一种二氧化碳相变礼花弹发射装置及方法

本技术涉及礼花弹发射，具体涉及一种二氧化碳相变礼花弹发射装置及方法。

背景技术：

1、随着环保要求和安全要求的提高，采用液态二氧化碳相变产生高压气体推动礼花弹升空的冷发射技术逐渐受到关注。该类技术能够减少传统火药发射带来的烟尘、残渣和噪声问题，适合用于新型安全环保礼花弹产品。

2、现有二氧化碳相变礼花弹的点火方式通常采用独立电控点火、弹载无线点火或外部延时点火等方案。上述方案存在电路复杂、同步控制难度大、现场接线繁琐、弹载模块成本高以及仓储运输合规要求高等问题。

3、因此，需要一种能够结合二氧化碳冷发射过程本身的运动时序，安全可控又能节约成本的礼花弹二氧化碳冷发射的装置及方法。

技术实现思路

1、本技术旨在提供一种安全可控、节约成本的二氧化碳相变礼花弹发射装置及方法。

2、为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种二氧化碳相变礼花弹发射装置，包括发射筒以及设置于所述发射筒内的二氧化碳相变气体发生器，所述发射筒包括底座和可拆卸式设置在所述底座上的发射筒本体，其特征在于，还包括发火组件、牵拉件、第一保险件以及第二保险件；

3、所述发火组件包括发火壳体、触发件以及发火部，所述触发件以及发火部设置于所述发火壳体内，所述发火部的一端与礼花弹内的延时导火索连接，另一端与所述触发件连接，且所述发火部设置为能被触发件牵拉触发；

4、所述第一保险件为可拆卸插销，所述可拆卸插销能插入所述发火壳体对所述触发件进行限位；

5、所述第二保险件为拔脱锁止件，所述拔脱锁止件固定设置在所述发射筒的底座或者二氧化碳相变气体发生器上，所述拔脱锁止件用于将所述发火组件可拆卸限位在拔脱锁止件内，所述发火组件脱离所述拔脱锁止件的拔脱力小于所述二氧化碳相变气体发生器驱动礼花弹沿发射筒向上运动的力；

6、所述牵拉件的第一端与所述触发件连接，所述牵拉件的第二端固定在底座、二氧化碳相变气体发生器或拔脱锁止件的固定座上；所述发火组件脱离所述拔脱锁止件的行程小于牵拉件由松弛状态切换至绷直状态所需要的行程。

7、在一实施方式中，所述拔脱锁止件包括筒状本体以及设于筒状本体内侧的弹性卡扣部，所述发火组件外侧上开设有与弹性卡扣部相适配的锁止槽；

8、礼花弹发射前所述弹性卡扣部卡入锁止槽，当所述二氧化碳相变气体发生器驱动礼花弹沿发射筒向上运动时，所述弹性卡扣部能从锁止槽脱出。

9、在一实施方式中，所述弹性卡扣部脱离所述锁止槽的拔脱力大于产品装填、搬运或者误拉动牵拉件时施加至触发件的外力；同时，所述拔脱力小于二氧化碳相变气体发生器驱动礼花弹沿发射筒向上运动的力。

10、在一实施方式中，所述筒状本体固定在二氧化碳相变气体发生器顶部，二氧化碳相变气体发生器顶部设置固定座，所述固定座位于筒状本体内部，所述牵拉件的第二端与所述固定座固定连接；

11、所述二氧化碳相变气体发生器固定设置再所述底座上，所述底座与发射筒本体法兰连接。

12、在一实施方式中，所述触发件为拉火滑块、拉火销、拉火杆或者可轴向移动的触发拉杆；锁止状态下的所述拔脱锁止件采用抵接、套设、卡扣或者插接其中至少一种方式限制触发件的轴向移动。

13、在一实施方式中，所述发火部为机械激发火工品，采用摩擦发火结构、针刺发火结构、剪切发火结构、撞击发火结构中的任意一种。

14、在一实施方式中，所述发火组件与礼花弹之间通过螺纹、卡扣、插接或者限位座可拆卸连接；

15、所述礼花弹在生产或储运阶段，发火组件能够与礼花弹相互分离。

16、在一实施方式中，当所述可拆卸插销插入所述发火壳体对所述触发件进行限位时，还用于限制所述发火组件卡入所述拔脱锁止件内。

17、本技术第二方面提供一种二氧化碳相变礼花弹发射方法，采用第一方面所述的二氧化碳相变礼花弹发射装置，包括如下步骤：

18、s1、将二氧化碳相变气体发生器安装到发射筒的底座上；

19、s2、将牵拉件的第一端与二氧化碳相变气体发生器上的固定座连接，第二端与发火组件的触发件连接，并将礼花弹与发火组件连接；

20、s3、拆除发火组件上的可拆卸插销解除第一保险，并将发火组件卡入拔脱锁止件的筒状本体内，使第二保险件处于锁止限位状态；

21、s4、将发射筒本体安装到底座上，完成二氧化碳相变礼花弹发射装置安装；

22、s5、启动二氧化碳相变气体发生器生成高压二氧化碳相变气体，提供礼花弹沿着发射筒轴向向上运动的力；

23、s6、当所述礼花弹沿着发射筒轴向运动的力大于所述发火组件脱离所述拔脱锁止件的拔脱力时，发火组件和拔脱锁止件产生相对拔脱位移，发火组件脱离拔脱锁止件解除第二保险；

24、s7、发火组件脱离拔脱锁止件后，礼花弹继续向上运动，牵拉件由松弛状态转为绷直状态并牵引触发件动作，触发件触发发火部点燃延时导火索；

25、s8、礼花弹飞离发射筒后继续升空，延时导火索燃烧至预设时间，引爆礼花弹内部开包药以及效果药。

26、在一实施方式中，所述s5中，当礼花弹运动至近出膛或出膛状态时，牵拉件由松弛状态转为绷直状态并牵引触发件动作，触发件触发发火部点燃延时导火索，用于保证第二保险解除的时序优先于牵拉件绷直触发发火部的时序；

27、当第一保险未解除、第二保险未拔脱或牵拉件未绷直任一情形出现，发火部均不能被触发。

28、与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：

29、1、本技术设置第一保险件、第二保险件和牵拉件形成三重闭锁条件，三者时序串联。只有完成第一保险人工拆除，再依靠二氧化碳发射运动自动完成第二保险拔脱解保，弹体继续运动使牵拉件绷直，才能够实现点火；任意条件不满足均无法触发发火部，相比于传统的独立电控点火，结构简单，安全可控。

30、2、本技术进一步设置第一保险件未拆除时对第二保险件的装配干涉，未解除第一保险件状态无法装配第二保险件，从装配源头规避误操作风险。

31、3、通过行程约束，拔脱锁止件的拔脱行程小于牵拉件绷直所需行程。拔脱锁止件脱开仅使触发件进入待触发状态，拔脱动作本身不会点火；点火触发必须依靠礼花弹进一步上行、牵拉件绷直后的牵拉力完成，保证点火发生在近出膛或出膛阶段，实现解保动作与点火动作的物理分离，抑制筒内提前点火风险，规避筒内提前引爆的重大安全隐患。

32、4、第二保险不是依靠人工摘除，必须依靠二氧化碳相变气体推动礼花弹运动产生的相对位移实现自动拔脱解保；没有发生有效发射运动则无法解除第二保险，与二氧化碳相变冷发射过程深度耦合，与单纯人工解除保险的结构形成本质区别。同时设置拔脱力阈值，区分搬运误外力与发射工作载荷，误牵拉、磕碰不会造成第二保险意外脱开。

33、5、本技术以纯机械结构实现联锁点火，可取消弹载电池、无线模块、复杂外部点火线路，降低设备成本；不受潮湿、低温、电磁干扰影响，现场操作简化，同时减少电池类元器件带来的仓储运输合规压力。

34、6、发火组件可以与礼花弹本体拆分，在生产、仓储、运输阶段分开存放，发射前才完成装配，降低全流程火工品安全管控压力。