高炮防雹增雨弹时间起爆引信 |
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| 申请号 | CN201610952063.6 | 申请日 | 2016-10-27 | 公开(公告)号 | CN106338224A | 公开(公告)日 | 2017-01-18 |
| 申请人 | 南京理工大学; | 发明人 | 王雨时; 闻泉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种高炮防雹增雨弹时间起爆引信，包括引信体(1)、 覆盖 于引信体(1)前端的 风 帽(2)及置于引信体(1)腔体内的发火机构机构(5)和传爆管(6)，所述发火机构(3)位于引信体(1)前部，所述实现延时功能的药盘延时机构(4)位于发火机构(3)与球 转子 保险和解除保险机构(5)之间，所述传爆管(6)前端与球转子保险和解除保险机构(5)相连，后端作为引信输出端，用于起爆含碘化 银 药柱的弹丸装药。本发明的高炮防雹增雨弹时间起爆引信，可靠性高、安全性好。(3)、药盘延时机构(4)、球转子保险和解除保险 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高炮防雹增雨弹时间起爆引信，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 高炮防雹增雨弹时间起爆引信技术领域[0001] 本发明属于防雹增雨弹引信技术领域，特别是一种高炮防雹增雨弹时间起爆引信。 背景技术[0002] 小口径高炮防雹增雨弹普遍用于人工防雹增雨作业。其增雨防雹机理是：将防雹增雨弹发射到云层中爆炸，对可能产生冰雹的云层施加影响，使冰雹胚胎不能发展成冰雹或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面而达到防雹的目的；通过使装在弹体内的催化剂被爆轰波播撒在积雨云层中，产生大量的晶核，使“雨云”或“雹云”转化，达到增雨的目的。 [0003] 目前国外开展人工增雨作业的有俄罗斯、美国、以色列、泰国和西欧多国，开展人工防雹作业规模较大的有俄罗斯。目前未见国外有使用高炮射击人工防雹增雨弹方式进行防雹增雨的报道。 [0004] 目前国内的防雹增雨弹安全性问题突出，主要体现在：破片过大，落地之后有可能伤人；弹丸膛炸导致炮毁甚至人亡的事故频发；作为民用产品，目前由退役的小口径高炮发射的防雹增雨弹及其引信所经受的发射环境和使用环境与军用产品基本相同，甚至更为苛刻，但其引信设计不满足军用引信所必须满足的GJB373A-1997《引信安全性设计准则》的相关要求；由于使用量大，限于引信作用可靠性性能水平，引信瞎火造成的哑弹伤亡事故也是年年存在。防雹增雨作业是防灾减灾行为，其经济性非常重要。因此小口径高炮防雹增雨弹引信的技术关键是：提高安全性和降低成本。其中提高安全性包括减小弹体破片、降低引信瞎火率、防止空中瞎火情况下落地再发火、保证瞎火落地后哑弹处置安全以及满足GJB373A-1997《引信安全性设计准则》的相关要求(隔爆安全性、冗余保险、延期解除保险、许用导传爆药、非解除保险状态保证等)。 [0005] 为了解决这些技术关键问题，国内研究人员作了相关的研究。如中国发明专利200620001167.0所述人工降雨弹引信设计，通过2～4个延期药盘串联的方式延长了空炸时间，但这些延期药盘及以其为主构成的传火序列无隔离设计不满足隔爆安全性要求。中国发明专利00201925.6所述人工降雨弹引信设计的起爆管内装黑火药和太安，均不满足GJB373A-1997中许用导传爆药的感度要求，这些设计均有可能在勤务处理和发射过程中不经点火机构点火而提前作用，造成膛炸事故，具有较大的安全性隐患。中国发明专利 200610095035.3虽然设置了火药延期解除保险和离心保险，但其离心保险机构只有一个，而不是通常对称设置的两个。该离心保险机构难以独立履行保险职能，因此不满足冗余保险要求。此外，该引信隔爆机构采用垂直圆盘转子结构而不是公认的三角形转子机构，在火药延期解除保险药柱意外碎裂的情况下在膛内即有可能意外解除保险进而发生膛炸。中国发明专利200820100586.9和201220363259.9所述人工防雹增雨弹围绕引信安全性进行了相关改进，但200820100586.9所设计的滑块隔离机构未设置冗余保险和延期解除保险机构，膛内就有可能解除保险，并且隔爆安全性未必能完全满足相应的国家军用标准要求，安全性隐患仍然未完全解决。而201220363259.9虽然采用了双发火引爆通道以提供作用可靠性，但每条发火引爆通道均无隔爆机构，存在非常大的安全性隐患。 [0006] 总之，现有技术存在的问题是：高炮防雹增雨弹引信可靠性低、安全性差。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种高炮防雹增雨弹时间起爆引信，可靠性高、安全性好。 [0008] 实现本发明目的的技术解决方案为： [0009] 一种高炮防雹增雨弹时间起爆引信，包括引信体、覆盖于引信体前端的风帽及置于引信体腔体内的发火机构、药盘延时机构、球转子保险和解除保险机构和传爆管，所述发火机构位于引信体前部，所述实现延时功能的药盘延时机构位于发火机构与球转子保险和解除保险机构之间，所述传爆管前端与球转子保险和解除保险机构相连，后端作为引信输出端，用于起爆含碘化银药柱的弹丸装药。 [0010] 本发明与现有技术相比，其显著优点为： [0011] 1、可靠性高：相比于现有产品，导、传爆药深入引信较深，且导、传爆管装药量大幅度增加，提高了起爆含碘化银药柱的弹丸装药的可靠性。 [0012] 2、安全性好：相比于现有产品，导、传爆管装药量大幅度增加，能够减小弹体和引信破片质量。惯性体设置于隔离球内能够节省轴向空间；装配情况下隔离球受开口环和惯性体锁定，无法转动而处于错位状态，从而确保了引信的隔爆安全性。当球转子保险和解除保险机构装入引信体后，可以从尾部中心孔采取拨动检查的方式防止装配成解除保险状态，并防止出现隔离球漏装、装配错误以及由于杂质、硬棱和毛刺等将隔离球“压死”的现象。球转子可双向转动，经一定时间的延期均能实现其上的导爆管轴线与弹丸轴线的重合，球转子转正所经历的时间能够保证其在安全距离之外解除保险，即实现延期解除保险。药盘延时机构有两套并联的相互独立的燃烧通道，均能被药盘延时机构上方的两套点火机构引燃，以实现弹头引信延时作用的冗余设计，有效降低瞎火率。两套发火机构组成引信冗余的膛内点火机构以提供点火可靠性、降低瞎火率而提高安全性；通过将击针固定，防止引信未能正常作用与弹丸一同落地时前冲再次发火而引起安全性事故。引信体头部设置有中空通道，此结构既能使防雹降雨弹及其引信落地时跳弹，又能保证瞎火弹药处置(爆炸物处理)时不会再次因针刺而发火从而确保安全。 [0013] 3、成本低：各零件均为回转体便于加工和检验，并降低成本。 附图说明[0015] 图1是本发明高炮防雹增雨弹时间起爆引信的结构示意图。 [0016] 图2是图1沿A-A所剖切的药盘示意图。 [0017] 图3是图1沿C-C所剖切的点火机构传火示意图。 [0018] 图4是图1沿B-B所剖切的开口环示意图。 [0019] 图中，引信体1、风帽2、发火机构3、药盘延时机构4、球转子保险和解除保险机构5、传爆管6， [0020] 针刺火帽31、螺塞32、击针座33、击针34、击针簧35， [0021] 药盘41、火焰雷管42，传火通道411， [0022] 隔离球51、球盖52、球座53、导爆管54，、惯性体55、剪切销56、开口环57、58，[0023] 纵向通孔511、导爆管室512、月牙槽513、514， [0024] 加强帽61、传爆管壳62、传爆药63。 具体实施方式[0025] 如图1所示，本发明高炮防雹增雨弹时间起爆引信，包括引信体1、覆盖于引信体1前端的风帽2及置于引信体1腔体内的发火机构3、药盘延时机构4、球转子保险和解除保险机构5和传爆管6，所述发火机构3位于引信体1前部，所述实现延时功能的药盘延时机构4位于发火机构3与球转子保险和解除保险机构5之间，所述传爆管6前端与球转子保险和解除保险机构5相连，后端作为引信输出端，用于与增雨弹弹体相连，起爆含碘化银药柱的弹丸装药。 [0026] 所述发火机构3均位于击针座33的击针孔内，包括针刺火帽31及置于其前端的螺塞32，针刺火帽31后端设有击针34，在针刺火帽31与击针34之间设有击针簧35，击针34尖端指向针刺火帽31，其后端固定在击针座33内。 [0027] 在针刺火帽31之上采用螺塞固定防止火帽从孔内掉出。通过将击针固定，防止引信未能正常作用与弹丸一同落地时前冲再次发火而引起安全性事故。 [0028] 所述药盘延时机构4包括药盘41和火焰雷管42，所述火焰雷管42置于药盘41后部中轴线上。 [0029] 通过在药盘上刻槽压制延期药而实现延时功能。 [0030] 所述球转子保险和解除保险机构5包括隔离球51、容纳所述隔离球51且后端开口的球盖52、与球盖52后端闭合开口的球座53，隔离球51与球盖52与球座53构成的腔体内壁存在间隙， [0031] 在所述隔离球51内与引信体1重合的轴线上开有纵向通孔511，在隔离球51球心位置纵向通孔511两侧对称设有导爆管室512，每个导爆管室512内各设有一导爆管54，所述纵向通孔511内设有惯性体55，所述惯性体55的后部通过剪切销56与隔离球51固连，所述惯性体55的前部与球盖52固定连接， [0032] 所述隔离球51后端外侧设有两个相互垂直的月牙槽513、514，每个月牙槽513、514外各卡持一开口环57、58。 [0033] 勤务处理中所产生的冲击不会使剪切销被剪切断，将惯性体设置于隔离球内能够节省引信轴向空间；隔离球下侧设置有月牙槽，月牙槽外侧卡持有相互垂直的两个开口环，每个开口环均能防止隔离球在球腔内转动，两次以内的跌落不会张开释放隔离球，剪切销、惯性体和交错配置的开口环组成了隔离机构的冗余保险。装配情况下隔离球受开口环和惯性体锁定，无法转动而处于错位状态，此时即使药盘延时机构内的起爆管意外发火爆炸，由于有惯性体和隔离球的存在，不会引爆传爆管，从而确保了引信的隔爆安全性。当球转子保险和解除保险机构装入引信体后，可以从尾部中心孔采取拨动检查的方式防止装配成解除保险状态，并防止出现隔离球漏装、装配错误以及由于杂质、硬棱和毛刺等将隔离球“压死”的现象。发射后解除约束的球转子隔离球及其内的惯性体、剪切销和导爆管受离心力矩和陀螺力矩共同作用，在球腔内做绕球心的三自由度定点转动，由于装配初始位置的随机性，球转子为双向转动，但经一定时间的延期均能实现导爆管轴线与弹丸轴线的重合，球转子转正所经历的时间能够保证其在炮口安全距离之外解除保险，即实现延期解除保险。 [0035] 传爆药满足GJB373A《引信安全性设计准则》中导、传爆药的感度要求，能保证在勤务处理和发射过程中不会意外发火而引起膛炸。 [0036] 所述发火机构3为二个，对称布置在引信体1轴线两侧。 [0037] 两套独立的发火机构，组成引信冗余，以提高点火可靠性。 [0038] 所述药盘延时机构4的药盘41刻槽压制有两个相互独立的燃烧通道411。 [0039] 药盘延时机构有两套并联的相互独立的燃烧通道，均能被药盘延时机构上方的两套点火机构引燃，以实现弹头引信延时作用的冗余设计，有效降低瞎火率。 [0040] 所述对称布置的二个发火机构3的击针簧35之间以穿过引信体1轴线的径向通道7相连，该径向通道7与风帽2内壁之间设有轴向通道8。 [0041] 引信体头部轴向通道8的设置，能防止落地时跳弹。径向通道7与击针簧35相通，当风帽被破坏后，泥沙从轴向通道8、径向通道7进入发火机构，填充在击针和火帽之间，从而卡死击针和火帽，防止其在瞎火弹药处置爆炸物处理时再次因针刺而发火，保证瞎火落地后哑弹处置安全。 [0042] 本发明高炮防雹增雨弹时间起爆引信的工作过程详述如下。 [0043] 勤务处理期间，发火击针34与针刺火帽31之间的击针簧35保证在弹药或弹丸或引信以1.5m以下高度意外跌落时击针34无法刺入火帽31即无法发火；同时隔离球51受开口环57、58和惯性体55的刚性锁定，无法转正而处于错位隔爆状态，确保引信在勤务处理阶段的安全性。 [0044] 弹丸发射时，在后坐力作用下，后坐保险机构的惯性体55后坐，剪断剪切销56，解除对隔离球51的第一道锁定；同时，发火机构中的击针34后坐，压缩击针簧35，刺入针刺火帽31，使针刺火帽31发火，火焰从针刺火帽31输出端传出，点燃2个功能并列但在结构上分布于药盘41本体上、下两面内的延期药盘，延期药盘开始工作。弹丸在膛内运动接近炮口处，因弹丸高速旋转，在离心力作用下开口环57、58甩开，释放了隔离球51，解除对隔离球51的第二道锁定。弹丸飞出炮口后，隔离球51在离心力矩作用下克服摩擦力矩并在陀螺力矩的参与作用下逐渐转正，爆炸序列对正，引信解除保险，处于待发状态。对应球转子转正经历的时间，弹丸飞过安全距离，引信实现延期解除保险。再经过一段时间后，药盘延期机构4工作结束，药盘输出火焰点燃火焰雷管42，火焰雷管42引爆隔离球51一侧的导爆管54，导爆管54又引爆另一侧的导爆管，继而引爆传爆管，传爆药63引爆弹丸，完成引爆工作。 |
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