Analysis on Shock Attenuation of STS Bulkhead Initiator

STS 격벽착화기의 충격파 감쇠 특성 해석

Two-dimensional hydrodynamic analysis was performed to analyze the attenuating characteristics of shock waves generated by the detonation of the bulkhead initiator. Through the interlocking analysis between HNS and HMX stacking initiator and STS bulkhead, we have precisely simulated detonation growth and pressure wave attenuation phenomena. The free surface velocity at the surface of the bulkhead was measured for quantitative comparison with the test data by VISAR. As a result, it was confirmed that the pressure attenuating pattern of the shock wave exponentially decreased according to the bulkhead thickness. The observed inflection point at the particle velocity measured over time is due to the subsequent propagation of the shock wave due to the rapid spallation of the interface between the detonator and the bulkhead.

격벽착화기의 기폭으로 인하여 발생하는 충격파가 격벽을 통과할 때의 감쇠 특성을 해석하기 위하여 2차원 하이드로다이나믹 해석을 수행하였다. HNS와 HMX가 적층되어 있는 기폭제와 STS 격벽간의 연동해석을 통해 폭압 생성 및 압력파 감쇠 현상을 정밀하게 모사하였다. VISAR로 측정한 시험 데이터와의 정량적인 비교를 위하여 격벽 끝단에서의 자유표면 속도를 계측하였다. 해석결과, 격벽 두께에 따른 충격파의 압력 감쇠 패턴이 지수적으로 감소하는 것을 확인하였으며, 시간에 따라 측정된 입자속도에서 관찰된 변곡 패턴은 기폭부와 격벽 사이의 충전면의 급격한 파쇄(spallation)에 의한 충격파의 잇따른 전파에 의한 것임을 규명하였다.