CN101025354B - 一种模拟手榴弹 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟训练用手榴弹，包括上弹体、下弹体、翻板、保险握片；保险握片靠近耳轴处设置有电源开关，电源开关的右下部设置有电池孔、左下部设置有寻找声光孔，电源开关的下方安装有电路板，且电路板上安装有电子控制装置；上弹体和下弹体的连接部分设置有换向器，下弹体的底部设置有配重口，下弹体的中心部分设置有可整体更换的发焰装置，下弹体的底端开有一个用作火焰出口的弹性阀门孔。本发明还公开了模拟手榴弹的电子控制装置，包括模拟实弹的延时电路、撞击触发电路，以及发射和接收放大爆炸声的电路。达到了模拟逼真、装药方便、多次使用、安全保险等有益效果。

Description

一种模拟手榴弹

技术领域

本发明涉及一种训练器械，尤其是一种用于军事训练的模拟手榴弹。

背景技术

在现代军事训练中，如果使用实弹，常常会造成人员的伤亡，而且花费也比较大，军用训练模拟手榴弹就是根据部队的需要而设计的。

目前公知的军用训练模拟手榴弹装置，在国内主要有二炮某训练团专业军士袁风雷研制成功的训练纸质手榴弹，爆炸飞出的“弹片”不伤人(http://www.sina.com.cn 2000/04/28科技日报)。其不足之处在于，这种训练手榴弹只能使用一次，而且出手或者失手落地时产生的空气冲击波可能引起对人耳的伤害。

在国外，比较典型的有：(1)奥地利阿杰斯机电配件有限公司制造的UbHG84式训练手榴弹，该装置由弹体和引信组件组成。弹体为铸铁件，上下两端开孔，上口可装入训练引信组件，下口用于排放引信爆炸产生的高压气体和声响。弹体外表包覆一层黑色高强度塑料，其上压有一条宽12mm的蓝色色带作永久性识别标志。引信组件与作战用引信相似，只用一烟火剂装药代替雷管，可产生很大的响声，能很真实地模拟作战手榴弹的爆炸声。UbHG84式训练手榴弹的弹体非常结实，使用后再装上训练引信组件，可反复使用。其不足之处在于，这种训练手榴弹每次使用以后要重新安装引信组件，造价比较昂贵，而且投扔出去后寻找麻烦，容易丢失。

(2)比利时PRB公司生产的PRB NR423式训练手榴弹，由弹体和延期引信两部分组成。弹体用铝合金制造。中央有通孔，孔内可旋入引信及其爆燃器。通孔还有排放爆燃产生的气体的作用。弹体经用毛刷简单清理便可再次使用，无需其他修理。最少可使用100次。该训练手榴弹的延期引信与NR423实弹所用的引信几乎完全相同。延期时间也是4s。唯一的不同是用爆燃器爆炸时不会产生有危险的抛射物。其不足之处在于，引信不能重复使用，而且，这种训练手榴弹每次使用以后要重新安装引信组件，造价比较昂贵，而且投扔出去后寻找麻烦，容易丢失。

上述现有技术中，国外的产品虽然外壳可重复运用，但是引信是一次性的，且靠高压气体发出爆炸声响，而不存在整体可重复使用的产品，而国内的类似装置，只能使用一次，且同样依靠气体冲击波产生爆炸声。

此外，由中国兵器工业第506厂、驻506厂军代表室起草的手榴弹通用规范(GJB2338-95)手榴弹失手安全高度为0.8～2.5m，出手弹道保险时间为0.8s。失手保险试验是将手榴弹置于0.8～2.5m的高度，解脱保险自由下落于试验装置上，弹应自锁；出手保险试验是将手榴弹置于3m的高度，解脱保险自由下落于试验装置上，弹不发火。失手保险可保证在作战或实弹投掷训练时，弹未投出而失手落地时的绝对安全。并且综合考虑了出手弹道保险时间的0.8s，总称为安全保险时间，在现有技术中，大多数训练用手榴弹没有考虑到这一要求。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模拟手榴弹装置。利用本发明不但避免训练中人员的伤亡，而且具有模拟声、光、烟效果、每次更换发焰装置的烟光剂，可重复使用6次之多。为了解决现有技术的不足，本发明目的的另一方面，还提供一种模拟手榴弹的电子控制装置，用发焰装置电路解决了发焰点火问题、用延时电路解决了投扔失手出手误爆问题或瞎火问题，利用声光电路解决了弹体投扔后寻找困难的问题，利用发射和接收电路解决了模拟爆炸声真实效果问题。

为了解决上述技术问题，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种模拟手榴弹装置，包括弹体、保险握片和保险销拉环，弹体分为上弹体和下弹体，用螺丝扣相互连接；上弹体的顶部固定安装有翻板，其上设置有提供翻板向上翻转力的扭簧；翻板的表面设置有缓冲垫片，其顶端边沿同保险握片的内角接触安装，保险握片的上部设置有保险环插销；保险握片通过耳轴同上弹体铰链连接；保险握片靠近耳轴处设置有电源开关；电源开关的右下部设置有电池孔，用于安装电池；电源开关的下方安装有电路板，电路板上安装有电子控制装置；电池孔中的电池通过电源开关向电路板供电；下弹体的中心部分设置有发焰装置，发焰装置均布有3～6个圆柱形发焰管，作为一可替换的装药整体，一次装填可以重复使用3～6次，发焰装置的每个发焰管顶部安装有电阻丝构成的电底火，电底火同发焰装置电路上连接的换向器相连，由电路板上的单片机控制点火，发焰装置的主装药是烟光剂，分置于六个发焰管中；电路板的下方设置有换向器支撑底盘；换向器支撑底盘的中心设置有穿线孔，用于通过电路板与换向器支撑底盘固定的换向器的连接线；换向器支撑底盘的下部用螺钉固定有换向器，由电路板的单片机控制换向器逐一接通发焰装置的电底火；下弹体的底部设置有配重口和排焰口；排焰口有一个弹性阀门孔。

根据本发明的模拟手榴弹装置，还可以包括特征：所述的上弹体的顶部开有三个小孔：一个寻找声光孔，用于安装微型扬声器和发光二极管；一个电源孔，与电池孔相对应；最顶部的孔用于放置电源开关，安装有触发开关，利用翻板的复位实现闭合。

根据本发明的模拟手榴弹装置，还可以包括特征：所述发焰装置的每一个发焰管的底端设置有凹形孔，用于安装弹性阀门盖。

根据本发明的模拟手榴弹装置，还可以包括特征：所述的换向器包括：两块PCB板，一块安装于换向器支撑底盘上，另一块安装于发焰装置顶部，两块PCB板的铜箔面同心连接。

根据本发明的模拟手榴弹装置，其中采用的电子控制装置包括：释放保险机构、接通电源开关、安全保险电路、压电触发电路、第一延时电路、第二延时电路、寻找声光电路、或门、ASK编码发射电路、发焰装置电路、天线、ASK编码接收电路、模拟爆炸声响电路、音频放大电路和扩音器，由保险环插销、保险环插柱和保险握片组成的释放保险机构同由电源开关构成的接通电源开关连接；接通电源开关同安全保险电路、第一延时电路和第二延时电路并联连接；安全保险电路的输出信号连接至压电触发电路；压电触发电路由压电片构成，压电片受到一定冲击力后，向或门输出触发信号；第一延时电路用于设置保险销拉环解除保险时手榴弹投出后实弹规定的引爆时间；第一延时电路输出触发信号连接至或门；或门的一路输出信号控制ASK编码发射电路发出编码键控信号，通过天线发射，天线设置于电路板上；ASK编码接收电路接收编码键控信号，触发模拟爆炸声响电路的语音芯片发出音频信号，经音频放大电路放大后通过扩音器发出爆炸声；或门的另一路输出连接至发焰装置电路，用于控制接通发焰装置相应发焰管顶部电底火的电阻丝，引燃烟光剂发出烟光；第二延时电路以弹体正常落地3～5分钟设置延时时间，输出高电平信号，连接至寻找声光电路，寻找声光电路包括音乐发声电路、微型扬声器和发光二极管。

本发明模拟手榴弹由于采用微电子和机械结合的引信技术方案，除了具有高安全可靠性且无杀伤力之外，还达到了如下的有益效果：1.采用整体式发焰装置，装药方便，每次装药可连续使用6次，弹体可多次使用；2.安全保险时间电路解决了目前手榴弹常见的问题，如出手炸、失手炸、跌落炸、早炸、迟炸、震动炸、瞎火等问题；3.采用发射和接收扩音装置模拟爆炸声响，避免了空气冲击波对人耳的伤害；4.采用电底火引信方案，安全可靠。本发明的引信方案完全可以替代现有我国真手榴弹的机械或机电引信。

附图说明

图1是剖视图，表示本发明模拟手榴弹装置的结构；

该装置包括：翻板1、保险环插销2、电路板3、换向器支撑底盘4、保险握片5、下弹体6、配重口7、排焰口8、发焰装置9、上弹体10、换向器11、穿线孔12、电池孔13、电源开关14、耳轴15。

图2是立体图，表示本发明模拟手榴弹的外观；

图3为上弹体俯视立体图；

图4为发焰装置的俯视立体图；

图5为发焰装置的底视立体图；

图6为换向器的PCB板；

图7为本发明实施例1电子控制装置的电原理框图；

图8为实施例1接收扩音装置的电原理框图；

图9为本发明实施例2电子控制装置的电原理框图；

图10为实施例2接收扩音装置的电原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明模拟手榴弹的结构。如图1所示，该装置包括：上弹体10和下弹体6用螺丝扣相互连接；上弹体10的顶部固定安装有翻板1，其上设置有提供翻板向上翻转力的扭簧；翻板1的表面设置有缓冲垫片，其顶端边沿同保险握片5的内角接触安装，保险握片5的上部设置有保险环插销2，用于固定保险销拉环；保险握片5通过耳轴15同上弹体10铰链连接；解除保险销拉环的手榴弹投出后，保险握片5在翻板1扭簧的作用下将及时被抛出，避免手榴弹着地时外凸物的毁坏。保险握片5靠近耳轴15处设置有电源开关14，当保险握片5处于锁紧状态时，电源开关14关；当保险握片5处于解锁状态时，使得翻板1释放，电源开关14开，对控制电路供电。电源开关14的右下部设置有电池孔13，用于安装电池；电源开关14的下方安装有电路板3，电路板3上安装有电子控制装置；电池孔中的电池通过电源开关14向电路板3供电；下弹体6的中心部分设置有可整体更换的发焰装置9，发焰装置9的顶部设置有电底火；电路板3的下方设置有换向器支撑底盘4；换向器支撑底盘4的中心设置有穿线孔12，用于通过电路板3与换向器支撑底盘4固定的换向器11的连接线；换向器支撑底盘4的下部用螺钉固定有换向器11；由电路板的单片机控制换向器逐一接通发焰装置的电底火。这是因为上下弹体经常旋转可能会使接口线旋断，因此设置换向器防止接口线旋断。下弹体6的底部设置有配重口7和排焰口8，配重口7通过配置铅块可以达到真实手榴弹的重量；排焰口8有一个弹性阀门孔，用作手榴弹的火焰出口，同时防止平时外物进入。

图2为本发明模拟手榴弹的外观立体图。本发明实施例模拟82-2式手榴弹的外形结构和重量，由上弹体10、下弹体6以及保险握片5和固定于保险环插销2上的保险销拉环16、保险环插柱17等部分组成。保险销拉环固定装置可确保手榴弹在各种环境下的使用安全。上弹体10通过螺丝扣与下弹体6结合，将上弹体设计为活动的目的是可以安装电路板3和其它装置，而下弹体设计为活动的目的是可以更换整体发焰装置9。

本发明实施例中，采用的弹体为铝合金，弹体外裹注一层塑料，作为手榴弹的壳体。为了防滑、便于握持，在弹体外注塑有纵横肋条，横向肋条5条，径向肋条8条。

图3为本发明上弹体10的俯视立体图。上弹体10的顶部开有三个小孔：一个是寻找声光孔，用于安装微型扬声器和发光二极管，便于手榴弹投扔后的寻找回收；一个是电源孔，与电池孔13相对应，便于更换电池；最顶部的孔用于放置电源开关14，安装有触发开关，利用翻板1的复位实现开关闭合。

图4为发焰装置9的俯视立体图。发焰装置9均布有3～6个圆柱型发焰管，作为一可替换的装药整体，一次装填可以重复使用3～6次，发焰装置9的每个发焰管顶部安装有电阻丝构成的电底火。电底火同发焰装置电路上连接的换向器11相连，由电路板3上的单片机控制点火。发焰装置9的主装药是烟光剂，分置于六个发焰管中。电源开关14接通时因无延期药燃烧不会产生火焰，从而保证了本发明装置在投掷过程中不会产生声、光、烟，有利于投掷手的隐蔽。

图5为发焰装置9的底视立体图。发焰装置9的每一个发焰管的底端设置有凹形孔，用于安装弹性阀门盖，保证火焰管排出的火焰不会引燃临近火焰管的装药。六个排焰孔利用各自的阀门相互隔绝，防止焰火串燃，但是共用底端排焰孔。

图6为换向器11的PCB板。换向器11包括这样的PCB板共两块。一块安装于换向器支撑底盘4上，另一块安装于发焰装置9顶部，两块PCB板的铜箔面同心连接。每块PCB板设置有焊孔1、2、3、4、5、6，通过PCB板的另一面分别对应连接焊孔0、7、8、9、12、11，其中上面一块PCB板焊孔0、7、8、9、12、11通过穿线孔12连接到电路板3，另一块PCB板焊孔0、7、8、9、12、11分别连接到发焰装置9的的各个电底火上，弹体接地。

本发明实施例1所采用的电子控制装置的电原理框图如图7所示。该电子装置安装于电路板3上，包括释放保险机构201、接通电源开关202、安全保险电路203、压电触发电路204、第一延时电路205、第二延时电路209、寻找声光电路210、或门206、ASK编码发射电路207、发焰装置电路208、天线、ASK编码接受电路211、模拟爆炸声响电路212、音频放大电路213和扩音器214，由保险环插销2、保险环插柱17和保险握片5组成的释放保险机构201同由电源开关14构成的接通电源开关202连接；接通电源开关202同安全时间电路203、第一延时电路205和第二延时电路209并联连接；安全保险电路203用于失手和出手安全保险时间的延迟，同时包括出手弹道安全时间0.8s，其输出信号连接至压电触发电路204；压电触发电路204由压电片构成，调整压电片上焊接的小物体的重量，使得弹体受到一定撞击力后，向或门206输出触发信号；但是，在安全保险电路203设定的延时时间内，如果手榴弹失手或者出手落地，则压电触发电路204发出触发信号不起作用。第一延时电路205用于设置保险销拉环解除保险手榴弹投出后实弹规定的引爆时间；当安全保险时间外作用于压电片的冲击力产生的脉冲电平小于阈值电平，或者手榴弹触地时间大于规定引爆的时间时，第一延时电路205将在达到预设时间后形成阶跃高电平，使手榴弹发出烟光、产生爆炸声响，这样，不致因未触地(例如从山上往下投时，手榴弹在空中时间很长)或者触地作用力小而发生“瞎火”现象。第一延时电路205输出触发信号连接至或门206。或门206的一路输出信号控制ASK编码发射电路207发出编码键控信号，通过天线发射，天线设置于电路板3上。ASK编码接收电路211接收编码键控信号，触发模拟爆炸声响电路212的语音芯片发出音频信号，经音频放大电路213放大后通过扩音器214发出爆炸声。或门206的另一路输出连接至发焰装置电路208，用于控制接通发焰装置9相应发焰管顶部电底火的电阻丝，引燃烟光剂发出烟光；第二延时电路209以弹体正常落地3～5分钟设置延时时间，输出高电平信号，连接至寻找声光电路210，寻找声光电路210包括音乐发声电路、微型扬声器和发光二极管，该电路被接通后，既可以发出悦耳的音乐，又可以发出闪闪的七彩光，便于投掷手寻找。

图8为实施例1接收扩音装置的电原理框图。该装置放置于投弹手的附近，用于接收弹体控制装置天线发出的ASK编码键控信号。该装置包括：接收天线同ASK编码接受电路211连接，接收到ASK编码键控信号后触发模拟爆炸声响电路212的语音芯片发出音频信号，经音频放大电路213放大后通过扩音器214发出爆炸声。

本发明实施例2采用的控制装置的电原理框图如图9所示。其同图7不同之处在于，或门206的发声信号触发一个模拟爆炸声响电路，再通过调频发射电路和天线发出模拟爆炸声响调频信号。

图10为实施例2接收扩音装置的原理框图。其同图8不同之处在于，用调频接收电路接收弹体发出的爆炸调频信号。

当把整个弹体装好后，电路处于待解除保险状态。将保险销插柱旋转180度使其旋出卡口，拔出插柱，保险销拉环解除保险；投掷手榴弹后，保险握片5在翻板1扭簧的反作用力下脱离弹体，同时翻板旋转复位，接通顶部电源开关14，电路开始工作。第一延时电路205、第二延时电路209和安全保险电路也被接通，如果在安全时间以内手榴弹撞击到物体，电路中的压电片不管受到多大冲击，手榴弹都不会产生爆炸效果；如果手榴弹受到的力不够大，产生的压电脉冲不足够大的时候，压电触发电路也不起作用。安全保险电路203保证投弹手失手落地或者出手时弹投得很近可以马上撤离躲过危险，安全时间过后压电触发电路在一定的冲击力下才起作用。在安全保险时间外作用于压电片的冲击力产生的脉冲电平大于阈值电平时，训练手榴弹就会通过电子控制装置的电路产生模拟爆炸声、光、烟效应；过了安全时间后，一旦压电片产生的触发电平大于阈值或者第一延时电路达到预设时间后，或门输出的高电平接通发焰装置的电底火，引燃烟光剂，使其发出烟光，同时模拟爆炸声响通过发射和接收扩音装置出现在士兵附近放置的扩音器里，使训练新兵有身临其境的感觉。

Claims (5)

1.一种模拟手榴弹装置，包括弹体、保险握片和保险销拉环，弹体分为上弹体[10]和下弹体[6]，用螺丝扣相互连接；上弹体[10]的顶部固定安装有翻板[1]，其上设置有提供翻板向上翻转力的扭簧；其特征在于：翻板[1]的表面设置有缓冲垫片，其顶端边沿同保险握片[5]的内角接触安装，保险握片[5]的上部设置有保险环插销[2]；保险握片[5]通过耳轴[15]同上弹体[10]铰链连接；保险握片[5]靠近耳轴[15]处设置有电源开关[14]；电源开关[14]的右下部设置有电池孔[13]，用于安装电池；电源开关[14]的下方安装有电路板[3]，电路板[3]上安装有电子控制装置；电池孔中的电池通过电源开关[14]向电路板[3]供电；下弹体[6]的中心部分设置有发焰装置[9]，发焰装置[9]均布有3～6个圆柱形发焰管，作为一可替换的装药整体，一次装填可以重复使用3～6次，发焰装置[9]的每个发焰管顶部安装有电阻丝构成的电底火，电底火同发焰装置电路上连接的换向器[11]相连，由电路板[3]上的单片机控制点火，发焰装置[9]的主装药是烟光剂，分置于六个发焰管中；电路板[3]的下方设置有换向器支撑底盘[4]；换向器支撑底盘[4]的中心设置有穿线孔[12]，用于通过电路板[3]与换向器支撑底盘[4]固定的换向器[11]的连接线；换向器支撑底盘[4]的下部用螺钉固定有换向器[11]，由电路板[3]的单片机控制换向器逐一接通发焰装置[9]的电底火；下弹体[6]的底部设置有配重口[7]和排焰口[8]；排焰口[8]有一个弹性阀门孔。

2.根据权利要求1所述的模拟手榴弹装置，其特征在于：所述的上弹体[10]的顶部开有三个小孔：一个寻找声光孔，用于安装微型扬声器和发光二极管；一个电源孔，与电池孔[13]相对应；最顶部的孔用于放置电源开关[14]，安装有触发开关，利用翻板[1]的复位实现闭合。

3.根据权利要求1所述的模拟手榴弹装置，其特征在于：所述发焰装置[9]的每一个发焰管的底端设置有凹形孔，用于安装弹性阀门盖。

4.根据权利要求1所述的模拟手榴弹装置，其特征在于：所述的换向器[11]包括：两块PCB板，一块安装于换向器支撑底盘[4]上，另一块安装于发焰装置[9]顶部，两块PCB板的铜箔面同心连接。

5.根据权利要求1所述的模拟手榴弹装置，其特征在于：所述的电子控制装置包括释放保险机构[201]、接通电源开关[202]、安全保险电路[203]、压电触发电路[204]、第一延时电路[205]、第二延时电路[209]、寻找声光电路[210]、或门[206]、ASK编码发射电路[207]、发焰装置电路[208]、天线、ASK编码接收电路[211]、模拟爆炸声响电路[212]、音频放大电路[213]和扩音器[214]，由保险环插销[2]、保险环插柱[17]和保险握片[5]组成的释放保险机构[201]同由电源开关[14]构成的接通电源开关[202]连接；接通电源开关[202]同安全保险电路[203]、第一延时电路[205]和第二延时电路[209]并联连接；安全保险电路[203]的输出信号连接至压电触发电路[204]；压电触发电路[204]由压电片构成，压电片受到一定冲击力后，向或门[206]输出触发信号；第一延时电路[205]用于设置保险销拉环解除保险时手榴弹投出后实弹规定的引爆时间；第一延时电路[205]输出触发信号连接至或门[206]；或门[206]的一路输出信号控制ASK编码发射电路[207]发出编码键控信号，通过天线发射，天线设置于电路板[3]上；ASK编码接收电路[211]接收编码键控信号，触发模拟爆炸声响电路[212]的语音芯片发出音频信号，经音频放大电路[213]放大后通过扩音器[214]发出爆炸声；或门[206]的另一路输出连接至发焰装置电路[208]，用于控制接通发焰装置[9]相应发焰管顶部电底火的电阻丝，引燃烟光剂发出烟光；第二延时电路[209]以弹体正常落地3～5分钟设置延时时间，输出高电平信号，连接至寻找声光电路[210]，寻找声光电路[210]包括音乐发声电路、微型扬声器和发光二极管。

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