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一种用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统

2022-05-11 20:35:05 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及聚能装药技术领域,更为具体地,本实用新型涉及一种用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统。


背景技术:

2.圆环型聚能装药单元采用单点端部起爆方式、多点端部起爆方式均能够使其形成cefp毁伤元,对目标具有一定毁伤能力。考虑到装药单元壳体内的装药为多块均匀布置的压药所形成的环形装药,为了保证各部分装药起爆的同时性,拟采用多点端部起爆方式以保证cefp成型效果和毁伤威力,其毁伤效果较单点端部起爆方式的cefp成形效果好、威力更大,作用距离更远。由此,希望提出一种可用于多点同时起爆的起爆网系统。


技术实现要素:

3.针对现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提出一种用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统,其根据引信输入起爆能量实现多点同时起爆。根据多点起爆方案,通过本实用新型的用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统实现多点同步爆轰输出,继而起爆主装药,每个圆环型聚能装药单元连接1个起爆网络。现场试验表明本实用新型能够实现圆环型聚能装药单元有效起爆及良好成型。
4.本实用新型的技术方案如下:
5.一种用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统,其包括引信和传爆网络,引信与法兰连接,通过紧固件将法兰固定至传爆网络中心的凹槽内,引信通过线缆连接至测速起爆装置,引信接收到测速起爆装置的起爆信号后,引爆雷管,经导爆管将雷管能量传输至传爆壳管内的传爆药,引爆该传爆药作为引信的输出,通过引信的输出引爆与其相连的传爆网络中的主输入药柱,进而通过主输入药柱引爆传爆网络的各个输入药柱;传爆网络的输出引爆圆环型聚能装药单元壳体内的装药。
6.优选地,所述传爆网络包括至少一级传爆线路。
7.优选地,所述传爆网络为多级传爆网络,其包括初级传爆网络、中间传爆网络和末级传爆网络,通过多级传爆线路,根据引信输入起爆能量实现多点同步爆轰输出,继而起爆圆环型聚能装药单元的装药,即主装药,每个圆环型聚能装药单元连接1个起爆网络。
8.优选地,一级传爆网络所述一级传爆线路包括输入药柱、初级输入壳管、初级导爆索,所述输入药柱为初级输入药柱,其通过主输入药柱引爆,初级导爆索伸入初级输入壳管内部与初级输入药柱连接。
9.优选地,基板的上表面设置沟槽,各药柱和传爆药均设置在沟槽内;盖板置于基板之上,通过紧固件将盖板覆盖至基板之上。
10.优选地,基板上的第二容纳槽以基板中心为原点向外辐射。
11.优选地,各导爆索为柔性导爆索。
12.优选地,中间传爆网络包括转接头、过渡药柱、中间导爆索和密封塞。
13.优选地,末级导爆索的末端设置扩爆装置。
14.与现有技术相比,本实用新型的优势在于:
15.本实用新型的起爆网络为“一入多出”同步起爆网络。将中心单点输入爆轰转变为圆周多点同步输出爆轰,实现空间传爆功能。
16.因此,设计时采用在基板上预制沟槽进行网络结构设计,以固定网络结构,实现定点输入、输出;使用柔性导爆索作为传爆媒介,装入预制沟槽内,实现传爆功能。通过对起爆网络的功能和使用环境要求进行分析,设计满足起爆网络需求的传爆网络设计方案。
附图说明
17.本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
18.图1是根据实用新型的用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统的结构示意图。
具体实施方式
19.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.根据本实用新型的用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统中起爆网络为“一入多出”同步起爆网络,将中心单点输入爆轰转变为圆周多点同步输出爆轰,实现空间传爆功能。
21.如图1所示,根据本实用新型的用于圆环型聚能装药单元的起爆网系统,其包括引信和传爆网络,引信安装至传爆网络中心的凹槽内,引信与法兰连接,通过紧固件将法兰固定至传爆网络。
22.优选地,引信通过线缆连接至测速起爆装置。例如,引信的输入通过线缆连接至测速起爆装置。引信接收到测速起爆装置的起爆信号后,引爆雷管,经导爆管将雷管能量传输至传爆壳管内的传爆药,引爆该传爆药作为引信的输出,通过引信的输出引爆与其相连的传爆网络中的主输入药柱,进而通过主输入药柱引爆多级传爆网络的各个输入药柱。经多级传爆网络后,多级传爆网络的输出引爆圆环型聚能装药单元壳体内的装药,形成毁伤元。优选地,多级传爆网络的末级输出导爆索从圆环型聚能装药单元壳体底部直接伸入至该壳体内部的装药内,确保可靠引爆该壳体内的装药。
23.优选地,所述传爆网络包括多个一级传爆线路。所述一级传爆线路包括输入药柱、输入壳管、导爆索。输入壳管内设置有孔。所述输入药柱设置在输入壳管的内部且位于输入壳管靠近主输入药柱的一侧。输入药柱从输入壳管的第一端伸入输入壳管内部。导爆索伸入输入壳管内部且嵌入所述输入药柱本体的内部,以便实现可靠的爆轰传输。
24.在输入药柱的端部预设有导爆索容纳槽,该导爆索从输入壳管的第二端,即远离主输入药柱的输入壳管的端部伸入,进入该导爆索容纳槽内。
25.在导爆出口处输入壳管的孔内设置密封结构,通过该密封结构对导爆索起到支撑定位作用的同时,有效防止爆轰波从导爆索出口处向两侧飞散,有助于爆轰能量的集中。
26.优选地,输入壳管内的孔为阶梯孔,该阶梯孔包括三段,其分别为阶梯孔第一段、
阶梯孔第二段和阶梯孔第三段,输入药柱从阶梯孔第一段的开口处置于该阶梯孔第一段内,依靠阶梯孔第一段和阶梯孔第二段形成的第一台阶面进行轴向定位,限制输入药柱在输入壳管内的位置,导爆索从阶梯孔第三段的开口处伸入输入壳管内,经过阶梯孔第三段进入阶梯孔第二段,进而渗入输入药柱的导爆索容纳槽内,如此设置能够增加连接可靠性,同时增加引爆的可靠性。优选地,该阶梯孔第一段的直径大于阶梯孔第二段的直径,形成第一台阶面。该阶梯孔第二段的直径小于阶梯孔第三段的直径,形成第二台阶面。密封结构设置在该阶梯孔第三段内。通过阶梯孔第二段对导爆索形成直线支撑。
27.优选地,该密封结构为密封胶环,该密封胶环充满阶梯孔第三段。优选地,阶梯孔第三段的直径与阶梯孔第一段的直径相等。阶梯孔第二段的直径等于到导爆索的最大直径。
28.从导爆索容纳槽槽底至输入壳管两端的距离相等。也就是说,导爆索伸入至所述输入壳管内的长度与导爆索容纳槽的槽底至输入壳管第一段的开口处距离相等。也就是说,导爆索位于输入壳管内的长度小于输入药柱的长度。
29.所述输入药柱依靠主输入药柱的能量引爆。
30.若传爆网络仅具有一级传爆线路,则该一级传爆网络的输出引爆圆环型聚能装药单元壳体内的装药,形成毁伤元。优选地,该传爆网络的末级输出导爆索从圆环型聚能装药单元壳体底部直接伸入至该壳体内部的装药内,确保可靠引爆该壳体内的装药。
31.为了实现圆环型聚能装药单元的可靠引爆,可在末级导爆索的末端设置扩爆装置。
32.传爆网络包括至少一级传爆线路。
33.优选地,传爆网络为多级传爆网络结构,其通过多级传爆线路,根据引信输入起爆能量实现多点同步爆轰输出,继而起爆主装药,每个圆环型聚能装药单元连接1个起爆网络。
34.传爆网络是起爆网络的核心部件,直接影响起爆网络传爆可靠性,传爆网络包括盖板、基板、输入药柱、传爆药柱、输出药柱、传爆媒介、传爆线路、转接头、固定帽、输出管壳;
35.输入药柱通过传爆媒介传爆药柱连接,传爆药柱与输出药柱通过传爆媒介连接,以实现顺利传爆。
36.基板1的其中一个表面,例如,基板的上表面设置沟槽传爆媒介置于该沟槽内。输入药柱、传爆药柱和输出药柱均置于该沟槽内,盖板置于基板之上,通过紧固件将盖板覆盖至基板之上。输入药柱位于起爆网系统的中心,也就是说,输入药柱位于传爆网络的中心,引信与输入药柱连接。输出药柱位于最末级的传爆线路的输出端,输出药柱从圆环型聚能装药单元壳体底部的多点起爆安装孔伸入圆环型聚能装药单元壳体内部与壳体内部的装药接触,例如,伸入装药底部的药柱容纳孔内,以便对圆环型聚能装药单元实现多点同时起爆。优选地,传爆网络中的传爆线路的设置数量可以是一级或多于一级。其中每级传爆线路包括不止一路传爆线路,具体传爆线路的级别根据具体应用场合进行设计。
37.优选地,传爆媒介为柔性导爆索。
38.优选地,盖板置于基板之上,在盖板的下表面设置有第一容纳槽,在基板的上表面设置第二容纳槽。作为传爆媒介的柔性导爆索装入基板上表面的沟槽,例如,第二容纳槽
内,实现传爆功能。第一沟槽可有效避免,基板的沟槽内的传爆媒介被盖板压紧从而影响传爆效果。优选地,所述沟槽包括导爆索容纳槽2和转接头容纳槽3。
39.在盖板和基板上分别设置定位孔,以便装配时通过盖板上的定位孔与基板上的定位孔的对齐实现第一容纳槽和第二容纳槽对齐,形成容纳传爆媒介的空腔。
40.优选地,所述传爆网络包括初级传爆网络、中间传爆网络和末级传爆网络。初级传爆网络、中间传爆网络和末级传爆网络通过传爆媒介依次连接。初级传爆网络可作为一级传爆网络。具体来说,初级传爆网络包括初级输入药柱、初级输入壳管和初级导爆索。初级传爆网络包括多个初级传爆线路。每个初级传爆线路中的初级输入药柱均置于初级输入壳管内,与初级导爆索接触的初级输入药柱的端部设置有初级导爆索容纳槽,该初级导爆索容纳槽向初级输入药柱内部延伸,初级导爆索置于该初级导爆索容纳槽内,具体地,初级导爆索的第一端置于该初级导爆索容纳槽内。初级输入壳体的内部设置阶梯孔,阶梯孔包括第一部分、第二部分和第三部分,初级输入药柱从阶梯孔的第一部分的开口处置于该阶梯孔第一部分内,依靠第一部分和第二部分形成的第一台阶面进行轴向定位;初级导爆索从阶梯孔的第三部分的开口处伸入初级输入壳管内,经过阶梯孔的第二部分进入初级输入药柱的初级导爆索容纳槽内,如此设置能够增加连接可靠性,同时增加引爆的可靠性。优选地,该阶梯孔的第一部分的直径大于阶梯孔第二部分的直径,形成第一台阶面。该阶梯孔的第二部分的直径小于阶梯孔的第三部分的直径,形成第二台阶面。
41.基板和盖板均为圆盘,基板上的第二容纳槽以基板中心为原点向外辐射。
42.中间传爆网络包括转接头、过渡药柱、中间导爆索和密封塞。初级导爆索的第二端伸入中间传爆网络的转接头内部,例如,转接头内部的过渡药柱内。
43.在转接头的内部设置有阶梯孔,该阶梯孔包括三段,其分别为第一段、第二段和第三段,阶梯孔的第一段的直径和阶梯孔的第三段的直径相等。阶梯孔的第二段位于阶梯孔的第一段和阶梯孔的第三段之间,阶梯孔的第二段的直径等于或大于初级导爆索的直径,初级导爆索的第二端伸入阶梯孔的第一段的过渡药柱内的初级导爆索末端容纳槽内。过渡药柱的下部设置密封塞,该密封塞也设置在该阶梯孔的第一段内。通过该密封塞对阶梯孔第一段内的过渡药柱进行密封。为提高过渡药柱与导爆索装药传爆匹配性,过渡药柱选用聚奥-9,装药为聚奥-6。在阶梯孔的第三段内设置密封胶,例如914胶,以便在固定初级导爆索的同时,对转接头进行密封。在垂直于过渡药柱轴线的位置处设置导爆索安装孔,且此处导爆索安装孔的轴线与过渡药柱的轴线相交。这里的导爆索安装孔为通孔。一整根中间导爆索从该通孔内穿过,在该通孔的两个开口处分别设置密封槽,密封槽内设置密封胶,例如,914胶,以便对导爆索进行固定的同时,保持转接头内部的良好密封性。
44.末级传爆网络的结构与中间传爆网络的结构相同。中间导爆索的末段插入末级传爆网络的转接头内的过渡药柱上,在转接头的上表面设置沉孔,用于装填密封胶,对中间导爆索起到固定作用的同时,保持转接头内部良好的密封性能。末级导爆索安装孔贯穿该转接头且末级导爆索安装孔的轴线与过渡药柱的轴线相交,在该过渡药柱的下方也设置有密封塞,其作用与中级传爆网络中的密封塞的作用相同。此处的过渡药柱和密封塞也位于转接头内的孔内。在中级导爆索进入该转接头处以及末级导爆索伸入该转接头处的转接头的本体部上均设置有密封胶放置槽,该密封胶放置槽内设置密封胶,对各导爆索进行固定支撑的同时,保证转接头内部的良好的密封性能。
45.优选地,在末级导爆索的输出端还设置有扩爆部。
46.优选地,扩爆部包括扩爆管壳和扩爆药,末级导爆索的端部伸入扩爆壳管内部的扩爆药内的导爆索槽中,以保证可靠传爆。在末级导爆索进入扩爆管壳处设置密封胶槽,通过该密封胶槽内的密封胶实现对末级导爆索的固定和对扩爆壳管的密封。扩爆部从圆环型聚能装药单元的壳体底部的相对应的起爆网络安装孔进入壳体内部,对壳体内的装药进行多点同时起爆。基板上沿周向设置与圆环型聚能装药单元对应的连接孔4,末级导爆索或扩爆部可以从该孔中伸入圆环型聚能装药单元的壳体内部引爆装药。优选地,基板和盖板均设置对应的紧固件连接孔,为了实现基板和盖板的可靠连接,除沟槽外尽量减少基板和盖板相互接触的平面的间隙,基板和盖板上的紧固件连接孔5以盖板中心为圆心周向等间距布置且在盖板径向不同位置处设置有多圈紧固件连接孔。在盖板和基板有相对应的聚能装药单元安装孔,以便将该聚能装药单元安装至发射基座上,根据目标的空间坐标,调整发射基座的水平转角和俯仰角,根据来袭目标的终点弹道轨迹,确保聚能装药单元对准目标所在区域后,进行发射,以便对来袭目标进行切割。
47.实施例
48.传爆线路包括i级传爆线路、ii级传爆线路和iii级传爆线路。在规定输入起爆能量作用下,引信起爆主输入药柱,主输入药柱起爆初级输入药柱,初级输入药柱可以作为第一传爆药柱,爆轰波沿i级传爆线路传播,并起爆ii级传爆线路,爆轰波经过第一转接头后一分为二,形成两路爆轰,沿ii级传爆线路传爆,并起爆iii级传爆线路,爆轰波经过转接头后再次一分为二,形成四路爆轰,并沿iii级传爆线路传爆,起爆输出药柱,经过9个一入四出传爆网络传爆实现“一入三十六出”同步起爆功能。
49.根据本实用新型的实施例,起爆网络为“一入三十六出”同步起爆网络,即将中心单点输入爆轰转变为圆周36点同步输出爆轰,实现空间传爆功能。起爆网络重量为6.5kg
±
0.5kg。36个爆轰输出点沿φ440mm
±
0.3mm圆均布;内侧9个m5-6h螺纹均布、外侧9个m5-6h螺纹孔均布;
50.与引信接口为4个m5-6h螺纹孔,沿φ50
±
0.05圆均布,过发火线孔为φ10.50mm 0.18mm通孔,定位尺寸60mm
±
0.1mm;
51.与控制平台接口:9个φ10.50mm 0.18mm通孔,沿φ190mm
±
0.1mm圆均布。
52.起爆网络能够可靠传爆和起爆,实现“一入三十六出”功能,三十六路输出同步性不大于10us。
53.产品表面不允许有脏污,胶渍和严重的机械伤痕。基板优先选用铝合金,输入、输出药柱选用聚合-14炸药,输入药柱和输出药柱中心分别位于爆轰输入点和输出爆轰点。优选地,为提升产品可靠性,在保证网络功能的前提下,导爆索的要求如下,其中到爆索直径为1.58mm,线密度为1.9g/m,爆速>8000m/s,装药为聚奥-6。根据起爆网络结构,导爆索长度如1所示。
54.表1导爆索长度
[0055][0056]
ii级传爆线路包括转接头、过渡药柱、导爆索、密封塞。为提高过渡药柱与导爆索装药传爆匹配性,过渡药柱选用聚奥-9。导爆索装药为聚奥-6。
[0057]
iii级传爆线路包括转接头、过渡药柱、导爆索、密封塞、扩爆部,扩爆部包括扩爆管壳和扩爆药,扩爆药为聚奥-9。
[0058]
根据起爆网络功能要求,爆轰波在传播过程中需进行两次转接,将一路分为两路,两路分为四路,从而实现一入四出起爆功能。为保证爆轰转接可靠性,借鉴成熟的柔性传爆网络组网技术,设计了一入两出转接头,实现爆轰分路传播,同时为保证转接头内部可靠起爆,借鉴导爆索起爆界面接力传爆技术,将导爆索插入过渡药柱1mm,以提高导爆索起爆过渡药柱能力。
[0059]
火工品在长贮过程中非常容易受环境条件的影响,导致火工品不能正常作用,尤其是非密封型火工品。起爆网络设计时,充分考虑产品密封性,传爆网络装入基板后,整个沟槽涂914胶,保证传爆网络密封性;输入药柱1和输入药柱2装入基板后,使用盖板固定,保证输入药柱的密封;转接头与导爆索结合处涂914胶,以及尾部密封塞,保证转接头密封性等措施;输入药柱装入输出管壳后,采用螺纹固定的方式拧入基板,螺纹上涂硅橡胶,基本保证了输出药柱的密封性,通过上述设计,基本实现了整个产品的密封性设计,保证产品具有一定的防潮能力。
[0060]
起爆网络设计时,输入、输出药柱选用聚黑-14c,其性能稳定,广泛应用于武器弹药系统,且输入、输出药柱采用定位,定压结合的工艺进行压制,药柱药量、尺寸100%单发测量,工艺过程剔除不合格品,保证了药柱的一致性;导爆索选用厂内某定型产品用导爆索,其传爆可靠,质量稳定且在产品试制时,规定每批产品只能使用同一批导爆索,导爆索在使用过程中严禁大角度折弯,装配前检验导爆索外观,保证导爆索未受损,提高导爆索传爆可靠性;一入两出转接头借用柔性网络成熟组网技术,转接头内部装聚奥-9,导爆索深入过渡药1mm,以提高导爆索起爆过渡药能力,过渡药起爆下级导爆索,实现一入两出功能;扩爆部采用网络接力起爆技术,扩爆部件内部装聚奥-9,导爆索深入过渡药1mm,以提高导爆索起爆过渡药能力,过渡药将导爆索能量放大,起爆输出药柱,实现起爆功能;起爆网络从设计和生产上保证起爆网络具有较高的可靠性。
[0061]
起爆网络为非电传爆系统,内部装药:聚黑-14炸药53.5g、聚奥-9炸药7.9g、yd3017
·
0.01导爆索4.4m,导爆索的装药为聚奥-6,药量约8g,均为炸药,无敏感火工药剂,受静电、电磁等影响较小,具有较高的安全性。
[0062]
为起爆网络在运输、装配和使用过程中的安全性,设计时,起爆网络输入药柱、输出药柱选用聚黑-14c,过渡药柱选用聚奥-9,导爆索装药为聚奥-6,安全性良好;同时,通过整体结构设计以及原材料选择,使起爆网络满足技术要求规定的力学环境安全性要求。壳体选用铝合金,密封选用914胶,输入、输出药柱使用聚黑-14c,过渡药柱选用聚奥-9,均具有良好的温度适应性,能满足产品在贮存环境或不同温度环境下的可靠性。
[0063]
起爆网络结构强度上采用冗余设计原则,基板、盖板均选用铝合金,盖板与基板、输出管壳与基板通过常用的螺钉连接方式,能保证产品在规定的力学环境下的使用要求。
[0064]
导爆索装输入部件、转接头和扩爆部件后,使用914胶固定,可保证传爆网络生产过程中固定要求;输入部件与基板设计了卡槽,保证输入部件在基板内不松动;扩爆部件使用固定螺帽压死,保证扩爆部件装配后不松动;传爆网络装入基板后,整个沟槽填充914胶,可保证整体结构具有良好的强度和力学环境适应性。
[0065]
影响起爆网络寿命的因素主要有结构设计完整性、密封性、零部件之间的相容性、药剂的贮存年限等。
[0066]
在设计过程中,从零部件材料选择和整体结构设计两个方面保证产品长贮性能。零部件原材料选用长贮性及相容性能好的材料,壳体、基板输出管壳、转接头选用铝合金,在长贮存过程中性能不发生变化;导爆索选用厂内定型的产品,已在多个型号上面广泛应用;输入、输出药柱选用聚黑-14c,过渡药柱选用聚奥-9,在型号产品上普遍应用,具有很好的贮存性;整体结构设计时,通过部件独立密封设计,以及整体结构在结合缝涂914胶实现全密封设计,保证产品的长贮性能。
[0067]
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
[0068]
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0069]
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连通,也可以通过中间媒介间接连通,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“至少三个”的含义是两个或两个以上。
[0070]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用
新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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