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火工品ファスナー（文脈によっては爆発ボルト、パイロとも呼ばれる）は、遠隔起爆可能な火工品を組み込んだファスナー（通常はナットまたはボルト）である。ボルトに埋め込まれた1つ以上の爆薬は通常、電流によって活性化され、爆薬によってボルトは2つ以上の破片に分解される。ボルトには通常、切断が必要な箇所の円周上に切り込みが入れられる。 [ 1 ]このようなボルトは、機械式ラッチよりも軽量で信頼性が高いため、宇宙用途でロケットの各段の分離を確実にするためによく使用される。
航空宇宙産業など、安全性、精度、信頼性が求められる用途では、[ 2 ]花火留め具は爆発式ブリッジワイヤ雷管を用いて起爆される。この雷管は後にスラッパー雷管に取って代わられた。このような用途では、従来の雷管は一般的に避けられる。
最近の発展型では、パルスレーザーダイオードを使用して光ファイバーケーブルを通して起爆装置を爆発させ、[ 3 ]その後主爆薬を点火する。
ガス発生器は花火用ファスナーに似ています。ターボポンプ、特にエアバッグなどの気球の膨張、パラシュートの射出など、大量のガスを発生させるために使用されます。
使用された構成
所望の燃焼速度、必要なエネルギー量、そして生成されるガス量に応じて、様々な火工品組成物を使用できます。RDXなどの一部の物質は真空中で昇華するため、航空宇宙用途での有用性が制限されます。[ 4 ]二液推進剤や閃光火薬の特性を持つ組成物がよく使用されます。
NASAが使用する標準的な花火用混合物
- マンガン/クロム酸バリウム/クロム酸鉛：時間遅延混合物。シーケンスに使用される。ガスなしで燃焼する。[ 5 ]
- RDX /ニトロセルロース：ガス発生器、深宇宙ミッションには不向き、燃焼速度は圧力に依存する。[ 5 ]
- ホウ素/硝酸カリウム：ガス発生器やロケットモーターの点火装置、熱的に安定、真空中でも安定、燃焼速度は圧力に依存しない。[ 5 ]
- 過塩素酸ジルコニウム/カリウム：NASA標準起爆装置（NSI）に使用されている。[ 6 ]圧力上昇が速く、ガスは少ないが高温粒子を放出する。熱安定性、真空安定性があり、長期保存が可能。静電気の影響を受けやすい。地上試験中に回路損傷を引き起こすことが知られている。[ 5 ]
- アジ化鉛：主爆薬として使用される。[ 7 ]：38 衝撃、摩擦、静電気に対して敏感。鈍感化剤としてデキストリンを使用しない限り、熱および真空に対して安定。長期保存が可能。[ 5 ]
- ヘキサニトロスチルベン：起爆装置、線状爆薬、バルク爆薬に使用される。爆発以外の刺激には反応しない。熱的に安定。真空中でも安定。[ 5 ] RDXが利用できないアポロ月着陸船などの深宇宙用途で使用される[ 7 ]：23 毎秒22,000フィート（6,700 m/s）で爆発する。[ 5 ]
参照
- 爆薬ボルトの代替品である壊れやすいナット
参考文献
- ^米陸軍資材司令部パンフレット706-179 - 「爆発列車」(PDF) . 米陸軍. 1965年3月9日. p. 108. 2022年8月19日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。
- ^ 「AIAA 96-2874 高電圧起爆装置の開発および認定試験」。
- ^ 「レーザーモーターイグナイター」 2018年10月13日. 2022年9月12日閲覧。
- ^ Ewing, Robert G.; Waltman, Melanie J.; Atkinson, David A.; Grate, Jay W.; Hotchkiss, Peter J. (2013年1月1日). 「爆発物の蒸気圧」 . Trends in Analytical Chemistry . 42 : 35–48 . doi : 10.1016/j.trac.2012.09.010 .
- ^ a b c d e f g Bement, Laurence J.; Schimmel, Morry L. (1995年6月1日). A Manual for Pyrotechnic Design, Development and Qualification . Hampton, Virginia: NASA, Langley Research Center. pp. 14– 16. 2011年5月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Hohmann, Carl; Tipton, Bill Jr.; Dutton, Maureen (2000年10月1日). NASA標準イニシエーター用推進剤(PDF) . ヒューストン: NASA, Johnson Space Center. p. 1. 2022年4月11日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。
- ^ a b Falbo, Mario J.; Robinson, Robert L. (1973年3月1日). NASA技術ノートD-7141 - アポロ体験報告書：宇宙船の火工品システム(PDF) . NASA, Lyndon B. Johnson Space Center, Houston. 2020年12月12日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。