CN111023914A - 一种热启动切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热启动切割装置，导弹发动机安全控制技术领域，所述切割装置由驱动器、直列式起爆总成和切割组件组成，所述驱动器与直列式起爆总成的一端电连接，所述直列式起爆总成的另一端与所述切割组件连接；本发明的热启动切割装置可以应用于各种弹体仓储、运输或野外贮存环境下，如果出现意外，均可实现防止导弹出现爆炸的效果，可最大限度地实现对火灾的安全管控，最大限度地保障部队官兵的生命安全和降低财产损失。
Description
技术领域
本发明涉及导弹发动机安全控制技术领域，尤其涉及一种热启动切割装置。
背景技术
目前，随着武器系统的发展，各类导弹的储存量越来越大，导弹固体发动机火灾环境的灾害管控越来越重要，特别对船舰导弹而言，如果战舰上意外发生火烧可能对舰上人员和设备造成较大损失。
目前对于火箭固体发动机在火灾环境下的管控技术，未见相关的详实报道。中国专利申请号为201711225810 .7、发明名称为“一种热启动泄压装置”的中国专利公开了一种热启动泄压装置， 该装置通过内部特殊药剂感受外部温度并起爆切割索，切割发动机壳体，为纯火工控制，相比全电控制，仍然存在安全性较低的问题。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种智能型热启动切割装置，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种热启动切割装置，所述切割装置由驱动器、直列式起爆总成和切割组件组成，所述驱动器与直列式起爆总成的一端电连接，所述直列式起爆总成的另一端与所述切割组件连接。
作为优选的技术方案：所述驱动器包括第一壳体，所述第一壳体内设置有第二壳体，所述第一壳体和第二壳体之间设置有第一隔热层，所述第一隔热层包覆第二壳体；所述第二壳体内设置有电池组件、监控电路组件和主控电路组件，所述电池组件与监控电路组件和主控电路组件电连接；所述第一壳体内、第二壳体外还设置有第一温度传感器、第二温度传感器和红外传感器，在第一壳体外部还设置有PC端和第一电连接器，所述第一温度传感器、主控电路组件和PC端均与所述监控电路组件电连接，所述第二温度传感器、红外传感器和第一电连接器均与所述主控电路组件电连接。
作为优选的技术方案：所述直列式起爆总成包括第三壳体，在所述第三壳体的一端设置有与第二电连接器，另一端设置有冲击片雷管，在所述三壳体内设置有第二隔热层，所述第二隔热层内设置有起爆电路组件和升压电路组件，所述升压电路组件与冲击片雷管电连接，在所述冲击片雷管的另一端设置切割组件。
本发明的电池组件，可采用两节WR34615锂二氧化硫电池，提供4.0V-5.8V，8Ah的电量。
本发明的监控电路组件和主控电路组件，主要由单片机进行控制信号传输；升压电路组件主要由升压控制芯片达到升压效果；起爆电路组件采用双路进行起爆信号传输，引爆冲击片雷管，上述电路组件都是本领域公知的现有技术；
本发明的切割索组件依靠爆轰波能量切割发动机壳体，也是现有技术，可参考中国专利申请号为201920505483.9、实用新型名称为“一种聚能切割索”。
作为进一步优选的技术方案：在所述第一壳体内还设置有手动开关，所述手动开关与所述监控电路组件电连接。
本发明的切割装置由驱动器、直列式起爆总成、切割组件组成，驱动器与直列式起爆总成通过电连接器相连，可实现智能感知，安装方便，使用便捷；
驱动器和直列式起爆总成通过热防护技术隔热；
本发明的切割装置可集成到导弹包装箱上，实现对包装贮存过程的智能控制。
作为进一步优选的技术方案：所述第一壳体、第二壳体、第三壳体采用热导率小于0.5W／（m℃）、耐热温度高于350℃的材料。比如可以采用聚酰亚胺材料，其耐高温可达400℃以上，热导率为0.1～0.35W/m.k。
作为更进一步优选的技术方案：所述材料为聚酰亚胺或高硅氧玻璃布型材。
具体而言，聚酰亚胺材料（抗拉强度大于100MP，热分解温度可达600℃，热导率0.16W／（m℃），高硅氧玻璃布型材强度接近100MPa，径向强度与金属相似，耐热温度可达500℃，热导率0.3W／（m℃）。
作为进一步优选的技术方案：所述第一隔热层和第二隔热层采用导热系数为0.013～0.028W/m.k的材料。
具体而言，比如可以采用TB630耐高温隔热漆（采用超微细无机材料，导热系数为0.013～0.028W/m.k，可有效屏蔽辐射热和抑制热传导，具有耐腐蚀、防水、防蒸汽、防潮、防冲击等作用。选择合适的涂覆厚度5mm～10mm，利用漆膜做隔热可有效阻挡约80%的热能传递。
本发明通过温度传感器感知火灾环境的温度场信息，主控电路组件进行智能判断，这也是本领域公知的现有技术，适时启动切开导弹发动机外壳，释放推进剂的高温高压能量。通过实现该技术可填补该领域的空白，作为后续上舰导弹安全管控的标准配置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的热启动切割装置可以应用于各种弹体仓储、运输或野外贮存环境下，如果出现意外，均可实现防止导弹出现爆炸的效果，可最大限度地实现对火灾的安全管控，最大限度地保障部队官兵的生命安全和降低财产损失。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的电路结构示意图；
图3为本发明实施例的主控电路和监控电路的电路图；
图4为本发明实施例的升压电路图；
图5为本发明实施例的起爆电路图；。
图中：1、第一壳体；2、第二壳体；3、电池组件；4、监控电路组件；5、主控电路组件；6、第一隔热层；7、手动开关；8、第一温度传感器；9、第二温度传感器；10、红外传感器；11、第一电连接器；12、第二电连接器；13、起爆电路组件；14、升压电路组件；15、第二隔热层；16、第三壳体；17、冲击片雷管；18、切割组件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
参见图1和图2，一种热启动切割装置，由驱动器、直列式起爆总成和切割组件组成，所述驱动器与直列式起爆总成的一端电连接，所述直列式起爆总成的另一端与所述切割组件连接，具体而言：
所述驱动器包括第一壳体1，所述第一壳体1内设置有第二壳体2，所述第一壳体1和第二壳体2之间设置有第一隔热层6，所述第一隔热层6包覆第二壳体2；所述第二壳体2内设置有电池组件3、监控电路组件4和主控电路组件5，所述电池组件3与监控电路组件4和主控电路组件5通过电缆连接（如图3所示）；所述第一壳体1内、第二壳体2外还设置有第一温度传感器8、第二温度传感器9和红外传感器10，在第一壳体1外部还设置有PC端和第一电连接器11，所述第一温度传感器8、主控电路组件5和PC端均与所述监控电路组件4通过电缆连接，所述第二温度传感器9、红外传感器10和第一电连接器11均与所述主控电路组件5通过电缆连接；在所述第一壳体1内还设置有手动开关7；
所述直列式起爆总成包括第三壳体16，在所述第三壳体16的一端设置有与第二电连接器12，另一端设置有冲击片雷管17，在所述三壳体16内设置有第二隔热层15，所述第二隔热层15内设置有起爆电路组件13（如图5所示）和升压电路组件14（如图4所示），所述升压电路组件14与冲击片雷管17通过电缆连接，在所述冲击片雷管17的另一端设置切割组件18；
驱动器与直列式起爆总成通过第一电连接器11与第二电连接器12连接；
本实施例中所述第一壳体1、第二壳体2、第三壳体16均采用高硅氧玻璃布型材强度接近100MPa，径向强度与金属相似，耐热温度可达500℃，热导率0.3W／（m℃）；
本实施例中所述第一隔热层6和第二隔热层15采用TB630耐高温隔热漆，这种隔热漆采用超微细无机材料，导热系数为0.013～0.028W/m.k，隔热漆的厚度为6mm。
本装置的工作原理为：切割组件18固定于火箭发动机外壳处，第一电连接器11和第二电连接器电缆线采用耐高温线并对接在一起，装上电池组件3，打开手动开关7，通过第一温度传感器8持续监控环境温度场变化，并反馈到PC端显示温度变化曲线，从而达到持续监控作用；
第一温度传感器8感知到整体环境温度升高信息后，监控电路组件4启动激活主控电路组件5，在第二温度传感器9和红外传感器10判断整体环境温度达到切割发动机外壳的条件时，通过第一电连接器11和第二电连接器12给直列式起爆电路组件13传输起爆信号，升压电路组件15完成升压后起爆冲击片雷管17，点爆切割组件18输出高速射流，从而起到切割发动机外壳的作用。
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 (7)
1.一种热启动切割装置，其特征在于：所述切割装置由驱动器、直列式起爆总成和切割组件组成，所述驱动器与直列式起爆总成的一端电连接，所述直列式起爆总成的另一端与所述切割组件连接。
2.根据权利要求1所述的一种热启动切割装置，其特征在于：所述驱动器包括第一壳体（1），所述第一壳体（1）内设置有第二壳体（2），所述第一壳体（1）和第二壳体（2）之间设置有第一隔热层（6），所述第一隔热层（6）包覆第二壳体（2）；所述第二壳体（2）内设置有电池组件（3）、监控电路组件（4）和主控电路组件（5），所述电池组件（3）与监控电路组件（4）和主控电路组件（5）电连接；所述第一壳体（1）内、第二壳体（2）外还设置有第一温度传感器（8）、第二温度传感器（9）和红外传感器（10），在第一壳体（1）外部还设置有PC端和第一电连接器（11），所述第一温度传感器（8）、主控电路组件（5）和PC端均与所述监控电路组件（4）电连接，所述第二温度传感器（9）、红外传感器（10）和第一电连接器（11）均与所述主控电路组件（5）电连接。
3.根据权利要求1所述的一种热启动切割装置，其特征在于：所述直列式起爆总成包括第三壳体（16），在所述第三壳体（16）的一端设置有与第二电连接器（12），另一端设置有冲击片雷管（17），在所述三壳体（16）内设置有第二隔热层（15），所述第二隔热层（15）内设置有起爆电路组件（13）和升压电路组件（14），所述升压电路组件（14）与冲击片雷管（17）电连接，在所述冲击片雷管（17）的另一端设置切割组件（18）。
4.根据权利要求2所述的一种热启动切割装置，其特征在于：在所述第一壳体（1）内还设置有手动开关（7），所述手动开关（7）与所述监控电路组件（4）电连接。
5.根据权利要求2或3所述的热启动切割装置，其特征在于：所述第一壳体（1）、第二壳体（2）、第三壳体（16）采用热导率小于0.5W／（m℃）、耐热温度高于350℃的材料。
6.根据权利要求5所述的热启动切割装置，其特征在于：所述材料为聚酰亚胺或高硅氧玻璃布型材。
7.根据权利要求2或3所述的热启动切割装置，其特征在于：所述第一隔热层（6）第二隔热层（15）采用导热系数为0.013～0.028W/m.k的材料。
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