CN106482588B - 一种用于周向调整破片飞散方向的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于周向调整破片飞散方向的装置，属于弹道式、巡航式战术导弹领域，其包括壳体、起爆组件、控制组件以及装药模块，控制组件包括伺服电机和控制器，伺服电机固定在壳体的内壁上，起爆组件包括起爆器和传爆药柱，起爆器设置在壳体外壁上，起爆器连接传爆药柱，装药模块具有多个，多个装药模块均设置在壳体内空腔中，传爆药柱同时贯穿多个装药模块，装药模块包括药盒、炸药以及预制破片，预制破片设置在药盒中的一侧处，炸药设置在药盒中的另一侧处，每个装药模块对应与一台伺服电机相连。本发明装置解决了目前杀爆战斗部破片利用率低的问题。

Description

一种用于周向调整破片飞散方向的装置

技术领域

本发明属于弹道式、巡航式战术导弹领域，具体涉及一种用于周向调整破片飞散方向的装置。

背景技术

杀爆战斗部是广泛应用于打击地面、空中以及海面目标的武器系统。杀爆战斗部主要依靠炸药爆炸时产生的爆轰波压力和高速飞散的金属破片的冲击作用实现对目标的毁伤。

杀爆战斗部主要毁伤元素为冲击波超压和破片，由于冲击波超压衰减较迅速，因此在爆心距目标较远的情况下，冲击波超压对目标的毁伤能力极为有限。对于破片而言，有效毁伤距离较大，但当战斗部完成设计后，其破片数量基本为定数，破片飞散远离爆心，随着距离的增大，其在空间面上的分布密度必定减小，命中目标的概率减小，难以形成对目标的有效毁伤。另外，破片一般在空间内呈周向分布，然而目标往往只存在于战斗部的某一方位，仅有一小部分破片飞散方向与目标方位对应，破片利用率极低。

因此，需要开发一种聚集、定向杀爆战斗部，要求其能有效控制破片飞散方向，将有限数量的破片集中于一定区域内，以有效提高对目标的毁伤效能。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种用于周向调整破片飞散方向的装置，采用控制组件能调整装药模块中的破片位置，解决了目前杀爆战斗部破片利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其包括壳体、起爆组件、控制组件以及装药模块，其中，所述控制组件包括伺服电机和与伺服电机相连的控制器，所述伺服电机固定在所述壳体的内壁上，所述起爆组件包括起爆器和传爆药柱，所述起爆器设置在壳体外壁上，所述起爆器连接所述传爆药柱，所述装药模块具有多个，多个装药模块均设置在壳体内空腔中，每个装药模块上均设置有通孔及转动轴承，以可以绕中心轴转动，所述传爆药柱同时贯穿多个装药模块，所述装药模块包括药盒、炸药以及预制破片，所述预制破片设置在药盒中的一侧处，所述炸药设置在药盒中的另一侧处，每个装药模块对应与一台伺服电机相连，并且该台伺服电机与对应的装药模块中的预制破片的方位相同。

进一步的，所述装药模块呈圆环状，所述传爆药柱呈长轴状，多个装药模块的外形相同。

进一步的，所述装药模块中的药盒以及所述壳体采用金属铝制备。其中，装药模块中的药盒不限制为铝，可根据需要选择材料。

进一步的，所述装药模块至少为两个。

进一步的，所述装药模块布置方式满足如下条件：各个装药模块的预制破片的质心沿着圆周均匀布置。

进一步的，所述装药模块数量为偶数个，且大于等于四，但是不强制为偶数，最终只要保证整个质心在中心轴线上即可，比如三个装药模块，按夹角120度排布也可。

进一步的，所述装药模块中，预制破片与炸药体积比不大于2：3。

进一步的，所述预制破片材料选自钢、钨或者钨锆合金，所述预制破片形状为球形、方形或者柱形。

本发明的周向调整破片的飞散方向的装置中，装药模块中破片偏心分布，装置识别或接收目标方位信息后，通过控制组件调整装药模块中破片分布方位，进而适时实施起爆，实现破片集中于一定区域飞散，提高破片利用率。

现有的聚集杀爆战斗部是将破片集中于一个或者数个环向区域飞散，仍为周向360°分布，破片利用率低。现有定向杀爆战斗部同样设计为周向破片分布，起爆时采用爆炸变形等方式实现破片定向飞散，但该方式形成的破片飞散区域相对较大，不够集中，且仍有部分破片耗费于爆炸变形过程，破片利用率仍较低。与现有技术相比，本发明申请能够取得下列有益效果：

本发明中，所述周向调整破片飞散方向装置，从设计源头出发，突破了预制破片周向分布的设计理念，结合智能战斗部设计思想，将预制破片创造性地采用偏心布置方式，并结合伺服电机调整预制破片的方位，实现了战斗部预制破片按照设定的预期比较集中地朝向目标方位飞散的效果，极大的提高了破片利用率。

附图说明

图1为本发明实施例中周向调整破片飞散方向装置结构示意图；

图2为本发明实施例中装药模块结构示意图；

图3为本发明实施例中装药模块和伺服电机交错布置示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-壳体 2-起爆组件 3-控制组件

4-装药模块 31-伺服电机

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明实施例中周向调整破片飞散方向装置结构示意图，有图可知，本发明的一种用于周向调整破片飞散方向的装置包括壳体1、起爆组件2、控制组件3以及装药模块4。其中，壳体1内由内向外依次填装起爆组件2、装药模块4、控制组件3。壳体主要起到维持结构形状、连接固定各组成结构的作用，壳体的结构强度需要满足使用要求，以免对破片初速带来不利影响。壳体优选用铝材制备。

起爆组件2主要包括起爆器和传爆药柱，起爆器用于接收起爆指令，适时起爆传爆药柱，进而起爆装药模块。传爆药柱可独立于装药模块之外，也可与装药模块一体组成。传爆药柱成长轴状，传爆药柱的一端安装有起爆器。

图2为本发明实施例中装药模块结构示意图，由图可知，装药模块4整体呈圆环状，其中心具有通孔，传爆药柱贯穿多个装药模块中心孔。装药模块4包括药盒41、炸药42和预制破片43等，预制破片和炸药容置在药盒内。传爆药柱同时贯穿多个装药模块，可实现对多个装药模块的同时起爆。单个装药模块即相当于一个简易的杀爆战斗部。

其中，装药模块的药盒用于起到维持结构形状、组配各单元以及与控制组件连接的作用，药盒的结构强度满足使用要求即可，以免对破片初速带来不利影响。药盒优选用铝材制备。预制破片可选用钢、钨、钨锆合金等材料，可为球形、方形、柱形等形状，大小及数量结合需要打击的目标特性、炸药类型、命中精度和期望破片初速等参数进行设置。通常预制破片与炸药体积比不大于2：3。炸药优选高爆速炸药，以获得较高的破片初速。

更详细的，装药模块内的预制破片和炸药采取偏心布置，即预制破片主要分布于装药模块的一侧，其它空间为炸药，主要为实现炸药起爆后，破片朝向某一特定方位飞散。

装药模块在装置内采取同轴布置，由于单个装药模块内预制破片和炸药分布不均匀，为保持装置的质心不偏心，数个装药模块中的预制破片方位呈一定夹角，形成交错的方式进行布置，以实现整个装置质心不偏心。

譬如，在用于周向调整破片飞散方向的装置中，装药模块为偶数数量时，第一个装药模块和第二个装药模块可以采取预制破片相对布置的方式，其它装药模块采取同样方式进行布置。若装药模块数量为四的倍数，也可以采取预制破片夹角90°的方式进行布置。若装药模块为奇数数量时，可以按360°/个数的夹角进行布置。因此，装药模块数量优选能够被360整除。总之，装药模块以传爆药柱为中心，沿周向均匀布置，并且，在同一圆周内的装药模块中的预制破片以传爆药柱为中心沿圆周均匀布置，同样的，在同一圆周内的装药模块中的炸药在空间上，也是以传爆药柱为中心沿圆周均匀布置。

控制组件3包括控制器和伺服电机31组成。控制器用于接收目标方位信息，给各伺服电机31下达调整指令。图3为本发明实施例中装药模块和伺服电机交错布置示意图，由图可知，伺服电机与装药模块数量匹配，一台伺服电机对应一个装药模块，伺服电机与装药模块中预制破片布置方位相同，伺服电机与壳体固定连接，伺服电机用于调整装药模块中预制破片方位。

具体的，在使用过程中，预先给控制器设定各伺服电机方位参数，当装置接收到目标方位信息后，计算各伺服电机31需要调整装药模块的角度数据，然后伺服电机31运行，带动装药模块以整个装置(也是壳体)轴线为中心转动，最终形成各装药模块中预制破片均朝向目标方位的形态。如此，在装置起爆后，预制破片即集中朝向设定的区域飞散，提高了破片利用率，提高了装置毁伤效能。本发明中，装药模块移动方式为在电机带动下绕中心轴转动。

具体的，本发明装置的工作过程为：

首先，本发明的周向调整破片飞散方向的装置在作用前，识别或接收目标方位信息，

接着，通过控制组件，调整装药模块中破片分布方位，

最后，在预定位置实施起爆，实现破片集中向目标所在区域飞散，从而能提高装药及破片利用率，提高装置毁伤效能。该装置可以应用于各类打击空中、地面目标的武器系统。

本发明提供的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，尤其适用于弹道式战术导弹、飞航导弹，采用控制组件能调整装药模块中的破片位置，解决了目前杀爆战斗部破片利用率低，尤其在小交汇角条件下下破片利用率低的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，其包括壳体(1)、起爆组件(2)、控制组件(3)以及装药模块(4)，其中，

所述控制组件(3)包括伺服电机和与伺服电机相连的控制器，所述伺服电机固定在所述壳体(1)的内壁上，所述控制器用于接收目标方位信息，还用于给伺服电机下达调整指令，

所述起爆组件(2)包括起爆器和传爆药柱，所述起爆器设置在壳体(1)外壁上，所述起爆器连接所述传爆药柱，

所述装药模块(4)具有多个，多个装药模块(4)均设置在壳体(1)内空腔中，每个装药模块(4)上均设置有通孔，所述传爆药柱同时贯穿多个装药模块(4)，

所述装药模块(4)包括药盒(41)、炸药(42)以及预制破片(43)，所述预制破片(43)设置在药盒中的一侧处，所述炸药(42)设置在药盒(41)中的另一侧处，

每个装药模块(4)对应与一台伺服电机相连，并且该台伺服电机与对应的装药模块中的预制破片的方位相同，

装药模块在装置内采取同轴布置，单个装药模块内预制破片和炸药分布不均匀，为保持装置的质心不偏心，数个装药模块中的预制破片方位呈一定夹角，形成交错的方式进行布置，以实现整个装置质心不偏心，

在装药模块为偶数数量时，第一个装药模块和第二个装药模块可以采取预制破片相对布置的方式，其它装药模块采取同样方式进行布置，

若装药模块数量为四的倍数，采取预制破片夹角为90°的方式进行布置，

若装药模块为奇数数量时，按360°/个数的夹角进行布置，

工作时，装药模块中破片偏心分布，装置识别或接收目标方位信息后，通过控制组件调整装药模块中破片分布方位，进而适时实施起爆，实现破片集中于设定区域飞散，从而能提高破片利用率。

2.如权利要求1所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述装药模块呈圆环状，所述传爆药柱呈长轴状，多个装药模块的外形相同。

3.如权利要求1或2所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述装药模块(4)中的药盒(41)以及所述壳体(1)采用金属铝制备。

4.如权利要求3所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述装药模块至少为两个。

5.如权利要求3所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述装药模块布置方式满足如下条件：各个装药模块的预制破片的质心沿着同一圆周均匀布置。

6.如权利要求3所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述装药模块数量为偶数个，且大于等于四。

7.如权利要求6所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述装药模块中，预制破片与炸药体积比不大于2：3。

8.如权利要求7所述的一种用于周向调整破片飞散方向的装置，其特征在于，所述预制破片材料选自钢、钨或者钨锆合金，所述预制破片形状为球形、方形或者柱形。