爆炸间隙零门试验板 |
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| 申请号 | CN201611198088.8 | 申请日 | 2016-12-22 | 公开(公告)号 | CN106813539A | 公开(公告)日 | 2017-06-09 |
| 申请人 | 中国工程物理研究院化工材料研究所; | 发明人 | 于海江; 吴奎先; 何玲; 黄薇; 黄荣; 罗观; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种爆炸间隙零 门 试验板，它选用2A12 铝 合金 、2A14 铝合金 或聚 碳 酸酯中的一种作为 基板 材料，装药后从试验板中心的起爆药池和分支药线起爆不同尺寸规格的爆炸间隙零门，将多个因素多个 水 平的试验集成在一发爆炸间隙零门试验板上；以及还将无 信号 通道输入和有信号通道输入的间隙零门集成在一起，可同时方便获得间隙被破坏的程度和信号通道输出情况，能够清晰判断爆炸间隙零门作用情况。本发明结构简单，使用方便，大幅度降低了产品制造成本，减轻操作人员的装药劳动强度，并大幅提高爆轰试验效率。基于本发明所设计的爆炸间隙试验板具有较强的实用性，可为爆炸逻辑网络可靠性试验评估提供技术 支撑 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种爆炸间隙零门试验板，其特征在于包括起爆药池(1)，所述起爆药池(1)分别与四个分支网络连接；所述分支网络包括第一沟槽(2)、第二沟槽(3)、第三沟槽(4)、第四沟槽(5)、第五沟槽(6)、第六沟槽(7)和第七沟槽(8)，所述第一沟槽(2)一端与所述起爆药池(1)连接，所述第一沟槽(2)另一端垂直连接于所述第二沟槽(3)中部，所述第二沟槽(3)两端各与一个第三沟槽(4)的一端连接，且所述第二沟槽(3)与所述第三沟槽(4)垂直，所述第三沟槽(4)另一端垂直连接所述第四沟槽(5)，两个所述第四沟槽(5)上分别垂直连接有第五沟槽(6)、第六沟槽(7)和第七沟槽(8)，所述第五沟槽(6)和所述第七沟槽(8)位于所述第四沟槽(5)两端，所述第六沟槽(7)与所述第四沟槽(5)的连接点位于所述第三沟槽(4)和第四沟槽(5)的连接点、所述第五沟槽(6)和第四沟槽(5)的连接点之间，所述第六沟槽(7)和第七沟槽(8)的长度相等，所述第二沟槽(3)一侧设置的第三沟槽(4)、第四沟槽(5)、第五沟槽(6)、第六沟槽(7)和第七沟槽(8)与所述第二沟槽(3)另一侧设置的第三沟槽(4)、第四沟槽(5)、第五沟槽(6)、第六沟槽(7)和第七沟槽(8)以所述第一沟槽(2)轴对称；四个分支网络以所述起爆药池(1)的中心呈中心对称。 |
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| 说明书全文 | 爆炸间隙零门试验板技术领域[0001] 本发明涉及军用含能材料领域，具体涉及一种爆炸间隙零门试验板。 背景技术[0002] 爆炸逻辑网络是一种具有布尔逻辑判断能力和类似电子电路信号处理功能的先进起爆传爆序列，可对不同的多路爆轰输入信号作出逻辑判断，选择是否输出或以何种方式在某预定时刻输出。爆炸逻辑网络均由基础元件爆炸逻辑零门组网而实现，而爆炸间隙零门是爆炸逻辑零门的重要基础元件之一。 [0003] 爆炸逻辑网络技术主要应用在引信的安全控制系统、定向战斗部起爆系统、火箭发动机的多点起爆和多点点火安全控制系统，具有广阔的军事应用前景，对提高和改进国防武器装备的技术具有重要意义。对于爆炸逻辑网络来说，其采用的爆炸间隙零门基础元件的间隙若宽度过小，可能会使信号通道的传爆药在控制通道的冲击作用下起爆，间隙宽度过大，则控制通道的冲击作用减弱，可能无法可靠地切断信号通道。爆炸间隙零门若失效会导致爆炸逻辑网络无法完成其预定功能，因此需要研究其可靠性。 [0004] 影响爆炸间隙零门可靠性的因素较多，概括起来主要包括装药成分、沟槽截面尺寸、间隙尺寸、基板材料、断线尺寸、起爆温度等。而仅仅间隙尺寸的设计就需要进行大量的试验来确定，若综合考虑多种因素则试验量将更大。 [0005] 此外爆炸间隙零门试验过程中，单纯无信号通道输入的爆炸间隙零门虽然能够判断间隙被破坏的程度，但间隙被部分破坏时无法确定信号通道能否输出；单纯有信号通道输入的爆炸间隙零门虽然能够确定信号通道能否输出，但由于信号通道对间隙的破坏而难以判断间隙被破坏的程度。 发明内容[0006] 本发明克服了现有技术的不足，采用多因素多水平试验设计方法是解决多影响因素导致试验量大和效率低的途径之一，为了更快确定不同因素组合条件下高可靠度的间隙窗口，本发明提供一种爆炸间隙零门试验板，其集成多因素多水平的高效爆炸间隙零门，并能同时反映间隙被破坏的程度和信号通道的输出情况，从而用于试验数据分析和可靠性评估。 [0007] 考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案： [0008] 一种爆炸间隙零门试验板，包括起爆药池，所述起爆药池分别与四个分支网络连接；所述分支网络包括第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽、第四沟槽、第五沟槽、第六沟槽和第七沟槽，所述第一沟槽一端与所述起爆药池连接，所述第一沟槽另一端垂直连接于所述第二沟槽中部，所述第二沟槽两端各与一个第三沟槽的一端连接，且所述第二沟槽与所述第三沟槽垂直，所述第三沟槽另一端垂直连接所述第四沟槽，两个所述第四沟槽上分别垂直连接有第五沟槽、第六沟槽和第七沟槽，所述第五沟槽和所述第七沟槽位于所述第四沟槽两端，所述第六沟槽与所述第四沟槽的连接点位于所述第三沟槽和第四沟槽的连接点、所述第五沟槽和第四沟槽的连接点之间，所述第六沟槽和第七沟槽的长度相等，所述第二沟槽一侧设置的第三沟槽、第四沟槽、第五沟槽、第六沟槽和第七沟槽与所述第二沟槽另一侧设置的第三沟槽、第四沟槽、第五沟槽、第六沟槽和第七沟槽以所述第一沟槽轴对称；四个分支网络以所述起爆药池的中心呈中心对称。 [0009] 为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是： [0010] 根据本发明的一个实施方案，一个所述分支网络上的两个所述第五沟槽的末端之间设置第八沟槽、第九沟槽、第十沟槽和第十一沟槽，所述第八沟槽一端与一个第五沟槽垂直连接，所述第十一沟槽一端与另一个第五沟槽垂直连接，所述第八沟槽、第九沟槽、第十沟槽和第十一沟槽位于同一直线上且之间存在间隙。 [0011] 根据本发明的另一个实施方案，所述第四沟槽、第五沟槽、第六沟槽、第七沟槽、第八沟槽、第九沟槽、第十沟槽和第十一沟槽的横截面尺寸在0.6mm宽×0.6深mm至2.0mm宽×2.0mm深之间。 [0012] 根据本发明的另一个实施方案，所述第八沟槽、第九沟槽、第十沟槽和第十一沟槽内侧所在面与所述第六沟槽和第七沟槽所在面的距离为0-4毫米。 [0013] 根据本发明的另一个实施方案，所述第二沟槽和第三沟槽的横截面尺寸在0.6mm宽×0.6mm深至2.0mm宽×2.0mm深之间。 [0014] 根据本发明的另一个实施方案，所述第一沟槽的横截面尺寸在1.5mm宽×1.5mm深至3.0mm宽×3.0mm深之间。 [0016] 根据本发明的另一个实施方案，起爆药池与所述第一沟槽之间进行倒圆处理，倒圆半径在5mm至20mm之间。 [0017] 根据本发明的另一个实施方案，爆炸间隙零门试验板装药固含量在75％-90％之间。 [0018] 本发明还可以是： [0019] 根据本发明的另一个实施方案，第一沟槽大于或等于所述第二沟槽、第三沟槽、第四沟槽、第五沟槽、第六沟槽、第七沟槽、第八沟槽、第九沟槽、第十沟槽和第十一沟槽的横截面尺寸。 [0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果之一是： [0021] 本发明的一种爆炸间隙零门试验板，其通过一发试验板可集成多次爆炸间隙零门试验，不仅提高了试验板装药效率，还能减少爆轰试验次数和雷管用量，大幅度提高了试验效率，节约了试验成本；另外将无信号通道输入和有信号通道输入的爆炸间隙零门集成在一起，可同时方便获得间隙被破坏的程度和信号通道的输出情况，试验后能够清晰判断爆炸间隙零门作用情况。附图说明 [0022] 为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。 [0023] 图1示出了根据本发明一个实施例的爆炸间隙零门试验板的结构。 [0024] 其中，附图中的附图标记所对应的名称为： [0025] 1－起爆药池，2－第一沟槽，3－第二沟槽，4－第三沟槽，5－第四沟槽，6－第五沟槽，7－第六沟槽，8－第七沟槽，9－第八沟槽，10－第九沟槽，11－第十沟槽，12－第十一沟槽。 具体实施方式[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。 [0027] 如图1所示，图1示出了根据本发明一个实施例的爆炸间隙零门试验板的结构，一种爆炸间隙零门试验板，该爆炸间隙零门试验板集成多次试验在一发试验板上，通过试验板中心的起爆药池1和分支药线起爆多个不同沟槽尺寸和间隙的间隙零门，其结构简单、使用方便，为爆炸逻辑网络可靠性试验评估提供技术支撑。本发明还将无信号通道输入和有信号通道输入的间隙零门集成在一起，其中第五沟槽6为信号通道输入，第六沟槽7和第七沟槽8为信号控制通道，第八沟槽9、第九沟槽10、第十沟槽11和第十一沟槽12为信号通道。当无信号通道输入时(无第五沟槽6)，第六沟槽7将间隙破坏，可以判断间隙被破坏的程度和第九沟槽10是否被引爆；当有信号通道时(有第五沟槽6)，间隙先被破坏，第八沟槽9再被第五沟槽6部分引爆或全部引爆。如果无信号通道输入情况下，第九沟槽10未被引爆，有信号通道输入情况下，第八沟槽9传爆至末端，则说明间隙尺寸过大，爆炸间隙零门未成功作用；如果无信号通道输入情况下，第九沟槽10被引爆，则必然有信号通道输入情况下，第八沟槽9也传爆至末端，说明间隙尺寸过小，爆炸间隙零门也未成功作用；如果无信号通道输入情况下，第九沟槽10未被引爆，有信号通道输入情况下，第八沟槽9未传爆至末端，则说明间隙尺寸合适，爆炸间隙零门成功作用。因此结合无信号通道输入和有信号通道输入情况下间隙被破坏的程度和信号通道输出的情况，可以清晰判断爆炸间隙零门作用情况。一般沟槽尺寸越大，沟槽装药量越大，对间隙的破坏威力越大，相应地能够成功作用的间隙尺寸也越大，反之同理。其具体结构如下： [0028] 包括起爆药池1，起爆药池1可位于起爆药池1的中心，所述起爆药池1分别与四个分支网络连接；所述分支网络包括第一沟槽2、第二沟槽3、第三沟槽4、第四沟槽5、第五沟槽6、第六沟槽7和第七沟槽8，所述第一沟槽2一端与所述起爆药池1连接，所述第一沟槽2另一端垂直连接于所述第二沟槽3中部，所述第二沟槽3两端各与一个第三沟槽4的一端连接，且所述第二沟槽3与所述第三沟槽4垂直，所述第三沟槽4另一端垂直连接所述第四沟槽5，两个所述第四沟槽5上分别垂直连接有第五沟槽6、第六沟槽7和第七沟槽8，所述第五沟槽6和所述第七沟槽8位于所述第四沟槽5两端，所述第六沟槽7与所述第四沟槽5的连接点位于所述第三沟槽4和第四沟槽5的连接点、所述第五沟槽6和第四沟槽5的连接点之间，所述第六沟槽7和第七沟槽8的长度相等，所述第二沟槽3一侧设置的第三沟槽4、第四沟槽5、第五沟槽6、第六沟槽7和第七沟槽8与所述第二沟槽3另一侧设置的第三沟槽4、第四沟槽5、第五沟槽6、第六沟槽7和第七沟槽8以所述第一沟槽2轴对称；四个分支网络以所述起爆药池1的中心呈中心对称。 [0029] 以上爆炸间隙零门试验板材料可选用2A12铝合金、2A14铝合金或聚碳酸酯中的一种。 [0030] 分支网络上的两个所述第五沟槽6的末端之间设置第八沟槽9、第九沟槽10、第十沟槽11和第十一沟槽12，所述第八沟槽9一端与一个第五沟槽6垂直连接，所述第十一沟槽12一端与另一个第五沟槽6垂直连接，所述第八沟槽9、第九沟槽10、第十沟槽11和第十一沟槽12位于同一直线上且之间存在间隙。所述第四沟槽5、第五沟槽6、第六沟槽7、第七沟槽8、第八沟槽9、第九沟槽10、第十沟槽11和第十一沟槽12的横截面尺寸相等，以图1截面C-C所示，其横截面尺寸在0.6mm宽×0.6mm深至2.0mm宽×2.0mm深之间。 [0031] 第二沟槽3和第三沟槽4的横截面尺寸相等，参见附图所示截面B-B，具体可在0.6mm宽×0.6深mm至2.0mm宽×2.0mm深之间。 [0032] 第四沟槽5、第五沟槽6、第六沟槽7和第七沟槽8的横截面尺寸相等，参见附图所示截面C-C，可在1.5mm宽×1.5mm深至3.0mm宽×3.0mm深之间。 [0033] 第八沟槽9、第九沟槽10、第十沟槽11和第十一沟槽12的内侧与所述第六沟槽7、第七沟槽8所在面的垂直距离为0-4毫米,参见图1所示距离A’、B’、C’、D’。 [0034] 再如图1所示，爆炸间隙零门试验板中心的起爆药池1和第一沟槽2连接处进行倒圆处理，倒圆半径在5mm至20mm之间，且A-A截面尺寸在1.5mm宽×1.5mm深至3.0mm宽×3.0mm深之间，一般A-A截面尺寸不小于其它截面尺寸，以保证可靠起爆和传爆。 [0035] 以上爆炸间隙零门试验板的装药配方中的主炸药含量可在75％～90％之间。一般装药配方中的主炸药含量越高，沟槽装药威力越大，对间隙的破坏越大，相应地能够成功作用的间隙尺寸也越大，反之同理。 [0036] 根据以上结构，下面以具体的示例做进一步说明： [0037] 实施例1：在图1中，88％主炸药含量的传爆药装到2A12材质的爆炸间隙试验板的沟槽和药池中，ΦE设计为直径8mm，深4mm；RF设计为半径5mm；A-A截面设计为2.0mm宽×2.0mm深，B-B截面设计为1.5mm宽×1.5mm深，C-C截面设计为1.5mm宽×1.5mm深，间隙A’设计为1mm，间隙B’为1.25mm，间隙C’为1.5mm，间隙D’为1.75mm。结果无信号通道输入情况下，间隙A、间隙B、间隙C和间隙D均被破坏，第九沟槽10未被引爆，同时有信号通道输入情况下，第八沟槽9未传爆至末端，说明间隙尺寸合适，爆炸间隙零门成功作用。实施例2：在图1中， 88％主炸药含量的传爆药装到2A12材质的爆炸间隙试验板的沟槽和药池中，ΦE设计为直径8mm，深4mm；RF设计为半径5mm；A-A截面设计为2.0mm宽×2.0mm深，B-B截面设计为1.5mm宽×1.5mm深，C-C截面设计为1.5mm宽×1.5mm深，间隙A’设计为2mm，间隙B’为2.25mm，间隙C’为2.5mm，间隙D’为3mm。结果无信号通道输入情况下，间隙A、间隙B、间隙C和间隙D均未被破坏，第九沟槽10未被引爆，同时有信号通道输入情况下，第八沟槽9传爆至末端，说明间隙尺寸过大，爆炸间隙零门未成功作用。 [0038] 实施例3：在图1中，84％主炸药含量的传爆药装到2A12材质的爆炸间隙试验板的沟槽和药池中，ΦE设计为直径8mm，深4mm；RF设计为半径5mm；A-A截面设计为2.0mm宽×2.0mm深，B-B截面设计为1.5mm宽×1.5mm深，C-C截面设计为1.0mm宽×1.0mm深，间隙A’设计为0.05mm，间隙B’为0.1mm，间隙C’为0.15mm，间隙D’为0.2mm。结果无信号通道输入情况下，间隙A、间隙B、间隙C和间隙D均被破坏，第九沟槽10未被引爆，同时有信号通道输入情况下，第八沟槽9未传爆至末端，说明间隙尺寸合适，爆炸间隙零门成功作用。 [0039] 实施例4：在图1中，84％主炸药含量的传爆药装到2A12材质的爆炸间隙试验板的沟槽和药池中，ΦE设计为直径8mm，深4mm；RF设计为半径5mm；A-A截面设计为2.0mm宽×2.0mm深，B-B截面设计为1.5mm宽×1.5mm深，C-C截面设计为1.0mm宽×1.0mm深，间隙A’设计为0.25mm，间隙B’为0.3mm，间隙C’为0.35mm，间隙D’为0.4mm。结果无信号通道输入情况下，间隙A、间隙B、间隙C和间隙D均被破坏，第九沟槽10未被引爆，同时有信号通道输入情况下，第八沟槽9未传爆至末端，说明间隙尺寸合适，爆炸间隙零门成功作用。 [0040] 以上ΦE表示起爆药池1和第一沟槽2连接处进行倒圆后，两个相对圆弧中心的距离，RF表示另外两个相对圆弧的半径。 [0041] 综上所述，1)本发明的爆炸间隙零门试验板从中心起爆，通过四条中心对称的药线二次分支并最终得到十六个不同尺寸规格的爆炸间隙零门，实现同时多次重复性考察装药成分、沟槽尺寸和间隙尺寸等的影响；2)本发明的集成多因素多水平的爆炸间隙零门试验板每个末端两个分支分别为无信号通道输入和有信号通道输入的间隙零门，可以同时分别用于考察间隙被破坏的程度和信号通道输出情况。 [0043] 在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。 |
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