CN112945031A - 一种炮弹不敏感弹头机械触发引信 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种炮弹用不敏感弹头机械触发引信，包括风帽、防雨机构、引信体、碰击触发机构、装定机构、惯性延期触发机构、安全和解除保险机构、导爆管部件和传爆管部件，风帽、防雨机构、碰击触发机构、装定机构、惯性延期触发机构、安全和解除保险机构、导爆管部件和传爆管部件依次从上到下沿引信体的轴线布设，引信体中部沿径向开设通孔与引信体内部环槽相通，该径向通孔外端封口台阶孔处设置有易熔金属片，环槽通过惯性延期触发机构、安全和解除保险机构与导爆管部件和传爆管部件相通。本发明安全性好，除了满足勤务处理安全性、发射安全性和炮口安全性之外，还可以满足针对不敏感引信的相关烤燃试验、枪击试验、破片试验和殉爆试验要求。

Description

一种炮弹不敏感弹头机械触发引信

技术领域

本发明属于炮弹引信技术领域，具体涉及一种不敏感弹头机械触发起爆引信。

背景技术

现有的炮弹引信，如美国的M739A1引信在临近库房发生火灾使环境温度缓慢升高或遭遇火灾使环境温度快速升高，有可能使内部直列设置的导爆药和传爆药由于在密闭腔室内发生热分解而发生爆炸，在遭受枪弹射击、破片打击和聚能射流攻击时也有可能使导爆药和传爆药受到强烈冲击而发生爆炸，此外库房存放时弹药意外爆炸还会引起邻近弹药的殉爆，安全性差。因此要求引信除了能够满足传统的安全性要求即勤务处理安全性、发射安全性和炮口安全性之外，还需要满足针对不敏感引信的相关要求。

发明内容

本发明的目的在于为炮弹提供一种不敏感弹头机械触发起爆引信，其特点是安全性好，除了能够满足传统的安全性要求即勤务处理安全性、发射安全性和炮口安全性之外，还可以满足针对不敏感引信的相关烤燃试验、枪击试验、破片试验和殉爆试验要求。

实现本发明目的的技术解决方案：

一种炮弹用不敏感弹头机械触发引信，包括风帽、防雨机构、引信体、碰击触发机构、装定机构、惯性延期触发机构、安全和解除保险机构、导爆管部件和传爆管部件，所述风帽、防雨机构、碰击触发机构、装定机构、惯性延期触发机构、安全和解除保险机构、导爆管部件和传爆管部件依次从上到下沿引信体的轴线布设。

所述引信体中部沿径向开设通孔与引信体内部环槽相通，该径向通孔外端封口台阶孔处设置有易熔金属片，所述环槽通过所述惯性延期触发机构、安全和解除保险机构与导爆管部件和传爆管部件相通。

进一步地，所述引信体外材料为超硬铝合金。

进一步地，所述引信体外表面涂有隔热涂层例如0.5mm厚的纳米陶瓷隔热涂料。

进一步地，所述隔板底部径向和侧面轴向开有连通在一起的泄压槽。

进一步地，所述安全和解除保险机构内的雷管底部采用聚能结构。

进一步地，所述导爆管底部采用聚能装药结构。

进一步地，所述导爆管和传爆管部件内的药剂为三氨基三硝基苯。

进一步地，所述传爆管部件底部采用聚能装药结构。

进一步地，所述易熔金属片为片状结构，其熔点低于150℃。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)传爆药为热稳定性好的不敏感炸药三氨基三硝基苯，能够在遭受枪弹射击、破片打击或临近弹药意外爆炸产生的爆轰波冲击时不会产生爆炸反应；

(2)安全性高：该引信除了具有隔爆、冗余保险和延期解除保险等经典安全性之外，还采用了泄压结构，引信体材料采用超硬铝合金，引信体中部沿径向开设通孔与引信体内部环槽相通，该径向通孔外端封口台阶孔处设置有易熔金属片，既能实现平时存贮时的密封，又可以保证高温熔化后在内部气体压力作用下可靠地打开泄压通道，所述环槽通过所述惯性延期触发机构、安全和解除保险机构与导爆管部件和传爆管部件相通，可以满足针对不敏感引信的相关烤燃试验和枪击试验要求。

附图说明

图1是本发明不敏感弹头机械触发起爆引信的主视全剖视图。

图2是本发明不敏感弹头机械触发起爆引信的左视全剖视图。

图3是图1中A-A向剖视图。

图4是图2中B-B向剖视图。

图中1为风帽、2为防雨机构、3为引信体、4为碰击触发机构、5为装定机构、6为惯性延期触发机构、7为安全和解除保险机构、8为导爆管部件，为9传爆管部件。

21为防雨筒，22为防雨杆，33为易熔合金密封片，41为击针、42为支筒、43为火帽座、44为火帽，51为装定套筒、52为阻火杆、53为阻火杆簧，54为弹簧定位圈，61为击针座、62为活机体、63为活机体簧、64为离心保险机构、65为大钢珠、66为衬套、67为衬套座、68为击针、69为击针簧、610为小钢珠、611为滑套，612为滑套簧，641为离心子盖，642为离心子簧，643为离心子，71为本体，72为回转体部件，73为上夹板，74为下夹板，75为螺钉，76为离心保险机构，77为延期解除保险机构，721为回转体，722为回转体轴，723为中心轮片，724为定位板，725为惯性销，726为惯性销簧，727为雷管，728为铆钉，761为制动爪，762为制动爪簧，763为挡销，764为销轴，771为第一过渡轮部件，772为第二过渡轮部件，773为骑马轮部件，774为摆轮部件，7711为第一过渡轮片，7712为第一过渡轮轴，7721为第二过渡轮片，7722为第二过渡轮轴，7731为骑马轮片，7732为骑马轮轴，7741为摆，7742为摆轴，81为隔板，82为导爆管，83为隔板螺圈，91为传爆管壳，92为密封盖，93为传爆药。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

结合附图1，一种不敏感弹头机械触发起爆引信，包括风帽1、防雨机构2、引信体3、碰击触发机构4、装定机构5、惯性延期触发机构6、安全和解除保险机构7、导爆管部件8和传爆管部件9，其特征在于，所述风帽1、防雨机构2、碰击触发机构4、装定机构5、惯性延期触发机构6、安全和解除保险机构7、导爆管部件8和传爆管部件9依次从上到下沿引信体3的轴线布设。

所述引信体3中部沿径向开设通孔31与引信体3内部环槽32相通，该径向通孔31外端封口处设置台阶孔并安装易熔金属片33(如150℃即可熔化的金属，例如铋锡合金)，将易熔金属设计为片状安装在径向通孔31外端封口台阶孔内，既能实现平时存贮时的密封，又可以保证高温熔化后在内部气体压力作用下可靠地打开泄压通道。所述环槽32通过所述惯性延期触发机构6、安全和解除保险机构7与导爆管部件8和传爆管部件9相通，从而保证引信在临近库房发生火灾使环境温度缓慢升高或遭遇火灾使环境温度快速升高的情况下装药只会发生燃烧而不会爆炸。

所述防雨机构2包括防雨筒21和防雨杆22，位于引信体3顶端空腔内部，由风帽1将防雨筒下端紧压在碰击触发机构4顶端，防雨杆从上至下间隔交错固定在防雨筒侧壁孔内。

所述碰击触发机构4包括击针41、支筒42、火帽座43和火帽44，位于引信体3顶端台阶孔内，下方通过引信体上的通孔与惯性延期触发机构6相连。所述火帽座43内装火帽44，火帽座43顶端的台阶孔通过支筒42将击针固定在防雨筒21底端。

所述装定机构5包括装定套筒51、阻火杆52、阻火杆簧53和弹簧定位圈54，位于引信体中部倾斜设置的径向横孔内。所述弹簧定位圈54将装定套筒51固定于倾斜设置的径向横孔内，与引信体轴线上的通孔相贯通。装定套筒51内装有阻火杆簧53和阻火杆52。阻火杆簧53一端支撑在装定套筒51孔底，一端将阻火杆52支撑在装定套筒51另一端孔底。所述装定套筒51除开设轴向孔外还开设有径向通孔。当径向通孔与引信体轴线上的通孔对正时为瞬发作用模式，当径向通孔与引信体轴线上的通孔错开时为延期作用模式。

结合附图1和附图2，所述惯性延期触发机构6包括击针座61、活机体62、活机体簧63、离心保险机构64、大钢珠65、衬套66、衬套座67、击针68、击针簧69、小钢珠610、滑套611、滑套簧612和螺圈613，位于引信体3中部空腔内，后端紧压在安全和解除保险机构7顶端由其支撑。所述击针座61、活机体62、活机体簧63、离心保险机构64、大钢珠65、击针68、击针簧69、小钢珠610、滑套611和滑套簧612位于衬套66和衬套座67组成的腔室内，由螺圈613支撑，螺圈613通过外侧螺纹与引信体3联接。所述击针座61底部固定于衬套座67中心孔内，顶部突起台阶位于衬套66中心孔内，由衬套66将衬套座67收口后固定。所述击针座61中心台阶孔内布设有击针簧69支撑的击针68，击针簧69一端支撑在击针座61孔底，一端支撑在击针68顶端。所述击针座61开设有径向通孔，内有对称设置的2个小钢珠610，小钢珠610一端突出于击针座61中心孔并卡在击针68上部环槽内，一端挡在滑套611中心孔壁上。所述击针座61上部套有滑套簧612支撑的滑套611，滑套簧612一端支撑在衬套66上，一端支撑在滑套611上端台阶底面。所述滑套611底部设置有斜面将一对大钢珠65压在击针座61底部台阶底面，大钢珠65外侧挡在活机体簧63支撑的活机体62中心孔壁上。所述活机体簧63一端支撑在衬套66上，一端支撑在活机体62上。所述活机体62底部对称设置有一对离心保险机构64卡在击针座61下部环形槽内。所述对称设置的离心保险机构64包括离心子盖641、离心子簧642和离心子643，位于活机体两侧倾斜向上设置的离心保险孔内。所述离心子盖641点铆固定于离心保险孔顶部台阶孔底部。所述离心子簧642一端顶在离心子盖641上，一端顶在离心子中心孔底。所述离心子643顶部突起在活机体62两侧倾斜向上设置的离心保险孔内由离心子簧642支撑在击针座61下部环形槽内。

结合附图1、附图2和附图3，所述安全和解除保险机构7包括本体71、回转体部件72、上夹板73、下夹板74、螺钉75、离心爪机构76、延期解除保险机构77，紧压在导爆管部件8顶端。所述上夹板73、下夹板74分别位于本体71两端分别由螺钉75与本体71联接。所述回转体部件72位于上夹板73、下夹板74和本体71一侧腔室内，所述回转体部件72包括回转体721、回转体轴722、中心轮片723、定位板724、惯性销725、惯性销簧726、雷管727和铆钉728，所述中心轮片723与回转体721同轴位于回转体上端面，所述定位板724位于回转体下端面，由铆钉728将其与回转体721固定，轴心装有回转体轴722，所述回转体轴722由上夹板73和下夹板74固定，所述中心轮片723上端面与上夹板73底面留有间隙以防止回转体721的转动受阻，所述定位板724底面与下夹板74顶端面也留有间隙以防止回转体721的转动受阻。所述中心轮片723和回转体721侧面构成的空腔内装有惯性销725和惯性销簧726。所述惯性销簧726一端顶在中心轮片723孔底，一端顶住惯性销725，惯性销725顶部突出的回转体插入上夹板73相应孔内，防止回转体721转动。所述雷管727点铆固定于回转体721一侧盲孔内，与惯性销孔隔开一定角度。所述回转体721两侧装有离心爪机构76，所述离心爪机构包括制动爪761、制动爪簧762、挡销763和销轴764，所述销轴764点铆固定在本体71一侧台阶孔内，一端突出于孔底，突出部位外套有制动爪761，可沿销轴764转动。所述制动爪761顶端凸缘卡在回转体721侧面缺口中，可防止回转体部件72转动，底端压在挡销763顶端。所述挡销763被制动爪簧762顶在制动爪761底端以防止制动爪761转动。所述制动爪簧762一端顶在挡销763底端，一端顶在本体71侧面的销轴764孔底。所述回转体721侧面安装有延期解除保险机构77，所述延期解除保险机构77包括第一过渡轮部件771、第二过渡轮部件772、骑马轮部件773和摆轮部件774。所述第一过渡轮部件771包括第一过渡轮片7711和第一过渡轮轴7712，第一过渡轮片7711点铆固定在第一过渡轮轴7712中部台阶圆柱面上，第一过渡轮片7711和第一过渡轮轴7712四周均布有传动齿。所述第二过渡轮部件772包括第二过渡轮片7721和第二过渡轮轴7722，第二过渡轮片7721点铆固定在第二过渡轮轴7722中部台阶圆柱面上，第二过渡轮片7721和第二过渡轮轴7722四周均布有传动齿。所述骑马轮部件773包括骑马轮片7731和骑马轮轴7732，所述骑马轮片7731点铆固定在骑马轮轴7732中部台阶圆柱面上，骑马轮片7731和骑马轮轴7732四周均布有传动齿。所述摆轮部件774包括摆7741和摆轴7742，摆774点铆固定在摆轴7742中部台阶圆柱面上。所述骑马轮轴7732、摆轴7742、第一过渡轮轴7712和第二过渡轮轴7722的顶端圆柱插入上夹板73中，底端圆柱插入下夹板74中加以固定。所述中心轮片723侧面轮齿与第一过渡轮轴7712的轮齿啮合，第一过渡轮片7711的轮齿与第二过渡轮轴7722的轮齿啮合，第二过渡轮片7721的轮齿与骑马轮轴7732的轮齿啮合，骑马轮片7731的轮齿与摆轴7742的轮齿啮合。当回转体721转动时与其固定在一起的中心轮片723带动第一过渡轮轴部件771转动，第一过渡轮轴片7711带动第二过渡轮部件772转动，第二过渡轮片7721带动骑马轮部件773转动，骑马轮片7731与摆7741啮合，转动时受到摆7741的反复撞击而减缓回转体721转动速度。

所述导爆管部件8由隔板81、导爆管82和隔板螺圈83组成，隔板螺圈83通过外侧面螺纹与引信体3联接，其内台阶孔支撑隔板81及内置导爆管82，隔板螺圈83压在传爆管部件9顶端。

所述传爆管部件9由传爆管壳91、密封盖92和传爆药93组成，外侧面通过螺纹固定于引信体3底部。所述传爆管壳91内腔压制有传爆药93。

进一步地，所述引信体外材料为超硬铝合金如7A04，既能够满足引信强度要求，又能够使引信在遭遇火灾使环境温度快速升高的情况下使引信体熔化从而防止内部压力聚集而使传爆药爆炸。

进一步地，所述引信体外表面涂有隔热涂层如0.5mm厚的纳米陶瓷隔热涂料，从而保证引信在遭遇火灾使环境温度快速升高的情况下防止其内部升温速率过快而使引信导、传爆药爆炸。

进一步地，所述隔板底部径向和侧面轴向开有连通在一起的泄压槽811，在不影响起爆可靠性的前提下，使引信在临近库房发生火灾使环境温度缓慢升高时导传爆管分解产生的气体压力可以由此泄放至引信外而不会形成爆炸反应。

进一步地，所述安全和解除保险机构内的雷管底部采用聚能结构，能够在不增大雷管起爆药量从而不影响隔爆安全性的情况下保证雷管能可靠起爆导爆管。

进一步地，所述导爆管底部采用聚能装药结构，能够保证导爆管可靠起爆不敏感装药传爆管。

进一步地，所述传爆管内的传爆药为三氨基三硝基苯，该炸药在遭受枪弹射击、破片打击或临近弹药意外爆炸产生的爆轰波冲击时不会产生爆炸反应。

进一步地，所述传爆管底部有聚能装药结构，能够保证传爆管可靠起爆弹体内的不敏感主装药。

本发明不敏感弹头机械触发起爆引信的工作过程详述如下：

在勤务处理阶段，碰击触发机构4中的击针41由支筒42刚性支撑，保证勤务处理过程中所产生的跌落、振动等冲击不会使击针41刺发针刺火帽。活机体62由离心保险64约束。安全和解除保险机构7中的回转体721被离心爪机构76和惯性销725锁住，形成冗余保险，确保引信在勤务处理阶段的隔爆安全性。

若勤务处理过程中临近库房发生火灾使环境温度缓慢升高或遭遇火灾使环境温度快速升高，引信体3外表面涂有隔热涂层可减缓引信内部零部件升温速率，从而延长引信爆炸元件中药剂点火时间；随着温度升高至150℃，引信体3径向通孔31外端封口处台阶孔内的易熔金属片33开始融化并流淌，打开泄压通道，通过隔板81底部径向和侧面轴向相互贯通的泄压槽811、安全和解除保险机构7中的空隙、活机体62中轴线上的通孔、衬套67侧面的环槽及通孔、引信体环槽32和径向通孔31将导爆管82和传爆管受热分解产生的气体压力泄放至引信外，随着温度的进一步升高，铝合金引信体也开始熔化为液态，从而使导爆管82和传爆管内的装药仅会随着温度上升而产生燃烧反应，防止了压力累积过大而使导爆管82和传爆管部件9产生爆炸反应。

若勤务处理过程中遭受高速枪弹射击，作用在除导爆药和传爆药93之外的其余部位均不会引爆导爆管82和传爆药93可以保证引信的安全性；若作用在导爆药管和传爆药93时，因为传爆药93为不敏感炸药三氨基三硝基苯，可以保证不会被枪弹射击后发生爆炸反应。

发射时，安全和解除保险机构7中惯性销725受后坐力的作用克服惯性销簧726抗力下沉，释放回转体721，解除回转体721的后坐保险。弹丸运动到炮口附近，阻火杆52克服阻火杆簧53抗力飞开，打开中心传火道；惯性延期触发机构6中的两个离心子643在离心力的作用下克服离心子簧642抗力飞开，使活机体62处于解除保险状态，活机体簧63的作用使活机体62仍处于保险位置，从而保证弹道安全。同时安全和解除保险机构7中的两个制动爪761在离心力的作用下压缩挡销763和制动爪簧762，解除回转体721的第二道保险。回转体721带动驱动延期解除保险机构77开设运动。当弹丸飞行至距炮口安全距离以外时，回转体721转正到传爆序列对正位置，引信处于待发状态。

碰击目标时，头部触发机构中的击针41使针刺火帽44发火并逐级引爆雷管727、导爆管82和传爆管部件9，传爆管的爆轰波引爆弹丸。延期装定时，装定套筒将中心通道关闭，活机体62前冲压缩活机体簧63释放大钢珠65，从而释放滑套611，滑套611后移释放小钢珠610，从而释放击针68，击针68在击针簧69的推动下刺发雷管727，爆轰波依次传递，引爆弹丸。延期效果随目标强弱、厚薄而自动调节。

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)

1.一种炮弹用不敏感弹头机械触发引信，包括风帽(1)、防雨机构(2)、引信体(3)、碰击触发机构(4)、装定机构(5)、惯性延期触发机构(6)、安全和解除保险机构(7)、导爆管部件(8)和传爆管部件(9)，所述风帽(1)、防雨机构(2)、碰击触发机构(4)、装定机构(5)、惯性延期触发机构(6)、安全和解除保险机构(7)、导爆管部件(8)和传爆管部件(9)依次从上到下沿引信体(3)的轴线布设，其特征在于，

所述引信体(3)中部沿径向开设通孔(31)与引信体(3)内部环槽(32)相通，该径向通孔(31)外端封口台阶孔处设置有易熔金属片(33)实现平时密封，所述环槽(32)通过所述惯性延期触发机构(6)、安全和解除保险机构(7)与导爆管部件(8)和传爆管部件(9)相通。

2.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述引信体(3)材料为超硬铝合金。

3.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述引信体(3)外表面涂有隔热涂层。

4.根据权利要求3所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述隔热涂层为0.5mm厚的纳米陶瓷隔热涂料。

5.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述隔板(81)底部径向和侧面轴向开有连通在一起的泄压槽(811)。

6.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述安全和解除保险机构(7)内的雷管(727)底部采用聚能结构。

7.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述导爆管(82)底部采用聚能装药结构。

8.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述导爆管(82)和传爆管部件(9)内的药剂为三氨基三硝基苯。

9.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述传爆管部件(9)底部采用聚能装药结构。

10.根据权利要求1所述的炮弹用不敏感弹头机械触发引信，其特征在于，所述易熔金属片(33)为片状结构，其熔点低于150℃。

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