CN111795620B - 采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信。引信至少包含发火装置、隔爆件、后坐保险机构、第二保险机构、延时自毁机构、后坐发火机构和传爆管。后坐发火机构与后坐保险机构结构和原理相同，且均可保证1.5 m高度的跌落安全性要求，但后坐保险机构解除保险阈值恒大于后坐发火机构的发火阈值。在引信或弹药以高于1.5 m的高度底向下意外跌落时，后坐发火机构将通过延时自毁机构在隔爆件解除保险前使隔爆件中的敏感爆炸元件在隔爆状态下被引爆，引信进入绝火（自失效）状态，确保引信安全。本发明应用故障保险原理，将意外跌落后引信的安全性失效问题，转化为意外跌落后的可靠性失效问题，提高了引信勤务处理安全的可靠性。

Description

采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信

技术领域

本发明属于引信安全技术领域，具体涉及一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信。

背景技术

后坐保险机构是引信最基本的保险机构。对于配用在低后坐过载环境弹药中的引信，后坐保险机构在引信或弹药意外底向下跌向软目标时和意外底向下带包装跌向各种目标时的安全性问题始终存在，勤务处理安全的可靠性很难得到提高，安全性很难得到根本性的保证。引信或弹药在勤务处理过程中底向下意外跌落是小概率事件，因意外跌落导致进入故障保险状态而报废的引信或由此产生的未爆弹药数量非常有限，不会带来明显的经济损失。

发明内容

本发明公开了一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信，解决了后坐保险机构在引信或弹药意外底向下跌向软目标时和意外底向下带包装跌向各种目标时的安全性问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信，应用故障保险原理，将意外跌落后引信的安全性失效问题，转化为意外跌落后的可靠性失效问题。引信隔爆件有后坐保险机构和非后坐保险机构共同构成冗余保险。使隔爆件在隔爆（保险）状态下、解除保险状态下以及介于隔爆状态与解除保险状态之间的中间状态下均可接收延时自毁机构的点火激励，引爆隔爆件中的敏感爆炸元件。隔爆件中的敏感爆炸元件若在隔爆（保险）位置上被引爆，结果就是引信进入绝火（自失效）状态；而敏感爆炸元件在解除保险状态下被引爆，结果就是引信自毁。隔爆件中的敏感爆炸元件在介于隔爆与解除保险之间的位置上被引爆，结果可能是引信自毁，也可能是引信绝火。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：应用故障保险原理，将底向下意外跌落后引信的安全性失效问题，转化为底向下意外跌落后的可靠性失效问题，提高了引信勤务处理安全的可靠性。

附图说明

图1所示为本发明采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信结构原理框图。

图2所示为本发明实施例1的纵向局部剖面图。

图3所示为本发明实施例1的A-A剖面图。

图4所示为本发明实施例1的B-B旋转局部剖视图。

图5所示为本发明实施例1的C-C旋转局部剖视图。

图6所示为本发明实施例1的D-D旋转局部剖视图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细描述。

引信或弹药在勤务处理过程中底向下意外跌落是小概率事件。

结合图1，一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信，从结构上讲，其引信至少包含发火装置、隔爆件、后坐保险机构、第二保险机构、延期解除保险机构、延时自毁机构、后坐发火机构和传爆管。所述隔爆件至少由两道满足冗余保险要求的保险机构保险，分别为后坐保险机构和第二保险机构。所述后坐保险机构能够在弹丸发射时靠后坐过载环境解除保险。所述第二保险机构不属于后坐保险机构，不能在弹丸发射时靠后坐过载环境解除保险。所述后坐发火机构在弹丸发射时发火并引发所述延时自毁机构。所述延时自毁机构可在引燃并经过一定延时后输出点火激励，进而引爆处于任意位置（隔爆状态或解除保险状态或介于这两种状态之间的状态）的隔爆件中的敏感爆炸元件。

进一步地，所述后坐发火机构与后坐保险机构（第一保险机构）结构和原理相同。但所述后坐保险机构解除保险阈值恒大于所述后坐发火机构发火阈值。

进一步地，所述后坐发火机构的发火阈值至少应保证1.5 m高度的跌落安全性要求。

进一步地，所述第二保险机构是靠除后坐过载环境以外的其他环境来解除保险的一种保险机构，如离心保险机构、气动保险机构、燃气压力保险机构等结构原理。

一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信，将意外跌落后引信的安全性失效问题，转化为意外跌落后的可靠性失效问题。隔爆件在隔爆（保险）状态下、解除保险状态下以及介于隔爆状态与解除保险状态之间的中间状态下均可接收延时自毁机构的点火激励，使隔爆件中的敏感爆炸元件发火，引信进入绝火（自失效）状态或实现自毁。引信或弹药在勤务处理过程中底向下意外跌落是小概率事件，因意外跌落导致进入故障保险状态而报废的引信或由此产生的未爆弹药数量非常有限，不会带来明显的经济损失。

实施例1

结合图2~图6，一种采用故障保险原理提高跌落安全性的后坐保险技术应用于火箭弹弹底引信，包含引信体1、转子座2、隔爆机构3、后坐保险机构4、燃气压力保险机构5、无返回力矩钟表机构6、延期管7、后坐发火机构8、传爆管9、盖板10和保险球11。

所述转子座2外轮廓为圆柱形，设置在引信体1中心盲孔内。所述转子座2靠近顶端位置设置有横向阶梯孔，为第一阶梯孔，隔爆机构3设置在第一阶梯孔内，两者之间为间隙配合，为隔爆机构3的转动提供导向。

所述隔爆机构3为竖直转子隔爆机构，包括转子31、中心轮32、扭簧33和火焰雷管34，所述转子31外轮廓包括五阶同轴连接的圆柱，其中一端为输入端，另一端为驱动端，自输入端至驱动端依次为第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱和第五圆柱。所述转子31在第三圆柱侧壁设置有沿径向的第二阶梯孔，所述第二阶梯孔包括位于外端的第一阶孔和位于内端的第二阶孔，所述火焰雷管34输入端朝内设置在第一阶孔内。所述转子31输入端中心处设置有第一通孔，第一通孔连通第一阶孔侧壁，第一通孔外端通过一段锥孔与第一圆柱外端面连接。所述中心轮32设置在转子31第四圆柱外侧，与转子31固连。所述转子31第五圆柱外端面设置有通过轴线沿径向贯穿的方槽。盖板10设置在转子座2第一阶梯孔外端、转子31第五圆柱外侧，与转子座2固连。所述扭簧33设置在转子31第五圆柱外侧、盖板10外端，其一端扭臂卡入转子31第五圆柱外端的方槽内，另一端扭臂卡入盖板10外端面的凸起，使扭簧33处于预扭状态，为转子31的解除保险运动提供驱动力。

装配状态下，转子31上的第二阶梯孔轴线于引信轴线重合，且开口端朝向弹底方向，使转子31上的火焰雷管34远离传爆管10，而处于隔离状态。

无返回力矩钟表机构6设置在转子座2上，且处于转子座2第一阶梯孔外侧，与转子座2固连，是隔爆机构3的延期解除保险机构，通过与转子31固连的中心轮32上的齿轮结构实现运动传递，为转子31的解除保险过程实现延期。

所述转子座2侧面设置有沿轴向贯穿的第三阶梯孔，包括自上而下直径递增的三阶阶梯孔，依次为第三阶孔、第四阶孔和第五阶孔。所述后坐保险机构4设置在第三阶梯孔内。所述后坐保险机构4包括自上而下的惯性筒41、惯性簧42和簧柱43。所述惯性筒41外轮廓为圆柱形，顶端中心处设置有轴向盲孔，起到减重的作用。所述惯性筒41设置在转子座2上的第四阶孔内，两者之间为间隙配合，为惯性筒41的解除保险运动提供导向。所述簧柱43由自上而下的二阶同轴圆柱构成，依次为第六圆柱和第七圆柱，第六圆柱直径小于第七圆柱直径，且第六圆柱直径小于转子座2上第五阶孔直径。所述簧柱43第七圆柱设置在转子座2上第五阶孔内，使其第六圆柱伸入转子座2上第四阶孔。所述惯性簧42预压于惯性筒41和簧柱43之间，其顶端端抵靠在惯性筒41底端面，底端面抵靠在簧柱43第七圆柱顶面。所述转子座2侧面设置有一个开口方向倾斜向下的通孔，为第二通孔，第二通孔轴线通过第二阶梯孔轴线，并连通第二阶梯孔上的第四阶孔和第三阶梯孔内端面。所述转子31第三圆柱靠近输入端一侧端面设置有锥形盲孔，该锥形盲孔与第一通孔里端开口位置平齐。所述保险球11设置在第一通孔内，处于所述惯性筒41与转子31之间。所述保险球11部分凸出于转子座2第一阶梯孔内端面而卡入所述转子31的锥形盲孔内，实现对转子31的一道保险。

所述燃气压力保险机构5包括保险销51、解除保险簧52、限位球53和剪切销54，依靠火箭发动机工作时产生的燃气压力工作，不能在发射时通过后坐过载来解除保险。所述转子座2底端设置有沿轴向的第四阶梯孔，第四阶梯孔与第一阶梯孔侧面连通。所述保险销51设置在第四阶梯孔内，并将解除保险簧52预压于保险销51和第四阶梯孔内端面之间。所述转子31第三圆柱侧壁上设置有凹槽。所述保险销51上端凸出第一阶梯孔侧壁，而部分伸入转子31第四圆柱侧壁上的凹槽，实现对转子31的另一道保险。

所述转子座2底端侧面设置有沿轴向贯穿的第五阶梯孔，所述后坐发火机构8设置在第五阶梯孔内，包括自上而下的火帽座81、针刺火帽82、火帽座簧83和击针84。所述火帽座81外轮廓为圆柱形，其底端中心处设置有沿轴向的盲孔，所述针刺火帽82输入端朝外设置在该盲孔内。所述火帽座81与所述转子座2上第五阶梯孔之间为间隙配合，为火帽座81的轴向运动提供导向。所述击针84顶面设置有击针尖特征，其侧壁设置有若干个沿轴向贯穿的方槽，用于针刺火帽82发火后实现传火。

引信或弹药以1.5 m以上高度底向下意外跌落时，所述后坐保险机构4可能意外解除保险，所述后坐发火机构8将在后坐保险机构4解除保险前发火，或在后坐保险机构4解除保险的同时发火，继而引发延期管7。

所述转子座2底端侧面设置有沿轴向的第六阶梯孔，第六阶梯孔连通第一阶梯孔，所述延期管7输出端朝里设置在第六阶梯孔内。所述转子座2底端、第五阶梯孔与第六阶梯孔之间设置有一段方槽，用于针刺火帽82发火后实现传火，从而引燃延期管7。

所述传爆管9设置在所述转子座2顶端，用于引信作用时对所述火焰雷管34起爆后输出能量的放大，进而起爆战斗部装药。

本发明实施例的工作原理如下：

勤务处理阶段，引信或弹药以1.5 m或1.5 m以下高度底向下意外跌落时，引信中后坐保险机构4不会解除保险，后坐发火机构8也不会发火，引信可满足该条件下的跌落安全性要求。

引信或弹药以1.5 m以上高度底向下意外跌落时，后坐保险机构4可能意外解除保险，后坐发火机构8则意外发火。但后坐发火机构8在后坐保险机构4解除保险前发火，或在后坐保险机构4解除保险的同时发火，继而引发延期管7。后坐保险机构4意外解除保险后，由于有燃气压力保险机构5以及无返回力矩钟表机构6（延期解除保险机构）的存在，转子31（隔爆件）仍处于隔爆状态。延期管7在经过一定延时后输出点火激励，进而使转子31中的火焰雷管34在隔爆位置发火爆炸，使引信进入绝火（自失效）状态，引信安全。

在正常使用条件下，弹丸发射时后坐保险机构4解除保险，此时转子31因无返回力矩钟表机构6（延期解除保险机构）的存在仍处于隔爆状态；同时后坐发火机构8发火并引发延期管7。弹丸飞出炮口一段距离以后（安全距离以外），无返回力矩钟表机构6解除对转子31的保险，转子31由隔爆状态转换为解除保险状态，即转子31上的火焰雷管34输出端正对传爆管9，引信处于待发状态。

引信处于待发状态后，以预定的方式探测识别到目标时，引信的发火装置（附图中未画出）按预定的方式发火，进而引爆处于对正位置的转子31中的火焰雷管34，火焰雷管34发火并引爆传爆管10，传爆管10继而引爆战斗部装药，引信正常作用，功能不受影响。

弹丸若在飞行一定距离（超过预定的最远作用距离）后仍未识别到目标，延期管7将输出点火激励，进而引爆处于对正位置的转子31中的火焰雷管34，火焰雷管34发火并引爆传爆管10，传爆管10继而引爆战斗部装药，引信实现自毁。

若弹丸发射后转子31因故意外未解除保险，如燃气压力保险机构5未解除保险，或无返回力矩钟表机构6未解除保险（即后坐保险机构4和燃气压力保险机构5均已解除保险但转子31未动作），在弹丸飞行一定距离（超过预定的最远作用距离）后，延期管7将输出点火激励，进而引爆处于隔爆状态的转子31中的火焰雷管34，此时引信中的敏感爆炸元件均已发火，引信进入绝火（自失效）状态，确保引信安全。

若转子31中的火焰雷管34在介于隔爆与解除保险之间的位置上被引爆，即转子31在其保险机构解除保险后转动但未转动到位时，结果可能是引信自毁，也可能是引信绝火，均能确保引信安全。

Claims (2)

1.一种采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信，其特征在于：引信至少包括发火装置、隔爆件、延时自毁机构、后坐发火机构和传爆管；所述隔爆件至少由两道满足冗余保险要求的保险机构保险，分别为后坐保险机构和第二保险机构；后坐保险机构能够在弹丸发射时靠后坐过载环境解除保险，第二保险机构不能在弹丸发射时靠后坐过载环境解除保险，后坐发火机构能够在弹丸发射时发火并引发延时自毁机构，延时自毁机构在引燃并经过一定延时后输出点火激励，进而引爆处于任意位置的隔爆件中的敏感爆炸元件；

上述任意位置指隔爆状态或解除保险状态或介于这两种状态之间的状态；

后坐发火机构与后坐保险机构的结构和原理均相同，但后坐保险机构解除保险冲击环境阈值恒大于后坐发火机构发火所对应的冲击环境阈值；

所述采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信包括引信体（1）、转子座（2）、隔爆机构（3）、后坐保险机构（4）、燃气压力保险机构（5）、无返回力矩钟表机构（6）、延期管（7）、后坐发火机构（8）、传爆管（9）、盖板（10）和保险球（11）；

所述转子座（2）外轮廓为圆柱形，设置在引信体（1）中心盲孔内；所述转子座（2）靠近顶端位置设置有横向阶梯孔，为第一阶梯孔，隔爆机构（3）设置在第一阶梯孔内，两者之间为间隙配合，为隔爆机构（3）的转动提供导向；

所述隔爆机构（3）为竖直转子隔爆机构，包括转子（31）、中心轮（32）、扭簧（33）和火焰雷管（34），所述转子（31）外轮廓包括五阶同轴连接的圆柱，其中一端为输入端，另一端为驱动端，自输入端至驱动端依次为第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱和第五圆柱；所述转子（31）在第三圆柱侧壁设置有沿径向的第二阶梯孔，所述第二阶梯孔包括位于外端的第一阶孔和位于内端的第二阶孔，所述火焰雷管（34）输入端朝内设置在第一阶孔内；所述转子（31）输入端中心处设置有第一通孔，第一通孔连通第一阶孔侧壁，第一通孔外端通过一段锥孔与第一圆柱外端面连接；所述中心轮（32）设置在转子（31）第四圆柱外侧，与转子（31）固连；所述转子（31）第五圆柱外端面设置有通过轴线沿径向贯穿的方槽；盖板（10）设置在转子座（2）第一阶梯孔外端、转子（31）第五圆柱外侧，与转子座（2）固连；所述扭簧（33）设置在转子（31）第五圆柱外侧、盖板（10）外端，其一端扭臂卡入转子（31）第五圆柱外端的方槽内，另一端扭臂卡入盖板（10）外端面的凸起，使扭簧（33）处于预扭状态，为转子（31）的解除保险运动提供驱动力；

装配状态下，转子（31）上的第二阶梯孔轴线与引信轴线重合，且开口端朝向弹底方向，使转子（31）上的火焰雷管（34）远离传爆管（9），而处于隔离状态；

无返回力矩钟表机构（6）设置在转子座（2）上，且处于转子座（2）第一阶梯孔外侧，与转子座（2）固连，是隔爆机构（3）的延期解除保险机构，通过与转子（31）固连的中心轮（32）上的齿轮结构实现运动传递，为转子（31）的解除保险过程实现延期；

所述转子座（2）侧面设置有沿轴向贯穿的第三阶梯孔，包括自上而下直径递增的三阶阶梯孔，依次为第三阶孔、第四阶孔和第五阶孔；所述后坐保险机构（4）设置在第三阶梯孔内；所述后坐保险机构（4）包括自上而下的惯性筒（41）、惯性簧（42）和簧柱（43）；所述惯性筒（41）外轮廓为圆柱形，顶端中心处设置有轴向盲孔，起到减重的作用；所述惯性筒（41）设置在转子座（2）上的第四阶孔内，两者之间为间隙配合，为惯性筒（41）的解除保险运动提供导向；所述簧柱（43）由自上而下的二阶同轴圆柱构成，依次为第六圆柱和第七圆柱，第六圆柱直径小于第七圆柱直径，且第六圆柱直径小于转子座（2）上第五阶孔直径；所述簧柱（43）第七圆柱设置在转子座（2）上第五阶孔内，使其第六圆柱伸入转子座（2）上第四阶孔；所述惯性簧（42）预压于惯性筒（41）和簧柱（43）之间，其顶端抵靠在惯性筒（41）底端面，底端面抵靠在簧柱（43）第七圆柱顶面；所述转子座（2）侧面设置有一个开口方向倾斜向下的通孔，为第二通孔，第二通孔轴线通过第二阶梯孔轴线，并连通第二阶梯孔上的第四阶孔和第三阶梯孔内端面；所述转子（31）第三圆柱靠近输入端一侧端面设置有锥形盲孔，该锥形盲孔与第一通孔里端开口位置平齐；所述保险球（11）设置在第一通孔内，处于所述惯性筒（41）与转子（31）之间；所述保险球（11）部分凸出于转子座（2）第一阶梯孔内端面而卡入所述转子（31）的锥形盲孔内，实现对转子（31）的一道保险；

所述燃气压力保险机构（5）包括保险销（51）、解除保险簧（52）、限位球（53）和剪切销（54），依靠火箭发动机工作时产生的燃气压力工作，不能在发射时通过后坐过载来解除保险；所述转子座（2）底端设置有沿轴向的第四阶梯孔，第四阶梯孔与第一阶梯孔侧面连通；所述保险销（51）设置在第四阶梯孔内，并将解除保险簧（52）预压于保险销（51）和第四阶梯孔内端面之间；所述转子（31）第三圆柱侧壁上设置有凹槽；所述保险销（51）上端凸出第一阶梯孔侧壁，而部分伸入转子（31）第四圆柱侧壁上的凹槽，实现对转子（31）的另一道保险；

所述转子座（2）底端侧面设置有沿轴向贯穿的第五阶梯孔，所述后坐发火机构（8）设置在第五阶梯孔内，包括自上而下的火帽座（81）、针刺火帽（82）、火帽座簧（83）和击针（84）；所述火帽座（81）外轮廓为圆柱形，其底端中心处设置有沿轴向的盲孔，所述针刺火帽（82）输入端朝外设置在该盲孔内；所述火帽座（81）与所述转子座（2）上第五阶梯孔之间为间隙配合，为火帽座（81）的轴向运动提供导向；所述击针（84）顶面设置有击针尖特征，其侧壁设置有若干个沿轴向贯穿的方槽，用于针刺火帽（82）发火后实现传火；

引信或弹药以1.5 m以上高度底向下意外跌落时，所述后坐保险机构（4）可能意外解除保险，所述后坐发火机构（8）将在后坐保险机构（4）解除保险前发火，或在后坐保险机构（4）解除保险的同时发火，继而引发延期管（7）；

所述转子座（2）底端侧面设置有沿轴向的第六阶梯孔，第六阶梯孔连通第一阶梯孔，所述延期管（7）输出端朝里设置在第六阶梯孔内；所述转子座（2）底端、第五阶梯孔与第六阶梯孔之间设置有一段方槽，用于针刺火帽（82）发火后实现传火，从而引燃延期管（7）；

所述传爆管（9）设置在所述转子座（2）顶端，用于引信作用时对所述火焰雷管（34）起爆后输出能量的放大，进而起爆战斗部装药。

2.根据权利要求1所述的采用故障保险原理提高后坐保险机构跌落安全性的引信，其特征在于：所述后坐发火机构的发火阈值至少应保证1.5 m高度的跌落安全性要求。

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