叠氮化钠的结构式(叠氮化钠的结构式图片)

出品:科普中国

作者:红爪雪梨

策划:吴月桐

监制:光明。com科学部

弹药火工品系列专稿(四)——巧用而不用蛮力:工作用火工品。

众所周知，功是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。对于火工品来说，功是指含能材料的化学能以一定的方式被激发并转化为机械能或热能的过程。从广义上讲，大多数含能材料的最终用途都是以机械功的形式出现，比如穿甲弹将化学能转化为射流动能来完成对装甲钢的穿透，火箭发动机将推进剂的化学能转化为火箭高速飞行的动能等。

爆炸装置广泛应用于许多领域，如兵器、航空空、航天等。就部件分类而言，经过多年的发展，已经形成了功能齐全、作用各异的作功爆炸装置的专门分类。在本文中，将简单介绍几种典型的火工品，带领读者一睹这个虽小却精密的造物的奥秘。

1台气体发生器

对于非专业领域的读者来说，日常生活中接触最多的火工品就是气体发生器。气体发生器是安全气囊的核心执行机构，安全气囊之所以能在车辆碰撞后的几毫秒内(1s为1000毫秒)形成巨大的保护空全靠它。典型的气体发生器如图1所示。

图1安全气囊气体发生器示意图

气体发生器的原理和结构比较简单，主要由点火头、气体发生器(叠氮化钠)和外壳组成。点火头直接连接到汽车的中央控制系统。当车辆发生碰撞时，车外的传感器将碰撞电信号传输给中央控制计算机。中央控制计算机分析信号的特征，如果超过安全极限，就向点火头发射点火能量。点火头点燃后，进一步点燃产气剂，迅速产生大量氮气等气体。气体冲破壳膜，迅速充满气囊，使气囊膨胀，推开方向盘、车门等部位的限位板，最终形成一个更大的。

与高压气瓶和普通产气剂相比，气体发生器具有明显的体积小、重量轻、反应快、价格低等特点，特别是在毫米级环境下。到目前为止，气体发生器仍然是首选。

2个烟火式拔销器和推杆

在机械工程的许多场合，经常使用销连接。在某些装置或其运动路径中，通过移动锁销可以达到强制位移、紧固、限位和定位的目的。一般使用电磁铁就可以达到这些效果，但电磁铁的功率和成本较高，在复杂电磁环境和过载环境下表现不佳。火拔和火推的出现，为上述环境提供了一种另类的思路。

拔销器的形状如图2所示。拔销器由密封外壳、烟火、销、密封圈、支腿等组成。药物被足丝激发后，产生的气体充满壳体，并沿着壳体的内导管移动到针的端面，最终将针推向壳体内部。在外部，销缩回，并且对相关机构的限制被解除。

图2典型烟火拔销器的外形图

推杆和拔销器在结构上相似，但功能不同。推杆的作用是快速将销推出，达到限位的目的。在某些机构中，销的动能也可以用来完成局部切削。

拉料器和推料器在体积、重量、环境适应性、成本等方面都有很大的优势。它们广泛应用于特殊场合，如舱口切割、锁定和释放机构、卫星、火箭等。，并以自己小小的身躯为航天事业做出了巨大的贡献。

3工作专用火工品

上世纪七八十年代，日本R&D人员“脑洞大开”，发明了一种基于火功机理的肾结石体外冲击粉碎装置，并成功应用于临床。该装置长约240毫米，放置在患部附近。它能通过其中所含的几微克炸药爆炸产生的瞬间冲击波击碎体内的结石，使患者排出体外。这款产品的问世可谓是“奇思妙想，棱角分明”，但在当时的条件下，确实达到了一定的治疗效果。随着科技的进步，超声体外碎石技术逐渐成熟，这种“爆炸贴片”也逐渐退出历史舞台。

图3碎石机示意图