基本介紹
簡介,分類,部件介紹,傳爆序列,火帽,底火,雷管,點火管,延期件,傳爆藥柱,索類火工品,啟動器,功能特徵,功能,特徵,設計原則,設計要求,研製程式,注意事項,研製單位,相關雜誌,雜誌簡介,主要欄目,獲獎情況,期刊信息,相關文獻,
簡介
火工品，又稱火具，是裝有火藥或炸藥，受外界刺激後產生燃燒或爆炸，以引燃火藥、引爆炸藥或做機械功的一次性使用的元器件和裝置的總稱。包括火帽、底火、點火管、延期件、雷管、傳爆管、導火索、導爆索以及爆炸開關、爆炸螺栓、啟動器、切割索等。常用於引燃火藥，引爆炸藥，還可作為小型驅動裝置，用以快速打開活門、解除保險及火箭級間分離等。它是起爆與點火的最敏感的始發能源，其功能首發性和作用敏感性決定了其在武器的系統中的地位和作用，作為武器系統中的最敏感部分，其安全性、可靠性直接影響武器系統的安全性和可靠性。在戰略飛彈、核武器及航空航天系統等軍事工程中廣泛套用。作為小型化的敏感爆炸能源，火工品既是武器和爆炸系統完成預定功能的“源”，同時往往又是這些系統可能發生意外爆炸、造成人身傷亡的“根”。
分類
根據GJB 347A-2005《火工品分類和命名原則》標準，火工品分為16類：火帽、點火頭、點火管、底火、點火具（器）、點火裝置、電爆管、傳火具（含傳火管、傳火藥柱、傳火藥盒）、延期件、索類、雷管、傳爆管（含傳爆藥柱、導爆藥柱）、曳光管（含曳光藥柱）、作動器（含推銷器、拔銷器、爆炸開關、爆炸閥門、切割索等）、拋放彈、爆炸螺栓（含爆炸螺帽）。
火工品(圖2)
火工品(圖2)部件介紹
傳爆序列
傳爆序列：火工品中的炸藥或火藥，可由多種形式的能量如機械能（針刺、撞擊、摩擦等）、熱能（火焰）和電能等引發。為了保證使用安全並能適時可靠地引燃或引爆彈藥，在彈藥中往往以多種火工品組成一定的序列，稱為傳爆序列或傳火序列。例如在引信和藥筒中的火工品一般按感度遞減、威力遞增的原則排列，最後以較大的能量輸出，適時可靠地引發彈丸主裝藥或藥筒發射藥。在引信的傳爆序列中，火工品組件的種類和數量取決於對引信的戰術技術要求。例如，彈丸的主裝藥量較大時，可在傳爆藥柱與主裝藥之間安置一個藥量稍大的輔助傳爆藥柱；火帽與雷管之間距離較遠時，可在其間安置接力藥柱。電引信傳爆序列的首發組件需用電雷管或電點火管等。
火工品(圖3)
火工品(圖3)火帽
火帽：能產生火焰用於引燃或引爆的敏感元件，通常由金屬殼內裝擊發藥組成。它由機械能（撞擊、針刺或摩擦）引發後，噴出火焰，可引燃延期藥、點火藥、發射藥或火焰雷管等。典型的火帽見圖1。撞擊火帽用於底火，由槍或炮的圓頭擊針撞擊發火，點燃發射藥；針刺火帽用於引信，由擊針刺入而發火，然後點燃後續火工品；摩擦火帽用於拉發手榴彈，由火帽中的摩擦子摩擦發火，引燃延期藥，再引爆火焰雷管。火帽中的擊發藥主要由可燃劑、氧化劑和起爆藥混合而成，也可附加其他成分以改進其性能。藥劑的成分、配比、粒度和裝藥密度，都影響火帽的感度和引燃能力。最早的火帽制於1807年，是一種以氯酸鉀、碳和硫的混合物為擊發藥的撞擊火帽。第一次世界大戰時，使用的擊發藥為硫化銻、氯酸鉀和雷汞的混合物，由於它對槍膛有腐蝕作用，故稱為腐蝕性擊發藥。第二次世界大戰後出現了無腐蝕性擊發藥，其主要成分是硫化銻、四氮烯、三硝基間苯二酚鉛和硝酸鋇。針刺火帽的針刺藥主要成分與擊發藥相類似，但針刺感度較高。
火工品(圖4)
火工品(圖4)底火
底火：用於藥筒中引燃發射藥的複合裝置，由發火裝置（火帽或電發火件）、傳火藥和其他零件組成。可由撞擊能或電能引發。底火應能夠防止發射藥燃燒產物氣體的泄漏。其典型結構見圖2。為了加強點火能力，有時在底火上裝有多孔的長傳火管，插入發射藥中間。管中裝傳火藥，火焰從管壁孔噴出，點燃發射藥。用電引發的底火可以提高火炮的射速，並能使火炮齊射。
火工品(圖5)
火工品(圖5)雷管
雷管：引爆炸藥的火工品。引信雷管按引發方式不同可分為火焰雷管、針刺雷管和電雷管，其典型結構見圖3。雷管的威力主要取決於底層猛炸藥的種類、藥量和裝藥密度，常用的猛炸藥為黑索今、太安。雷管的感度取決於最上層的敏感藥劑。雷管的中間層裝起爆藥，常用的是氮化鉛，它能保證底層裝藥的起爆。工程火雷管和工程電雷管用於工程爆破。電雷管由火雷管加電發火件組成。一般電發火件的結構是：在穿過絕緣塞的兩根導線端部焊上塗有發火藥的細電阻絲（稱橋絲），橋絲電阻通常為1～2歐姆，發火電流約為1安培，安全電流約為0.05安培。如果在電發火件和火雷管之間加裝延期管，則組成延期雷管。
1865年瑞典 化學家 A.B.諾貝爾首先發明了雷汞雷管，用來引爆硝化甘油。1907年維列爾在德國取得用氮化鉛代替雷汞裝填雷管的專利。最早的電雷管出現於19世紀80年代。電雷管的套用給多發同時起爆和遠距離起爆提供了可能性。因為電火工品易受外界電能的影響，所以某些電火工品必須具有防靜電、防射頻、防雜散電流和防高壓感應電流的能力。因此，除在電路上採取禁止措施外，研製了能防靜電、防射頻的電雷管。為適應其他各種技術要求，還研製了無起爆藥雷管、耐高溫雷管等特種雷管。
點火管
點火管：一種用於引燃拋射藥和火箭固體推進劑的火工品。由電引發的點火管，管中裝點火劑，其結構和電雷管中的發火件類似；用機械能（如利用擊針作用）引發的點火管，其作用和底火類似。
延期件
延期件：利用藥劑的燃燒速度控制點火時間的火工品，如時間藥盤、延期藥柱和保險藥柱等。通常以黑火藥或金屬可燃劑與氧化劑的混合物作為裝藥。某些有機化合物如苦味酸鉀等也可作為單質延期藥。
傳爆藥柱
傳爆藥柱：用於傳遞和擴大爆轟能量的火工品。常用於擴大雷管的能量，引爆較鈍感的主裝藥。傳爆藥柱一般由較敏感的猛炸藥壓制而成，過去常用特屈兒，現在多用太安、黑索今，有時也用奧克托今。在主裝藥量過大，不易被一個傳爆藥柱完全起爆時，可加輔助傳爆藥柱。
索類火工品
索類火工品：包括導火索、導爆索和切割索。導火索用於傳遞燃燒火焰，達到延期點火的目的。它以黑火藥為芯，外纏數層棉、麻和紙。防水導火索外皮有耐水塗料，或採用塑膠外皮。一般的導火索外徑約6毫米，每米燃燒時間為100～140秒。黑火藥芯的導火索是英國人W.比克福德於1831年發明的，故又稱比克福德導火索。導爆索用於傳遞爆轟，其外形和結構都與導火索相似，但外皮的顏色不同。導爆索也有以金屬（如鉛）做外皮的。藥芯常用黑索今、太安等猛炸藥，以7000米/秒或更高的速度傳爆。鉛皮的導爆索做成 V形斷面，爆轟時能形成線形金屬流，可用於切割金屬板，稱為切割索。1908年在法國出現了導爆索的專利，開始是用鉛管，內裝梯恩梯。20 世紀70年代瑞典有人發明了一種非電導爆管（NONEL管），用高強度的塑膠管子，內壁塗含鋁粉的太安或奧克托今，裝藥量約16毫克/米，爆速為2000米/秒左右。這種導爆管可以大大提高爆破網路對靜電、射頻、暗電流的安全性。
啟動器
啟動器：一種以爆炸（爆燃）產生的氣體為動力的傳動裝置。這種裝置的結構類型較多。用於完成遠距離操縱的一次性小動作，如閉合開關等。小型啟動器常用的裝藥為三硝基間苯二酚鉛等。
功能特徵
功能
1．用於武器系統的傳火、點火、延期及控制系統，保證武器的發射、運載等系統安全可靠地運行。
2．用於武器系統的起爆、傳爆及其控制系統，以控制戰鬥部的作用，實現對敵目標的毀傷。
3．用於武器系統的推、拉、切、割、分離拋撒和姿態控制等做功序列及其控制系統，使武器系統實現自身調整或狀態轉換與安全裝置。
特徵
1．功能首發性。武器系統的爆轟、燃燒為例，爆轟的產生是依靠雷管爆炸作為始發能源，而燃燒的產生則依靠點火器的點火為始發能源。
2．作用敏感性。火工藥劑是武器系統所用藥劑感度最高者，如在爆炸序列中以感度從高到底排序是起爆藥、傳爆藥、主裝藥，而在點傳火序列中感度從高到低依次為點火藥、延期藥、發射藥或推進劑。
3．使用廣泛性。按照用途分，火工品有航空航天系統用火工品、常規武器彈藥系統用火工品、特種用途火工品等。
設計原則
火工品設計和其他工程設計一樣，貫徹先進可行與經濟合理的通用設計原則。具體來說，火工品設計原則概括如下。
1．安全性原則。火工品是武器系統中的最敏感部分，其意外作用將可能引起整個武器彈藥的作用而帶來重大損失，設計時必須滿足各類火工品的安全性要求。安全涉及使用、運輸、儲存和生產多方面，在這些情況下，火工品都不應該發生意外的點火、爆炸等事故。
2．可靠性原則。火工品是武器系統中的激發系統，若其作用失效將造成整個武器彈藥的失效，所以作用可靠性均要求較高。航天系統使用火工品時，往往通過冗餘技術來提高系統的作用可靠性。單個火工品的可靠性是通過產品的輸入感度和輸出威力來考核，但可靠性不僅只單個火工品元件的高可靠性，更為重要的是組成傳報序列後火工品之間的匹配和界面能量傳遞的高可靠性。另外，可靠性設計要考慮人因工程，從設計上有效降低人員生產和裝配過程中出現差錯的機率。
3．經濟性原則。火工品的經濟性要從設計製造的經濟性和產生的軍事效果來衡量。首先，由於大多數火工品的定貨屬於小批量定貨，設計成本成為影響產品經濟性的重要部分，所以設計時應貫徹多採用成熟技術與少數技術相結合的低成本原則。其次可採用來源廣泛的國產原材料降低製造成本。最後，其經濟性要與產生的軍事效果相結合。例如，飛彈用雷管的價格遠高於炮彈用雷管價格，這既是軍事效果的體現，也是承擔風險責任的要求。
設計要求
1．合適的感度。火工品對外界輸入能量回響的敏感程度稱為火工品的感度。要求合適的感度是為了保證使用安全和可靠，如果火工品感度過高，就難以保證火工品在製造、運輸、儲存及勤務處理過程中的安全，而感度過低，則難以保證在武器彈藥中的可靠作用。
2．適當的威力。火工品輸出能量的大小稱為火工品的威力。火工品的威力是根據使用要求提出的，威力過大過小都不利於使用。威力過大會對使用系統造成安全性下降，威力過小則會降低使用系統的作用可靠性。
3．環境適應性。火工品的環境適應性包括短期耐環境能力和長期耐環境能力兩類。短期環境主要包括使用過程中的自然環境、電磁環境、機械環境等。火工品的短期耐環境能力主要與火工品的設計有關。長期環境主要指長期儲存過程中的自然環境。火工品的長期耐環境能力主要與藥劑安定性、與其他接觸物的相容性及生產中溫度濕度的控制等有關。
4．尺寸小型化。火工品是功能相對獨立的元器件，但又是武器系統的配套件，其尺寸小型化將會給使用系統留出更大的設計空間，也是武器系統大量使用火工品這一特殊能源的最大優勢所在。所以火工品結構的尺寸設計應始終貫徹小型化原則。
研製程式
作為武器系統的一個組成部分，火工品的研製程式一般應按照常規武器裝備研製程式的5個階段，即論證階段、方案階段、工程研製階段、設計定型階段和生產定型階段進行研製。由於火工品屬武器系統的配套件，所以其研製一般不經過論證階段。
1．方案論證階段。根據總體或論證部門提出的初步技術指標，依據結構和功能要求，設計數種方案，並進行方案論證和功能摸底試驗。為確定產品結構的可靠性，方案論證階段應對藥劑及其接觸材料進行相容性試驗。方案評審時，不僅要對承研方的設計方案進行評審，同時應結合國內火工品實際水平及專業特點，對總體所提得技術要求進行評審，使之完善。
2．工程研製階段。工程研製階段一般分為初樣機、正樣機設計兩個階段。首先，根據方案論證與功能摸底試驗確定設計方案，制定試驗大綱與試驗計畫，製造產品初樣機，進行功能試驗和系統適配試驗；其次，根據初樣機試驗結果，按總體或論證部門確定的技術指標，進行正樣機工藝通關試驗和設計可靠性增長試驗，對正樣機產品進一步進行系統飛行試驗。有時初樣機、正樣機設計階段合併執行為一個工程研製階段。
3．設計定型階段和生產定型階段。產品設計定型是對產品性能進行全面考核的主要階段，軍方依據技術指標及相關火工品標準，制定設計定型大綱，組織完成設計定型試驗，以確認其達到全部技術指標要求和系統使用要求。產品生產定型是產品批量生產條件進行全面考核的主要階段，以確其符合認其符合批量生產標準。
注意事項
1．禁止非企業職工擔任安全員、庫管員、看守員，且必須經過培訓考核，持證上崗。
2．禁止火工品的領用、爆破作業、退庫單獨由非企業人員承擔，必須有企業職工（領工員或安全員）全程陪同、監管。
3．禁止炸藥、雷管同車運輸，嚴禁人、貨混裝混運。
4．禁止電雷管領用、運輸、退庫隨身攜帶，需配置專用防爆保險箱（櫃）。
5．禁止在施工工點臨時存放火工品，沒有使用完的火工品，必須當班當即退回倉庫保管。
6．禁止在雷雨天氣裝卸和搬運火工品。
7．禁止領用火工品超範圍使用。
研製單位
國內從事火工品相關研究的高等院校主要有北京理工大學、中國工程物理研究院、南京理工大學、中北大學及安徽理工大學（民用），科研單位主要有中國兵器工業集團第213研究所、中國航天科技集團508所、中國航天科技集團航天火工技術研究所，另外還有很多生產單位，如西安慶華集團等。
相關雜誌
雜誌簡介
《火工品》雜誌是國內唯一的火工與煙火（煙花）專業的綜合性技術刊物，是武器工業類核心期刊。主要刊登國內外軍民用火工品與煙火的新技術、新產品、藥劑配方、加工工藝、分析測試方法、國內外煙花及國內外科技生產發展水平及動態。
主要欄目
主題報告
文獻綜述
安全性、可靠性分析
測試技術
民用爆破
國內外煙花
新產品、新技術
國內外發展動態
獲獎情況
陝西省優秀科技期刊一等獎（00）
美國《化學文摘摘錄》源刊
中國學術期刊綜合評價資料庫來源期刊
期刊信息
主管單位：中國兵器工業集團公司
主辦單位：中國兵器工業第213研究所 套用物理化學國家級重點實驗室
主編：劉天新
ISSN：1003-1480
CN：61-1179/TJ
地址：西安市99號信箱
郵政編碼：710061
出版周期：雙月
出 版 地：陝西省西安市
語言種類：中文
現用刊名：火工品
曾用刊名：火工品(火工品與煙火)
創刊時間：1979年
該刊被以下資料庫收錄：
CA 化學文摘(美)(2011)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文資料庫(CSCD—2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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