CN112146533B - 一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，包括多个激光器和用于调整多个所述激光器发射角度的发射角度调节器；所述发射角度调节器包括支撑杆、工作平台、多个用于固定所述激光器的发射器固定筒和调节机构；所述工作平台包括两块平台板、设置在两块平台板中间的中心指示光束发射器，以及以中心指示光束发射器为中心的中心环；所述发射器固定筒均布在中心环上；所述调节机构与所述发射器固定筒传动连接，以调整多个所述发射器固定筒的角度，以使多个所述激光器发射的激光的落点集中或分散。本发明多路激光发射系统，通过多路激光作用于未爆弹药外壳，点燃炸药的同时对壳体进行破坏，控制爆炸的发生和威力，增加排爆操作的可靠性。

Description

一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统

技术领域

本发明涉及未爆弹药销毁技术领域，特别是涉及一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统。

背景技术

未爆弹是指在武装冲突或者演习训练结束后仍遗留在某一地区的各种未能按预期设计运作(被弃置或者未正常起爆)的爆炸性弹药，包括手榴弹、炮弹、导弹、地雷以及其它各种类型弹药等。未爆弹具有极不稳定的特点，极易因人员触碰或轻微振动发生爆炸，其排除和销毁工作也存在着极大风险。在经历多次战争和武装冲突后，世界各地遗留下了数亿枚未爆弹，时时刻刻都在威胁着当地百姓的生命财产安全以及社会的繁荣稳定。销毁未爆弹的方法主要有炸药炸毁法、高热剂销毁法、人工排除法等，这几种方法一个共同的特点是必须由人员近距离设置，因此存在极大的安全隐患。

随着激光技术，尤其是大功率激光器技术的迅猛发展和不断进步，利用激光辐照烧蚀来销毁未爆弹成为可能。新型激光销毁法以定向能技术为基础，具有高效迅速、安全性高、绿色环保、成本低廉和操作便捷等特点，可在不影响附近设备和系统的情况下销毁未爆弹，十分符合人们的要求和预期，因此在废旧弹药销毁领域应用前景广阔。

目前的激光发射器只有一路光路，在实际销毁未爆弹时有一定的比例会出现爆炸的现象，尤其是销毁大当量的未爆弹时比例更大。爆炸会对周围产生很大的影响，因此，在实际工作中，采取技术手段防止未爆弹爆炸是安全销毁的前提条件，具有重要的实际意义。

分析爆炸的原因主要为未爆弹壳体被激光烧穿后，引起炸药燃烧，燃烧产生的气体膨胀导致弹内压力增大，从而进一步使燃烧速度增大，压力与燃烧速度的相互促进最终会导致炸药由燃烧转变为爆炸。因此，急需一种用于销毁未爆弹药的激光发射系统的新型技术。

发明内容

本发明提供了一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，以解决现有激光发射器只有一路光路，在实际销毁未爆弹时有一定的比例会出现爆炸的现象，尤其是销毁大当量的未爆弹时出现爆炸的比例更大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，包括多个激光器和用于调整多个所述激光器发射角度的发射角度调节器；

所述发射角度调节器包括支撑杆、工作平台、多个用于固定所述激光器的发射器固定筒和调节机构；

所述工作平台包括包括两块平台板、中心指示光束发射器和中心环，两块所述平台板并列间隔设置，所述中心指示光束发射器设置在两块平台板的中间，所述中心环环设于所述中心指示光束发射器并以所述中心指示光束发射器为中心；

所述发射器固定筒沿中心环的周向均匀布置；所述支撑杆与平台板相连；

所述调节机构与所述发射器固定筒传动连接，以调整多个所述发射器固定筒的角度，以使多个所述激光器发射的激光的落点集中或分散。

进一步的，所述调节机构包括中心螺旋调节钮、中心杆、滑动体和多个放射支撑杆；

所述滑动体套设在所述中心杆上，且可沿中心杆的轴向移动；

所述中心杆的一端与所述中心指示光束发射器固定相连，另一端与中心螺旋调节钮活动连接，且所述中心螺旋调节钮可沿所述中心杆的轴向移动；

多个所述放射支撑杆的一端分别与均布在中心环上的发射器固定筒活动连接，另一端均与所述滑动体活动连接，所述中心螺旋调节钮与所述滑动体传动连接，以使所述滑动体沿所述中心杆的轴向移动。

进一步的，所述中心螺旋调节钮包括螺纹柱和与所述螺纹柱固定连接的抵持部，

所述中心杆远离所述中心指示光束发射器的一端设有与所述螺纹柱匹配的内螺纹孔，所述螺纹柱穿设于所述螺纹孔中；

所述滑动体与所述抵持部相抵，且可随所述中心螺旋调节钮移动。

进一步的，所述发射器固定筒上设置有平台滑轨以及与平台滑轨相固定的凹型导轨，所述发射器固定筒通过设置在凹型导轨上的第一固定片与中心环连接，所述第一固定片为可形变构件；

所述放射支撑杆一端通过放射支撑杆上固定片与发射器固定筒上的凹型导轨转动连接，另一端通过放射支撑杆下固定片与中心杆上的滑动体转动连接。

进一步的，所述中心指示光束发射器通过凹型导轨与两侧的平台板固定连接。

进一步的，所述中心环为多根方柱首尾焊接成环形，所述中心环通过固定垫片和螺丝固定在平台板上。

进一步的，所述激光器包括一个辅助指示光束发射器和多个用于引爆未爆弹的工作激光器；

所述辅助指示光束发射器与中心指示光束发射器均为充电式可见激光发射器；

所述工作激光器为光纤激光器，所述光纤激光器通过光纤与固定在发射器固定筒上的激光发射头相连。

进一步的，所述支撑杆包括用于调整工作平台高度的支撑立杆和用于调整工作平台水平角度的支撑斜杆；所述支撑斜杆、支撑立杆与平台板的一侧围设呈三角形。

进一步的，所述支撑斜杆和支撑立杆均为长度可调节的螺杆；所述支撑立杆与支撑斜杆的一端均通过固定片与平台板固定连接，所述支撑立杆与支撑斜杆相连的一端通过焊接固定。

进一步的，所述平台板上设有水平显示盘。

本发明的优点在于：

本发明提供的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，主要通过多路激光作用于未爆弹药外壳，点燃炸药同时对壳体进行破坏，控制爆炸的发生和威力，增加排爆操作的可靠性。同时，发射角度调节器可以根据不同距离和不同厚度弹药，调节工作激光的作用点分布，大大扩大了该系统的适用范围。对于薄壳的弹药，可以选择较为分散的作用点分布，扩大壳体破坏面积；对于厚壳的弹药，可以选择集中的工作点分布，大大提高了工作效率。

附图说明：

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明系统的整体结构示意图(图中只画出两台激光器并行工作的情况)；

图2是本发明中发射角度调节器的整体结构示意图；

图3是本发明工作平台的分解图；

图4是本发明中心指示光束发射器通过调节机构与发射器固定筒连接的局部分解图；

图5是本发明多路激光系统的初始状态平面示意图；

图6是本发明多路激光系统的工作状态平面示意；

其中，110、激光器，120、发射角度调节器，1、辅助指示光束发射器，2、中心指示光束发射器，3、中心环，4、发射器固定筒，5、工作激光器发射头，6、支撑斜杆，7、支撑立杆，8、放射支撑杆，9、中心螺旋调节钮，10、平台板，11、水平显示盘，12、中心杆，13、平台滑轨，14、凹型导轨一，15、凹型导轨二，16、方孔固定片，17、放射支撑杆上固定片，18、放射支撑杆下固定片，19、六边形滑片，20、辅助指示光束，21、中心指示光束，22、工作光束，23、指示光束落点，24、工作光束落点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1至图5，本发明提供的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，包括多个激光器110和用于调整多个所述激光器110发射角度的发射角度调节器120；

所述发射角度调节器120包括支撑杆、工作平台、多个用于固定所述激光器110的发射器固定筒4和调节机构；

所述工作平台包括两块平台板10、中心指示光束发射器2和中心环3；两块所述平台板10并列间隔设置，所述中心指示光束发射器2设置在两块平台板10的中间，所述中心环3环设于所述中心指示光束发射器2并以所述中心指示光束发射器2为中心；

所述发射器固定筒4沿中心环3的周向均匀布置；所述支撑杆与平台板10相连；

所述调节机构与所述发射器固定筒4传动连接，以调整多个所述发射器固定筒4的角度，以使多个所述激光器发射的激光的落点集中或分散。

因为现有激光发射器只有一路光路，在实际销毁未爆弹时有一定的比例会出现爆炸的现象，尤其是销毁大当量的未爆弹时比例更大。为防止激光销毁未爆弹时发生爆炸，需要把弹内的压力控制在一定范围，一个重要技术措施就是同时采用多路激光，在未爆弹的壳体上同时灼穿多个孔洞，使壳体局部强度下降形成较大破口，在炸药燃烧时能够及时的进行泄压。本发明提供了一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，通过多路激光作用于未爆弹药外壳，点燃炸药同时对壳体进行破坏，控制爆炸的发生和威力，增加排爆操作的可靠性。同时，采用发射角度调节器120可以根据不同距离和不同厚度弹药，调节工作激光的作用点分布。

如图2所示，在一个具体实施方式中，所述调节机构包括中心螺旋调节钮9、中心杆12、滑动体和多个放射支撑杆8。

所述滑动体套设在所述中心杆12上，且可沿中心杆12的轴向移动；

所述中心杆12的一端与所述中心指示光束发射器2固定相连，另一端与中心螺旋调节钮9活动连接，且所述中心螺旋调节钮9可沿所述中心杆12的轴向移动；

多个所述放射支撑杆8的一端分别与均布在中心环3上的发射器固定筒活动连接，另一端均与所述滑动体活动连接，所述中心螺旋调节钮9与所述滑动体传动连接，以使所述滑动体沿所述中心杆12的轴向移动。

所述中心螺旋调节钮9包括螺纹柱和与所述螺纹柱固定连接的抵持部，

所述中心杆12远离所述中心指示光束发射器的一端设有与所述螺纹柱匹配的内螺纹孔，所述螺纹柱穿设于所述螺纹孔中；

所述滑动体与所述抵持部相抵，且可随所述中心螺旋调节钮9移动。

在一个具体实施方式中，所述发射器固定筒4上设置有平台滑轨13以及与平台滑轨13相匹配的凹型导轨一14，所述发射器固定筒4通过设置在凹型导轨一14上的第一固定片与中心环3固定连接。所述第一固定片为可形变构件。优选的，所述第一固定片为方孔固定片16，方孔固定片16与凹型导轨一14焊接固定。

所述中心环3用于固定发射器固定筒4，发射器固定筒4经过校准平行后，通过方孔固定片16与中心环3紧密接触的摩擦力进行固定。方孔固定片16方孔大小与中心环3宽度相匹配，以保证紧密接触依靠摩擦力稳定卡接。

所述发射器固定筒4与平台滑轨13采取焊接的方式固定，同时平台滑轨13上设有螺丝孔，方便其他形状的激光器采用螺丝与中心环3固定。平台滑轨13可以插入凹型导轨一14内，并与凹型导轨一14固定。

在一个具体实施方式中，所述放射支撑杆8一端通过放射支撑杆上固定片17固定在发射器固定筒4的凹型导轨一14上，另一端通过放射支撑杆下固定片18固定在套设于中心杆12上的滑动体上。放射支撑杆上固定片17与凹型导轨一14，放射支撑杆下固定片18与滑动体均为焊接固定。

所述中心指示光束发射器2通过凹型导轨二15与两侧的平台板10固定连接。

所述中心指示光束发射器2与凹型导轨二15为焊接固定。

所述中心环3为多根方柱首尾焊接成环形，所述中心环3通过固定垫片和螺丝固定在平台板10上。

在一个具体实施方式中，所述激光器包括一个辅助指示光束发射器1和多个用于引爆未爆弹的工作激光器。

所述工作激光器优选为光纤激光器，光纤纤激光器包括激光器本体和激光发射头。所述工作激光器的激光发射头设置在发射器固定筒4上，所述光纤激光器本体通过光纤与激光发射头连接。发射器固定筒4的尺寸参照激光发射头制作，发射头可以刚好塞入固定筒中，实现两者的连接。所述工作激光器主要用于引爆未爆弹。

所述辅助指示光束发射器1与中心指示光束发射器2均优选小功率充电式可见激光发射器，主要用于指示工作激光作用点。

所述辅助指示光束发射器1整体部件直接固定在发射器固定筒4上，其发射光线经过校准与发射器固定筒4的中心轴线重合。

在一个具体实施方式中，所述支撑杆包括用于调整工作平台高度的支撑立杆7和用于调整工作平台水平角度的支撑斜杆6；所述支撑斜杆6一端与平台板10相连，另一端和支撑立杆7相连。所述支撑斜杆6、支撑立杆7与平台板10的一侧围设呈三角形。

所述支撑斜杆6和支撑立杆7均为长度可调节的螺杆；所述支撑立杆7与支撑斜杆6的一端均通过螺母固定在固定片上，固定片与平台板10采用螺丝连接。通过旋转支撑斜杆6上的螺杆控制支撑斜杆6长度，从而调整平台水平角度。通过旋转支撑立杆7上的螺杆控制支撑立杆7高度，从而调整平台的高低。

所述平台板10上设有水平显示盘11，利用液体中的气泡显示水平状态，用于辅助调整工作平台姿态。

本发明多路激光发射系统还包括用于辅助支撑发射角度调节器120的三角支架。具体可选用，深圳市联合诺信科技有限公司的LR08-1通用三角支架或其他同类型产品。

具体到本实施例中，用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，包括六个激光器和用于调整六个所述激光器发射角度的发射角度调节器120。

所述激光器包括一个辅助指示光束发射器1和五个用于引爆未爆弹的工作激光器。

所述工作激光器为光纤激光器，光纤纤激光器包括激光器本体和工作激光器发射头。所述工作激光器的发射头设置在发射器固定筒4上，所述光纤激光器本体通过光纤与工作激光器发射头连接。

所述辅助指示光束发射器1为北京惠特佳怡科技发展中心a15型激光笔。

所述发射角度调节器120包括支撑杆、工作平台、六个用于固定辅助指示光束发射器1和工作激光器的发射器固定筒4以及用于调整所述发射器固定筒4分布的调节机构。所述工作平台包括两块平台板10、设置在两块平台板10中间的中心指示光束发射器2，以及以中心指示光束发射器2为中心的中心环3；所述发射器固定筒4均布在中心环3上；所述支撑杆与平台板10相连。所述辅助指示光束发射器1设置在中心环3的上顶点处。

所述中心环3为六根方柱，每根方柱两端以30度倾斜焊接有方形固定垫片，垫片上有四个螺丝孔，通过螺丝可以将六根方柱围成的中心环3，同时所述中心环3通过固定垫片和螺丝固定在平台板10上，与平台板10组成一个稳固的整体。所述中心指示光束发射器2两侧焊接有与两侧的平台板10相匹配的凹型导轨二15，中心指示光束发射器2通过凹型导轨二15插入至两侧的平台板10，同时，凹型导轨二15与两侧的平台板10通过螺钉紧固。

所述调节机构包括中心螺旋调节钮9、中心杆12、六边形滑片19和六个放射支撑杆8；所述中心杆12一端与中心指示光束发射器2相连，另一端与中心螺旋调节钮9相连；六个所述放射支撑杆8一端分别与均布在中心环3上的发射器固定筒4相连，另一端均与套设在所述中心杆12上的六边形滑片19相连。

工作过程如下：通过转动中心螺旋调节钮9推动六边形滑片19沿中心杆12向中心指示光束发射器2移动，进而缩短了放射支撑杆下固定片18和放射支撑杆上固定片17的距离。由于放射支撑杆的不可压缩性，使六根等角度安置的放射支撑杆8向外侧推动六个发射器固定筒4以同步幅度小角度转动。考虑激光工作点通常在25米至50米以外，只需要光路角度在0-1°内高精度、微小范围调整，因此发射器固定筒4与中心环3的固定不需要活动机构，只依靠方孔固定片16自身的弹性变形进行调节即可。

由于爆炸物对温度敏感，因此应当先确定工作光束落点再开机工作，不宜开机后再校准。如图5所示，当处于初始工作状态时，位于中心环3上顶点处的辅助指示光束发射器1发射辅助指示光束20，中心指示光束发射器2发射中心指示光束21，设置在发射器固定筒4上的工作激光器发射头5发射工作光束22。

均布在中心环3上的工作激光器发射头5与辅助指示光束发射器1发射的激光光束落点构成一个正六边形，其中，中心点和上顶点为指示光束落点23，其余五个顶点为预计的工作光束落点24。因此，在激光器开机前可以通过指示光束判断工作点，一旦开机工作发射工作激光，可以依靠五个破坏点对爆炸物外壳形成较大的破坏面积。如图6所示，当转动中心螺旋调节钮9通过调节机构调整激光器发射角度后，上顶点处的指示光束落点向中心指示光束落点移动。由于个激光器的角度同步调整，工作光束预计落点也同步向中心指示光束落点移动，开机工作后五个作用点构成一个能量相对集中，但破坏面积相对较小的工作模式。本发明系统可以通过旋转中心螺旋调节钮调整角度直至所有点汇聚到中心点，此时工作能量最大，破坏面积最小。

综上所述，本发明提供的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，可以同时在未爆弹药壳体上形成多个穿孔，从而达到弹药内部炸药稳态燃烧，实现安全销毁未爆弹药的目的。同时，采用发射角度调节器可以根据不同距离和不同厚度弹药，调节工作激光的作用点分布。对于薄壳的弹药，可以选择较为分散的工作点分布，扩大壳体破坏面积；对于厚壳的弹药，可以选择集中的工作点分布，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，

包括多个激光器和用于调整多个所述激光器发射角度的发射角度调节器；

所述发射角度调节器包括支撑杆、工作平台、多个用于固定所述激光器的发射器固定筒和调节机构；

所述工作平台包括两块平台板、中心指示光束发射器和中心环，两块所述平台板并列间隔设置，所述中心指示光束发射器设置在两块平台板的中间，所述中心环环设于所述中心指示光束发射器并以所述中心指示光束发射器为中心；

所述发射器固定筒沿中心环的周向均匀布置；所述支撑杆与平台板相连；

所述调节机构与所述发射器固定筒传动连接，以调整多个所述发射器固定筒的角度，以使多个所述激光器发射的激光的落点集中或分散；多束激光作用于未爆炸弹药外壳，同时对弹体进行大面积破坏。

2.根据权利要求1所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述调节机构包括中心螺旋调节钮、中心杆、滑动体和多个放射支撑杆；

所述滑动体套设在所述中心杆上，且可沿中心杆的轴向移动；

所述中心杆的一端与所述中心指示光束发射器固定相连，另一端与中心螺旋调节钮活动连接，且所述中心螺旋调节钮可沿所述中心杆的轴向移动；

多个所述放射支撑杆的一端分别与均布在中心环上的发射器固定筒活动连接，另一端均与所述滑动体活动连接，所述中心螺旋调节钮与所述滑动体传动连接，以使所述滑动体沿所述中心杆的轴向移动。

3.根据权利要求2所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，

所述中心螺旋调节钮包括螺纹柱和与所述螺纹柱固定连接的抵持部，

所述中心杆远离所述中心指示光束发射器的一端设有与所述螺纹柱匹配的内螺纹孔，所述螺纹柱穿设于所述螺纹孔中；

所述滑动体与所述抵持部相抵，且可随所述中心螺旋调节钮移动。

4.根据权利要求2所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述发射器固定筒上设置有平台滑轨以及与平台滑轨相固定的凹型导轨，所述发射器固定筒通过设置在凹型导轨上的第一固定片与中心环连接，所述第一固定片为可形变构件；

所述放射支撑杆一端通过放射支撑杆上固定片与发射器固定筒上的凹型导轨转动连接，另一端通过放射支撑杆下固定片与中心杆上的滑动体转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述中心指示光束发射器通过凹型导轨与两侧的平台板固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述中心环为多根方柱首尾焊接成环形，所述中心环通过固定垫片和螺丝固定在平台板上。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述激光器包括一个辅助指示光束发射器和多个用于引爆未爆弹的工作激光器；

所述辅助指示光束发射器与中心指示光束发射器均为充电式可见激光发射器；所述工作激光器为光纤激光器。

8.根据权利要求1所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述支撑杆包括用于调整工作平台高度的支撑立杆和用于调整工作平台水平角度的支撑斜杆；所述支撑斜杆、支撑立杆与平台板的一侧围设呈三角形。

9.根据权利要求8所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述支撑斜杆和支撑立杆均为长度可调节的螺杆；所述支撑立杆与支撑斜杆的一端均通过固定片与平台板固定连接，所述支撑立杆与支撑斜杆相连的一端通过焊接固定。

10.根据权利要求1-6任一所述的一种用于销毁未爆弹药的多路激光发射系统，其特征在于，所述平台板上设有水平显示盘。

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