CN105605978A - 一种火箭动力末自导战斗部试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火箭动力末自导战斗部试验系统，该系统能够实现较好的时序性、安全可靠。该系统包括末自导战斗部、定时回收装置和锚系组。末自导战斗部包括战斗部壳体、战斗部壳体内部由头至尾顺序包括：自导声基阵、第一电子舱及位于其内部的自导系统及数据记录装置、第二电子舱及位于其内部的指控模块和指控电池组、保险器、第三电子舱及位于其内部的弹道测试装置；战斗部壳体外部包括：火箭发动机、系留分离装置、系留机构和外挂点火电源。

Description

一种火箭动力末自导战斗部试验系统

技术领域

本发明属于火箭动力自导技术领域，具体涉及一种火箭动力末自导战斗部试验系统。

背景技术

自导水雷技术代表着现代水雷发展的一个方向。世界各海军强国不断地发展大深度、主动攻击等技术含量高的水雷。以火箭发动机为推进动力的末端声自导水雷具有航速快、维护简单的优点。采用末端声自导技术可以弥补因水雷平台尺度限制导致对远距离舰船目标的探测、定位精度的不足，提高水雷精确打击能力，更大程度的发挥火箭攻击水雷的作用。

在自导水雷的研制中，水下火箭发动机背景下的自导技术是自导水雷的关键技术。为了测量自导系统的背景噪声和验证自导性能，必须正确有效的进行水雷自导数据记录和动态弹道的测量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种火箭动力末自导战斗部试验系统，该系统能够实现较好的时序性、安全可靠。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种火箭动力末自导战斗部试验系统，其特征在于，包括末自导战斗部、定时回收装置和锚系组。

末自导战斗部包括战斗部壳体、战斗部壳体内部由头至尾顺序包括：自导声基阵、第一电子舱及位于其内部的自导系统及数据记录装置、第二电子舱及位于其内部的指控模块和指控电池组、保险器、第三电子舱及位于其内部的弹道测试装置；战斗部壳体外部包括：火箭发动机、系留分离装置、系留机构和外挂点火电源。

自导声基阵与战斗部壳体固定连接，自导声基阵用于进行声电转换和电声转换。

自导系统及数据记录装置位于第一电子舱中，第一电子舱与战斗部壳体固定连接，自导系统及数据记录装置包括发射机、接收机、自导信号处理机、数据记录装置和电池；发射机和接收机用于和自导声基阵配合实现自导信号的发射和接收，自导信号处理机完成对自导信号的检测和参数估计，数据记录装置用于记录自导信号和自导信号处理机的处理结果。

指控模块和指控电池组位于第二电子舱中，第二电子舱与战斗部壳体固定连接，指控模块用于控制火箭发动机的点火以及与弹道测试装置进行通讯，指控电池组用于为指控模块供电；指控模块具有一个电源接口，该电源接口切换连接指控电池组和外挂点火电源。

保险器安装于战斗部壳体的孔座上，保险器与指控模块、弹道测试装置通过电缆连接，用于控制指控模块和弹道测试装置的上电；

弹道测试装置位于第三电子舱内，第三电子舱与战斗部壳体固定连接，采用基于惯导的弹道测试装置，用于测量和记录战斗部的深度和弹道参数；

火箭发动机上端密封面与末端自导战斗部的端面相连，火箭发动机由发动机外壳、发动机药柱和喷喉组成。

系留分离装置为U型系留杆，U型的两端连接在战斗部壳体外部两侧，U型的底部连接在火箭发动机的喷喉上。

系留机构包括系留带和横杆，横杆通过系留带连接在战斗部壳体外部两侧的接口上，横杆中心通过锚索与定时回收装置连接。

外挂点火电源包括密封壳体以及装于其内部的电池组，密封壳体上部通过吊环螺钉连接到锚索上的圆环上，外挂点火电源的输出电缆连接至指控模块的电源接口。

定时回收装置包括密封舱、位于密封舱其内部定时回收控制电路板和电池、位于密封舱外部的爆炸螺栓；密封舱上具有电气接口，定时回收控制电路板的输出信号通过电气接口进行输出。

密封舱上的电气接口通过爆炸螺栓连接至锚系组中的锚链上；定时控制电路板进行时间设定，到达设定时间后对爆炸螺栓进行点火控制，启动爆炸螺栓。

锚系组包括布设于水底的锚和锚上连接的锚链。

进一步地，自导声基阵包括流线型外壳、陶瓷片阵列、支撑结构和减震结构，支撑结构支撑整个陶瓷片阵列，陶瓷片阵列的排布形式为二维阵列，支撑结构与流线型外壳边缘接口处设置减震结构，流线型外壳与战斗部壳体固定连接。

进一步地，弹道测试装置中包括深度传感器和惯组，弹道测试装置采用深度传感器测量战斗部的深度，采用惯组测量弹道参数，并进行记录；弹道参数包括三轴角速度、三轴速度以及三轴位移。

有益效果：

本发明中的试验系统时序性好，各测试装置和控制装置可按设置时间和预定时序可靠启动工作；安全性高，试验系统采用水压保险和电作动等多重保险，并采用外挂点火方式和未点火定时回收预案，可有效保障人员和产品安全。

附图说明

图1为本发明的一种火箭动力末自导战斗部试验系统的总体布局示意图；

图2为本发明的一种火箭动力末自导战斗部试验系统的末自导战斗部结构示意图；

其中，1-末自导战斗部、2-定时回收装置2、3-锚系组3、4-目标模拟器4、1-1-战斗部壳体、1-2-自导声基阵、1-3-信号调理及记录装置、1-4-指控模块、1-5-保险器、1-6-指控电池组、1-7-弹道测试装置、1-8-火箭发动机、1-9-系留分离装置、1-10-系留机构、1-11-外挂点火电源。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：

本实施例提供了一种火箭动力末自导战斗部试验系统，如图2所示，包括末自导战斗部1、定时回收装置2、锚系组3和目标模拟器4；

末自导战斗部1包括战斗部壳体1-1，战斗部壳体1-1内部由头至尾顺序包括：自导声基阵1-2、第一电子舱及其内部的自导系统及数据记录装置1-3、第二电子舱及其内部的指控模块1-4和指控电池组1-6、保险器1-5、第三电子舱及其内部的弹道测试装置1-7；战斗部壳体1-1外部包括：火箭发动机1-8、系留分离装置1-9、系留机构1-10和外挂点火电源1-11。

自导声基阵1-2与战斗部壳体1-1固定连接，自导声基阵1-2用于进行声电转换和电声转换。

自导系统及数据记录装置1-3位于第一电子舱中，第一电子舱与战斗部壳体固定连接，自导系统及数据记录装置1-3包括发射机、接收机、自导信号处理机、数据记录装置和电池；发射机和接收机用于和自导声基阵配合实现自导信号的发射和接收，自导信号处理机完成对自导信号的检测和参数估计，数据记录装置用于记录自导信号和自导信号处理机的处理结果。

指控模块1-4和指控电池组1-6位于第二电子舱中，第二电子舱与战斗部壳体固定连接，指控模块1-4用于控制火箭发动机的点火以及与弹道测试装置进行通讯，指控电池组1-6用于为指控模块1-4供电；指控模块1-4具有一个电源接口，该电源接口切换连接指控电池组1-6和外挂点火电源。

保险器1-5安装于战斗部壳体1-1的孔座上，保险器与指控模块、弹道测试装置通过电缆连接，用于控制指控模块和弹道测试装置的上电。

弹道测试装置1-7位于第三电子舱内，第三电子舱与战斗部壳体固定连接，采用基于惯导的弹道测试装置，用于测量和记录战斗部的深度和弹道参数。

火箭发动机1-8上端密封面与战斗部的端面相连，火箭发动机由发动机外壳、发动机药柱和喷喉组成。

系留分离装置1-9为U型系留杆，U型的两端连接在壳体外部两侧，U型的底部连接在发动机的喷喉上。

系留机构1-10包括系留带和横杆，横杆通过系留带连接在壳体外部两侧的接口上，横杆中心连接至定时回收装置。

外挂点火电源1-11为装于密封壳体内的电池组，密封壳体上部通过吊环螺钉连接到锚索上的圆环上，外挂点火电源1-11的输出电缆连接至指控模块的电源接口。

定时回收装置包括定时回收控制电路板、电池和爆炸螺栓；定时回收控制电路板和电池位于密封舱里面，密封舱上具有电气接口，定时回收控制电路板的输出信号通过电气接口进行输出。

密封舱上的电气接口通过爆炸螺栓连接至锚链；定时控制电路板进行时间设定，到达设定时间后对爆炸螺栓进行点火控制，启动爆炸螺栓。

锚链连接至锚上。

本实施例中，自导声基阵1-2包括流线型外壳、陶瓷片阵列、支撑结构和减震结构，支撑结构支撑整个陶瓷片阵列，陶瓷片阵列的排布形式为二维阵列，支撑结构与流线型外壳边缘接口处设置减震结构，流线型外壳与战斗部壳体1-1通过固定连接。

本实施例中，弹道测试装置1-7中包括深度传感器和惯组，弹道测试装置1-7采用深度传感器测量战斗部的深度，采用惯组测量弹道参数，并进行记录；弹道参数包括三轴角速度、三轴速度以及三轴位移。

实施例2：

本发明中的目标模拟器4为模拟舰船目标的回波信号，信号类型、脉宽、频率、回波强度等参数可调。布放在水面。布放时，采用浮球及圆柱泡沫浮体捆绑制作成浮体，再将目标模拟器4系留在浮体上，最后将目标模拟器4布放在水下1m处。

末自导战斗部1试验系统的主要工作工程：

1末自导战斗部1在试验船上完成总装调试后，连接定时回收装置2和锚系组3，布放前接通自导系统及数据记录装置1-3电源并预置上电时间；

2通过布放打捞船水面布放，在末自导战斗部1正浮力和锚系组3负浮力的作用下展开索系，完成水下系留展开动作，锚沉底后将末自导战斗部1稳定地竖直系留在水下；

3设定目标模拟器4，并启动工作，并完成水上布放。

4当水深达到一定深度时26m～34m保险器1-5的延时机构动作，完成机械延时后接通指控模块1-4工作电源和弹道测试装置1-7电源，两者启动工作并开始安全走时。外挂点火电源1-11盐块融化后上电，接通火箭发动机1-8点火电源；

5指控模块1-4完成安全走时后发出火箭发动机1-8拔叉信号，点火通道开通。弹道测试装置1-7上电稳定后向指控模块1-4发出启动信号，执行握手协议并决策点火时机，然后指控模块1-4延迟0.1s后发出火箭发动机1-8点火指令，同时发出自导系统开机指示，自导开机工作，信号记录装置开始记录；

6火箭发动机1-8点火后，燃烧室内形成高温高压燃气，当压力达到一定值时，系留分离装置1-9动作，末自导战斗部1与锚系组3分离，高速上浮；

7火箭发动机1-8点火至上浮结束过程中，弹道测试装置1-7完成上浮数据记录。自导系统及数据记录装置1-3完成末自导声基阵1-2背景噪声测试及自导性能测试，到达设定深度1m，自导系统关机。

若末自导战斗部1未能按预定时间点火上浮，定时回收装置2在预设时间启动工作，释放末自导战斗部1并割断外挂点火电源1-11电缆，具有正浮力的末自导战斗部1自行出水。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种火箭动力末自导战斗部试验系统，其特征在于，包括末自导战斗部(1)、定时回收装置(2)和锚系组(3)；

所述末自导战斗部(1)包括战斗部壳体(1-1)、战斗部壳体(1-1)内部由头至尾顺序包括：自导声基阵(1-2)、第一电子舱及位于其内部的自导系统及数据记录装置(1-3)、第二电子舱及位于其内部的指控模块(1-4)和指控电池组(1-6)、保险器(1-5)、第三电子舱及位于其内部的弹道测试装置(1-7)；战斗部壳体(1-1)外部包括：火箭发动机(1-8)、系留分离装置(1-9)、系留机构(1-10)和外挂点火电源(1-11)；

所述自导声基阵(1-2)与战斗部壳体(1-1)固定连接，自导声基阵(1-2)用于进行声电转换和电声转换；

所述自导系统及数据记录装置(1-3)位于第一电子舱中，第一电子舱与战斗部壳体固定连接，自导系统及数据记录装置(1-3)包括发射机、接收机、自导信号处理机、数据记录装置和电池；发射机和接收机用于和自导声基阵配合实现自导信号的发射和接收，自导信号处理机完成对自导信号的检测和参数估计，数据记录装置用于记录自导信号和自导信号处理机的处理结果；

所述指控模块(1-4)和指控电池组(1-6)位于第二电子舱中，第二电子舱与战斗部壳体固定连接，指控模块(1-4)用于控制火箭发动机的点火以及与弹道测试装置(1-7)进行通讯，指控电池组(1-6)用于为指控模块(1-4)供电；指控模块(1-4)具有一个电源接口，该电源接口切换连接指控电池组(1-6)和外挂点火电源；

所述保险器(1-5)安装于战斗部壳体(1-1)的孔座上，保险器(1-5)与指控模块(1-4)、弹道测试装置(1-7)通过电缆连接，用于控制指控模块和弹道测试装置的上电；

所述弹道测试装置(1-7)位于第三电子舱内，第三电子舱与战斗部壳体固定连接，采用基于惯导的弹道测试装置(1-7)，用于测量和记录战斗部的深度和弹道参数；

所述火箭发动机(1-8)上端密封面与末端自导战斗部(1)的端面相连，火箭发动机由发动机外壳、发动机药柱和喷喉组成；

所述系留分离装置(1-9)为U型系留杆，U型的两端连接在战斗部壳体(1-1)外部两侧，U型的底部连接在火箭发动机的喷喉上；

所述系留机构(1-10)包括系留带和横杆，所述横杆通过系留带连接在战斗部壳体外部两侧的接口上，横杆中心通过锚索与定时回收装置连接；

所述外挂点火电源(1-11)包括密封壳体以及装于其内部的电池组，密封壳体上部通过吊环螺钉连接到锚索上的圆环上，外挂点火电源(1-11)的输出电缆连接至指控模块(1-4)的电源接口；

所述定时回收装置(2)包括密封舱、位于密封舱其内部定时回收控制电路板和电池、位于密封舱外部的爆炸螺栓；密封舱上具有电气接口，定时回收控制电路板的输出信号通过电气接口进行输出；

密封舱上的电气接口通过爆炸螺栓连接至锚系组(3)中的锚链上；定时控制电路板进行时间设定，到达设定时间后对爆炸螺栓进行点火控制，启动爆炸螺栓；

所述锚系组(3)包括布设于水底的锚和锚上连接的锚链。

2.如权利要求1所述的一种火箭动力末自导战斗部试验系统，其特征在于，所述自导声基阵(1-2)包括流线型外壳、陶瓷片阵列、支撑结构和减震结构，所述支撑结构支撑整个陶瓷片阵列，陶瓷片阵列的排布形式为二维阵列，支撑结构与流线型外壳边缘接口处设置减震结构，流线型外壳与战斗部壳体(1-1)固定连接。

3.如权利要求1所述的一种火箭动力末自导战斗部试验系统，其特征在于，所述弹道测试装置(1-7)中包括深度传感器和惯组，弹道测试装置(1-7)采用深度传感器测量战斗部的深度，采用惯组测量弹道参数，并进行记录；所述弹道参数包括三轴角速度、三轴速度以及三轴位移。