CN112414234A - 一种固液相混合材料质心定位装置 - Google Patents
一种固液相混合材料质心定位装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种固液相混合材料质心定位装置,雷管夹头的上部分为第四圆板,雷管夹头的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头的下部分为第四圆柱体,雷管夹头的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头的第四上端中心圆形通孔直径相同;本发明将体爆轰战斗部的内部空间分割为多个独立的空间,各独立空间内部的燃料不能向外流动,体爆轰战斗部的质心偏移量大幅度降低,避免了战斗部质心偏移对弹道的影响,保证了对目标的命中精度;燃料在抛撒的过程中,各组分燃料通过运动会重新混合,保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
Description
技术领域
本发明属于装置技术领域,涉及一种质心定位装置,特别涉及一种固液相混合材质心定位装置。
背景技术
体爆轰战斗部内部装填高能液相燃料,通过炸药爆炸抛撒驱动作用,高能液相燃料被抛撒到空气中,高能液相燃料雾化并与空气混合,形成大范围的活性云团,再经炸药二次起爆,活性云团产生体爆轰,释放出强烈的冲击波,冲击波威力超过多倍质量TNT的爆炸威力,是威力最大的非核武器之一。
体爆轰战斗部爆炸威力的提高主要依赖于内部装填燃料能量的提高,贵大勇等人在文献“高威力FAE液态燃料的优化选择”(火炸药学报,2016年,第3期14页)中报道:在液态燃料中加入金属粉末,液相燃料与金属粉末混合后形成固液相混合燃料,由于金属粉末热值很高,可以大幅度提高体爆轰战斗部内部燃料的能量。
由于固液相混合燃料不能相互溶解,而且各组分密度不同,在重力作用下,固液相混合燃料中密度较大的材料会沉降到下部,密度较小的材料会上升到上部。
固液相混合燃料在研制配方时给出的各组分比例为威力最大时的比例。一旦固液相混合燃料发生分层,各部位燃料在后续抛撒以及二次起爆时,不能以威力最大的比例参与爆炸反应。王海洋等人在文献“气-液-固三相体系云雾爆轰特性的实验研究”(高压物理学报,2014年12月,第28卷第6期671页)中报道:当固液混合物各组分比例不同时,体爆轰的爆轰压力、爆轰速度和临界起爆能均有很大差异,固液混合物各组分比例改变,将导致体爆轰战斗部的威力大幅度下降。
固液相混合燃料发生分层后,体爆轰战斗部的质心也会随之变化。李楠等人在文献“质心测量和校准技术发展趋势”(计测技术,2016年,第36卷第2期1页)中报道:在国防领域,质心位置关系到战斗部飞行姿态、飞行速度、飞行方向,最终影响战斗部弹道,战斗部的飞行轨迹取决于质心和制导系统等因素,当战斗部的质心偏离飞行平面时,会给战斗部一个附加力矩,使其运动轨迹发生改变,战斗部径向的质心偏差会导致其产生偏航力矩,轴向的质心偏差会导致其俯仰力矩,严重的质心偏移会导致战斗部失去平衡或偏离轨道,使得战斗部无法击中目标区域,因此,质心偏移将导致战斗部对目标的命中精度降低。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷,本发明提供一种固液相混合材料质心定位装置,本发明将体爆轰战斗部的内部空间分割为多个独立的空间,各独立空间内部的燃料不能向外流动,体爆轰战斗部的质心偏移量大幅度降低,避免了战斗部质心偏移对弹道的影响,保证了对目标的命中精度;燃料在抛撒的过程中,各组分燃料通过运动会重新混合,保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
本发明提供的一种固液相混合材料质心定位装置,包括包括上盖2、下盖3、抛撒装置4和固液相混合材料8,其特征在于,还包括壳体1、横向挡板5、单向阀6、弹簧7和纵向挡板9;
壳体1为第一圆筒体,壳体1的第一圆筒体为回转体,壳体1的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面,壳体1的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面,壳体1共十六个;
壳体1的回转体轴线垂直于地面,十六个壳体1从上至下依次排列,十六个壳体1的回转体轴线重合,十六个壳体1组成的圆筒体为装填固液相混合材料的外壳体;
上盖2为第二同心圆板,上盖2的第二同心圆板为回转体,上盖2的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆平面,上盖2的第二同心圆板的内侧面为第二内圆柱面,上盖2的第二下端同心圆平面上带有周向均布的八个第二圆形通孔,上盖2的八个第二圆形通孔的中轴线均与上盖2的回转体轴线平行;
上盖2的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,上盖2位于最上的壳体1的上端,上盖2的第二下端同心圆平面边沿与最上的壳体1的第一上端同心圆环面密封连接;
下盖3为第三圆板,下盖3的第三圆板为回转体,下盖3的第三圆板的上端面为第三上端圆平面,下盖3的第三上端圆平面偏心位置带有一个第三偏心圆形通孔,下盖3的第三偏心圆形通孔的中轴线与下盖3的回转体轴线平行,下盖3的第三偏心圆形通孔下端连接一个软管;
下盖3的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,下盖3位于最下的壳体1的下端,下盖3的第三上端圆平面边沿与最下的壳体1的第一下端同心圆环面密封连接;
抛撒装置4为第四圆柱体,抛撒装置4的第四圆柱体为回转体,抛撒装置4的第四圆柱体的上端面为第四上端圆平面,抛撒装置4的第四圆柱体的下端面为第四下端圆平面,抛撒装置4的第四圆柱体的侧面为第四外圆柱面;
抛撒装置4的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,抛撒装置4位于十六个壳体1组成的圆筒体内侧,抛撒装置4的第四上端圆平面与壳体1的第一上端同心圆环面共面,抛撒装置4的第四下端圆平面与下盖3的第三上端圆平面接触,抛撒装置4的第四外圆柱面上端与上盖2的第二内圆柱面密封连接,抛撒装置4内部含有炸药,抛撒装置4为抛撒固液相混合材料形成云团的能量源;
横向挡板5为第五同心圆板,横向挡板5的第五同心圆板为回转体,横向挡板5的第五同心圆板的上端面为第五上端同心圆环面,横向挡板5的第五同心圆板的下端面为第五下端同心圆环面,横向挡板5的第五同心圆板的内侧面为第五内圆柱面,横向挡板5的第五上端同心圆环面上带有八个周向均布的第五圆形通孔,横向挡板5的八个第五圆形通孔的中轴线与横向挡板5的回转体轴线平行,横向挡板5的每个第五圆形通孔周边均带有两个周向均布的第五圆柱形凸台,横向挡板5共十五个,横向挡板5的第五圆柱形凸台共二百四十个;
十五个横向挡板5的回转体轴线均与壳体1的回转体轴线重合,十五个横向挡板5从上至下依次排列,从上至下依次排列的十六个壳体1,每相邻的两个壳体1之间有一个横向挡板5,横向挡板5的第五上端同心圆环面边沿与相邻的壳体1的第一下端同心圆环面密封连接,横向挡板5的第五下端同心圆环面边沿与相邻的壳体1的第一上端同心圆环面密封连接,横向挡板5的第五内圆柱面与抛撒装置4的第四外圆柱面密封连接;
单向阀6为第六圆板,单向阀6的第六圆板为回转体,单向阀6的第六圆板的上端面为第六上端圆平面,单向阀6的第六圆板的下端面为第六下端圆平面,单向阀6的第六上端圆平面边沿带有两个周向均布的第六圆形通孔,单向阀6的第六圆形通孔的中轴线与单向阀6的回转体轴线平行,单向阀6共一百二十个;
单向阀6的回转体轴线与壳体1的回转体轴线平行,每个横向挡板5的第五圆形通孔上端均有一个单向阀6,横向挡板5的第五圆形通孔周边的两个第五圆柱形凸台穿过单向阀6的两个第六圆形通孔,横向挡板5的第五圆形通孔的中轴线与其上端的单向阀6的回转体轴线重合,单向阀6的第六下端圆平面与相邻的横向挡板5的第五上端同心圆环面接触;
弹簧7为螺旋回转体,弹簧7为金属丝螺旋缠绕成型,弹簧7共二百四十个;
每一个横向挡板5的第五圆柱形凸台外侧套一个弹簧7,弹簧7的螺旋回转轴线与其内部的横向挡板5的第五圆柱形凸台轴线重合,弹簧7的螺旋回转体的上端与横向挡板5的第五圆柱形凸台上端连接,弹簧7的螺旋回转体的下端与单向阀6的第六上端圆平面接触;
固液相混合材料8为通过本发明控制质心偏移的固液相混合材料;
固液相混合材料8位于壳体1、上盖2、下盖3、抛撒装置4、横向挡板5组成的封闭空间中;
纵向挡板9为第九长方形板,纵向挡板9的第九长方形板的上边沿为第九上端楞,纵向挡板9的第九长方形板的下边沿为第九下端楞,纵向挡板9的第九长方形板的左边沿为第九内侧楞,纵向挡板9的第九长方形板的右边沿为第九外侧楞,纵向挡板9共一百二十个;
纵向挡板9分为十五组,每组纵向挡板9共八个,每个横向挡板5上端均有一组纵向挡板9,每组纵向挡板9沿着横向挡板5的回转体轴线均匀分布,每个横向挡板5的第五圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板9之间,每个上盖2的第二圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板9之间,每个纵向挡板9的第九上端楞与相邻的横向挡板5的第五下端同心圆环面或上盖2的第二下端同心圆平面密封连接,每个纵向挡板9的第九下端楞与相邻的横向挡板5的第五上端同心圆环面密封连接,每个纵向挡板9的第九内侧楞与抛撒装置4的第四外圆柱面密封连接,每个纵向挡板9的第九外侧楞与相邻的壳体1的圆筒体内侧面密封连接。
弹簧7的弹簧劲度系数为16~19N/cm;
横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8~9;
单向阀6的第六圆板的厚度为11~14mm;
所述一种固液相混合材料质心定位装置,包括以下步骤:
步骤1:将下盖3放置在水平台上;
步骤2:将抛撒装置4与下盖3装配;
步骤3:将最下层的壳体1与下盖3装配;
步骤4:将最下层的横向挡板5与壳体1装配;
步骤5:将最下层的单向阀6与横向挡板5装配;
步骤6:将最下层的弹簧7与横向挡板5装配;
步骤7:将最下层的纵向挡板9与横向挡板5装配;
步骤8:从下至上依次安装壳体1、横向挡板5、单向阀6、弹簧7和纵向挡板9;
步骤9:将上盖2与壳体1装配;
步骤10:通过下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管,将固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间中,固液相混合材料8从下往上流动,待固液相混合材料8装满后,在上盖2的第二圆形通孔上端安装盖板并密封。
上盖2的第二圆形通孔上端安装抽真空装置,抽真空装置与控制装置连接,由控制装置控制抽真空装置工作,控制装置与阀门连接,阀门控制下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管关闭;
装填固液相混合材料8之前,控制装置控制阀门将软管关闭,控制装置控制抽真空装置对本发明壳体内腔进行抽真空,当内部气压不超过0.003兆帕时,控制装置关闭抽真空装置,控制装置控制阀门将软管打开,将固液相混合材料8装入本发明壳体内腔;
本发明的横向挡板5与壳体1由药芯焊丝电弧焊接的方法连接,本发明的横向挡板5与纵向挡板9由药芯焊丝电弧焊接的方法连接,药芯焊丝电弧焊接的方法为:药芯焊丝接负极电源,被焊接零件接正极电源,采用二氧化碳和氩气体积比为1:1的混合气体为保护气体,对零件进行焊接连接,采用1道焊缝成型,焊接后进行探伤检测,不允许有气孔和夹杂缺陷,焊接后打磨平整;
本发明外部安装透视装置,透视装置可以观察本发明内部每个细节,并将结果在屏幕上显示,屏幕将显示的结果输入给反馈控制装置,反馈控制装置与震动台连接,反馈控制装置控制震动台工作;
固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间后,通过透视装置观察单向阀6的闭合情况,若单向阀6闭合完好,则状态合格,若固液相混合材料8内部的固相材料将单向阀6顶起,单向阀6与横向挡板5不能完全密封,则透视装置将观察结果投射在屏幕上,该状态为不合格,屏幕将不合格的结果输入给反馈控制装置,反馈控制装置控制震动台震动,通过震动将固液相混合材料8内部的固相材料发生位移,直至脱离单向阀6,单向阀6闭合完好后,透视装置观测该结果,在屏幕上显示合格,并将信号输入给反馈控制装置,反馈控制装置控制震动台停止工作;
本发明的弹簧7材料为65号钢丝,65号钢丝绕圆柱体缠绕后,放在200摄氏度环境中,保温不低于8小时,在空气中冷却至室温,至此,弹簧7成型。
本发明的一种固液相混合材料质心定位装置,带来的技术效果体现为:
本发明将体爆轰战斗部的内部空间,通过横向分割和环向分割,形成多个独立的空间,当体爆轰战斗部内部装填固液相混合燃料时,战斗部内部的多个独立空间相互连通,固液相混合材料可以进入每个独立空间,所有独立空间全部装满燃料后,各独立空间之间的通道全部关闭,各独立空间内部的燃料不能向外流动,尽管每个独立空间内部的燃料还会发生分层,但体爆轰战斗部的质心偏移量大幅度降低,体爆轰战斗部的质心偏移量由百分之15%降低到2%以内,在战斗部可接受的质心偏差范围以内,避免了战斗部质心偏移对弹道的影响,保证了对目标的命中精度;各独立空间的燃料虽然分层,但分层后的各组分燃料距离大幅度下降,上下组分燃料形心距离由500mm降低到12mm,燃料在抛撒的过程中,各组分燃料通过运动会重新混合,达到威力最大时的比例,保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
附图说明
图1是一种固液相混合材料质心定位装置的结构示意图。1、壳体,2、上盖,3、下盖,4、抛撒装置,5、横向挡板,6、单向阀,7、弹簧,8、固液相混合材料,9、纵向挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例,凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。
实施例1:
本发明提供的一种固液相混合材料质心定位装置,包括包括上盖2、下盖3、抛撒装置4和固液相混合材料8,其特征在于,还包括壳体1、横向挡板5、单向阀6、弹簧7和纵向挡板9;
壳体1为第一圆筒体,壳体1的第一圆筒体为回转体,壳体1的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面,壳体1的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面,壳体1共十六个;
壳体1的回转体轴线垂直于地面,十六个壳体1从上至下依次排列,十六个壳体1的回转体轴线重合,十六个壳体1组成的圆筒体为装填固液相混合材料的外壳体;
上盖2为第二同心圆板,上盖2的第二同心圆板为回转体,上盖2的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆平面,上盖2的第二同心圆板的内侧面为第二内圆柱面,上盖2的第二下端同心圆平面上带有周向均布的八个第二圆形通孔,上盖2的八个第二圆形通孔的中轴线均与上盖2的回转体轴线平行;
上盖2的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,上盖2位于最上的壳体1的上端,上盖2的第二下端同心圆平面边沿与最上的壳体1的第一上端同心圆环面密封连接;
下盖3为第三圆板,下盖3的第三圆板为回转体,下盖3的第三圆板的上端面为第三上端圆平面,下盖3的第三上端圆平面偏心位置带有一个第三偏心圆形通孔,下盖3的第三偏心圆形通孔的中轴线与下盖3的回转体轴线平行,下盖3的第三偏心圆形通孔下端连接一个软管;
下盖3的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,下盖3位于最下的壳体1的下端,下盖3的第三上端圆平面边沿与最下的壳体1的第一下端同心圆环面密封连接;
抛撒装置4为第四圆柱体,抛撒装置4的第四圆柱体为回转体,抛撒装置4的第四圆柱体的上端面为第四上端圆平面,抛撒装置4的第四圆柱体的下端面为第四下端圆平面,抛撒装置4的第四圆柱体的侧面为第四外圆柱面;
抛撒装置4的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,抛撒装置4位于十六个壳体1组成的圆筒体内侧,抛撒装置4的第四上端圆平面与壳体1的第一上端同心圆环面共面,抛撒装置4的第四下端圆平面与下盖3的第三上端圆平面接触,抛撒装置4的第四外圆柱面上端与上盖2的第二内圆柱面密封连接,抛撒装置4内部含有炸药,抛撒装置4为抛撒固液相混合材料形成云团的能量源;
横向挡板5为第五同心圆板,横向挡板5的第五同心圆板为回转体,横向挡板5的第五同心圆板的上端面为第五上端同心圆环面,横向挡板5的第五同心圆板的下端面为第五下端同心圆环面,横向挡板5的第五同心圆板的内侧面为第五内圆柱面,横向挡板5的第五上端同心圆环面上带有八个周向均布的第五圆形通孔,横向挡板5的八个第五圆形通孔的中轴线与横向挡板5的回转体轴线平行,横向挡板5的每个第五圆形通孔周边均带有两个周向均布的第五圆柱形凸台,横向挡板5共十五个,横向挡板5的第五圆柱形凸台共二百四十个;
十五个横向挡板5的回转体轴线均与壳体1的回转体轴线重合,十五个横向挡板5从上至下依次排列,从上至下依次排列的十六个壳体1,每相邻的两个壳体1之间有一个横向挡板5,横向挡板5的第五上端同心圆环面边沿与相邻的壳体1的第一下端同心圆环面密封连接,横向挡板5的第五下端同心圆环面边沿与相邻的壳体1的第一上端同心圆环面密封连接,横向挡板5的第五内圆柱面与抛撒装置4的第四外圆柱面密封连接;
单向阀6为第六圆板,单向阀6的第六圆板为回转体,单向阀6的第六圆板的上端面为第六上端圆平面,单向阀6的第六圆板的下端面为第六下端圆平面,单向阀6的第六上端圆平面边沿带有两个周向均布的第六圆形通孔,单向阀6的第六圆形通孔的中轴线与单向阀6的回转体轴线平行,单向阀6共一百二十个;
单向阀6的回转体轴线与壳体1的回转体轴线平行,每个横向挡板5的第五圆形通孔上端均有一个单向阀6,横向挡板5的第五圆形通孔周边的两个第五圆柱形凸台穿过单向阀6的两个第六圆形通孔,横向挡板5的第五圆形通孔的中轴线与其上端的单向阀6的回转体轴线重合,单向阀6的第六下端圆平面与相邻的横向挡板5的第五上端同心圆环面接触;
弹簧7为螺旋回转体,弹簧7为金属丝螺旋缠绕成型,弹簧7共二百四十个;
每一个横向挡板5的第五圆柱形凸台外侧套一个弹簧7,弹簧7的螺旋回转轴线与其内部的横向挡板5的第五圆柱形凸台轴线重合,弹簧7的螺旋回转体的上端与横向挡板5的第五圆柱形凸台上端连接,弹簧7的螺旋回转体的下端与单向阀6的第六上端圆平面接触;
固液相混合材料8为通过本发明控制质心偏移的固液相混合材料;
固液相混合材料8位于壳体1、上盖2、下盖3、抛撒装置4、横向挡板5组成的封闭空间中;
纵向挡板9为第九长方形板,纵向挡板9的第九长方形板的上边沿为第九上端楞,纵向挡板9的第九长方形板的下边沿为第九下端楞,纵向挡板9的第九长方形板的左边沿为第九内侧楞,纵向挡板9的第九长方形板的右边沿为第九外侧楞,纵向挡板9共一百二十个;
纵向挡板9分为十五组,每组纵向挡板9共八个,每个横向挡板5上端均有一组纵向挡板9,每组纵向挡板9沿着横向挡板5的回转体轴线均匀分布,每个横向挡板5的第五圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板9之间,每个上盖2的第二圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板9之间,每个纵向挡板9的第九上端楞与相邻的横向挡板5的第五下端同心圆环面或上盖2的第二下端同心圆平面密封连接,每个纵向挡板9的第九下端楞与相邻的横向挡板5的第五上端同心圆环面密封连接,每个纵向挡板9的第九内侧楞与抛撒装置4的第四外圆柱面密封连接,每个纵向挡板9的第九外侧楞与相邻的壳体1的圆筒体内侧面密封连接。
通过下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管,将固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间中,固液相混合材料8从下往上流动,单向阀6上端有弹簧7,由于弹簧7给予单向阀6向下的力,使得单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封,当固液相混合材料8从下往上流动时,固液相混合材料8给予单向阀6向上的力,当单向阀6下端的力超过上端弹簧7的力时,单向阀6向上移动,单向阀6与横向挡板5脱离,使得下端的固液相混合材料8可以继续向上流动,而当固液相混合材料8装满后,单向阀6下端的力低于上端弹簧7的力,使得单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封。体爆轰战斗部的内部空间,通过横向分割和环向分割,形成多个独立的空间。虽然在每个独立的空间,固液相混合材料8在重力作用下,依然会分层,但是分层后,各组分移动的距离与原方案比大幅度降低。
关于弹簧7的弹簧劲度系数,考虑以下几个因素,若弹簧7的弹簧劲度系数过大,固液相混合材料8从下往上流动时的阻力过大,需要增加固液相混合材料8注入时的内压力,而战斗部为薄壁壳体结构,过大的内压力会造成壳体破坏,若弹簧7的弹簧劲度系数过小,弹簧7给予单向阀6向下的力过小,弹簧7驱动单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封的力过小,当壳体由于运输或者发射时存在轴向过载时,固液相混合材料8的惯性载荷一旦超过弹簧7给予单向阀6的力时,单向阀6打开,使得独立空间的液体可以相互流动,失去了相对独立的功能,相互流动后质心将发生大幅度偏移,导致结构功能性失败。通过实验发现,弹簧7的弹簧劲度系数为16~19N/cm时,弹簧7给予单向阀6向下的力适中,既不会导致固液相混合材料8从下往上流动时的阻力过大,也不会固液相混合材料8的惯性载荷将单向阀6打开。
因此,弹簧7的弹簧劲度系数为16~19N/cm;
本实施例中,弹簧7的弹簧劲度系数为19N/cm。
关于横向挡板5的第五圆形通孔的直径,主要考虑以下几个因素,若横向挡板5的第五圆形通孔的直径过小,固液相混合材料8从下向上流动速度过慢,固液相混合材料8装填时间过长,浪费时间。若横向挡板5的第五圆形通孔的直径过大,往往孔越大,孔的密封难度就越大,即单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封的难度越大,一旦密封不住,导致系统失效。通过实验发现,横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8~9时,横向挡板5的第五圆形通孔的直径适中,即保证了固液相混合材料8从下向上流动速度可以接受,孔的密封难度适中,即单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封的难度适中,可以实现密封。
因此,横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8~9;
本实施例中,横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:9。
关于单向阀6的第六圆板的厚度,主要考虑以下几个方面:单向阀6的重量、单向阀6的刚度和单向阀6的的运动协调性。
将单向阀6的第六圆板的厚度选择以下几个区间:2~5mm、5~8mm、8~11mm、11~14mm、14~17mm、17~20mm、20~23mm。对每个区间的参数,分别进行实验,考核以上几个方面的性能,并进行打分,打分标准如下:
关于单向阀6的重量,单向阀6的重量越小,战斗部壳体的呆重越小,单向阀6的重量越大,战斗部壳体的呆重越大,考虑到战斗部的威力主要与固液相混合材料8的质量成正比,单向阀6的重量越大,对战斗部的不利影响越大。单向阀6的重量分为以下几个标准,分别赋予一定分值:
单向阀6的重量不超过壳体总重量的0.1%,15分;
单向阀6的重量为壳体总重量的0.1%~0.3%,10分;
单向阀6的重量为壳体总重量的0.3%~0.6%,2分;
单向阀6的重量超过壳体总重量的0.6%,-10分;
关于单向阀6的刚度,若单向阀6的刚度过小,单向阀6在弹簧7的压力作用下,发生翘曲变形,变形后将会导致泄漏风险,翘曲的变形量越大,发生泄漏风险越大。单向阀6的刚度为以下几个标准,分别赋予一定分值:
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量不超过0.1mm,15分;
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量为0.1~0.3mm,5分;
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量为0.3~0.6mm,0分;
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量超过0.6mm,-15分;
关于单向阀6的运动协调性,单向阀6下端的力超过上端弹簧7的压力时,单向阀6向上运动,单向阀6以横向挡板5第五圆柱形凸台为导轨向上运动,壳体内部被分割的独立空间相互联通,当单向阀6下端的力低于上端弹簧7的压力时,单向阀6以横向挡板5第五圆柱形凸台为导轨向下运动,壳体内部被分割的独立空间之间的通道关闭。若单向阀6的运动协调性差,单向阀6向上或者向下运动的过程中,被横向挡板5第五圆柱形凸台卡主,将导致系统失效。单向阀6的运动协调性,为以下几个标准,分别赋予一定分值:
单向阀6在上下运动过程中不会被卡主,20分;
单向阀6在上下运动过程中有几率会被卡主,-20分;
对单向阀6的第六圆板的各种区间的尺寸分别加工,,并进行实验,按照以上评分标准进行打分,获得分值如下:
通过实验发现,当单向阀6的第六圆板的厚度为11~14mm时,获得分值最高,获得45分。
因此,单向阀6的第六圆板的厚度为11~14mm;
本实施例中,单向阀6的第六圆板的厚度为14mm。
上盖2的第二圆形通孔上端安装抽真空装置,抽真空装置与控制装置连接,由控制装置控制抽真空装置工作,控制装置与阀门连接,阀门控制下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管关闭;
装填固液相混合材料8之前,控制装置控制阀门将软管关闭,控制装置控制抽真空装置对本发明壳体内腔进行抽真空,当内部气压不超过0.003兆帕时,控制装置关闭抽真空装置,控制装置控制阀门将软管打开,将固液相混合材料8装入本发明壳体内腔;
通过控制装置对本发明壳体内腔抽真空,然后再加入固液相混合材料8,可以保证固液相混合材料8内部不会有气孔,而且固液相混合材料8装填过程更为顺利,保证了固液相混合材料8的装填质量,进而保证了战斗部威力。
本发明的横向挡板5与壳体1由药芯焊丝电弧焊接的方法连接,本发明的横向挡板5与纵向挡板9由药芯焊丝电弧焊接的方法连接,药芯焊丝电弧焊接的方法为:药芯焊丝接负极电源,被焊接零件接正极电源,采用二氧化碳和氩气体积比为1:1的混合气体为保护气体,对零件进行焊接连接,采用1道焊缝成型,焊接后进行探伤检测,不允许有气孔和夹杂缺陷,焊接后打磨平整;
通过对横向挡板5与壳体1、横向挡板5与纵向挡板9的连接方法进行规定,尤其是焊接参数进行控制,可以保证连接质量,进而保证本发明的结构强度可靠,工作稳定性可靠。
所述一种固液相混合材料质心定位装置,包括以下步骤:
步骤1:将下盖3放置在水平台上;
步骤2:将抛撒装置4与下盖3装配;
步骤3:将最下层的壳体1与下盖3装配;
步骤4:将最下层的横向挡板5与壳体1装配;
步骤5:将最下层的单向阀6与横向挡板5装配;
步骤6:将最下层的弹簧7与横向挡板5装配;
步骤7:将最下层的纵向挡板9与横向挡板5装配;
步骤8:从下至上依次安装壳体1、横向挡板5、单向阀6、弹簧7和纵向挡板9;
步骤9:将上盖2与壳体1装配;
步骤10:通过下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管,将固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间中,固液相混合材料8从下往上流动,待固液相混合材料8装满后,在上盖2的第二圆形通孔上端安装盖板并密封。
关于弹簧7的弹簧劲度系数、横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比、单向阀6的第六圆板的厚度,可以采取以下2种方式的任意一种:
实现方式1:弹簧7的弹簧劲度系数为16N/cm;
横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8;
单向阀6的第六圆板的厚度为11mm。
实现方式2:弹簧7的弹簧劲度系数为19N/cm;
横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:9;
单向阀6的第六圆板的厚度为14mm。
战斗部的总长度为800mm,分别对原方案战斗部壳体和本发明方案战斗部壳体进行装药,静置24小时,测量质心偏移距离,测量上下组分燃料形心距离,获得结果如下:
分析可知,通过本发明体爆轰战斗部的质心偏移量由百分之15%降低到2%以内,上下组分燃料形心距离由500mm降低到12mm以下。
本发明的一种固液相混合材料质心定位装置,将体爆轰战斗部的内部空间,通过横向分割和环向分割,形成多个独立的空间,当体爆轰战斗部内部装填固液相混合燃料时,战斗部内部的多个独立空间相互连通,固液相混合材料可以进入每个独立空间,所有独立空间全部装满燃料后,各独立空间之间的通道全部关闭,各独立空间内部的燃料不能向外流动,尽管每个独立空间内部的燃料还会发生分层,但体爆轰战斗部的质心偏移量大幅度降低,体爆轰战斗部的质心偏移量由百分之15%降低到2%以内,在战斗部可接受的质心偏差范围以内,避免了战斗部质心偏移对弹道的影响,保证了对目标的命中精度;各独立空间的燃料虽然分层,但分层后的各组分燃料距离大幅度下降,上下组分燃料形心距离由500mm降低到12mm以下,燃料在抛撒的过程中,各组分燃料通过运动会重新混合,达到威力最大时的比例,保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
实施例2:
本发明提供的一种固液相混合材料质心定位装置,包括包括上盖2、下盖3、抛撒装置4和固液相混合材料8,其特征在于,还包括壳体1、横向挡板5、单向阀6、弹簧7和纵向挡板9;
壳体1为第一圆筒体,壳体1的第一圆筒体为回转体,壳体1的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面,壳体1的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面,壳体1共十六个;
壳体1的回转体轴线垂直于地面,十六个壳体1从上至下依次排列,十六个壳体1的回转体轴线重合,十六个壳体1组成的圆筒体为装填固液相混合材料的外壳体;
上盖2为第二同心圆板,上盖2的第二同心圆板为回转体,上盖2的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆平面,上盖2的第二同心圆板的内侧面为第二内圆柱面,上盖2的第二下端同心圆平面上带有周向均布的八个第二圆形通孔,上盖2的八个第二圆形通孔的中轴线均与上盖2的回转体轴线平行;
上盖2的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,上盖2位于最上的壳体1的上端,上盖2的第二下端同心圆平面边沿与最上的壳体1的第一上端同心圆环面密封连接;
下盖3为第三圆板,下盖3的第三圆板为回转体,下盖3的第三圆板的上端面为第三上端圆平面,下盖3的第三上端圆平面偏心位置带有一个第三偏心圆形通孔,下盖3的第三偏心圆形通孔的中轴线与下盖3的回转体轴线平行,下盖3的第三偏心圆形通孔下端连接一个软管;
下盖3的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,下盖3位于最下的壳体1的下端,下盖3的第三上端圆平面边沿与最下的壳体1的第一下端同心圆环面密封连接;
抛撒装置4为第四圆柱体,抛撒装置4的第四圆柱体为回转体,抛撒装置4的第四圆柱体的上端面为第四上端圆平面,抛撒装置4的第四圆柱体的下端面为第四下端圆平面,抛撒装置4的第四圆柱体的侧面为第四外圆柱面;
抛撒装置4的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合,抛撒装置4位于十六个壳体1组成的圆筒体内侧,抛撒装置4的第四上端圆平面与壳体1的第一上端同心圆环面共面,抛撒装置4的第四下端圆平面与下盖3的第三上端圆平面接触,抛撒装置4的第四外圆柱面上端与上盖2的第二内圆柱面密封连接,抛撒装置4内部含有炸药,抛撒装置4为抛撒固液相混合材料形成云团的能量源;
横向挡板5为第五同心圆板,横向挡板5的第五同心圆板为回转体,横向挡板5的第五同心圆板的上端面为第五上端同心圆环面,横向挡板5的第五同心圆板的下端面为第五下端同心圆环面,横向挡板5的第五同心圆板的内侧面为第五内圆柱面,横向挡板5的第五上端同心圆环面上带有八个周向均布的第五圆形通孔,横向挡板5的八个第五圆形通孔的中轴线与横向挡板5的回转体轴线平行,横向挡板5的每个第五圆形通孔周边均带有两个周向均布的第五圆柱形凸台,横向挡板5共十五个,横向挡板5的第五圆柱形凸台共二百四十个;
十五个横向挡板5的回转体轴线均与壳体1的回转体轴线重合,十五个横向挡板5从上至下依次排列,从上至下依次排列的十六个壳体1,每相邻的两个壳体1之间有一个横向挡板5,横向挡板5的第五上端同心圆环面边沿与相邻的壳体1的第一下端同心圆环面密封连接,横向挡板5的第五下端同心圆环面边沿与相邻的壳体1的第一上端同心圆环面密封连接,横向挡板5的第五内圆柱面与抛撒装置4的第四外圆柱面密封连接;
单向阀6为第六圆板,单向阀6的第六圆板为回转体,单向阀6的第六圆板的上端面为第六上端圆平面,单向阀6的第六圆板的下端面为第六下端圆平面,单向阀6的第六上端圆平面边沿带有两个周向均布的第六圆形通孔,单向阀6的第六圆形通孔的中轴线与单向阀6的回转体轴线平行,单向阀6共一百二十个;
单向阀6的回转体轴线与壳体1的回转体轴线平行,每个横向挡板5的第五圆形通孔上端均有一个单向阀6,横向挡板5的第五圆形通孔周边的两个第五圆柱形凸台穿过单向阀6的两个第六圆形通孔,横向挡板5的第五圆形通孔的中轴线与其上端的单向阀6的回转体轴线重合,单向阀6的第六下端圆平面与相邻的横向挡板5的第五上端同心圆环面接触;
弹簧7为螺旋回转体,弹簧7为金属丝螺旋缠绕成型,弹簧7共二百四十个;
每一个横向挡板5的第五圆柱形凸台外侧套一个弹簧7,弹簧7的螺旋回转轴线与其内部的横向挡板5的第五圆柱形凸台轴线重合,弹簧7的螺旋回转体的上端与横向挡板5的第五圆柱形凸台上端连接,弹簧7的螺旋回转体的下端与单向阀6的第六上端圆平面接触;
固液相混合材料8为通过本发明控制质心偏移的固液相混合材料;
固液相混合材料8位于壳体1、上盖2、下盖3、抛撒装置4、横向挡板5组成的封闭空间中;
纵向挡板9为第九长方形板,纵向挡板9的第九长方形板的上边沿为第九上端楞,纵向挡板9的第九长方形板的下边沿为第九下端楞,纵向挡板9的第九长方形板的左边沿为第九内侧楞,纵向挡板9的第九长方形板的右边沿为第九外侧楞,纵向挡板9共一百二十个;
纵向挡板9分为十五组,每组纵向挡板9共八个,每个横向挡板5上端均有一组纵向挡板9,每组纵向挡板9沿着横向挡板5的回转体轴线均匀分布,每个横向挡板5的第五圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板9之间,每个上盖2的第二圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板9之间,每个纵向挡板9的第九上端楞与相邻的横向挡板5的第五下端同心圆环面或上盖2的第二下端同心圆平面密封连接,每个纵向挡板9的第九下端楞与相邻的横向挡板5的第五上端同心圆环面密封连接,每个纵向挡板9的第九内侧楞与抛撒装置4的第四外圆柱面密封连接,每个纵向挡板9的第九外侧楞与相邻的壳体1的圆筒体内侧面密封连接。
通过下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管,将固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间中,固液相混合材料8从下往上流动,单向阀6上端有弹簧7,由于弹簧7给予单向阀6向下的力,使得单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封,当固液相混合材料8从下往上流动时,固液相混合材料8给予单向阀6向上的力,当单向阀6下端的力超过上端弹簧7的力时,单向阀6向上移动,单向阀6与横向挡板5脱离,使得下端的固液相混合材料8可以继续向上流动,而当固液相混合材料8装满后,单向阀6下端的力低于上端弹簧7的力,使得单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封。体爆轰战斗部的内部空间,通过横向分割和环向分割,形成多个独立的空间。虽然在每个独立的空间,固液相混合材料8在重力作用下,依然会分层,但是分层后,各组分移动的距离与原方案比大幅度降低。
关于弹簧7的弹簧劲度系数,考虑以下几个因素,若弹簧7的弹簧劲度系数过大,固液相混合材料8从下往上流动时的阻力过大,需要增加固液相混合材料8注入时的内压力,而战斗部为薄壁壳体结构,过大的内压力会造成壳体破坏,若弹簧7的弹簧劲度系数过小,弹簧7给予单向阀6向下的力过小,弹簧7驱动单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封的力过小,当壳体由于运输或者发射时存在轴向过载时,固液相混合材料8的惯性载荷一旦超过弹簧7给予单向阀6的力时,单向阀6打开,使得独立空间的液体可以相互流动,失去了相对独立的功能,相互流动后质心将发生大幅度偏移,导致结构功能性失败。通过实验发现,弹簧7的弹簧劲度系数为16~19N/cm时,弹簧7给予单向阀6向下的力适中,既不会导致固液相混合材料8从下往上流动时的阻力过大,也不会固液相混合材料8的惯性载荷将单向阀6打开。
因此,弹簧7的弹簧劲度系数为16~19N/cm;
本实施例中,弹簧7的弹簧劲度系数为16N/cm。
关于横向挡板5的第五圆形通孔的直径,主要考虑以下几个因素,若横向挡板5的第五圆形通孔的直径过小,固液相混合材料8从下向上流动速度过慢,固液相混合材料8装填时间过长,浪费时间。若横向挡板5的第五圆形通孔的直径过大,往往孔越大,孔的密封难度就越大,即单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封的难度越大,一旦密封不住,导致系统失效。通过实验发现,横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8~9时,横向挡板5的第五圆形通孔的直径适中,即保证了固液相混合材料8从下向上流动速度可以接受,孔的密封难度适中,即单向阀6与横向挡板5紧密贴合并密封的难度适中,可以实现密封。
因此,横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8~9;
本实施例中,横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8。
关于单向阀6的第六圆板的厚度,主要考虑以下几个方面:单向阀6的重量、单向阀6的刚度和单向阀6的的运动协调性。
将单向阀6的第六圆板的厚度选择以下几个区间:2~5mm、5~8mm、8~11mm、11~14mm、14~17mm、17~20mm、20~23mm。对每个区间的参数,分别进行实验,考核以上几个方面的性能,并进行打分,打分标准如下:
关于单向阀6的重量,单向阀6的重量越小,战斗部壳体的呆重越小,单向阀6的重量越大,战斗部壳体的呆重越大,考虑到战斗部的威力主要与固液相混合材料8的质量成正比,单向阀6的重量越大,对战斗部的不利影响越大。单向阀6的重量分为以下几个标准,分别赋予一定分值:
单向阀6的重量不超过壳体总重量的0.1%,15分;
单向阀6的重量为壳体总重量的0.1%~0.3%,10分;
单向阀6的重量为壳体总重量的0.3%~0.6%,2分;
单向阀6的重量超过壳体总重量的0.6%,-10分;
关于单向阀6的刚度,若单向阀6的刚度过小,单向阀6在弹簧7的压力作用下,发生翘曲变形,变形后将会导致泄漏风险,翘曲的变形量越大,发生泄漏风险越大。单向阀6的刚度为以下几个标准,分别赋予一定分值:
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量不超过0.1mm,15分;
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量为0.1~0.3mm,5分;
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量为0.3~0.6mm,0分;
单向阀6在弹簧7的压力作用下翘曲变形量超过0.6mm,-15分;
关于单向阀6的运动协调性,单向阀6下端的力超过上端弹簧7的压力时,单向阀6向上运动,单向阀6以横向挡板5第五圆柱形凸台为导轨向上运动,壳体内部被分割的独立空间相互联通,当单向阀6下端的力低于上端弹簧7的压力时,单向阀6以横向挡板5第五圆柱形凸台为导轨向下运动,壳体内部被分割的独立空间之间的通道关闭。若单向阀6的运动协调性差,单向阀6向上或者向下运动的过程中,被横向挡板5第五圆柱形凸台卡主,将导致系统失效。单向阀6的运动协调性,为以下几个标准,分别赋予一定分值:
单向阀6在上下运动过程中不会被卡主,20分;
单向阀6在上下运动过程中有几率会被卡主,-20分;
对单向阀6的第六圆板的各种区间的尺寸分别加工,,并进行实验,按照以上评分标准进行打分,获得分值如下:
通过实验发现,当单向阀6的第六圆板的厚度为11~14mm时,获得分值最高,获得45分。
因此,单向阀6的第六圆板的厚度为11~14mm;
本实施例中,单向阀6的第六圆板的厚度为11mm。
本发明外部安装透视装置,透视装置可以观察本发明内部每个细节,并将结果在屏幕上显示,屏幕将显示的结果输入给反馈控制装置,反馈控制装置与震动台连接,反馈控制装置控制震动台工作;
固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间后,通过透视装置观察单向阀6的闭合情况,若单向阀6闭合完好,则状态合格,震动台不工作,若固液相混合材料8内部的固相材料将单向阀6顶起,单向阀6与横向挡板5不能完全密封,则透视装置将观察结果投射在屏幕上,该状态为不合格,屏幕将不合格的结果输入给反馈控制装置,反馈控制装置控制震动台震动,通过震动将固液相混合材料8内部的固相材料发生位移,直至脱离单向阀6,单向阀6闭合完好后,透视装置观测该结果,在屏幕上显示合格,并将信号输入给反馈控制装置,反馈控制装置控制震动台停止工作;
由于固液相混合材料8中的固体材料容易结块,结块后在往本发明壳体内部灌入的时候,容易卡在单向阀6和横向挡板5的接触面上,将单向阀6顶起,单向阀6和横向挡板5不能完全贴合,单向阀6和横向挡板5不能密封,导致本发明失效,通过透视观察到单向阀6的顶起,并通过震动台震动本发明,将固液相混合材料8中的固体材料结块通过震动进行移动,脱离单向阀6后,单向阀6和横向挡板5可以完全贴合而密封,保证了本发明功能不受影响。
本发明的弹簧7材料为65号钢丝,65号钢丝绕圆柱体缠绕后,放在200摄氏度环境中,保温不低于8小时,在空气中冷却至室温,至此,弹簧7成型;
通过对弹簧7的材料和成型工艺进行控制,可以保证弹簧7的质量,进而保证本发明的一致性,使得工作更为可靠。
所述一种固液相混合材料质心定位装置,包括以下步骤:
步骤1:将下盖3放置在水平台上;
步骤2:将抛撒装置4与下盖3装配;
步骤3:将最下层的壳体1与下盖3装配;
步骤4:将最下层的横向挡板5与壳体1装配;
步骤5:将最下层的单向阀6与横向挡板5装配;
步骤6:将最下层的弹簧7与横向挡板5装配;
步骤7:将最下层的纵向挡板9与横向挡板5装配;
步骤8:从下至上依次安装壳体1、横向挡板5、单向阀6、弹簧7和纵向挡板9;
步骤9:将上盖2与壳体1装配;
步骤10:通过下盖3的第三偏心圆形通孔下端的软管,将固液相混合材料8灌入壳体1、下盖3、上盖2、纵向挡板9、抛撒装置4和横向挡板5组成的空间中,固液相混合材料8从下往上流动,待固液相混合材料8装满后,在上盖2的第二圆形通孔上端安装盖板并密封。
关于弹簧7的弹簧劲度系数、横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比、单向阀6的第六圆板的厚度,可以采取以下2种方式的任意一种:
实现方式1:弹簧7的弹簧劲度系数为16N/cm;
横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:8;
单向阀6的第六圆板的厚度为11mm。
实现方式2:弹簧7的弹簧劲度系数为19N/cm;
横向挡板5的第五圆形通孔直径与壳体1的第一圆筒体直径之比为1:9;
单向阀6的第六圆板的厚度为14mm。
战斗部的总长度为800mm,分别对原方案战斗部壳体和本发明方案战斗部壳体进行装药,静置24小时,测量质心偏移距离,测量上下组分燃料形心距离,获得结果如下:
分析可知,通过本发明体爆轰战斗部的质心偏移量由百分之15%降低到2%以内,上下组分燃料形心距离由500mm降低到12mm以下。
本发明的一种固液相混合材料质心定位装置,将体爆轰战斗部的内部空间,通过横向分割和环向分割,形成多个独立的空间,当体爆轰战斗部内部装填固液相混合燃料时,战斗部内部的多个独立空间相互连通,固液相混合材料可以进入每个独立空间,所有独立空间全部装满燃料后,各独立空间之间的通道全部关闭,各独立空间内部的燃料不能向外流动,尽管每个独立空间内部的燃料还会发生分层,但体爆轰战斗部的质心偏移量大幅度降低,体爆轰战斗部的质心偏移量由百分之15%降低到2%以内,在战斗部可接受的质心偏差范围以内,避免了战斗部质心偏移对弹道的影响,保证了对目标的命中精度;各独立空间的燃料虽然分层,但分层后的各组分燃料距离大幅度下降,上下组分燃料形心距离由500mm降低到12mm以下,燃料在抛撒的过程中,各组分燃料通过运动会重新混合,达到威力最大时的比例,保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
Claims (3)
1.一种固液相混合材料质心定位装置,包括包括上盖(2)、下盖(3)、抛撒装置(4)和固液相混合材料(8),其特征在于,还包括壳体(1)、横向挡板(5)、单向阀(6)、弹簧(7)和纵向挡板(9);
壳体(1)为第一圆筒体,壳体(1)的第一圆筒体为回转体,壳体(1)的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面,壳体(1)的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面,壳体(1)共十六个;
壳体(1)的回转体轴线垂直于地面,十六个壳体(1)从上至下依次排列,十六个壳体(1)的回转体轴线重合,十六个壳体(1)组成的圆筒体为装填固液相混合材料的外壳体;
上盖(2)为第二同心圆板,上盖(2)的第二同心圆板为回转体,上盖(2)的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆平面,上盖(2)的第二同心圆板的内侧面为第二内圆柱面,上盖(2)的第二下端同心圆平面上带有周向均布的八个第二圆形通孔,上盖(2)的八个第二圆形通孔的中轴线均与上盖(2)的回转体轴线平行;
上盖(2)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合,上盖(2)位于最上的壳体(1)的上端,上盖(2)的第二下端同心圆平面边沿与最上的壳体(1)的第一上端同心圆环面密封连接;
下盖(3)为第三圆板,下盖(3)的第三圆板为回转体,下盖(3)的第三圆板的上端面为第三上端圆平面,下盖(3)的第三上端圆平面偏心位置带有一个第三偏心圆形通孔,下盖(3)的第三偏心圆形通孔的中轴线与下盖(3)的回转体轴线平行,下盖(3)的第三偏心圆形通孔下端连接一个软管;
下盖(3)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合,下盖(3)位于最下的壳体(1)的下端,下盖(3)的第三上端圆平面边沿与最下的壳体(1)的第一下端同心圆环面密封连接;
抛撒装置(4)为第四圆柱体,抛撒装置(4)的第四圆柱体为回转体,抛撒装置(4)的第四圆柱体的上端面为第四上端圆平面,抛撒装置(4)的第四圆柱体的下端面为第四下端圆平面,抛撒装置(4)的第四圆柱体的侧面为第四外圆柱面;
抛撒装置(4)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合,抛撒装置(4)位于十六个壳体(1)组成的圆筒体内侧,抛撒装置(4)的第四上端圆平面与壳体(1)的第一上端同心圆环面共面,抛撒装置(4)的第四下端圆平面与下盖(3)的第三上端圆平面接触,抛撒装置(4)的第四外圆柱面上端与上盖(2)的第二内圆柱面密封连接,抛撒装置(4)内部含有炸药,抛撒装置(4)为抛撒固液相混合材料形成云团的能量源;
横向挡板(5)为第五同心圆板,横向挡板(5)的第五同心圆板为回转体,横向挡板(5)的第五同心圆板的上端面为第五上端同心圆环面,横向挡板(5)的第五同心圆板的下端面为第五下端同心圆环面,横向挡板(5)的第五同心圆板的内侧面为第五内圆柱面,横向挡板(5)的第五上端同心圆环面上带有八个周向均布的第五圆形通孔,横向挡板(5)的八个第五圆形通孔的中轴线与横向挡板(5)的回转体轴线平行,横向挡板(5)的每个第五圆形通孔周边均带有两个周向均布的第五圆柱形凸台,横向挡板(5)共十五个,横向挡板(5)的第五圆柱形凸台共二百四十个;
十五个横向挡板(5)的回转体轴线均与壳体(1)的回转体轴线重合,十五个横向挡板(5)从上至下依次排列,从上至下依次排列的十六个壳体(1),每相邻的两个壳体(1)之间有一个横向挡板(5),横向挡板(5)的第五上端同心圆环面边沿与相邻的壳体(1)的第一下端同心圆环面密封连接,横向挡板(5)的第五下端同心圆环面边沿与相邻的壳体(1)的第一上端同心圆环面密封连接,横向挡板(5)的第五内圆柱面与抛撒装置(4)的第四外圆柱面密封连接;
单向阀(6)为第六圆板,单向阀(6)的第六圆板为回转体,单向阀(6)的第六圆板的上端面为第六上端圆平面,单向阀(6)的第六圆板的下端面为第六下端圆平面,单向阀(6)的第六上端圆平面边沿带有两个周向均布的第六圆形通孔,单向阀(6)的第六圆形通孔的中轴线与单向阀(6)的回转体轴线平行,单向阀(6)共一百二十个;
单向阀(6)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线平行,每个横向挡板(5)的第五圆形通孔上端均有一个单向阀(6),横向挡板(5)的第五圆形通孔周边的两个第五圆柱形凸台穿过单向阀(6)的两个第六圆形通孔,横向挡板(5)的第五圆形通孔的中轴线与其上端的单向阀(6)的回转体轴线重合,单向阀(6)的第六下端圆平面与相邻的横向挡板(5)的第五上端同心圆环面接触;
弹簧(7)为螺旋回转体,弹簧(7)为金属丝螺旋缠绕成型,弹簧(7)共二百四十个;
每一个横向挡板(5)的第五圆柱形凸台外侧套一个弹簧(7),弹簧(7)的螺旋回转轴线与其内部的横向挡板(5)的第五圆柱形凸台轴线重合,弹簧(7)的螺旋回转体的上端与横向挡板(5)的第五圆柱形凸台上端连接,弹簧(7)的螺旋回转体的下端与单向阀(6)的第六上端圆平面接触;
固液相混合材料(8)为通过本发明控制质心偏移的固液相混合材料;
固液相混合材料(8)位于壳体(1)、上盖(2)、下盖(3)、抛撒装置(4)、横向挡板(5)组成的封闭空间中;
纵向挡板(9)为第九长方形板,纵向挡板(9)的第九长方形板的上边沿为第九上端楞,纵向挡板(9)的第九长方形板的下边沿为第九下端楞,纵向挡板(9)的第九长方形板的左边沿为第九内侧楞,纵向挡板(9)的第九长方形板的右边沿为第九外侧楞,纵向挡板(9)共一百二十个;
纵向挡板(9)分为十五组,每组纵向挡板(9)共八个,每个横向挡板(5)上端均有一组纵向挡板(9),每组纵向挡板(9)沿着横向挡板(5)的回转体轴线均匀分布,每个横向挡板(5)的第五圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板(9)之间,每个上盖(2)的第二圆形通孔均位于两个相邻的纵向挡板(9)之间,每个纵向挡板(9)的第九上端楞与相邻的横向挡板(5)的第五下端同心圆环面或上盖(2)的第二下端同心圆平面密封连接,每个纵向挡板(9)的第九下端楞与相邻的横向挡板(5)的第五上端同心圆环面密封连接,每个纵向挡板(9)的第九内侧楞与抛撒装置(4)的第四外圆柱面密封连接,每个纵向挡板(9)的第九外侧楞与相邻的壳体(1)的圆筒体内侧面密封连接。
弹簧(7)的弹簧劲度系数为16~19N/cm;
横向挡板(5)的第五圆形通孔直径与壳体(1)的第一圆筒体直径之比为1:8~9;
单向阀(6)的第六圆板的厚度为11~14mm;
所述一种固液相混合材料质心定位装置,包括以下步骤:
步骤1:将下盖(3)放置在水平台上;
步骤2:将抛撒装置(4)与下盖(3)装配;
步骤3:将最下层的壳体(1)与下盖(3)装配;
步骤4:将最下层的横向挡板(5)与壳体(1)装配;
步骤5:将最下层的单向阀(6)与横向挡板(5)装配;
步骤6:将最下层的弹簧(7)与横向挡板(5)装配;
步骤7:将最下层的纵向挡板(9)与横向挡板(5)装配;
步骤8:从下至上依次安装壳体(1)、横向挡板(5)、单向阀(6)、弹簧(7)和纵向挡板(9);
步骤9:将上盖(2)与壳体(1)装配;
步骤10:通过下盖(3)的第三偏心圆形通孔下端的软管,将固液相混合材料(8)灌入壳体(1)、下盖(3)、上盖(2)、纵向挡板(9)、抛撒装置(4)和横向挡板(5)组成的空间中,固液相混合材料(8)从下往上流动,待固液相混合材料(8)装满后,在上盖(2)的第二圆形通孔上端安装盖板并密封。
2.如权利要求1所述一种固液相混合材料质心定位装置,其特征在于,上盖(2)的第二圆形通孔上端安装抽真空装置,抽真空装置与控制装置连接,由控制装置控制抽真空装置工作,控制装置与阀门连接,阀门控制下盖(3)的第三偏心圆形通孔下端的软管关闭;
装填固液相混合材料(8)之前,控制装置控制阀门将软管关闭,控制装置控制抽真空装置对本发明壳体内腔进行抽真空,当内部气压不超过0.003兆帕时,控制装置关闭抽真空装置,控制装置控制阀门将软管打开,将固液相混合材料(8)装入本发明壳体内腔;
本发明的横向挡板(5)与壳体(1)由药芯焊丝电弧焊接的方法连接,本发明的横向挡板(5)与纵向挡板(9)由药芯焊丝电弧焊接的方法连接,药芯焊丝电弧焊接的方法为:药芯焊丝接负极电源,被焊接零件接正极电源,采用二氧化碳和氩气体积比为1:1的混合气体为保护气体,对零件进行焊接连接,采用1道焊缝成型,焊接后进行探伤检测,不允许有气孔和夹杂缺陷,焊接后打磨平整。
3.如权利要求1所述一种固液相混合材料质心定位装置,其特征在于,本发明外部安装透视装置,透视装置可以观察本发明内部每个细节,并将结果在屏幕上显示,屏幕将显示的结果输入给反馈控制装置,反馈控制装置与震动台连接,反馈控制装置控制震动台工作;
固液相混合材料(8)灌入壳体(1)、下盖(3)、上盖(2)、纵向挡板(9)、抛撒装置(4)和横向挡板(5)组成的空间后,通过透视装置观察单向阀(6)的闭合情况,若单向阀(6)闭合完好,则状态合格,若固液相混合材料(8)内部的固相材料将单向阀(6)顶起,单向阀(6)与横向挡板(5)不能完全密封,则透视装置将观察结果投射在屏幕上,该状态为不合格,屏幕将不合格的结果输入给反馈控制装置,反馈控制装置控制震动台震动,通过震动将固液相混合材料(8)内部的固相材料发生位移,直至脱离单向阀(6),单向阀(6)闭合完好后,透视装置观测该结果,在屏幕上显示合格,并将信号输入给反馈控制装置,反馈控制装置控制震动台停止工作;
本发明的弹簧(7)材料为65号钢丝,65号钢丝绕圆柱体缠绕后,放在200摄氏度环境中,保温不低于8小时,在空气中冷却至室温,至此,弹簧(7)成型。
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