CN110595304A - 一种点点火药装置 - Google Patents

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陈鸿
沈杰
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    • F42C19/0811—Primers; Detonators characterised by the generation of a plasma for initiating the charge to be ignited
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    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/30—Plasma torches using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Abstract

本发明公开了一种点点火药装置，包括微波源电源、磁控管、谐振腔、波导管、同轴谐振腔、谐振腔内导体、点火药、发火药；所述微波源电源为磁控管内置电路提供电源；所述磁控管外置有谐振腔；所述波导管一端与谐振腔相连，另一端与同轴谐振腔相连；所述同轴谐振腔内设有谐振腔内导体；所述谐振腔内导体内填充有点火药；所述谐振腔内导体上设有多个通孔，通孔的布置与谐振腔内导体微波产生的空点相对应；所述发火药填充在谐振腔内导体与同轴谐振腔之间的空腔内；所述同轴谐振腔设有开路端，用于传递爆轰波。本发明可实现高效、安全无污染、可靠的点火。

Description

一种点点火药装置
技术领域
本发明属于微波技术领域，特别是一种点点火药装置。
背景技术
在火炮发射技术上,传统点火方式存有点火效率低,燃烧不充分等缺点。近年来出现的激光点火和等离子体点火技术的应用为点火技术的改进提供了参考和借鉴。但激光点火存在点火通道容易被污染，等离子体点火存在等离子体产生装置较大等弱点，使其在发射应用方面还存在很大限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种点点火药装置，以实现高效、安全、可靠的点火。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种点点火药装置，其特征在于，包括微波源电源、磁控管、谐振腔、波导管、同轴谐振腔、谐振腔内导体、点火药、发火药；
所述微波源电源为磁控管内置电路提供电源；所述磁控管外置有谐振腔；所述波导管一端与谐振腔相连，另一端与同轴谐振腔相连；所述同轴谐振腔内设有谐振腔内导体；所述谐振腔内导体内填充有点火药；所述谐振腔内导体上设有多个通孔，通孔的布置与谐振腔内导体微波产生的空点相对应；所述发火药填充在谐振腔内导体与同轴谐振腔之间的空腔内；所述同轴谐振腔设有开路端，用于传递爆轰波。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本发明通过产生微波等离子体点火，确保点燃可靠，且微波等离子体点火效率高。采用微波等离子体点燃谐振腔内导体内均匀填充的点火药的方式，可以使发火药燃烧充分，解决了传统点火方式中燃烧不充分的问题。
(2)通过微波在谐振腔内放大频率以产生微波等离子体，可以解决点火通道被污染的问题。
(3)通过点火药点燃发火药，有利于装置的模块化装填，可以匹配不同弹丸。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为微波源电源电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明的一种点点火药装置，包括微波源电源10、磁控管9、谐振腔8、波导管7、同轴谐振腔1、谐振腔内导体2、点火药3、发火药5；
所述微波源电源10为磁控管9内置电路提供电源；所述磁控管9外置有谐振腔8；所述波导管7一端与谐振腔8相连，另一端与同轴谐振腔1相连；所述同轴谐振腔1内设有谐振腔内导体2；所述谐振腔内导体2内填充有点火药3；所述谐振腔内导体2上设有多个通孔4，通孔4的布置与谐振腔内导体2微波产生的空点相对应；所述发火药5填充在谐振腔内导体2与同轴谐振腔1之间的空腔内；所述同轴谐振腔1设有开路端，用于传递爆轰波，弹丸6设置在同轴谐振腔1的开路端，并与同轴谐振腔1直接接触。
进一步的，所述点火药3采用黑火药，易燃，且所述点火药3填充密度均匀，以保证电磁波在谐振腔内导体2中传递、反射时，介质均匀，才能产生均匀分布的空点。
进一步的，所述谐振腔8采用圆形谐振腔，所述波导管7选用圆形软质波导管，以传递圆形波导。并且利用其结构特性，圆形波导管可以弯折嵌入炮闩之内，使点火装置更加简洁，紧凑。
作为一种实施方式，所述同轴谐振腔1采用四分之一波长型同轴谐振腔，一端短路，连接波导管；另一端开路，与发火药和弹丸直接接触。
进一步的，结合图2，所述微波源电源10内部供电电路由高压变压器、高压电容、高压二极管以及磁控管组成。高压变压器与高压电容串联接到磁控管阳极，其中高压电容并联一电阻。降压绕组与磁控管阴极相连，其中再与二极管相连接地。
本发明的点点火药装置，工作过程为：所述微波源电源10的电流输入磁控管9，磁控管9产生微波传输给谐振腔8。谐振腔8传输的微波通过波导管7转化为圆形波导，实现同轴-波导转换，波导管7传输的圆形波导通过同轴谐振腔1转化为微波，实现波导-同轴转换。谐振腔内导体2内部填充点火药3，使内部电磁场在经多次反射后，由其电磁特性形成一系列空点，在这些空点处，微波频率被放大到和火药谐振频率耦合的范围，产生微波等离子体点燃点火药3，并且火焰能量从通孔4传递给发火药5，进而达到发射弹丸6的目的。谐振腔内导体2微波产生的空点位置可通过电磁仿真获得。本发明的同轴谐振腔8采用四分之一波长型谐振腔，一方面可以拥有更高的品质因数以得到更大微波频率，另一方面，开路端可以直接接触弹丸底部，达到点火的目的。本发明可适用各种发射技术，例如民用降雨弹，大型礼炮等。

Claims (5)

1.一种点点火药装置，其特征在于，包括微波源电源(10)、磁控管(9)、谐振腔(8)、波导管(7)、同轴谐振腔(1)、谐振腔内导体(2)、点火药(3)、发火药(5)；
所述微波源电源(10)为磁控管(9)内置电路提供电源；所述磁控管(9)外置有谐振腔(8)；所述波导管(7)一端与谐振腔(8)相连，另一端与同轴谐振腔(1)相连；所述同轴谐振腔(1)内设有谐振腔内导体(2)；所述谐振腔内导体(2)内填充有点火药(3)；所述谐振腔内导体(2)上设有多个通孔(4)，通孔(4)的布置与谐振腔内导体(2)微波产生的空点相对应；所述发火药(5)填充在谐振腔内导体(2)与同轴谐振腔(1)之间的空腔内；所述同轴谐振腔(1)设有开路端，用于传递爆轰波。
2.根据权利要求1所述的点点火药装置，其特征在于，所述点火药(3)填充均匀。
3.根据权利要求1所述的点点火药装置，其特征在于，所述谐振腔(8)采用圆形谐振腔，所述波导管(1)选用圆形软质波导管。
4.根据权利要求1所述的点点火药装置，其特征在于，所述同轴谐振腔(1)采用四分之一波长型同轴谐振腔。
5.根据权利要求1所述的点点火药装置，其特征在于，所述微波源电源(10)内部供电电路包括变压器、电容、高压二极管以及磁控管；
所述变压器与电容串联接到磁控管阳极，其中高压电容并联一电阻；所述降压绕组与磁控管阴极相连，再与二极管相连接地。
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