CN112102987A - 一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆，能够有效解决子弹抛出后巨大的冲击影响，保证了母弹牵引子弹同速下落过程中，拖缆不发生断裂损伤等现象。该拖曳缆由内而外包括：信号控制线、内编织束紧层、绕包层、复合增强承力层、外保护层以及耐烧蚀外涂层。信号控制线用于母弹与子弹之间二次起爆电信号的传输。内编织束紧层为纤维丝编织层，包裹在信号控制线外面，用于束紧信号控制线。绕包层为绕包在内编织束紧层外面的薄膜带。复合增强承力层为增强纤维分层绞合而成，包裹在绕包层外面。外保护层包裹在复合增强承力层外部，用于束紧和保护复合增强承力层。耐烧蚀外涂层为涂覆在外保护层的外表面，起到耐烧蚀作用。

Description

一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆
技术领域
本发明涉及大威力云爆弹技术领域，具体涉及一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆。
背景技术
大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆(简称高强拖缆)是一种具有高抗拉强度、可传递控制电信号的拖曳电缆。高强拖缆一端连接子弹(二次起爆装置)，另一端连接弹载阻尼放线装置，并通过高强拖缆牵引拉力作用使子弹与母弹以一定的距离同速运动，实现“子弹下落”与“云团形成”的同步性要求及精准二次起爆的目的。
作为大威力火箭云爆弹的一个重要组成部分，高强拖缆的线径大小、抗拉强度、耐弯耐磨性、短时耐烧蚀性等，都对引战配合要求的精准二次起爆有着重要的影响。传统云爆弹一般采用轰炸机挂载投放，其战斗部为一次起爆方式。目前，资料报道的有关二次起爆模式的云爆弹，多采用分离后伞降减速和整体伞降减速方案，通过减速伞顶部安装二次起爆子弹的方式实现二次起爆型云爆弹的引战配合和起爆控制，但该方案使子弹落入云团的时间和位置难以进行准确控制，偏差非常大，精度无法有效保证。
云爆弹二次起爆工作模式下，子弹与母弹由于气动阻力的作用，二者之间的距离逐渐被拉大，高强拖缆将按照预先设定的顺序，分别从子弹线管和阻尼装置滚筒上释放出来。子弹线管上的拖缆释放完成后，母弹阻尼装置上缠绕的拖缆开始释放。拖缆上的张力随着放线的长度按照设定规律逐渐增大，并与子弹气动阻力施加在拖缆上的作用力形成一个动态的平衡。当阻尼装置上缠绕的拖缆释放完成后，子弹与母弹的距离达到了设定值。此时，母弹的速度大于子弹，二者速度差将产生的巨大的冲击响应。冲击应力一部分通过阻尼装置摩擦副间的相互摩擦耗散掉，另一部分将通过高强拖缆自身抵抗并吸收掉。当子弹与母弹在高强拖缆牵引作用下速度达到一致时，以按相同的规律惯性下落，子弹在空间的位置始终落后于母弹一个拖缆长度的距离。母弹高度下降至距地表一定高度时，一次引信作用起爆抛撒云爆剂，数毫秒后形成云团。母弹残体在惯性作用下继续牵引子弹下落。母弹残体落地，高强拖缆牵引力解除，子弹在自身重力、空气阻力等合外力的作用下，与云团交汇并二次起爆云团。
因此如何设计高强度拖曳缆，以适应大威力云爆弹二次起爆模式下，母弹牵引着子弹以设定释放拖缆长度的距离同速运动，使二次子弹精准地落入刚好形成的云团中心部位并可靠起爆，从而发挥出云爆弹的最大爆轰威力，这是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆，能够因此，能够有效解决子弹抛出后巨大的冲击影响，保证了母弹牵引子弹同速下落过程中，拖缆不发生断裂损伤等现象，实现了引战配合要求的精准二次起爆的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆，由内而外包括：信号控制线、内编织束紧层、绕包层、复合增强承力层、外保护层以及耐烧蚀外涂层。
信号控制线用于母弹与子弹之间二次起爆电信号的传输。
内编织束紧层为纤维丝编织层，包裹在信号控制线外面，用于束紧信号控制线。
绕包层为绕包在内编织束紧层外面的薄膜带。
复合增强承力层为增强纤维分层绞合而成，包裹在绕包层外面。
外保护层包裹在复合增强承力层外部，用于束紧和保护复合增强承力层。
耐烧蚀外涂层为涂覆在外保护层的外表面，起到耐烧蚀作用。
进一步地，信号控制线包括四个等径的圆截面镀银导线，呈中心对称绞合在一起，空间呈螺旋状。
进一步地，信号控制线的四个圆截面镀银导线的对称中轴处设置一个光纤芯，光纤芯为绝缘材质。
进一步地，内编织束紧层由16股细旦芳纶纤维丝编织而成，以信号控制线为中心定子进行编织；编织过程中还要对芳纶纤维丝施加1kgf～2kgf的预张力，使信号控制线具有10％～20％的余长。
进一步地，绕包层为由厚度小于0.1mm的薄膜带绕包而成。
进一步地，绕包层的薄膜带的绕包方向与信号控制线的绞合绞向相反，绕包节距保证薄膜带搭边率为20-40％，绕包层紧密包裹信号控制线。
进一步地，复合增强承力层的增强纤维为PBO纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、液晶聚酯纤维、碳纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。
进一步地，复合增强承力层的增强纤维进行分层绞合处理，绞合处理符合扭矩平衡原则，纤维层数为偶数层，每相邻两层间纤维绞合方向相反，每层纤维绞合角度相同。
进一步地，外保护层为纤维编织结构或者挤塑结构；挤塑结构为采用聚乙烯、聚氨酯或氟塑料材料的挤塑结构。
有益效果：
本发明给出的一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆，由内到外依次为信号控制线、内编织束紧层、绕包层、复合增强承力层、外保护层以及耐烧蚀外涂层，通过设计内编织束紧层，实现高强度拖曳缆在受力时内部信号控制线不至于过渡拉伸而损伤；复合增强承力层采用高拉断强度、高分子模量的增强纤维分层绞合而成，能够增强拖曳缆的承载抗拉能力；外保护层可以对复合增强承力层进行束紧和保护。通过高强度拖曳缆，有效地解决了大威力云爆弹二次起爆模式下，母弹牵引着子弹以设定释放拖缆长度的距离同速运动，使二次子弹精准地落入刚好形成的云团中心部位并可靠起爆，发挥出云爆弹的最大爆轰威力。
附图说明
图1为本发明实施例给出的I型高强度拖曳缆结构示意图；
图2为本发明实施例给出的II型高强度拖曳缆结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆，拖曳缆由内而外包括：信号控制线1、内编织束紧层2、绕包层3、复合增强承力层4、外保护层5以及耐烧蚀外涂层6；其结构如图1、图2所示。
主要设计思路为：信号控制线1为四个等径的圆截面镀银导线，呈中心对称排布，并以一定的节径比绞合在一起，空间呈螺旋状；信号控制线外，先编织一层芳纶或其它纤维丝，将四芯信号控制线束紧成截面近似圆形的一束缆，然后再绕包一层薄膜带；薄膜带外分层绞合增强纤维；复合增强承力层外编织芳纶保护层5或挤塑高分子保护层；保护层外还需浸涂一层耐磨损、耐短时间烧蚀涂料。
各层结构如下：
信号控制线1用于母弹与子弹之间二次起爆电信号的传输；本发明实施例中，信号控制线1，为四芯等径镀银铜导体氟塑料绝缘电导线，中心对称绞合而成，空间呈螺旋形。导线的导体采用多芯正规绞合镀银铜导体，导线的绝缘材料应为XLPE、ETFE、PTFE，PFA、FEP等可以薄壁挤出，且耐电压性能优异的材料，电线绝缘层结构应为挤塑结构或烧包烧结等结构。四根导线中心设置一个中轴，中轴为塑料光纤芯，绝缘材质。
内编织束紧层2用于束紧四芯信号控制线，使其成为截面近似圆形的整缆；本发明实施例中，内编织束紧层2由16股细旦芳纶纤维丝编织而成，以中心信号控制线为定子进行编织，纤维应为连续长丝，编织节距应根据需要的直径大小进行控制。芳纶纤维丝编织之前，应进行必要的加捻、并丝等预处理，使每束纤维加捻的捻系数保持一致。同时，编织过程中还要对芳纶纤维丝施加1kgf～2kgf的预张力，使内部信号控制线具有10％～20％的余长，在高强拖缆受力时内部信号控制线不至过度拉伸而损伤。
绕包层3为绕包在内编织束紧层2外面的薄膜带；绕包层由厚度小于0.1mm的氟塑料薄膜、聚酰亚胺薄膜、无纺布包带、聚酯带等带材绕包制成，薄膜带的绕包方向应于四芯信号控制线绞合绞向相反，绕包节距以保证薄膜带搭边率20-40％为宜，绕包层应紧密包裹信号控制线。
复合增强承力层4为增强纤维分层绞合而成，包裹在绕包层3外面；复合增强承力层4是高强拖缆的加强承力件，在拖缆受到外部拖拉时承受绝大部分的作用力，保护内部信号控制线不受损伤或断裂；复合增强承力层由高强拉断强度、高模分子模量高增强纤维分层绞合而成，增强纤维应为连续长丝，材料为PBO纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、液晶聚酯纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维丝。增强纤维应分层绞合，绞合处理应符合扭矩平衡原则，纤维层数为偶数层，每相邻两层间纤维绞合方向相反，每层纤维绞合角度相同(或绞合节径比相同)。本发明实施例中，复合增强承力层所用的增强纤维在绞合之前应进行必要的加捻、并丝等预处理。每根增强纤维加捻的捻系数应保持一致，提高纤维丝加捻合股后的出力效率，使同等直径大小的拖缆承载抗拉能力大幅提高。
外编织保护层5用于对复合增强承力层的束紧和保护，提高复合增强承力层的高模量纤维丝加捻合股后出力效率，避免拖缆缠绕和释放过程挂毛、拉丝等机械性损伤；外编织保护层可以为纤维编织结构保护内部4，也可以为聚乙烯、聚氨酯或氟塑料等高分子材料挤塑结构。外编织保护层可以对复合增强承力层进行束紧和保护，提高复合增强承力层的高模量纤维丝的综合出力效率，同时，可以保护拖缆缠绕和释放过程被挂毛、拉丝等。
耐烧蚀外涂层6为紫外光固化的聚丙烯酸酯涂料，或高弹、高韧、高耐磨、耐高温的FP250高分子材料，主要用于改善精密缠绕过程中高强拖缆匝间和层间与专用粘结剂的结合性，以及高速释放过程中发射发动机高温的影响。本发明实施例中，耐烧蚀外涂层一般为紫外光固化的聚丙烯酸酯涂料，或高弹、高韧、高耐磨、耐高温的FP250高分子材料，可以改善精密缠绕过程中高强拖缆匝间和层间与专用粘结剂的结合性，同时，具有一定的耐磨性和耐短时间烧蚀等特性，保护高强拖缆在高速释放过程中不被发射发动机的残余高温损伤。
本发明通过采用高强度拖曳缆的牵引，使抛出的子弹与下落的母弹形成了一个高速同步运动系统，并与阻尼装置一起，有效解决了由于速度差产生的巨大冲击影响，保护了拖缆内信号控制线不受损伤，实现了“子弹下落”与“云团形成”的同步性要求，以及精准可靠二次起爆的目的，并使云爆弹发挥出最大的爆轰威力。
如图1所示，I型高强度拖曳缆从内到外依次为信号控制线1、内编织束紧层2、绕包层3、复合增强承力层4、外编织保护层5和耐烧蚀外涂层6。其中，复合增强承力层为四层结构。
如图2所示，II型高强度拖曳缆从内到外依次为信号控制线1、内编织束紧层2、绕包层3、复合增强承力层4、外挤塑保护层5和耐烧蚀外涂层6。其中，复合增强承力层为两层结构。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大威力云爆弹引战配合用高强度拖曳缆，其特征在于，所述拖曳缆由内而外包括：信号控制线(1)、内编织束紧层(2)、绕包层(3)、复合增强承力层(4)、外保护层(5)以及耐烧蚀外涂层(6)；
所述信号控制线(1)用于母弹与子弹之间二次起爆电信号的传输；
所述内编织束紧层(2)为纤维丝编织层，包裹在所述信号控制线(1)外面，用于束紧所述信号控制线(1)；
所述绕包层(3)为绕包在所述内编织束紧层(2)外面的薄膜带；
所述复合增强承力层(4)为增强纤维分层绞合而成，包裹在所述绕包层(3)外面；
所述外保护层(5)包裹在所述复合增强承力层(4)外部，用于束紧和保护所述复合增强承力层(4)；
所述耐烧蚀外涂层(6)为涂覆在所述外保护层(5)的外表面，起到耐烧蚀作用。
2.如权利要求1所述的拖曳缆，其特征在于，所述信号控制线(1)包括四个等径的圆截面镀银导线，呈中心对称绞合在一起，空间呈螺旋状。
3.如权利要求2所述的拖曳缆，其特征在于，所述信号控制线(1)的四个所述圆截面镀银导线的对称中轴处设置一个光纤芯，所述光纤芯为绝缘材质。
4.如权利要求2或3所述的拖曳缆，其特征在于，所述内编织束紧层(2)由16股细旦芳纶纤维丝编织而成，以所述信号控制线(1)为中心定子进行编织；编织过程中还要对芳纶纤维丝施加1kgf～2kgf的预张力，使所述信号控制线(1)具有10％～20％的余长。
5.如权利要求2或3所述的拖曳缆，其特征在于，所述绕包层(3)为由厚度小于0.1mm的薄膜带绕包而成。
6.如权利要求5所述的拖曳缆，其特征在于，所述绕包层(3)的薄膜带的绕包方向与所述信号控制线的绞合绞向相反，绕包节距保证薄膜带搭边率为20-40％，绕包层紧密包裹所述信号控制线(1)。
7.如权利要求1、2、3或6所述的拖曳缆，其特征在于，所述复合增强承力层(4)的增强纤维为PBO纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、液晶聚酯纤维、碳纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。
8.如权利要求7所述的拖曳缆，其特征在于，所述复合增强承力层(4)的增强纤维进行分层绞合处理，绞合处理符合扭矩平衡原则，纤维层数为偶数层，每相邻两层间纤维绞合方向相反，每层纤维绞合角度相同。
9.如权利要求1、2、3、6或8所述的拖曳缆，其特征在于，所述外保护层(5)为纤维编织结构或者挤塑结构；
所述挤塑结构为采用聚乙烯、聚氨酯或氟塑料材料的挤塑结构。
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