一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202210958409.9 | 申请日 | 2022-08-09 |
| 公开(公告)号 | CN117367223A | 公开(公告)日 | 2024-01-09 |
| 申请人 | 北京理工大学; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 束庆海; 马帅; 吕席卷; 王东旭; 邹浩明; 徐彬; 李超; 张孟杨; 马仙龙; | 第一发明人 | 束庆海 |
| 权利人 | 北京理工大学 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 北京理工大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：北京市 | 城市 | 当前专利权人所在城市：北京市海淀区 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：北京市海淀区中关村南大街5号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：100081 |
| 主IPC国际分类 | F42B33/00 | 所有IPC国际分类 | F42B33/00 ; C06B27/00 ; F42B33/02 ; F42B12/72 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 5 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京腾远知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 杨华; |
| 摘要 | 本 发明 通过各物质的合理配比，将常规的 金属粉末 铝 粉、钨粉和镁粉、聚四氟乙烯粉制备出含能微弹丸A。确定了新型发射药的配方和制备工艺，通过混粉、溶胶、定型、干燥等工艺制备出新型发射药B。将含能微弹丸A与装入新型发射药的壳体C做匹配性装填及密封处理，得到新型发射药驱动的含能微弹丸战斗部D。本发明提出的一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，该设计中含能微弹丸具有高活性、高韧性、高安全性的特点，作为一种新型毁伤元，与同等 质量 的单一惰性或活性破片相比，毁伤效果极大增强。新型发射药区别于传统的发射药具有高能、钝感等优势，最终形成微弹丸具有 动能 侵彻、化学爆炸、高温燃烧等耦合毁伤效应。 | ||
| 权利要求 | 1.一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，具体步骤如下： |
||
| 说明书全文 | 一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计技术领域[0001] 本发明涉及一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，属于含能材料、活性破片材料领域。 背景技术[0002] 面对城市作战环境的复杂性、不确定性、目标多样性等显著特点，“毁得准、毁得狠、毁得巧”的现实需求日益紧迫。城市作战中典型的目标有飞机、机动车辆等。飞机目标多为直升机等低空低速飞行器，直升机的飞行高度一般在1000～2000米，巡航速度在200～240千米/时，车辆为常见的轮式车辆，常用于指挥作战、运输兵力和作战物资。城市作战中对于这种常见的军事和民事目标，重型空中火力和远距离火力难以发挥精准打击的优势，密集的建筑致使视界和射界受限，不利于实时准确的态势侦察和持续稳定的火力施射。街巷狭窄，大型装甲车辆机动不便，且易遭反坦克武器的打击，风险较大。军事目标和非军事目标紧密相连，摧毁军事目标时极易造成对非军事目标的附带毁伤。可见，传统毁伤手段在毁伤样式、毁伤能力、毁伤效率等方面均存在重大技术瓶颈，严重制约城市作战毁伤技术的发展和战斗力的提升。 [0003] 针对上述问题，发展适合城市作战环境且成本较低、反应迅速、打击效果好、低附带的武器需求十分紧迫。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种反制城市作战中典型目标的新方法，提出了一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，对直升机的杀伤属于侵彻爆破和侵彻纵火模式，对车辆的毁伤主要包括侵彻纵火。该方法主要包括含能微弹丸和新型发射药的设计与制备。本发明提出的一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，该设计中含能微弹丸具有高活性、高韧性、高安全性的特点，作为一种新型毁伤元，与同等质量的单一惰性或活性破片相比，毁伤效果极大增强，新型发射药采用氟聚物和金属混合调配，区别于传统的发射药具有高能、钝感等优势，最终形成微弹丸在新型发射药的驱动下达到发射和毁伤一体化，形成动能侵彻、化学爆炸、高温燃烧等耦合毁伤效应。该新型发射药驱动的含能微弹丸战斗部整体结构合理、原材料来源广泛、效费比高，可实现对城市作战类目标形成多维度、广区域有效毁伤。在城市作战对典型目标的反制领域具有潜在的应用前景。 [0005] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的。一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，具体步骤如下： [0006] 步骤一：探索确定各物质的合理配比，通过混粉、模压、烧结、固定等工艺制备出含能微弹丸，其中，Al为10％、Mg为10％、PTFE为30％、W为50％，最终得到含能微弹丸A，密度为3 3.9g/cm； [0007] 步骤二：探索确定新型发射药的配方和制备工艺，其中Mg为20％，Al为15％，聚四氟乙烯(PTFE)为35％，氟橡胶(F2311)为15％，硅烷偶联剂(KH550)为15％，通过混粉、溶胶、定型、干燥等工艺制备出新型发射药B； [0008] 步骤三：将新型发射药B装入到14.5mm或12.7mm反器材狙击步枪子弹壳体C中； [0009] 步骤四：将含能微弹丸A与装入新型发射药的壳体C做匹配性装填及密封处理，得到最终新型发射药驱动的含能微弹丸战斗部D。 [0010] 有益效果 [0011] 1、一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，采用常规的金属粉末、聚四氟乙烯粉通过混粉、模压、烧结、定型等相关工艺，过程简单，无特殊工艺要求，成本低，便于批量生产。 [0012] 2、本发明提出的一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，相对于过去报道的单一惰性破片，其弹体破片属于活性材料制备出的活性破片，整个新型发射药驱动含能微弹丸战斗部相比于常规的反制武器具有反应迅速、灵活性强、效费比低、高效安全等优点。附图说明 [0014] 图2是实施例1制备出的含能微弹丸照片； [0015] 图3是制备出来的新型发射药照片； [0016] 图4是12.7mm和14.5mm反器材狙击步枪子弹壳结构图； [0017] 图5是新型发射药驱动的含能微弹丸战斗部图； 具体实施方式[0019] 下面结合实施例与附图对本发明做进一步说明。 [0020] 实施例1 [0021] 一种新型发射药驱动含能微弹丸战斗部的设计，具体步骤如下： [0022] (1)制备含能微弹丸破片。 [0023] 混粉：各组分质量比为：铝粉/镁粉/聚四氟乙烯/钨粉＝10/10/30/50，即称取铝粉10g、镁粉10g、聚四氟乙烯粉30g、钨粉50g，烘干，置于全方位行星式球磨机中混合2h，转速 200rpm/min，混匀； [0024] 模压：将上述混合均匀的粉末加入到特制的成型模具中进行预压制，压强为30MPa，加压速率设置为30N/s，保压时长5min，泄压速率设置为30N/s，泄压完成后脱模，得到模压后的微弹丸； [0025] 烧结：将上述脱模后的微弹丸置于烧结炉中烧结，烧结过程中使用氩气气氛，按1℃/min的升温速率升至380℃，保温2h，按1℃/min的降温速率降至327℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，得到单个含能微弹丸含能破片，如附图2所示； [0026] (2)制备新型发射药B。 [0027] 混粉：各组分质量比为镁粉/铝粉/聚四氟乙烯/氟橡胶(2311)/硅烷偶联剂(KH550)＝20/15/35/15/15，即准确称取镁粉20g、铝粉15g、聚四氟乙烯粉35g，烘干，置于全方位行星式球磨机中混合2h，转速200rpm/min，混匀； [0028] 溶胶：将准确称取的15g氟橡胶溶解于石油醚中，备用； [0029] 稀释：用异丙醇/去离子水＝9：1的混合溶液稀释硅烷偶联剂，备用； [0030] 定型：将溶解后的氟橡胶均匀地加入到金属/聚四氟乙烯粉中，间隔2min后喷洒硅烷偶联剂稀释剂，在此期间要保证物料搅拌均匀； [0032] (3)组装得到新型发射药驱动含能微弹丸的战斗部。 [0033] 将含能微弹丸与装入新型发射药的壳体做匹配性装填及密封处理，最终得到新型发射药驱动的含能微弹丸战斗部。 [0034] 本实施例制备出新型发射药驱动的含能微弹丸战斗部所用的含能微弹丸密度为3 3.9g/cm，单个质量为0.08g，燃烧热值为10179.9J/g，在准静态下的屈服强度为23.07MPa，弹性模量为801.493MPa，硬化模量为16.93Mpa，新型发射药爆热在8730J/g左右。以1000m/s的初速垂直撞击6mm Q235A钢板+2mm LY12铝板的综合毁伤效果照片如附图6所示。 [0035] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈