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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