет высокую температуру, а продукты сгорания могут вступить в химическую реакцию с маслом, то, очевидно, будет измерено слишком высокое давле­ние вследствие испарения масла. В некоторых случаях введение масла, даже в очень малых количествах, может привести к изме­нению измеряемого уровня давления на 100%. Применение масла создает еще одну проблему, поскольку в нем могут остаться воз­душные пузырьки. При частотах, генерируемых в процессе сра­батывания электрозапалов, происходит адиабатическое сжатие заключенного в масле воздуха, характеризуемое высокой упру­гостью. В результате возникают интенсивные колебания измеряе­мого давления. Во избежание этого масло должно быть вакууми- ровано перед использованием, а заливка должна производиться с большой тщательностью. Проблема использования жидкости может быть полностью исключена, если применять для защиты слюду совместно с отражательными экранами в линии измерения давления. Если выходной сигнал испытуемого изделия медленно растет по времени и продукты сгорания пиротехнической смеси имеют низкую температуру, то объем камеры становится контро­лирующим фактором для измеряемого уровня давления. Если при срабатывании изделия возникает резкий подъем давления и (или) имеют место высокие температуры, то форма камеры и условия в ней оказывают существенное влияние на результаты. Эти эффекты довольно сложны, тем не менее можно сделать следующие выводы.

Использование мощных экранов в магистрали, ведущей к дат­чику, приводит к скруглению максимума давления и уменьшению его величины, в то время как при отсутствии экранов получается более острый максимум давления и большая его величина. При удлиненной форме камеры получаются другие результаты, чем при сферической. Кроме того, положение точки в камере, в кото­рой измеряется давление, также оказывает влияние на резуль­таты. Если внутренние стенки камеры чистые и блестящие, то тепло не поглощается так легко, как в случае шероховатых и тем­ных стенок. Поглощение тепла существенно снижает максималь­ное давление, поскольку повышение давления связано в основ­ном с нагревом газа.

Для преодоления этих трудностей необходим тщательный ана­лиз условий измерения давления. Единственным практически правильным методом является применение одного типа датчика и одной конфигурации бомбы при частой ее очистке. Для кон­кретного изделия можно найти поправочные множители, с помощью которых определяется эквивалент между двумя камерами. В до­полнение к указанному в технических требованиях давлению следовало бы также задавать тип камеры, датчика и т. д. Пре­дусмотрев специальную серию испытаний, можно получить соответствующие поправочные коэффициенты к результатам, полученным на оборудовании заказчика и на оборудовании по­ставщика. Эта корреляция играет существенную роль, если разработка и отработка изделия производятся на одном типе оборудования, а приемка на другом. Чем более жесткими назна­чаются допуски, тем серьезнее становится проблема корреляции.

Стандартные методы регистрации основаны на использовании осциллоскопа для получения кривой давление — время. Система состоит из цепи запуска, при срабатывании которой включается осциллоскоп; изделия, смонтированного в бомбе, где установлен датчик давления; усилителя или согласующей схемы; осцилло­скопа; кинокамеры «Поляроид».

Горизонтальная развертка производится с известной частотой, и осциллоскоп включается при подведении тока к мостику. Если электрозапал срабатывает с заметной задержкой, то осциллоскоп может использоваться в режиме работы с внутренним запуском в момент повышения давления. Если требуются данные о времени от момента подачи тока до достижения максимального давления, то может понадобиться электронный счетчик, или двухлучевой осциллоскоп. Рекомендуется применять двухлучевые осциллоскопы с независимым запуском и независимой разверткой каждого луча.

Для тарировки систем обычно применяются поршневой прибор или источник стандартного давления, оттарировапный с помощью эталонного датчика. Тарировка системы должна производиться периодически с проверкой линейности характеристик путем сту­пенчатого повышения давления вплоть до максимального ожи­даемого уровня.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫХОДНОЙ ЭНЕРГИИ ДЕТОНАТОРА

Как уже отмечалось ранее, при срабатывании детонатора генерируется ударная волна, которая способна вызвать детона­цию более крупных зарядов или разрушение конструкции, как, например, в пироболтах или пирогайках. В последнем случае измерения производятся при непосредственном испытании систе­мы. Однако в первом случае возникают определенные трудности. Поскольку детонатор срабатывает непосредственно в собранном агрегате, испытание системы в целом часто оказывается непрактич­ным и не дает возможности сделать однозначных выводов. При отказе системы трудно выяснить причину неудачи: отказал ли детонатор или же концевой заряд. Аналогично необходимо также удостовериться в правильности функционирования концевого заряда.

Раньше применялись разные методы измерения [31. В настоя­щее время обычно проводится испытание на вмятину. При этом испытании определяется глубина вмятины в контрольном блоке материала как мера выходной энергии детонатора и ее соответст­вия требованиям. Контрольный блок изготавливается из таких материалов, как свинец, алюминий и сталь, в зависимости от ожидаемой мощности выходной энергии. В большинстве случаев рекомендуется использовать стальные блоки, поскольку алюми­ний и свинец могут деформироваться при воздействии тепла и форса пламени, что ухудшает точность измерения бризантного действия.

В некоторых технических требованиях указывается, что при проведении испытаний на образование вмятины детонатор уста­навливался в специальном держателе, но при этом необходимо иметь в виду, что из-за влияния держателя в случае неполной детонации вмятина в блоке вообще может не образоваться. Непол­ной детонацией называется взрыв, сопровождающий срабатыва­ние изделия, в процессе которого высвобождается лишь малое количество энергии. Если для определения вмятины исполь­зуется детонатор в держателе и контрольный блок из алюминия, то при неполной детонации в контрольном блоке выжигается отверстие с размерами, приблизительно соответствующими вмя­тине, которая должна возникать при нормальной детонации. Уста­новлено, что процентную долю изделий, срабатывание которых сопровождается неполной детонацией, можно определить в испы­таниях со стальным блоком и держателями из пеностирола. В этом случае энергия, выделяемая при срабатывании качествен­ного изделия, вызывает образование небольшой, но явной и легко измеряемой вмятины, в то время как при неполной детонации вмятина не образуется совсем. Глубину вмятины можно измерять стандартным рычажным индикатором. Этот параметр используется при статистической обработке для определения твердости мате­риала и его деформации сжатия под действием нагрузки.

Материал блока и методы его термообработки должны быть ого­ворены в технических требованиях, и все блоки, используемые в данном испытании, должны относиться к одной партии по изго­товлению и термообработке.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫХОДНОЙ ЭНЕРГИИ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЗАРЯДОВ И ДРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕПИ

Выходную энергию передаточных зарядов и других элементов огневой цепи можно определить таким же образом, как и выход­ную энергию детонаторов. Процесс инициирования, однако, вызы­вает некоторые затруднения. В качестве инициатора должен использоваться детонатор или воспламенитель с известной высокой надежностью, так чтобы отказы можно было статистически отнести к соответствующему источнику. Задача усложняется, если инициирующее устройство не обладает чрезвычайно высокой надежностью. Тогда испытывается полностью собранная система и определяются результаты для всей сборки. Полученные резуль­таты характеризуют надежность всей системы. Каждая система должна быть исследована для определения наиболее приемлемого метода.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫХОДНОЙ ЭНЕРГИИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Как уже отмечалось, осветительные устройства генерируют энергию излучения. Эта энергия распределяется по всем областям спектра в виде трех основных систем излучения: 1) с линейчатым спектром (возбуждение атомов продуктов сгорания и окружающей среды); 2) с полосатым спектром (возбуждение химических связей в продуктах в процессе химических реакций при горении); 3) на­гретых конденсированных частиц (излучение конденсированных частиц, образующихся в результате реакции или специально введенных в зону нагрева).

Первые две системы характеризуются дискретными частотами излучения, которые можно определить на основании данных по составу и протекающим химическим реакциям. Последняя система имеет распределение энергии по частотам, определяемое по закону Стефана — Больцмана, если известны температура частиц и сте­пень черноты. Па основании вышеизложенного можно сделать вывод, что по своей природе распределение энергии по частотам не является простым, но определяется проектными параметрами устройства.

В большинстве технических требований указывается только необходимый уровень энергии в заданной полосе частот. Поэтому важно, чтобы оборудование и методы испытаний обеспечивали определение полосы частот с помощью режекторных или индика­торных устройств и суммирование всей энергии в заданных пре­делах. Существует несколько методов [31, простейшие из них предполагают использование избирательных фильтров. Выпус­каемые промышленностью фильтры пропускают частоты в задан­ном интервале. Однако эти фильтры имеют ненулевое пропускание за пределами рабочего диапазона, а наклон амплитудной харак­теристики фильтра на границах полосы зависит от типа фильтра. Поэтому применение фильтров приводит к ошибке в результатах измерения излучения, величина которой зависит от типа фильтра и от распределения энергии излучения. Эту ошибку, конечно, можно определить при соответствующем исследовании системы и изделия. Для суммирования энергии по полосе пропускания применяется детектор, который генерирует измеряемый выходной сигнал в виде силы тока, напряжения или сопротивления. Таким

Ф п г. 11.8. Непитательная установка длиной 30 м для определения рабочих характеристик осветительного устройства.

Образом, выбор системы измерения зависит от многих факторов: интервала; спектра, в котором измеряется энергия излучения; требуемой чувствительности; желательной линейности, зависи­мости между частотей излучения и чувствительностью прибора; скорости срабатывания измерительного прибора (т. е. скорости, с которой должно быть измерено изменение выходной энергии осветительного устройства) и, наконец, допустимого усложнения измерительного оборудования. Последнее позволяет найти ком­промисс между реализуемой точностью системы, ее стоимостью и фактическими требованиями. Применяются следующие типы детекторов: болометры, термисторы, полупроводники и фото­электрические приборы.

При проектировании испытательной установки с системой измерения необходимо предусмотреть камеру сгорания, свето­провод данной длины, оптическую систему (если требуется оптическое усиление), затвор для прерывания потока излучения (если не применяются фотоэлектрические приборы), систему фильтров или другие средства выделения частот, детектор и элек­тронную систему для генерирования модельного выходного сиг­нала, а также систему регистрации выходных данных.

Результаты измерений обычно представляются в виде зави­симости распределения энергии по частотам в функции времени.

Следовательно, выходной сигнал должен обеспечивать построение графика зависимости энергии от времени. Для тарировки системы применяются проверенные стандартные лампы или источник, моделирующий абсолютно черное тело [5].*

На основании сказанного выше можно сделать вывод, что слож­ность задачи требует тщательного изучения инженером-испы — тателем всех условий, выдвигаемых автором технических требо­ваний. Если обе стороны не обладают достаточным знанием пред­мета, то необходимо прибегнуть к консультации соответствую­щих специалистов. На фиг. 11.8 показано оборудование системы измерения и регистрации выходной энергии излучения пиротех­нического осветительного устройства в инфракрасной и видимой частях спектра.

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

Результаты любого испытания можно оценить с точки зрения двух основных факторов: характеристик изделия и условий про­ведения испытания. Оценка результатов с точки зрения характе­ристик конструкции изделия, методов его производства и функ­ционирования различных вспомогательных устройств выходит за пределы данной главы. Здесь лишь дается оценка самого испы­тания. Любое испытание или программу испытаний можно оце­нить, получив ответы на следующие вопросы:

1. Дает ли программа испытаний возможность получить тре­буемую информацию?

2. Может ли испытательное оборудование обеспечивать после­довательность проведения испытаний в соответствии с их про­граммой и обеспечршает ли система сбора данных получение доста­точного количества материала для перекрестной проверки испы­тательного оборудования?

3. Обеспечивает ли испытательное оборудование достаточную точность (и возможность контроля) для получения однозначных результатов?

4. Могут ли имеющееся оборудование при нормальном режиме работы и принятые методы обеспечить получение согласованных результатов испытаний?

На первые три вопроса можно ответить до проведения испыта­ний. Первый и второй вопросы требуют тщательного изучения методики и оборудования, и, хотя ответы по своей природе не могут быть количественными, их можно сформулировать доста­точно четко. Чтобы найти ответ на третий вопрос, необходимо воспользоваться теорией ошибок для обработки полученных дан­ных и определения вероятной ошибки. Эта оценка должна выпол­няться для каждой испытательной системы, чтобы все данные были представлены с указанием возможной погрешности. Подробный математический анализ, применяемый при определении этих харак­теристик, приведен в работе [6]. Для ответа на четвертый вопрос требуется изучение результатов испытаний вместе с ошибками, оцененными по п. 3. Для этого исследования необходимо иметь подробную информацию об испытуемом изделии, с тем чтобы любые случайные значения могли быть связаны с возможной при­чиной их возникновения.

Фиг. 11.9. Испытательный стенд для отработки небольших ракетных двига­телей и вспомогательных систем.

Например, исследование такого типа было выполнено при попытке установить уровень напряжения тока, при котором имеет место отказ детонатора с взрывающимся мостиком. При прове­дении испытаний по методу Брустона использовалась стандартная цепь запуска с искровым разрядником для инициирования изде­лий. Было подобрано® напряжение срабатывания и получен настолько малый среднеквадратичный разброс результатов, что возникло сомнение в правильности результатов испытания. Кроме того, у несработавших изделий не разрушились мостики. После соответствующего исследования было обнаружено, что вместо получения информации по среднеквадратичному отклонению напряжения, при котором происходит отказ изделий, в экспери­ментах было измерено пороговое значение срабатывания искро­вого разрядника. Если бы в процессе испытания измерялась сила тока в цепи запуска (что потребовало бы более сложного испыта­тельного оборудования и киносъемки), то ошибка сразу бы стала очевидной. В связи с неправильной постановкой испытаний на все четыре предложенных вопроса был получен неправильный ответ, и испытание (а не изделие) было признано неудовлетворительным. В случае любой неудачи при проверку соответствия проекта техническим требованиям необходимо совместными усилиями конструкторов и испытателей установить истинную причину нарушения с достаточно высокой надежностью. Рассмотрение четырех указанных вопросов может значительно облегчить задачу.

ИСПЫТАНИЯ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Соблюдение техники безопасности в испытательном отделе, где изделие подвергается испытаниям на воздействие опасных условий окружающей среды, имеет первостепенное значение. Необходимо также соблюдать технику безопасности при обра­щении с изделиями, подключении к изделиям цепей запуска. Перед осуществлением программы испытаний должны быть тща­тельно изучены все требования техники безопасности примени­тельно к обращению с изделиями и их испытанию. Это, конечно, давно известно специалистам, работающим в данной области, однако иногда при составлении технических требований прене­брегают опасностью, которой приходится подвергаться обслу­живающему персоналу, или же планируют слишком большие расходы на разработку оборудования с дистанционным управле­нием. Следует обратить особое внимание на методы, используемые при выполнении программы испытаний. Возможны случаи, когда все оборудование удовлетворяет технике безопасности и обеспе­чивает полную безопасность оператора, но методы проведения испытания таковы, что в некоторые моменты оператор подвер­гается опасности. Один такой момент может свести к нулю все остальные предосторожности. Весьма распространенной ошибкой является неправильное обращение с изделием, которое не срабо­тало, но находится в пусковом положении. В связи с вышесказан­ным необходимо предусматривать тщательное планирование и изу­чение всех факторов, которые имеют отношение к проведению испытания. Кроме очевидных методов контроля, таких, как пре­дохранительное закорачивание цепи для гарантии безопасности, предупредительные сигналы и т. д., важную роль играет контроль пребывания персонала в зоне проведения испытаний и за ее пре­делами. Необходимо предусмотреть, чтобы присутствующие при проведении испытаний инженеры, представргсели заказчика и фир­мы-изготовителя не мешали обслуживающему персоналу. Следует предусмотреть следующие меры техники безопасности.

Постоянная система запуска для испытания небольших дето­наторов VI электрозапалов должна иметь автоматическую блоки­ровку. Лучше всего применять две входные дпери, связанные между собой: первая открывается вручную, а вторая начинает закрываться лишь после закрытия первой. Электропроводка системы запуска поднята над землей и автоматически подсоеди­няется к цепи запуска, когда закрыта внутренняя дверь. Системы, для детонации которых используются капсюли ударного дейст­вия или аналогичные устройства, представляющие опасность в условиях затяжного срабатывания, должны быть обеспечены на случай отказа вспомогательными средствами инициирования дето­нации. Для этой цели можно использовать небольшой кумуля­тивный заряд, установленный соответствующим образом. Длинная проводка системы запуска должна располагаться в подземных коммуникациях. Она закорачивается и заземляется около изде­лия перед подсоединением контактов. Точка заземления должна быть изолирована от изделия перед тем, как удаляется закорачи­вающий элемент. Все цепи запуска должны приводиться в дей­ствие двумя кнопочными переключателями при наличии третьего переключателя с замком и ключом, который отключает энерго­питание и закорачивает систему. Ключ должен храниться у лица, производящего монтаж. Все оборудование должно быть постоянно размещено на специально отведенной площади и иметь совершенно одинаковые или совершенно различные системы контроля, поскольку в ином случае возможны ошибки. Строгое соблюдение технических режимов, отвечающих хорошо продуман­ным методикам, наряду с использованием соответствующего обо­рудования является единственно возможным путем сведения к минимуму опасностей, связанных с испытанием вспомогатель­ных систем ракетно-космической техники. Требования техники безопасности подробно описаны в работах [7, 8].

[1] По этому вопросу см. также книгу Мак-Гоннейгля [30].

[2] Дается в сокращенном виде.

[3] В отечественной литературе параметру с* соответствует параметр Р — удельный импульс давления газов в камере сгорания (с* = — Прим.

Перев.

[4] См. также фиг. 4.4.—Прим. перев.

[5] Скорость горения Rb является также функцией давления Рс.— Прим. перев.

[6] См. сноску на стр. 156.

[7] Условия испытаний при одновременном срабатывании двух детонато­ров являются более жесткими, чем при последовательном. Поэтому 10 двой­ных испытаний считаются эквивалентными 20 одиночным п, кроме того, ;>то — дает больший запас надежности.

[8] Здесь и далее при переводе на русский язык терминов были использо­ваны рекомендации Проекта терминологии по теории теплообмена, разра­ботанного АН СССР, 1967.— Прим. перво.

[9] Концентрация L, определенная Сталлом и Плассом, очевидно, являет­ся произведением концентрации в единице объема па длину пути.

[10] Знак «-(-», по-видимому, означает, что характеристика чувствительности превышает указанную (т. с. выше 100 см). — Прим. перев.

СМЕСИ ИЛ ОСНОВЕ ХРОМАТА БАРИЯ, СПЛАВА ЦИРКОНИЯ С НИКЕЛЕМ И ПЕРХЛОРАТА КАЛИЯ

Решение прекратить использование смеси порошков циркония и никеля в качестве горючего в замедлительных составах вызвало интерес к сплавам циркония и никеля в качестве возможного горючего. Эти сплавы хуже воспламеняются, менее опасны в упот­реблении, чем тонкий циркониевый порошок, и позволяют обхо­диться без каталитического никелевого порошка, требующего тщательно контролируемых условий процесса производства. Смеси тонкого порошка циркония (размер частиц 5 мк) с водой при содержании воды до 20% легко воспламеняются и очень быстро сгорают; при содержании 30% воды смесь не воспламе­няется. Смесь, содержащая 25% воды, с трудом воспламеняется и очень медленно сгорает. При проведении аналогичных испыта­ний со сплавами 30% циркония и 70% никеля смесь не воспламе­нялась при содержании воды 20%.

При воспламенении смесей, содержащих хромат бария, сплав циркония с никелем и перхлорат калия, одновременно протекают четыре экзотермические реакции (табл. 9.10).

Изменяя процентное содержание хромата бария, сплава и перхлората калия, можно в широких пределах варьировать скорость горения смеси. Кроме того, путем изменения относитель-

[11] Некоторые смеси на основе хромата бария и аморфного бора приближаются по своим характеристикам к идеальным смесям, поскольку они просты в производстве, легко воспламеняются и после хранения при неблагоприятных условиях окружающей среды обеспечивают высокую степень надежности. Вследствие относительно меньшего влияния влаги, начальной температуры и давления эти смеси предпочтительнее любых рассмотренных выше.