CN113607007B - 一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，涉及防暴弹技术领域。包括：弹头、弹体和弹壳，弹体包括依次相连的第一结构层、第二结构层和第三结构层，所述第一结构层上安装有加速度传感器、集成电路板和点火器，点火器连接有点火线；第二结构层包括警示物装载腔；第三结构层包括火药装载腔和封装板，火药装载腔内装填有推进剂，弹壳和第三结构层连接，弹壳内设有底火、高压室、传火孔和低压室，高压室内装填有发射药。第二层结构可以吸收外部冲击发生破裂，大量耗散近距离的冲击能量，而第一结构层中设置的加速度传感器、集成电路板和点火器的配合可引燃第三结构层中的推进剂实现二次点火加速，确保近距离安全使用的同时，有效弥补了远距离威力过小的缺陷。

Description

一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹

技术领域

本发明涉及防暴弹技术领域，特别是涉及一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹。

背景技术

传统防暴动能弹以球形橡胶弹、柱形橡胶弹和布袋弹为主，这些由同种材质制成的动能弹丸，普遍存在“近距离威力过大、远距离效能不足”的问题，依托滑膛防暴枪进行发射时，柱形橡胶弹容易出现空中翻滚问题，布袋弹丸在飞行过程中趋于展平，形成一个平坦的高阻力飞行面，柱形橡胶弹同样存在一个高阻力飞行面，从而使得这些弹丸出枪口后速度衰减极快，射程短、精度差和过杀伤问题在所难免。

复合型防暴动能弹采用软质弹头加硬质弹体的复合结构设计，不同射击距离下，动能弹丸的碰击速度不同，由此对目标产生的冲击力亦不相同，于是软质弹头根据冲击力的大小产生不同程度的形变，以耗散冲击能量，近距离高速冲击时，变形大、耗能多，以减小过度致伤概率，远距离低速冲击时，变形小、耗能少，将更高比例冲击能量转移到目标体内，同时硬质弹体通过压缩的弹头对目标施加二次冲击载荷以达到预期的致痛目的，因此复合型防暴动能弹的使用安全性大为提升。但仅通过弹头结构的优化设计和弹头材料的优选，难以获得预期的弹头冲击响应，因此不可避免的存在近距离过度致伤风险，如何进一步提高复合型防暴动能弹近距离使用时的安全性成为制约新一代复合型防暴动能弹快速发展的棘手难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，用于解决上述背景技术中出现的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于，包括：

弹头，所述弹头为橡胶材质；

弹体，所述弹体包括依次相连的第一结构层、第二结构层和第三结构层，

所述第一结构层和所述弹头连接，所述第一结构层上设有第一环形安装槽，所述第一环形安装槽内安装有加速度传感器、集成电路板和点火器，所述集成电路板分别与所述加速度传感器和所述点火器电性连接，所述加速度传感器可检测防暴弹在飞行过程中的加速度变化，所述集成电路板可控制点火器的开关，所述点火器连接有点火线；

所述第二结构层包括警示物装载腔，所述第二结构层的上壁设有第一通孔，所述第二结构层的下壁设有第二通孔；

所述第三结构层包括火药装载腔和封装板，所述火药装载腔内装填有推进剂，所述点火线穿过所述第一通孔和所述第二通孔后预埋在所述火药装载腔中的推进剂中，所述火药装载腔的侧壁上开有斜向喷孔，所述封装板和所述火药装载腔的底部连接，

弹壳，所述弹壳和所述第三结构层连接，所述弹壳内设有底火、高压室、传火孔和低压室，所述高压室内装填有发射药。

可选的，所述第一通孔和所述第二通孔之间设有点火线断离装置，所述点火线断离装置可切断所述点火线。

可选的，所述点火线断离装置包括第一套管和第二套管，所述第一套管的顶部安装在所述第一通孔处，所述第二套管的底部安装在所述第二通孔处，所述第一套管的内孔直径等于所述第二套管的外管直径，所述第二套管可紧密插入到所述第一套管的内孔中，所述点火线穿入所述第一套管的内孔后从所述第一套管和所述第二套管的接触点处穿出。

可选的，所述第二套管上设有穿回孔，从所述第一套管和所述第二套管的接触点处穿出的所述点火线可经过所述穿回孔处进入到所述第二套管的内孔中。

可选的，所述警示物装载腔包括刺激物装载腔和标记物装载腔，所述刺激物装载腔和所述标记物装载腔相邻设置，所述刺激物装载腔内装填有刺激粉末，所述标记物装载腔内装填有标记颜料。

可选的，所述第一结构层上设有第二环形安装槽，所述弹头包括冲击部和安装部，所述冲击部和所述安装部固定，所述冲击部为中空的球状结构，所述安装部为筒形结构，所述安装部嵌入到所述第一环形安装槽内，所述冲击部的尾端和所述第一结构层的头端等径拼接。

可选的，所述第一结构层上还设有第三环形安装槽，所述第三环形安装槽位于所述第一环形安装槽和所述第二环形安装槽之间，所述弹头的空腔内设有橡胶筒，所述橡胶筒头部和所述冲击部的内侧固定，所述橡胶筒的尾部嵌入所述第三环形安装槽内，且所述第三环形安装槽的槽宽大于所述橡胶筒的壁厚。

可选的，所述传火孔包括轴心传火孔和边缘传火孔，所述边缘传火孔围绕所述轴心传火孔圆周布置，各个所述边缘传火孔的尾部均在所述轴心传火孔汇集，各个所述边缘传火孔的头部向外发散并通向所述低压室，所述边缘传火孔朝逆时针倾斜或者所述边缘传火孔朝顺时针倾斜，所述传火孔通过黄铜隔膜密封。

可选的，所述边缘传火孔为螺旋结构。

如上所述，本发明的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，至少具有以下有益效果：

本发明提供了一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，本复合型防暴弹的弹体部分设计了三层式的结构，包括了与所述弹头连接的第一结构层、装有警示物的第二结构层和装有推进剂的第三结构层，针对现有技术中防暴弹的近距离威力过大的问题，本复合型防暴弹在近距离碰撞时，所述第二结构层的内壁较薄，相较于第一结构层和第二结构层更为脆弱，可以吸收外部冲击发生破裂，大量耗散近距离的冲击能量，同时第二结构层破裂释放警示物装载腔中的刺激物和标记物，可附着在目标体上实现驱散和标记的效果，

而针对现有技术中防暴弹的远距离威力过小的问题，所述第一结构层中设置了加速度传感器、集成电路板和点火器，所述加速度传感器可检测防暴弹在飞行过程的加速度变化情况并将信息传递给所述集成电路板，当检测的加速度变化小于设定值时，所述集成电路板控制点火器点燃引火线，而所述引火线连接到所述第三结构层中可引燃其中的推进剂实现二次点火加速，弥补了远距离飞射所导致的防暴弹威力过小的缺陷，同时，为了防止在近距离处撞击时所述集成电路板出现故障启动所述点火器的情况，所述第二结构层中还设置了点火线断离装置，通过所述点火线穿入所述第一套管的内孔后从所述第一套管和所述第二套管的接触点处穿出的形式，利用所述第二套管插入到所述第一套管内孔的方法从物理层面上实现截断点火线，实现了第二重保障。

附图说明

图1显示为本发明的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹的整体剖面结构示意图；

图2显示为本发明中点所述火线断离装置的位置和结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1，本发明提供一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，包括：弹头1、弹体2和弹壳3，所述弹头1为橡胶材质；所述弹体2包括依次相连的第一结构层21、第二结构层22和第三结构层23，所述第一结构层21和所述弹头1连接，所述第一结构层21上设有第一环形安装槽211，所述第一环形安装槽211内安装有加速度传感器41、集成电路板42和点火器43，所述集成电路板42分别与所述加速度传感器41和所述点火器43电性连接，所述加速度传感器41可检测防暴弹在飞行过程的加速度变化，所述集成电路板42可控制点火器43的开关，所述点火器43连接有点火线44；所述第二结构层22包括警示物装载腔，所述第二结构层22的上壁设有第一通孔221，所述第二结构层22的下壁设有第二通孔222；所述第三结构层23包括火药装载腔231和封装板232，所述火药装载腔231内装填有推进剂，所述点火线44穿过所述第一通孔221和所述第二通孔222后预埋在所述火药装载腔231中的推进剂中，所述火药装载腔231的侧壁上开有斜向喷孔2311，所述封装板232和所述火药装载腔231的底部连接；所述弹壳3和所述第三结构层23连接，所述弹壳3内设有底火31、高压室32、传火孔33和低压室34，所述高压室32内装填有发射药。其中，所述第二结构层22的上端设有槽口，所述警示物装载腔内装填好警示物后，所述第一结构层21可与所述第二结构层22的上端的槽口通过过盈配合实现安装，同样，所述第三结构层23的下端设有两个槽口，所述火药装载腔231内装好推进剂后所述封装板232和所述弹壳3与第三结构层23的下端的两个槽口通过过盈配合实现安装。本发明在针对现有技术中防暴弹的近距离威力过大的问题，本复合型防暴弹在近距离碰撞时，所述第二结构层22的内壁较薄，相较于第一结构层21和第二结构层22更为脆弱，可以吸收外部冲击发生破裂，大量耗散近距离的冲击能量，同时第二结构层22破裂释放警示物装载腔中的警示物，可附着在目标体上实现驱散和标记的效果；而针对现有技术中防暴弹的远距离威力过小的问题，所述第一结构层21中设置了加速度传感器41、集成电路板42和点火器43，所述加速度传感器41可检测防暴弹在飞行时的加速度变化情况并将信息传递给所述集成电路板42，防暴弹在飞行过程中速度越快，受到的空气阻力越大，检测到的加速度变化越大，而当防暴弹飞行距离较远时，速度越慢，受到的空气阻力越小，检测到的加速度变化值越小，因此当检测到的加速度变化值小于设定值时，所述集成电路板42控制点火器43点燃点火线44，而所述点火线44连接到所述第三结构层23中可引燃所述火药装载腔231中的推进剂实现二次点火加速，弥补了远距离飞射所导致的防暴弹威力过小的缺陷，同时燃烧后的冲击气体可通过所述火药装载腔231的侧壁上的所述斜向喷孔2311处排出。

本实施例中，请参阅图2，所述第一通孔221和所述第二通孔222之间设有点火线断离装置，所述点火线断离装置可切断所述点火线44。所述点火线断离装置包括第一套管51和第二套管52，所述第一套管51的顶部安装在所述第一通孔221处，所述第二套管52的底部安装在所述第二通孔222处，所述第一套管51的内孔直径等于所述第二套管52的外管直径，所述第二套管52可紧密插入到所述第一套管51的内孔中，所述点火线44穿入所述第一套管51的内孔后从所述第一套管51和所述第二套管52的接触点处穿出。为了防止防暴弹在近距离处撞击时所述集成电路板42出现故障启动所述点火器43，所述第二结构层22中设置了点火线断离装置，通过所述点火线44穿入所述第一套管51的内孔后从所述第一套管51和所述第二套管52的接触点处穿出的形式，所述第二结构层22受到第一结构层21和所述第三结构层23的挤压时破裂时，所述第二套管52紧密插入到所述第一套管51的内孔中，而所述点火线44又位于所述第一套管51和所述第二套管52的接触点上，因此会被挤压截断，因而从物理层面上实现截断所述点火线44，实现了第二重保障，防止出现防暴弹在近距离处发生点燃所述火药装载腔231内的推进剂从而加速的情况，还需注意的是，所述点火线44是由两根线交缠在一起的总线，因此在图1和图2中所述点火线44展现的是两根线揉成一根线条的表现形式。

本实施例中，请参阅图2，所述第二套管52上设有穿回孔521，从所述第一套管51和所述第二套管52的接触点处穿出的所述点火线44可经过所述穿回孔521处进入到所述第二套管52的内孔中。因为所述第二套管52的底端设置在所述第二通孔222上，而上一实施例中所述点火线44经过了所述第一套管51和所述第二套管52的接触点后进入了所述第二套管52的内孔之外，因此，需要在所述第二套管52上设置所述穿回孔521，让在所述第二套管52外的所述点火线44通过所述穿回孔521进入到所述第二套管52的孔内进而穿过所述第二通孔222进入所述第三结构层23中的所述火药装载腔231内。

本实施例中，请参阅图1，所述警示物装载腔包括刺激物装载腔223和标记物装载腔224，所述刺激物装载腔223和所述标记物装载腔224相邻设置，所述刺激物装载腔223内装填有刺激粉末，所述标记物装载腔224内装填有标记颜料。刺激粉末可以刺激目标的眼睛或其他敏感器官，而标记颜料可以对目标实现标记更容易识别和跟踪。

本实施例中，请参阅图1，所述第一结构层21上设有第二环形安装槽212，所述弹头1包括冲击部11和安装部12，所述冲击部11和所述安装部12固定，所述冲击部11为中空的球状结构，所述安装部12为筒形结构，所述安装部12嵌入到所述第二环形安装槽212内，所述冲击部11的尾端和所述第一结构层21的头端等径拼接。嵌入式安装结构能够方便实现橡胶材质的弹头1和金属结构的弹体2装配，冲击部11为中空的结构，使得再收到冲击时能够有效向后方发生变形，减少对有生目标的伤害，同时冲击部11为球状结构，能够减少飞行过程中的阻力。

本实施例中，请参阅图1，所述第一结构层21上还设有第三环形安装槽213，所述第三环形安装槽213位于所述第一环形安装槽211和所述第二环形安装槽212之间，所述弹头1的空腔内设有橡胶筒13，所述橡胶筒13头部和所述冲击部11的内侧固定，所述橡胶筒13的尾部嵌入所述第三环形安装槽213内，且所述第三环形安装槽213的槽宽大于所述橡胶筒13的壁厚。通过橡胶筒13的设置，增强了冲击部11的结构强度，同时又能够实现有效变形，即有效的控制的冲击部11的冲击能力，同时又有效的控制了弹性变形能力，又通过所述第三环形安装槽213的槽宽大于所述橡胶筒13的壁厚的设计，使得橡胶筒13受冲击时，底部能够有有效的形变空间。本实施例的这种软硬兼故的设计，能够实现对有生目标的防暴效果，同时又不至于对有生目标造成严重的损伤。

本实施例中，请参阅图1，所述传火孔33包括轴心传火孔331和边缘传火孔332，所述边缘传火孔332围绕所述轴心传火孔331圆周布置，各个所述边缘传火孔332的尾部均在所述轴心传火孔331汇集，各个所述边缘传火孔332的头部向外发散并通向所述低压室34，所述边缘传火孔332朝逆时针倾斜或者所述边缘传火孔332朝顺时针倾斜，可选的，所述边缘传火孔332呈螺旋结构。在底火31位置的火药被点燃以后，然后高压室32燃烧，再通过轴心传火孔331和边缘传火孔332传入到低压室34，由于边缘传火孔332倾斜设置，使得边缘传火孔33内喷射的火药能够产生自旋的推力，从而让弹壳3、弹体2和弹头1向前运动的同时还发生自旋。

综上所述，本发明本发明提供了一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，本复合型防暴弹的弹体2部分设计了三层式的结构，包括了与所述弹头1连接的第一结构层21、装有警示物的第二结构层22和装有推进剂的第三结构层23，针对现有技术中防暴弹的近距离威力过大的问题，本复合型防暴弹在近距离碰撞时，所述第二结构层22的内壁较薄，相较于第一结构层21和第二结构层22更为脆弱，可以吸收外部冲击发生破裂，大量耗散近距离的冲击能量，同时第二结构层22破裂释放警示物装载腔中的刺激物和标记物，可附着在目标体上实现驱散和标记的效果，而针对现有技术中防暴弹的远距离威力过小的问题，所述第一结构层21中设置了加速度传感器41、集成电路板42和点火器43，所述加速度传感器41可检测防暴弹在飞行过程中其加速度的变化情况并将信息传递给所述集成电路板42，当检测到的加速度变化值小于设定值时，所述集成电路板42控制点火器43点燃点火线44，而所述点火线44连接到所述第三结构层23中可引燃其中的推进剂实现二次点火加速，弥补了远距离飞射所导致的防暴弹威力过小的缺陷，同时，为了防止在近距离处撞击时所述集成电路板42出现故障启动所述点火器43时，所述第二结构层22中还设置了点火线断离装置，通过利用所述点火线44穿入所述第一套管51的内孔后从所述第一套管51和所述第二套管52的接触点处穿出的形式，从物理层面上实现截断，实现了第二重保障。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于，包括：

弹头，所述弹头为橡胶材质；

弹体，所述弹体包括依次相连的第一结构层、第二结构层和第三结构层，

所述第一结构层和所述弹头连接，所述第一结构层上设有第一环形安装槽，所述第一环形安装槽内安装有加速度传感器、集成电路板和点火器，所述集成电路板分别与所述加速度传感器和所述点火器电性连接，所述加速度传感器可检测防暴动能弹在飞行过程中的加速度变化，所述集成电路板可控制点火器的开关，所述点火器连接有点火线；

所述第二结构层包括警示物装载腔，所述第二结构层的上壁设有第一通孔，所述第二结构层的下壁设有第二通孔；

所述第三结构层包括火药装载腔和封装板，所述火药装载腔内装填有推进剂，所述点火线穿过所述第一通孔和所述第二通孔后预埋在所述火药装载腔中的推进剂中，所述火药装载腔的侧壁上开有斜向喷孔，所述封装板和所述火药装载腔的底部连接，

弹壳，所述弹壳和所述第三结构层连接，所述弹壳内设有底火、高压室、传火孔和低压室，所述高压室内装填有发射药；

所述第一通孔和所述第二通孔之间设有点火线断离装置，所述点火线断离装置可切断所述点火线；

所述点火线断离装置包括第一套管和第二套管，所述第一套管的顶部安装在所述第一通孔处，所述第二套管的底部安装在所述第二通孔处，所述第一套管的内孔直径等于所述第二套管的外管直径，所述第二套管可紧密插入到所述第一套管的内孔中，所述点火线穿入所述第一套管的内孔后从所述第一套管和所述第二套管的接触点处穿出。

2.根据权利要求1所述的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于：

所述第二套管上设有穿回孔，从所述第一套管和所述第二套管的接触点处穿出的所述点火线可经过所述穿回孔处进入到所述第二套管的内孔中。

3.根据权利要求1所述的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于：

所述警示物装载腔包括刺激物装载腔和标记物装载腔，所述刺激物装载腔和所述标记物装载腔相邻设置，所述刺激物装载腔内装填有刺激粉末，所述标记物装载腔内装填有标记颜料。

4.根据权利要求1所述的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于：

所述第一结构层上设有第二环形安装槽，所述弹头包括冲击部和安装部，所述冲击部和所述安装部固定，所述冲击部为中空的球状结构，所述安装部为筒形结构，所述安装部嵌入到所述第二环形安装槽内，所述冲击部的尾端和所述第一结构层的头端等径拼接。

5.根据权利要求4所述的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于：

所述第一结构层上还设有第三环形安装槽，所述第三环形安装槽位于所述第一环形安装槽和所述第二环形安装槽之间，所述弹头的空腔内设有橡胶筒，所述橡胶筒头部和所述冲击部的内侧固定，所述橡胶筒的尾部嵌入所述第三环形安装槽内，且所述第三环形安装槽的槽宽大于所述橡胶筒的壁厚。

6.根据权利要求1所述的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于：

所述传火孔包括轴心传火孔和边缘传火孔，所述边缘传火孔围绕所述轴心传火孔圆周布置，各个所述边缘传火孔的尾部均在所述轴心传火孔汇集，各个所述边缘传火孔的头部向外发散并通向所述低压室，所述边缘传火孔朝逆时针倾斜或者所述边缘传火孔朝顺时针倾斜，所述轴心传火孔和边缘传火孔均通过黄铜隔膜密封。

7.根据权利要求6所述的一种传感器控制二次加速的复合型防暴动能弹，其特征在于：

所述边缘传火孔为螺旋结构。

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