CN111879191B - 具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，包括本体、气动保险机构/触发发火机构、惯性发火机构、隔爆机构、后坐保险机构及其反恢复机构、延期解除保险机构、装定机构、导爆管、传爆管和底螺。该引信的两道保险分别依靠发射时的内弹道环境和外弹道环境解除保险，在装填阶段以及出炮口前隔爆件的两道保险均处于保险状态，安全性好；且具有故障保险特性，万一后坐保险机构意外解除保险，引信会自动转入故障保险状态，确保在可信的勤务处理环境下的安全；传爆管采用聚能装药结构，起爆能力强；具有冗余发火和冗余绝火特性，可靠性高，能保证未爆弹药爆炸物处理安全。该引信结构简约，易加工，成本低。

Description

具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信

技术领域

本发明属于迫击炮弹引信技术，具体涉及一种具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信。

背景技术

传统的迫击炮弹基本上采用尾翼稳定，发射阶段和弹道飞行阶段均不旋转或微旋，所配用的引信用于发射时解除保险的环境只有后坐一种弹道环境。为满足引信冗余保险的要求，除了后坐保险外，往往需要增加一道通过手工解除的保险（如拔销或去帽）。然而，通过手工解除的保险须在弹丸装填前手工解除，即引信在装填阶段、膛内发射阶段就已经处于单保险状态，存在安全性隐患。现有迫击炮弹引信主要通过延期雷管或延期管等延期火工品实现触发后的延期发火，延期时间基本固定、不可调；且引信结构复杂，可生产性差，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，具有自调延期发火功能，可实现侵彻目标后发火；满足冗余保险的要求，且两道保险分别依靠发射时的内弹道环境和发射后的外弹道环境来解除保险，安全性好。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，包括本体、气动保险机构/触发发火机构、惯性发火机构、隔爆机构、后坐保险机构及其反恢复机构、延期解除保险机构、装定机构、导爆管、传爆管和底螺。其中后坐保险机构为双自由度后坐保险机构，同时采用准流体技术实现延期解除保险，保证引信在出炮口后、安全距离之外才能解除该保险；后坐保险机构设有反恢复机构，保证在后坐保险机构解除保险后不会再恢复保险。气动保险机构/触发发火机构中的主击针设置于引信头部中心位置，同时引信头部侧面沿周向设有多个进气孔。在弹丸发射后，空气通过进气孔进入引信头部，从而推动主击针向上抬起，解除引信的第一道保险。气动保险机构/触发发火机构同时也是触发发火机构，在引信装定为瞬发作用时（即摘除装定机构），引信碰击目标后将挤压主击针，进而使主击针刺向对正后的针刺-火焰复合雷管，实现瞬发发火。惯性发火机构在弹丸碰击目标时，其针刺火帽和火帽座将前冲压缩弹道簧而撞向发火击针，使针刺火帽发火；此时惯性发火机构中的隔火球前冲，堵住传火通道，针刺-火焰复合雷管不会被引爆；在弹丸完成目标侵彻时，隔火球不再受到前冲过载作用而打开传火通道，从而引爆针刺-火焰复合雷管，实现自调延期发火，保证弹丸在目标内部作用。引信未采用传统迫击炮弹引信所常用的手工解除保险设计原理（如拔销或去帽），在装填阶段隔爆件的两道保险均处于保险状态，而在出炮口瞬间隔爆件的两个保险件仍处于保险位置，安全性好。引信只有一个针刺-火焰复合雷管，故其隔爆安全性裕度较大。引信具有故障保险特性，万一后坐保险机构意外解除保险，引信会自动转入故障保险状态，确保在可信的勤务处理环境下的安全。引信采用准流体技术实现延期解除保险，保证引信在气动保险解除后才释放保险销，其解除保险距离散布小，且可保证用于城市攻坚作战时的最小作战距离要求。引信具有惯性自调延期性能，确保攻坚作战时战斗部在目标内部爆炸。引信具有防雨性能。引信传爆管采用聚能装药结构，起爆能力强，可较好地满足大型战斗部装药的起爆可靠性要求。引信具有冗余发火和冗余绝火特性，确保引信作用可靠和绝火可靠，能保证未爆弹药的爆炸物处理安全。引信作用方式可选择：装定为瞬发作用时，有两套相同的惯性触发机构作为后备；装定为触发延期作用时，通过惯性发火机构可实现对硬目标卸载发火即自调延期功能，此时是两套惯性触发机构并联（冗余）。引信结构简约，自制零件中冲压件约占一半，并且只有转子座零件的形状是非回转体形状，其余几乎都是回转体形状。可保证研制风险小，进度快，成本低。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）安全性好：引信未采用传统迫击炮弹引信的手工解除保险设计原理（如拔销或去帽），在装填阶段隔爆件的两道保险均处于保险状态，在出炮口瞬间隔爆件的两个保险件仍处于保险位置；引信只有一个针刺-火焰复合雷管，实现隔爆安全性的裕度较大；引信具有故障保险特性，万一后坐保险机构意外解除保险，引信会自动转入故障保险状态，确保在可信的勤务处理环境下的安全；引信具有冗余发火和冗余绝火特性，可靠性高，能保证未爆弹药爆炸物处理安全。

（2）成本低：结构简约，引信零件基本上为回转体形状，加工方便。

附图说明

图1为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的纵向剖面图。

图2为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的B-B剖视图。

图3为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的C-C剖视图以及A-A局部剖视图。

图4为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的D-D剖面图。

图5为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的E-E旋转局部剖视图。

图6为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的F-F局部剖视图。

图7为本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的G-G旋转局部剖视图。

图8是本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的H-H旋转局部剖视图。

图9是本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信中的转子座等轴测图。

图10是本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信中的转子的等轴测图。

图11是本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信中的限流柱的等轴测图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

结合图1~图11，一种具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，包括本体1、气动保险机构/触发发火机构2、隔爆机构4、后坐保险机构5、反恢复机构6、延期解除保险机构7、装定机构8、导爆管9、传爆管10、底螺11、保护帽12以及至少1个惯性发火机构3。引信采用瞬发和触发延期两种作用方式，所述装定机构8可实现瞬发作用方式与触发延期作用方式的转换。所述本体1包括上段圆柱、中段圆台和下段圆柱，其下段圆柱通过螺纹与弹体连接。自本体1的上段圆柱顶面中心沿其中心轴线向下开有一个直径递减的五阶阶梯孔延伸至中段圆台，依次为第一阶孔、第二阶孔、第三阶孔、第四阶孔和第五阶孔，气动保险机构/触发发火机构2设置于五阶阶梯孔内。所述气动保险机构/触发发火机构2既是气动保险机构又是触发发火机构。所述气动保险机构/触发发火机构2和惯性发火机构3均可在引信碰击目标时实现发火。所述本体1下段圆柱底面中心沿其中心轴向上设有一个直径递减的二阶阶梯孔延伸至中段圆台，依次为第七阶孔和第六阶孔，所述第五阶孔与第六阶梯孔连通，且第五阶孔的孔径小于第六阶孔孔径。所述本体1的第六阶孔孔底开有两个向上的第一轴向盲孔，两个惯性发火机构3分别设置于两个第一轴向盲孔内。隔爆机构4设置于本体1的二阶阶梯孔的第七阶孔内。所述隔爆机构4同时由气动保险机构/触发发火机构2和后坐保险机构5通过延期解除保险机构7进行保险。所述延期解除保险机构7可实现延期解除保险功能。

进一步地，所述气动保险机构/触发发火机构2包括盖片21、主击针簧22和主击针23。所述盖片21为圆盘形，设置于本体1的第二阶孔内。所述主击针23由六段圆柱同轴依次连接构成，自上向下依次为第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱、第五圆柱和第六圆柱，最下端的第六圆柱的底端端面处设有击针尖特征。所述主击针23的第二圆柱与所述本体1五阶阶梯孔的第三阶孔之间为间隙配合；第三圆柱圆周壁面与本体1上的第四阶孔和第五阶孔的孔壁之间均留有较大的环形间隙，使主击针23与本体1之间形成一段环形空腔；第四圆柱与本体1的第五阶孔之间为间隙配合。所述主击针23可在所述本体1的五阶阶梯孔内沿轴向滑动。所述主击针簧22预压于盖片21和主击针23之间，其一端抵靠所述盖片21底面，另一端套在主击针23的第一圆柱的外壁，并抵住第二圆柱顶面，主击针簧22的预压力使主击针23上第二圆柱的底面抵靠于本体1第三阶孔的底面。所述本体1的外壁上沿圆周方向均匀分布有五个开口方向倾斜向上的第一通孔，所述五个第一通孔与本体1的第四阶孔连通，即连通主击针23与本体1之间的环形空腔。所述本体1的第一阶孔底面沿圆周方向均匀分布有五个第二轴向盲孔，且每个第二盲孔与一个第一通孔连通，同时每一对相互连通的第二盲孔和第一通孔的轴线与所述本体1轴线共面。

进一步地，所述惯性发火机构3为自调延期惯性触发发火机构，可实现在引信碰击目标并穿过目标后发火。所述惯性发火机构3包括击发体31、发火击针32、弹道簧33、火帽座34、针刺火帽35、隔火球36和隔板37。所述击发体31为回转体，圆柱形，其外壁沿轴向间隔设有六段环形凹槽，且顶面沿中心轴线方向向下设有一个第一二阶阶梯盲孔，依次为第八阶孔和第九阶孔。所述发火击针32包括两个同轴设置且直径不同的圆柱，直径小的圆柱端向下，且下端底面处设有击针尖特征。所述发火击针32直径大的圆柱设置于击发体31的二阶阶梯盲孔的第八阶孔内，击发体31上直径小的圆柱和其相连的击针尖特征伸入所述击发体31的第九阶孔内。所述火帽座34为圆柱形状，其顶面中心沿中心轴线向下设有一个直径递增的第二二阶阶梯孔（通孔），依次为第十阶孔和第十一阶孔。所述针刺火帽35输入端朝内设置于火帽座34第十一阶孔内。所述火帽座34设置于击发体31二阶阶梯盲孔的第九阶孔内，两者间隙配合，使针刺火帽35输入端朝上。所述弹道簧33预压于发火击针32与火帽座34之间。自击发体31底面沿中心轴线向上开有一个直径递减的四阶阶梯孔，依次为第十五阶孔、第十四阶孔、第十三阶孔、第十二阶孔，所述四阶阶梯孔与第一二阶阶梯孔连通。所述击发体31第十三阶孔为直径上小下大的锥孔。所述隔板37为圆板，其上设有四个第二通孔，设置于所述击发体31的第十五阶孔内，通过底面收口固定。所述隔火球36为圆球，设置于击发体31四阶阶梯孔内，且位于隔板37上，隔火球36的直径大于第十二阶孔的直径，使得隔火球36与第十四阶孔和第十三阶孔之间均有较大的径向间隙和轴向间隙。

进一步地，结合图9~图11，所述隔爆机构4包括转子座41、转子42、盖板43、针刺-火焰复合雷管44、限位销45和扭簧46。所述转子座41为二阶凸台，下端直径小、上端直径大，其上端顶面偏心设有一沿轴向的第三二阶阶梯孔。所述转子42包括自上向下依次同轴相连的第七圆柱、第八圆柱和第九圆柱，第八圆柱直径大于第七圆柱直径和第九圆柱直径。转子42位于第三二阶阶梯孔内，且第七圆柱向上伸出第三二阶阶梯孔，转子42与第三二阶阶梯孔通过间隙配合，使得转子42可在第三二阶阶梯孔内绕其轴线转动，所述转子42的第八圆柱顶面不伸出第三二阶阶梯孔。所述转子42的第八圆柱顶面偏心设有一沿轴向贯穿且直径递减的第四二阶阶梯孔，所述针刺-火焰复合雷管44输入端朝上设置于第四二阶阶梯孔的直径大的孔内。所述针刺-火焰复合雷管44的输入端既敏感针刺激励又敏感火焰激励。所述盖板43为带有中心通孔的薄圆板，同轴设置于转子座41顶面。所述盖板43偏心设有一个与所述转子座41的第三二阶阶梯孔位置对应的第三通孔，所述转子42的第七圆柱以间隙配合的方式穿过第三通孔；盖板43上设有一个腰孔，且腰孔位于第三通孔外侧。所述盖板43底面偏心设有一个正对转子42的第四二阶阶梯孔的第四通孔。所述转子42的第八圆柱顶面设有一个第三轴向盲孔，限位销45设置在所述第三轴向盲孔内，且限位销45的顶部伸出于第八圆柱段伸入盖板43上的腰孔内，从而限制所述转子42只能在一定角度范围内转动。所述转子42第八圆柱顶面还设有一个轴向方槽，所述主击针23上的第六圆柱和击针尖特征穿过盖板43的中心通孔伸入方槽，实现对转子42的一道保险。所述转子42第七圆柱的顶面设有一段通过其轴线且沿径向贯通的凹槽。所述扭簧46为圆柱螺旋扭转弹簧，套在所述转子42第七圆柱上，且抵住盖板43顶面。所述扭簧46处于预扭状态，其上端的扭臂卡入所述转子42的第七圆柱的凹槽。所述盖板43顶面中部设有一向上凸起的折边，所述扭簧46下端的扭臂卡入该折边，从而限制该扭臂转动。通过定位销和螺栓将盖板43与转子座41进行固定。

进一步地，所述转子座41的侧壁面上开有一个沿径向且穿过中心轴线的第五二阶阶梯孔，第五二阶阶梯孔与转子座41的第三二阶阶梯孔连通，所述延期解除保险机构7设置于第五二阶阶梯孔内。所述延期解除保险机构7包括保险销71、解除保险簧72、准流体73、限流柱74和堵塞75。所述保险销71由两个圆柱连接而成，分别为第十圆柱和第十一圆柱，第十圆柱直径小于第十一圆柱直径，第十圆柱端部向内，以间隙配合的方式设置于转子座41的第五二阶阶梯孔内。所述保险销71第十圆柱以间隙配合的方式伸入所述转子42的轴向方槽内，实现对所述转子42的另一道保险。所述解除保险簧72预压于所述转子座41的第五二阶阶梯孔与保险销71第十一圆柱之间。所述限流柱74为圆筒形，其外侧壁中部位置设有一个横向通孔，称为泄流孔。所述堵塞75一端设置于转子座41的第五二阶阶梯孔内，并使其另一端伸入限流柱74横向通孔内堵住泄流孔。

进一步地，所述转子座41上偏心设有一沿轴向贯穿的三阶阶梯孔，所述三阶阶梯孔中部内径小、两端内径大，其轴线与该转子座41侧壁的第五二阶阶梯孔的轴线处于同一竖直平面内，所述后坐保险机构5设置于三阶阶梯孔内；同时，三阶阶梯孔的最上端的孔与转子座41的第五二阶阶梯孔连通，所述限流柱74同轴地设置于三阶阶梯孔的最上端的孔内。所述后坐保险机构5上端伸入限流柱74中心，且其上端面伸出所述限流柱74，进而堵住限流柱74的横向通孔，将所述准流体73限制于所述转子座41第五二阶阶梯孔内，且使准流体73位于保险销71和限流柱74之间。

进一步地，所述转子座41上设有一个盲孔，该盲孔轴线处于与所述转子座41轴线垂直的横向平面内，且与所述转子座41径向呈一定夹角。所述转子座41上盲孔与三阶阶梯孔的中段孔连通，反恢复机构6设置于该盲孔内。所述反恢复机构6包括反恢复筒61和反恢复簧62。所述反恢复簧62预压于所述反恢复筒61和转子座41的盲孔的孔底之间。

进一步地，所述后坐保险机构5为双自由度后坐保险机构，包括上惯性筒51、上惯性簧52、下惯性筒53、下惯性簧54和挡片55。所述上惯性筒51、上惯性簧52、下惯性筒53、下惯性簧54和挡片55从上至下依次设置于所述转子座41的三阶阶梯孔内，并使所述上惯性簧52预压于上惯性筒51与所述下惯性筒53之间，而下惯性簧54预压于下惯性筒53与挡片55之间。所述上惯性筒51和下惯性筒53与三阶阶梯孔的中段孔之间均为间隙配合。所述反恢复筒61一端抵靠在所述后坐保险机构5的上惯性筒51直径大的圆柱段侧壁上，从而阻止反恢复筒61凸出于转子座41三阶阶梯孔中段圆孔的侧壁。

进一步地，所述本体1的圆台侧面设有一连通其五阶阶梯孔的第五阶孔的径向阶梯孔，所述装定机构8设置于该径向阶梯孔内。所述装定机构8包括装定栓81、装定销82、装定簧83、挡圈84和密封圈85。所述装定栓81为圆柱形销体结构，内端面设有一个二阶阶梯盲孔。所述挡圈84设置于装定栓81的二阶阶梯盲孔的外端孔内。所述装定销82由两个同轴设置直径不同的圆柱销构成，直径小的圆柱销朝外，以间隙配合的方式设置于装定栓81二阶阶梯盲孔内，并通过挡圈84的内孔和装定栓81的阶梯盲孔实现导向。装定栓81设置于本体1径向阶梯孔内，并将密封圈85压紧于径向阶梯孔底部。所述装定销82直径小的圆柱销穿过密封圈85的内孔伸入径向阶梯孔的最里端内孔，抵靠在主击针23的第四圆柱的侧面。所述主击针23的第四段圆柱靠近中部位置设有环形凹槽，该环形凹槽位置低于装定销82所在位置。所述主击针23在气动力作用下向上抬起而解除对所述转子42的保险后，所述装定销82将卡入所述主击针23中部的环形凹槽内从而限制所述主击针23的向下运动，使引信瞬发触发作用失效，只保留惯性触发延期（即侵彻时间自适应）功能。

进一步地，所述主击针23上的第五圆柱直径小于其第四圆柱和第六圆柱的直径。所述转子42第八圆柱上的方槽侧壁靠近上端位置设有一段内凸的台阶，当所述后坐保险机构5和延期解除保险机构7意外解除保险时，所述转子42将在扭簧46的预扭力矩作用下转动，使所述转子42上的台阶卡入主击针23上第五段圆柱和第六段圆柱之间形成的台阶，从而使所述主击针23无法向上抬起而解除对所述转子42的保险，实现故障保险功能。

进一步地，由所述转子42、火焰-针刺复合雷管44和限位销45构成的转子部件的质心位于所述转子42的转轴上。在引信以各种姿态碰击目标时不会因前冲力而使该转子部件受到附加的前冲力矩，因而不会改变其解除保险状态，故不需要再另外设有反恢复机构。

进一步地，若所述装定机构8在引信使用前未摘除，则引信处于惯性触发延期（侵彻时间自适应）作用方式；若所述装定机构8在引信使用前已正常摘除，则引信处于瞬发触发作用方式。

进一步地，所述转子座41下端端面沿中心轴线向上设有一个直径递减第六二阶阶梯孔，第六二阶阶梯孔与转子座41的第三二阶阶梯孔底面连通。所述导爆管9为二阶凸台状，设置在第六二阶阶梯孔内，且其高度低于转子座41的第三二阶阶梯孔底面。所述传爆管10为圆柱状，其下端设有聚能窝结构。底螺11为两段阶梯轴结构，其中心处设有同轴的、上下贯穿的三阶阶梯盲孔。所述传爆管10设置于底螺11三阶阶梯盲孔的中段孔内。所述底螺11同轴装配于于所述本体1下端，使所述传爆管10正对所述导爆管9下端。

进一步地，所述本体1的上段圆柱和中段圆台的外壁面均被保护帽12包裹，该保护帽12靠弹性卡扣原理固定，起密封和防尘的作用，在引信使用前须摘下。

本发明的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信未采用传统迫击炮弹引信的手工解除保险设计原理（如拔销或去帽），在装填阶段隔爆件的两道保险均处于保险状态，而在出炮口瞬间隔爆件的两个保险件仍处于保险位置，安全性好。引信只有一个针刺-火焰复合雷管44，隔爆安全性裕度较大。同时，引信具有故障保险特性，万一后坐保险机构5和延期解除保险机构7意外解除保险，引信会自动转入故障保险状态，确保在可信的勤务处理环境下的安全。引信采用准流体技术实现延期解除保险，解除保险距离散布小，且可保证用于城市攻坚作战时的最小作战距离要求。引信具有惯性自调延期性能，确保攻坚作战时战斗部在目标内部爆炸。引信具有防雨性能。传爆管10采用聚能装药结构，起爆能力强，可较好满足大型战斗部装药的起爆可靠性要求。引信具有冗余发火和冗余绝火特性，确保引信作用可靠和绝火可靠，能保证未爆弹药的爆炸物处理安全。引信作用方式可选择：装定为瞬发作用时，有两套惯性触发机构作为后备；装定为触发延期作用时，可实现对硬目标卸载发火即自调延期功能，此时是两套惯性触发机构并联（冗余）。引信结构特点：结构简约，机械加工零件中只有转子座是非回转体形状，其余几乎都是回转体形状。可保证研制风险小，进度快，成本低。

本发明具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信的工作过程详述如下：

勤务处理期间，引信处于隔爆状态，隔爆机构4中的转子42由气动保险机构/触发发火机构2中的主击针23和延期解除保险机构7中的保险销73锁定于隔爆位置，延期解除保险机构7又由后坐保险机构5所保险。后坐保险机构5可保证引信或弹丸意外跌落地面时不会解除保险，即保险销73不会意外解除对转子42的保险。气动保险机构/触发发火机构2中的主击针23在引信或弹丸头向下意外跌落地面时会压缩主击针簧22而解除对转子42的保险，但保险销73未解除对转子42的保险，转子42不会转动。在跌落过载消失后，主击针23会在主击针簧22的推力作用下恢复对转子42的保险。在引信或弹丸头向下意外跌落地面时，前冲发火机构3中的弹道簧33可保证火帽座34和针刺火帽35不会撞向发火击针32而使针刺火帽35意外发火，确保引信在勤务处理阶段的安全性。若后坐保险机构5意外解除保险，且延期解除保险机构7中的保险销73解除对转子42的保险，转子42将在扭簧46预扭力矩的作用下转动，使转子42侧面阶梯槽的上端槽侧壁抵靠主击针23上第五圆柱，进而使主击针23上第六圆柱和击针尖特征无法离开转子42侧面的阶梯槽，引信进入故障保险状态。

弹丸发射前，摘除保护帽12。

弹丸发射时，后坐保险机构5中的上惯性筒51和下惯性筒53将在后坐过载作用下分别压缩上惯性簧52和下惯性簧54向下运动，直到上惯性筒51的大圆柱段上端面低于反恢复筒61，反恢复筒61将在反恢复簧62的推力作用下伸出，反恢复筒61将阻挡上惯性筒51向上运动，后坐保险机构5将保持解除保险状态不变。此时，上惯性筒51小端已离开限流柱74的中心孔，延期解除保险机构7中的解除保险簧72将推动保险销71逐渐向外运动，保险销71进而挤压准流体73从限流柱74的中心通孔并在爬行力和章动力的作用下逐渐向上流出。在弹丸出炮口前，引信的其它零部件均不产生动作。

弹丸出炮口后，由于弹丸相对于空气高速运动，空气将从本体1头部的五个轴向盲孔进入本体1与主击针23之间的腔室，进而推动主击针23向上运动并压缩主击针簧22，直到主击针23上的第五圆柱、第六圆柱和击针尖特征离开转子42的方槽，即解除对转子42的第一道保险。若引信装定为触发延期作用方式，即未摘除装定机构8，则主击针向上运动后，装定机构8中的装定销82将在装定簧83的推力作用下而伸入主击针23上第四圆柱中部的环形槽内，限制主击针23向下运动或继续上抬。

弹丸出炮口一端距离后，在保险销71推动下准流体73全部流出，保险销71离开转子42侧面的阶梯槽，解除对转子42的第二道保险。此后，转子42将在扭簧46预扭力矩作用下绕其转轴转动，直到转子42的限位销45抵靠盖板43上腰孔一端，转子42停止转动。此时，转子42上的针刺-火焰复合雷管44上方正对主击针23，下方正对导爆管9，引信处于待发状态。

在弹丸飞行过程中，主击针23一直受到空气推力作用而处于向上抬起状态，即使在瞬发装定状态下（没有装定销82限制主击针23的轴向运动），也可保证不会刺向针刺-火焰复合雷管44。在外弹道末段弹丸速度衰减，空气推力减小，但仍有足够裕度克服主击针簧22的抗力，防止出现弹道炸。同时，惯性触发机构3中的弹道簧33可保证弹丸受到弹道扰动作用时，火帽座34和针刺火帽35不会意外撞向发火击针32而使针刺火帽35意外发火，确保引信在弹道飞行过程中的安全性。

弹丸碰击目标时，若引信装定为瞬发作用方式，即已摘除装定机构8，引信头部将受到撞击力作用而挤压盖片21，盖片21进而推动主击针簧22和主击针23，使主击针23刺向针刺-火焰复合雷管44，针刺-火焰复合雷管44发火并引爆导爆管9，导爆管9继而引爆传爆管10，传爆管10输出端的聚能窝结构将通过所产生的射流和爆轰波引爆弹丸战斗部装药，引信以瞬发作用方式完成弹丸起爆过程。若引信装定为触发延期作用方式，即保留装定机构8，引信头部将受到撞击力作用而挤压盖片21，盖片21进而推动主击针簧22和主击针23，但因装定销82限制了主击针23的轴向运动，故主击针23不会刺向针刺-火焰复合雷管44，引信不会因此发火；弹丸撞击目标时，惯性发火机构3中的火帽座34和针刺火帽35将在前冲惯性力作用下压缩弹道簧33而前冲，针刺火帽35刺向发火击针32而发火；此时，隔火球36受到前冲惯性力作用向前运动而堵住击发体31中部的传火孔，针刺火帽35发火后的火焰还不能传到转子上针刺-火焰复合雷管44的输入端，引信暂时不会作用；弹丸完成目标侵彻后，隔火球36将不再受到前冲过载作用，不再堵住击发体31中部的传火通道，针刺火帽35输出的火焰能量将通过该传火通道传至转子42上的针刺-火焰复合雷管44输入端，针刺-火焰复合雷管44发火爆炸并引爆导爆管9，导爆管9继而引爆传爆管10，传爆管10输出端的聚能窝结构将通过所产生的射流和爆轰波引爆弹丸战斗部装药，引信实现弹丸的触发延期（自调延期）作用。

若隔爆机构4中的转子42在解除保险后意外未转动或已转动但未转动到位，在引信或弹丸碰击目标时，惯性发火机构3将在前冲惯性力作用下而发火，并在完成目标侵彻后（即前冲过载卸载后）引爆处于任何位置上的转子42中的针刺-火焰复合雷管44。至此，引信中的敏感爆炸元件均已发火，引信再也不会发火，处于绝火状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：通过瞬发或触发延期的作用方式实现碰击目标时引爆弹丸战斗部，包括本体（1）、气动保险机构/触发发火机构（2）、隔爆机构（4）、后坐保险机构（5）、后坐保险机构的反恢复机构（6）、延期解除保险机构（7）、装定机构（8）、导爆管（9）、传爆管（10）、底螺（11）和至少一个惯性发火机构（3），本体（1）作为引信零部件的容置腔室，决定了引信的气动外形，外轮廓为旋转体形状，至少包含一段设置于底端且具有外螺纹特征的同轴圆柱，用于与弹体连接，自本体（1）的顶面中心沿其中心轴线向下开有一个直径递减的第一阶梯孔，底端中心沿其中心轴向上设有一个直径递减的第二阶梯孔，第二阶梯孔与第一阶梯孔连通，本体（1）中部的侧面沿径向设置有一个连通其第一阶梯孔的第三阶梯孔；本体（1）中部、隔爆机构（4）上方设置有1～3个开口端连通第二阶梯孔的第一轴向盲孔，第一轴向盲孔不与第三阶梯孔干涉，每一个轴向盲孔内设置有一个惯性发火机构（3），在引信碰击目标时实现惯性前冲发火；隔爆机构（4）设置于本体（1）的第二阶梯孔，使引信中的雷管在平时处于隔爆状态，并在引信解除保险后使雷管处于对正状态；气动保险机构/触发发火机构（2）设置在本体（1）的第一阶梯孔内，既是气动保险机构又是触发发火机构；后坐保险机构（5）和延期解除保险机构（7）设置在隔爆机构（4）的侧面，共同实现对隔爆机构（4）的保险和延期解除保险功能；后坐保险机构的反恢复机构（6）设置于隔爆机构（4）侧面，防止后坐保险机构（5）解除保险后恢复保险；装定机构（8）设置于本体（1）的第三阶梯孔内，实现对引信瞬发或触发延期作用方式的装定；导爆管（9）和传爆管（10），依次设置于隔爆机构（4）后端，实现引信发火后对雷管输出能量的放大，进而可靠起爆弹丸战斗部装药；底螺（11）同轴地设置于本体（1）的第二阶梯孔下端，起到固定和支撑其他部件的作用。

2.根据权利要求1所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：所述本体（1）的第一阶梯孔为自上而下的四阶阶梯孔，依次为第一阶孔、第二阶孔、第三阶孔、第四阶孔；所述气动保险机构/触发发火机构（2）包括盖片（21）、主击针簧（22）和主击针（23）；所述主击针（23）由六段直径不全相同的圆柱同轴依次连接构成，自上向下依次为第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱、第五圆柱和第六圆柱，最下端的第六圆柱的底端端面处设有击针尖特征；所述主击针（23）的第二圆柱与所述本体（1）四阶阶梯孔的第二阶孔之间为间隙配合；第三圆柱圆周壁面与本体（1）上的第三阶孔和第四阶孔的孔壁之间均留有环形间隙，使主击针（23）与本体（1）之间形成一段环形空腔；第四圆柱与本体（1）的第四阶孔之间为间隙配合；所述主击针（23）能够在本体（1）的四阶阶梯孔内沿轴向滑动；所述主击针簧（22）预压于盖片（21）和主击针（23）之间，其一端抵靠所述盖片（21）底面，另一端套在主击针（23）的第一圆柱的外壁，并抵住第二圆柱顶面，主击针簧（22）的预压力使主击针（23）上第二圆柱的底面抵靠于本体（1）第二阶孔的底面；所述本体（1）的外壁上沿圆周方向均匀分布有若干个开口方向倾斜向上的第一通孔，所述若干个第一通孔与本体（1）的第三阶孔连通，即连通主击针（23）与本体（1）之间的环形空腔；所述本体（1）的第一阶孔底面沿圆周方向均匀分布有若干个第二轴向盲孔，且每个第二轴向盲孔与一个第一通孔连通，同时每一对相互连通的第二轴向盲孔和第一通孔的轴线与所述本体（1）轴线共面。

3.根据权利要求1所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于，所述惯性发火机构（3）为自调延期惯性触发发火机构，用以实现在引信碰击目标并穿过目标后发火；所述惯性发火机构（3）包括击发体（31）、发火击针（32）、弹道簧（33）、针刺火帽（35）、隔火球（36）和隔板（37）；所述击发体（31）为回转体，其外壁沿轴向间隔地设有多段环形凹槽，且顶面沿中心轴线方向向下设有一个第四阶梯孔；发火击针（32）一端设有击针尖特征；发火击针（32）和针刺火帽（35）设置于击发体（31）的第四阶梯孔，发火击针（32）固定于击发体（31）上端，使针刺火帽（35）输入端与所述发火击针（32）的击针尖特征相对，并将所述弹道簧（33）预压于两者之间，针刺火帽（35）可在击发体（31）的第四阶梯孔内沿轴向压缩弹道簧（33）而撞向发火击针（32）的击针尖特征；自击发体（31）底面沿中心轴线向上开有一个直径递减的第五阶梯孔，第五阶梯孔为四阶阶梯孔，依次为第八阶孔、第七阶孔、第六阶孔、第五阶孔，所述第五阶梯孔的第五阶孔与第四阶梯孔连通，所述击发体（31）第六阶孔为直径上小下大的锥孔，所述隔板（37）为其上设有数个通孔的圆板，设置于所述击发体（31）的第八阶孔内；所述隔火球（36）为圆球，设置于所述击发体（31）第六阶梯孔、所述隔板（37）上方；所述隔火球（36）的直径大于所述击发体（31）第五阶孔的直径；所述隔火球（36）可在所述击发体（31）上第六阶孔内窜动，当其前冲时将与第六阶孔同轴地贴紧而堵住第五阶孔与隔火板之间的通道，即传火通道被堵住，当其不处于前冲状态时，第五阶孔与隔火板之间存在传火通道，即传火通道被打开。

4.根据权利要求1所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：所述隔爆机构（4）包括转子座（41）、转子（42）、盖板（43）、针刺-火焰复合雷管（44）、限位销（45）和扭簧（46）；所述转子座（41）外轮廓为回转体，其上端偏心位置设有一沿轴向的第六阶梯孔，所述第六阶梯孔为二阶阶梯孔，自上而下依次为第九阶孔、第十阶孔；所述转子（42）包括自上向下依次同轴相连的第七圆柱、第八圆柱和第九圆柱，所述转子（42）的第八圆柱和第九圆柱分别与所述转子座（41）的第九阶孔和第十阶孔形成间隙配合，使得转子（42）可在第六阶梯孔内绕其轴线转动，转子（42）的第八圆柱顶面不伸出所述转子座（41）顶面；转子（42）的第八圆柱上端侧面设有一沿轴向贯穿的第七阶梯孔，针刺-火焰复合雷管（44）输入端朝上设置于第七阶梯孔内，针刺-火焰复合雷管（44）的输入端既敏感针刺激励又敏感火焰激励；盖板（43）为带有中心通孔的薄圆板，同轴设置于转子座（41）顶面；所述盖板（43）侧面设有一个与转子座（41）第六阶梯孔对应的第二通孔，所述转子（42）第七圆柱以间隙配合的方式穿过该通孔；所述盖板（43）上设有一个腰孔，腰孔位于第二通孔外侧；盖板（43）上设有一个正对转子（42）第七阶梯孔的第三通孔；所述转子（42）第八圆柱上端面设有一个第三轴向盲孔，所述限位销（45）设置在第三轴向盲孔内；所述限位销（45）凸出于所述转子（42）第八圆柱段伸入所述盖板（43）上的腰孔内，从而限制所述转子（42）只能在一定角度范围内转动；所述转子（42）第八圆柱段的顶面还设有一个轴向方槽，本体（1）的主击针（23）上的第六圆柱和击针尖特征穿过所述盖板（43）的中心通孔伸入方槽，实现对所述转子（42）的一道保险；转子（42）第七圆柱的顶面设有一段通过其轴线且沿径向贯通的凹槽，扭簧（46）为圆柱螺旋扭转弹簧，套在所述转子（42）第七圆柱上，且抵住盖板（43）顶面；扭簧（46）处于预扭状态，其上端的扭臂卡入所述转子（42）第七圆柱的凹槽；盖板（43）顶面中部设有一向上凸起的折边，所述扭簧（46）下端的扭臂卡入该折边，从而限制该扭臂转动。

5.根据权利要求4所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于，所述转子座（41）侧壁上开有一个沿径向且穿过中心轴线的第八阶梯孔，该阶梯孔与所述转子座（41）的第七阶梯孔连通，所述延期解除保险机构（7）设置于第七阶梯孔内；所述延期解除保险机构（7）包括保险销（71）、解除保险簧（72）、准流体（73）、限流柱（74）和堵塞（75）；所述保险销（71）由两个圆柱连接而成，分别为第十圆柱和第十一圆柱，第十圆柱直径小于第十一圆柱直径，第十圆柱端部向内，以间隙配合的方式设置于转子座（41）的第八阶梯孔内；保险销（71）第十圆柱以间隙配合的方式伸入转子（42）的轴向方槽内，实现对所述转子（42）的另一道保险；所述解除保险簧（72）预压于转子座（41）的第八阶梯孔孔底与保险销（71）第十一圆柱之间，所述限流柱（74）为圆筒形，其外侧壁中部位置设有一个横向通孔，称为泄流孔；所述堵塞（75）一端设置于转子座（41）的第八阶梯孔内，并使其另一端伸入限流柱（74）横向通孔内堵住泄流孔；所述转子座（41）上偏心设有一沿轴向贯穿的第九阶梯孔，其轴线与转子座（41）侧壁的第八阶梯孔的轴线处于同一竖直平面内，所述后坐保险机构（5）设置于第九阶梯孔内；同时，第九梯孔的最上端的孔与转子座（41）的第八阶梯孔连通，限流柱（74）同轴地设置于第九阶梯孔的最上端的孔内；后坐保险机构（5）上端伸入限流柱（74）中心，且其上端面伸出所述限流柱（74），进而堵住限流柱（74）的横向通孔，将准流体（73）限制于转子座（41）第八阶梯孔内，且使准流体（73）位于保险销（71）和限流柱（74）之间。

6.根据权利要求4所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于，所述主击针（23）上的第五圆柱直径小于其第四圆柱和第六圆柱的直径，转子（42）第八圆柱侧面的方槽侧壁靠近上端位置设有一段内凸的台阶，当后坐保险机构（5）和延期解除保险机构（7）意外解除保险时，所述转子（42）将在所述扭簧（46）的预扭力矩作用下转动，使所述转子（42）的台阶卡入所述主击针（23）上第五圆柱和第六圆柱之间形成的台阶，从而使所述主击针（23）无法向上抬起而解除对所述转子（42）的保险，实现故障保险功能。

7.根据权利要求4所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：由转子（42）、针刺-火焰复合雷管（44）和限位销（45）构成的转子部件的质心位于所述转子（42）的转轴上，在引信以各种姿态碰击目标时不会因前冲力而使该转子部件受到附加的前冲力矩，因而不会改变其解除保险状态，故不需要再另外设有反恢复机构。

8.根据权利要求4所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：若所述装定机构（8）在引信使用前未摘除，则引信处于惯性触发延期即侵彻时间自适应作用方式；若所述装定机构（8）在引信使用前已正常摘除，则引信处于瞬发触发作用方式。

9.根据权利要求8所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：所述装定机构（8）包括装定栓（81）、装定销（82）、装定簧（83）、挡圈（84）和密封圈（85）；所述装定栓（81）为圆柱形销体结构，内端面设有一个二阶阶梯盲孔，所述挡圈（84）设置于装定栓（81）的二阶阶梯盲孔的外端孔内；所述装定销（82）由两段同轴设置直径不同的圆柱构成，直径小的圆柱段朝外，以间隙配合的方式设置在装定栓（81）的二阶阶梯盲孔内，并通过所述挡圈（84）的内孔和装定栓（81）的阶梯盲孔实现导向；部分凸出于装定栓（81）小端的端面；所述密封圈（85）套于所述装定销（82）直径小的圆柱段外侧；所述装定栓（81）直径小圆柱段朝里并设置于本体（1）的第三阶梯孔内，将密封圈（85）压紧于第三阶梯孔的内端面；所述装定销（82）直径小的圆柱段伸入所述本体（1）第三阶梯孔的最里端孔，且其端面抵靠在本体（1）的主击针（23）上第四圆柱的侧面；主击针（23）上第四圆柱靠近中部位置设有一环形凹槽，该环形凹槽位置低于装定销（82）所在位置；所述本体（1）的主击针（23）在气动力作用下向上抬起而解除对所述转子（42）的保险后，装定销（82）将卡入所述主击针（23）中部的环形凹槽内从而限制所述主击针（23）的向下运动，使引信瞬发触发作用失效，只保留惯性触发延期功能，即侵彻时间自适应功能。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述的具有侵彻时间自适应功能的迫击炮弹弹头机械触发引信，其特征在于：还包括保护帽（12），将所述本体（1）上端端面和上端外壁面完全包裹，该保护帽（12）通过弹性卡扣原理固定，起密封和防尘的作用，在引信使用前须摘下。

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