高壓水射流拆除固體火箭發(fā)動機的適用性

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

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時間完全清除推進劑。可見高壓水射流技術(shù)克服了以上缺點，可以對不同種類、不同尺寸的彈藥進行大規(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距離對特定的爆炸裝置和危險裝置進行拆除、切割或銷毀。

需要注意的是，在高壓水射流清理固體推進劑的過程中，有兩個至關(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)的危險性。