CN113916071B - 能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，包括引信上体、覆盖于引信上体前端的引信帽、置于引信上体腔体内的头部发火机构、引信本体、沿径向置于引信本体中部的装定机构以及自上而下同轴置于引信本体腔体内的球转子安全和解除保险机构、底部发火机构和传爆管。所述引信上体和传爆管分别与引信本体通过螺纹连接。本发明的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，采用模块化结构设计，实现了引信内部结构的整体布局优化，具有自毁、绝火和三路冗余发火（其中两路是惯性触发兼具离心自毁）功能，作用可靠性高，危险状态瞎火率低。

Description

能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信

技术领域

本发明属于引信技术，具体涉及一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信。

背景技术

压制火炮榴弹多用于对付种类繁多的地面目标，因此该类引信应具有瞬发、惯性、延期等多种作用模式，还应该具有较高的发火可靠性。传统的压制火炮旋转榴弹弹头机械触发引信，分为“大口螺”和“小口螺”两类。所谓“大口螺”引信是指与弹体连接螺纹尺寸较大的引信，引信与弹体连接螺纹为M52×3或M50.8×2.117(英制)，高度从151.6至203不等，而“小口螺”引信是指与弹体连接螺纹尺寸较小的引信，引信与弹体连接螺纹为M36.18×2.54(英制)，高度105.2。“大口螺”引信，由于体积大，引信设计可用空间也大，因而除易弹道炸问题尚待解决之外，其性能已基本成熟。而小口螺弹头机械触发引信如榴-4引信和榴-5引信等多数型号产品安全性差。如只有一道后坐保险，不满足冗余保险设计要求；无延期解除保险功能。此外还存在其双动触发发火机构易引起弹道炸的问题，作用可靠性较低，内部结构也较为复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明提供了一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，结构简约，成本低廉，发火可靠性高，安全性好。本发明可从原理上杜绝弹道炸的发生，还可实现自毁和绝火功能，从而保证未爆弹药的爆炸物处理安全性。

实现本发明技术解决方案：一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，包括引信上体、覆盖于引信上体前端的引信帽、置于引信上体腔体内的头部发火机构、引信本体、沿径向置于引信本体中部的装定机构以及自上而下同轴置于引信本体腔体内的球转子安全和解除保险机构、底部发火机构和传爆管。所述引信上体和传爆管分别与引信本体通过螺纹连接，传爆管后端作为引信输出端。

与现有技术相比，本发明的显著优点是：

(1)具有三套发火通路，能实现冗余发火，提高了引信作用可靠性。

(2)惯性触发机构与离心球自毁机构融合在一起设计，从结构原理上杜绝因惯性触发机构意外前冲导致的弹道炸事故。

(3)应用离心球自毁技术实现了自毁功能，并且自毁机构冗余设计提高了自毁可靠性。

(4)应用球转子及其驻室壳体多孔道传火和火焰针刺双向输入延期雷管技术，实现了绝火功能，从而保证未爆弹药的爆炸物处理安全。

(5)结构简约，成本低廉，可借用榴-4引信或榴-5引信相应零件共17种。利用拆分到寿的引信产品零件，可进一步节省生产成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信结构沿轴线剖面的结构示意图。

图中，1-引信上体、2-引信帽、3-头部发火机构、4-引信本体、5-装定机构、6-球转子安全和解除保险机构、7-底部发火机构、8-传爆管。

图2给出了本发明一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信解除保险状态即待发状态下沿轴线剖面的结构示意图。

图3给出了本发明引信上体腔体内的具体零部件结构示意图。

图中，21-引信帽、22-防潮帽、23-防潮帽密封圈、24-引信帽密封圈、31-头塞、32-第一针刺瞬发雷管、33-支筒、34-第一击针、35-第二击针、36-上隔离球、37-上球盖、38-上球座、39-第一离心球、310-球架、311-第二针刺瞬发雷管、312-上自毁簧、313-传火管、314-垫片、315-垫圈。

图4给出了本发明装定机构的具体零部件结构示意图。

图中，56-调节帽、57-延期药、58-延期管壳、59-接力药柱、510-切断销、511-保险栓。

图5给出了本发明引信本体腔体内的具体零部件结构示意图。

图中，51-调节栓、52-黄铜螺圈、53-调节栓密封圈、54-调节栓铅圈、55-定位销、61-下球盖、62-定位筒、63-火焰针刺双向输入延期雷管、64-雷管套、65-锁位筒、66-开口环、67-下隔离球、68-下球座、69-支架、71-导爆管、72-第二离心球、73-击发体、74-下自毁簧、81-扩爆药环、82-加强帽、83-传爆药、84-传爆管壳。

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。

如图1所示，一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，包括引信上体1、覆盖于引信上体1前端的引信帽2、置于引信上体1腔体内的头部发火机构3、引信本体4、沿径向置于引信本体4中部的装定机构5以及自上而下同轴置于引信本体4腔体内的球转子安全和解除保险机构6、底部发火机构7和传爆管8。所述引信上体1和传爆管8分别与引信本体4通过螺纹连接，传爆管8后端作为引信输出端。

本发明的难点在于，在小口螺引信较小的外形约束下，以简约且低成本的结构，全面满足《引信安全性设计准则》标准的相关要求，从原理上杜绝了弹道炸事故，同时具有较高的触发作用可靠性和自毁可靠性、极低的危险状态瞎火率和较好的未爆弹药爆炸物处理安全性。

如图3所示，所述引信帽2包括引信帽21、防潮帽22、防潮帽密封圈23和引信帽密封圈24。所述引信上体1为一回转体结构，其外轮廓自上而下分别为第一圆柱、第二圆柱、第一圆台和第三圆柱。引信帽2与引信上体1的装配关系与榴-4引信或榴-5引信的相同。

如图3所示，所述头部发火机构3包括头塞31、第一针刺瞬发雷管32、支筒33、第一击针34(铜制)、上隔离球36、上球盖37、上球座38、球架310、第二针刺瞬发雷管311、上自毁簧312、传火管313、垫片314、垫圈315、两个第二击针35(铝制)和若干第一离心球39。沿引信上体1的中心轴线自上而下设有直径逐渐增大的四阶阶梯通孔，依次为第一阶孔、第二阶孔、第三阶孔和第四阶孔；所述头塞31包括自上而下依次连接的第四圆柱、第五圆柱、第六圆柱和第七圆柱，其中第四圆柱到第六圆柱直径依次增大，第七圆柱的直径小于第四圆柱的直径；自第四圆柱顶面中心向第五圆柱开有第一圆柱形空腔，自第七圆柱中心向第六圆柱开有第二圆柱形空腔。头塞31的第五圆柱的圆周外壁紧贴引信上体1的第二阶孔内壁，第六圆柱的圆周外壁紧贴引信上体1的第三阶孔内壁；第一针刺瞬发雷管32置于头塞31的第二圆柱形空腔中并以铆合形式固定，其中第一针刺瞬发雷管32的下端为输入端；支筒33为一中间有通孔的圆柱形薄壳结构，其通孔直径大于头塞31的第七圆柱直径。所述支筒33的顶面紧贴头塞31的第六圆柱底面，头塞31的第七圆柱穿过支筒33的中心通孔；上球盖37包括自上而下依次连接的第八圆柱、第九圆柱和第十圆柱；上球座38为一个两级阶梯形的回转体结构，上球盖37的第十圆柱通过收口固定于上球座38的上阶梯圆周外壁面；上球盖37的第九圆柱圆周外壁紧贴引信上体1的第三阶孔内壁；上球座38的下阶梯圆周外壁紧贴引信上体1的第三阶孔内壁；沿上球盖37的中轴线自上而下设有贯通的第五阶孔、第一上球腔和第六阶孔，沿上球座38的中轴线自上而下设有第一下球腔、直径自上而下逐渐增大的第七阶孔、第八阶孔和第九阶孔，其中第八阶孔与第九阶孔之间还设有一个顶面面积小底面面积大的圆台，该圆台圆周外壁面称为第一自毁斜面；上隔离球36设置于第一上球腔、第六阶孔与第一下球腔形成的空腔内，并能在该空腔内自由转动；上隔离球36的上半部分中沿引信轴线自上而下设有直径依次减小的第十阶孔、第十一阶孔和第十二阶孔，第一击针34铆合在上隔离球36的第十一阶孔处，且击针尖高于上隔离球36的第十阶孔，但低于上球盖37内第一上球腔外轮廓；所述上隔离球36的下半部分中自上而下设有直径依次增大的第十三阶孔和第十四阶孔，所述上隔离球36沿径向过球心设有第一中心通孔上隔离球36上还设有一个同时垂直于第一中心通孔和引信轴线的第二中心通孔；第二中心通孔直径小于第一中心通孔直径；第一中心通孔孔口处铆有两个沿引信轴线对称设置的第二击针35；上隔离球36与第一击针34、两个第二击针35构成了上球转子部件；球架310包括自上而下直径递增的第十一圆柱、第十二圆柱和第十三圆柱，沿球架310的中心轴自上而下设有第十五阶孔、第十六阶孔和第十七阶孔，其中第十五阶孔的直径大于第十六阶孔的直径，且小于第十七阶孔的直径；第二针刺瞬发雷管311设置于第十五阶孔中，通过收铆第十五阶孔口部将第二针刺瞬发雷管311输入端朝外地固定，并紧贴上隔离球36第十四阶孔的上端面；球架310的第十二圆柱的圆周外壁呈环形均匀设有数个第一横向盲孔，每个第一横向盲孔内设有一个第一离心球39，两者间隙配合；球架310的第十七阶孔用于放置上自毁簧312；球架310的第十一圆柱设置于上球座38的第七阶孔内，两者间隙配合，球架310的第十二圆柱紧贴上球座38的第八阶孔内壁，第十三圆柱圆周外壁紧贴上球座38的第九阶孔内壁；所述垫片314设置于引信上体1的第四阶孔内，用于调节内部零件间隙，防止零件松动；传火管313同轴设置于垫片314顶面；上自毁簧312的下端抵靠在传火管313上；传火管313高度小于球架310上第十七阶孔的深度；垫圈315设于引信上体1与引信本体4之间；所述头部发火机构3中的上隔离球36直径较小，加上第二中心通孔的存在，使得上隔离球36各轴间的转动惯量差异较大；当弹丸轴线方向急剧变化时，解除保险的上隔离球36的极惯性轴会迅速跟进弹丸轴线，因而引信不会出现从待发状态恢复至保险状态的情形，也就不需要进行反恢复设计；所述头部发火机构能够冗余地实现碰击发火、惯性发火和自毁发火共三种模式的发火，提高了发火可靠性，降低了危险状态瞎火率。

所述头部发火机构3具有如下特征：触发作用时，只要上隔离球36上的第一击针34和两个第二击针35中有任何一个能够刺戳到沿引信轴线布设的第一针刺瞬发雷管32和第二针刺瞬发雷管311中的任何一个，就能完成发火功能，提高了发火的可靠性。

如图4及图5所示，所述装定机构5包括调节栓51、黄铜螺圈52、调节栓密封圈53、调节栓铅圈54、定位销55、调节帽56、延期药57、延期管壳58、接力药柱59、切断销510、保险栓511。该引信中装定机构5与引信本体4的配合关系与榴-5引信中两机构的配合关系相同。

所述引信上体1、引信本体4、装定机构5以及头部的引信帽2共有17种零件可借用榴-4引信或榴-5引信的相应零件。

所述引信本体4轴线处有一穿过装定机构5的轴向通孔，用作传火通道。

如图5所示，所述引信本体4的腔体内自上而下同轴设有球转子安全和解除保险机构6以及底部发火机构7。所述球转子安全和解除保险机构6包括下球盖61、定位筒62、雷管套64、锁位筒65、下隔离球67、下球座68、支架69、两个火焰针刺双向输入延期雷管63、三个开口环66。沿设有球转子安全和解除保险机构6、底部发火机构7和传爆管8的引信本体4的腔体中心轴线自上而下设有直径逐渐增大的三阶阶梯通孔，依次为第十八阶孔、第十九阶孔和第二十阶孔，其中第十八阶孔与引信本体4上作为传火通道的轴向通孔相连。下球盖61为圆筒，其顶面紧贴上述第十八阶孔和第十九阶孔的台阶面，下球盖61的圆周外壁紧贴引信本体4的第十九阶孔内壁；沿下球盖61的中心设有第二十一阶孔，第二十一阶孔下端设有第二上球腔和与其相切/接的第二十二阶孔；下球盖61的第二十一阶孔的圆周外壁设有若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道；支架69为回转体，沿其中轴线自上而下设有直径逐渐减小的三阶阶梯通孔，依次为第二十三阶孔、第二十四阶孔和第二十五阶孔，其外轮廓自上而下分为第十四圆柱、第十五圆柱、第十六圆柱和第十七圆柱；所述支架69的第十五圆柱圆周外壁紧贴引信本体4的第十八阶孔内壁，第十六圆柱圆周外壁紧贴引信本体4的第十九阶孔内壁，第十六圆柱底部与传爆管8相接；所述下球盖61的底面紧贴支架69第十五圆柱的上端环面，下球盖61与支架69构成第一空腔；第一空腔的上部用来放置下隔离球67，下部用来放置下球座68；沿下隔离球67上部设有一个两阶阶梯形且直径渐小的第一纵向盲孔，下隔离球67的左右两侧中心处各设置有一个相同的第二横向盲孔，在上述两个第二横向盲孔之间设置有一个轴线过球心的第一横向通孔，在下隔离球67的底部沿轴线自下往上设有第二纵向盲孔；所述雷管套64上部设有第三纵向盲孔，左右两侧各同轴地设置有一个相同的第三横向盲孔，在两个第三横向盲孔之间设置有一个同轴的第二横向通孔；所述两个火焰针刺双向输入延期雷管63针刺输入端朝外、火焰输入端朝内设置于所述雷管套64的第三横向盲孔中，以铆合的形式固定，雷管套64的直径与第一横向通孔直径匹配；雷管套64外套有锁位筒65，锁位筒65的外径小于第二横向盲孔直径；雷管套64同轴设置于下隔离球67的第一横向通孔处；定位筒62开有中心传火孔，沿第一纵向盲孔插入并伸入第三纵向盲孔；所述下隔离球67的外壁分别与下球盖61上的第二上球腔和下球座68上的球形内壁贴合；下隔离球67、定位筒62、两个火焰针刺双向输入延期雷管63、雷管套64、锁位筒65构成了下隔离球部件；所述下球座68为回转体结构，沿其中心周开有第二十六阶孔，第二十六阶孔的底部有一顶面面积小底面面积大的第二圆台，该圆台圆周外壁面称为第二自毁斜面；所述开口环66外套于下隔离球67上的环槽并紧贴于下球座68的上表面；所述下球座68设置于支架69的第二十三阶孔中，下球座68的外壁紧贴支架69第二十三阶孔的内壁；所述底部发火机构7包括导爆管71、第二离心球72、击发体73和下自毁簧74；所述击发体73外形与球架310相似，但击发体73的顶面中心带有击针尖，且击针尖下方设有一底端开口的第四轴向盲孔，击发体73的击针在装配时插入下隔离球67的第二纵向盲孔内，约束下隔离球67的转动，相当于下隔离球67的后坐保险件；所述导爆管71同轴地铆合于击发体73的第四轴向盲孔内；第二离心球72设置于击发体73上位于导爆管71圆周外壁的数个均布的径向盲孔内；所述击发体73设置于下球座68的第二十六阶孔与支架69的第二十四阶孔中，所述击发体73的下部圆柱的圆周外壁紧贴支架69的第二十四阶孔内壁；所述击发体73的下方设有下自毁簧74；无论引信上方的头部发火机构3是否实现预定发火功能，底部发火机构7都能够实现惯性触发发火模式或自毁发火模式的发火。

所述球转子安全和解除保险机构6中的下隔离球67外共设有三个开口方向相互错位约120°的开口环66，能够防止引信下隔离球67在勤务处理阶段意外跌落时使得下隔离球67解除保险。三个叠套在下隔离球67上的开口环66能使得下隔离球67至少抵抗两次1.5m以下高度的跌落试验而不解除保险。

所述球转子安全和解除保险机构6中雷管套64外套有锁位筒65，在弹丸飞行时，下球转子部件在离心力矩的作用下运动至转正即解除保险位置，而锁位筒65相应运动至引信轴线位置；此后在爬行力和章动力以及因弹丸在外弹道上绕质心运动所产生的另外一些干扰“离心力”的作用下，位于前端的锁位筒65前移至球盖61的中心孔内，将下隔离球67暨引信锁定在解除保险状态；当弹丸命中目标特别是在弹轴方向急剧改变时，锁位筒65能够防止下球转子部件自发地从解除保险状态恢复至非解除保险状态，起到了反恢复的作用。

所述击发体73内，导爆管71的圆周外壁上沿径向盲孔处设有数个第二离心球72；在弹丸飞行时，第二离心球72在离心力的作用下向外运动至第二自毁斜面处；当引信内的零部件在爬行力和章动力以及因弹丸在外弹道上绕质心运动所产生的另外一些干扰“离心力”的作用下有沿弹轴方向向前运动的趋势时，第二离心球72借助第二自毁斜面可起到约束击发体73沿弹轴方向上运动的作用，从而防止击发体73在爬行力和章动力以及因弹丸在外弹道上绕质心运动所产生的另外一些干扰“离心力”的作用下意外刺戳下隔离球67中的火焰针刺双向输入延期雷管63，避免引发弹道炸。

所述球转子安全和解除保险机构6和底部发火机构7位于引信本体4底部孔内，即位于弹体口部端面以下，因而其结构正确性受弹体保护，不易解体和破坏，惯性发火和自毁作用可靠性较高。

在瞬发装定状态下，引信头部发火机构3的碰击式触发发火模式，能够通过装定机构5的中心通道，将火焰传到引信本体4腔内的球转子安全和解除保险机构6；如果因零件制造或装配质量问题导致下隔离球67未转动或未完全转正，则引信头部发火机构3传来的火焰会通过引信本体4中作为传火通道的轴向通孔、下球盖61上若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道、定位筒62的中心传火筒和下隔离球67内的第二横向盲孔传入下隔离球67内火焰针刺双向输入延期雷管63的火焰输入端，使其在隔爆位置上发火爆炸，引信变成绝火状态，从而能够保证爆炸物的安全处理。

如图5所示，所述传爆管8包括扩爆药环81、加强帽82、传爆药83和传爆管壳84；所述传爆药83置于传爆管壳84的空腔内，所述加强帽82为一中间上凸的薄片，加强帽82置于传爆药83的上方，其凸出部伸入下自毁簧74内，所述加强帽82外表面紧贴支架69的第二十五阶孔内壁；所述扩爆药环81为一环状装药，底部紧贴加强帽82上表面，高度不超过传爆管壳84上端面，其圆周外壁紧贴传爆管壳84的内壁，扩爆药环81的内壁紧贴于支架69的第十七圆柱外壁；所述传爆管8能够实现传爆功能，此外传爆管8的内部装药结构紧凑，在有效利用引信可用空间的同时增大了起爆威力。

本发明的技术亮点在于，在小口螺引信较小的外形尺寸约束下，通过结构优化布局和球转子技术的应用，实现的主要性能优于同类大口螺引信，并且具有简约的结构、低廉的成本、较高的作用可靠性和安全性、较低的危险状态瞎火率以及自毁和绝火特性。还可借用原小口螺引信榴-4或榴-5的17种零件。

本发明一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信的工作原理如下。

如图1、图3和图5所示，在装配状态下，上自毁簧312与下自毁簧74处于预压缩状态。头部发火机构3中的球架310受上自毁簧312向上的推压作用，其上表面紧贴上隔离球36的下半部分底面，约束上隔离球36可能发生的转动。球架310第一横向盲孔内的第一离心球39受上球座38的径向约束无法向外运动出第一横向盲孔。底部发火机构击发体73受下自毁簧74向上的推压作用顶压在下隔离球67底部的平面上(击发体73上的击针尖伸入下隔离球67底部的第二纵向盲孔内)，约束下隔离球67可能发生的转动。击发体73周向的第二离心球72受下球座68的径向约束无法向外运动出击发体73周向的径向盲孔。下隔离球67同时还受下球盖61、下球座68和开口环66的约束作用无法转动而处于错位状态。

支筒33顶起头塞31及其内的第一针刺瞬发雷管32，能够抵抗振动、震动、跌落和装填过程中产生的冲击力，使第一击针34不会意外刺发第一针刺瞬发雷管32。

上自毁簧312、下自毁簧74、开口环66和支筒33作为保险件，使整个引信及其头部发火机构3、球转子安全和解除保险机构6以及底部发火机构7在勤务处理、储存和装填过程中均处于保险状态，即出厂状态。

即使头部发火机构3中的第一针刺瞬发雷管32或第二针刺瞬发雷管311在勤务处理、储存、装填和发射过程中意外发火爆炸引爆下方的传火管313，火焰通过引信本体4的轴向通孔、下球盖61上若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道、定位筒62的中心传火筒和下隔离球67内的第二横向盲孔进入下隔离球67内火焰针刺双向输入延期雷管63的火焰输入端，由于下隔离球67处于结构错位、功能隔爆状态，下隔离球67内的火焰针刺双向输入延期雷管63会在隔爆位置上发生爆炸，引信变成绝火状态，但爆轰被下隔离球67所阻隔无法向下传递，因此不会引爆其下方的导爆管71和传爆药83以及传爆管8上的扩爆药环81，从而确保了引信的隔爆安全性以及爆炸物处理的安全性。同理，下隔离球67内的火焰针刺双向输入延期雷管63在勤务处理、储存、装填和发射过程中意外发火时的结果同上，仍能保证安全性。

在勤务处理和装填过程中引信或装有引信的弹丸头向上意外跌落，有可能使球架310和击发体73连同其内的第一离心球39和第二离心球72向下冲击而分别压缩上自毁簧312和下自毁簧74，使球架310和击发体73瞬间失去对上隔离球36和下隔离球67的约束，但由于上球转子部件和下球转子部件质心位于球心，在引信或弹丸头向上跌落冲击过程中无附加力矩使上球转子部件和下球转子部件转动，而在跌落冲击消失后，球架310和击发体73又会复位，恢复对上球转子部件和下球转子部件的后坐保险。

弹丸于膛内发射在最大膛压点之前，引信头部发火机构3中的球架310受后坐力的作用向下运动，球架310两侧的第一离心球39在离心力的作用下沿着上球座38的第一自毁斜面向下运动，并在第一自毁斜面处卡死，将球架310定位，约束球架310沿弹轴方向上的运动，此后上隔离球36被解除保险。而底部发火机构7中的击发体73也同步受后坐力的作用向下运动，击发体73两侧的第二离心球72也在离心力的作用下沿第二自毁斜面向下运动，并在第二自毁斜面处卡死，将击发体73进行定位，约束击发体73沿弹轴方向上的运动。此时击发体73顶部的击针尖脱离下隔离球67底部的第二纵向盲孔，亦即击发体73解除了对下隔离球67的后坐保险。当弹丸在膛内运动至接近炮口时，弹丸转速达到一定值时，开口环66在离心力的作用下张开，下隔离球67的离心保险被解除。弹丸在膛内以及膛外后效期内，由于后坐力的作用，上隔离球36和下隔离球67仍不能转动。在后效期末后坐力接近消失和外弹道上后坐力消失后，上隔离球36和下隔离球67在其部件(上球转子部件和下球转子部件)转动惯量差异所形成的离心力矩作用下通过定点转动转至转正位置，即如图2所示的解除保险状态。此时引信处于待发状态。其中下隔离球67部件(下球转子部件)的转正时间，对应的弹丸飞行距离可达60m以远、200m以内，即提供了引信延期解除保险距离，同时也满足可靠解除保险距离要求。

装定机构5为原小口螺引信榴-4和榴-5既有的通道切断调节栓式装定机构，位于引信本体4的中部，其中切断销510和保险栓511是借用榴-4引信或榴-5引信的零件时所遗留，在此无功能和作用。装定机构5的主体为调节栓51，它与引信本体4中部的径向孔之间为精密配合，有良好的气密性。而调节栓51的一端与装定扳手的孔相适应，另一端被铣去一个半圆，与定位销55配合，使调节栓51相对引信本体4的轴线只能转动90°，其所对应的是传火通道打开或关闭。调节栓51外露的端面刻有箭头。根据发射前调节栓的旋向和引信帽的去留，可以实现引信三种作用时间模式，分别为延期、惯性和瞬发。

当调节栓51外露端面上的箭头与引信本体4上的“延”字对准时(不论引信帽21是否摘去)，传火通道被堵塞。此时命中目标或目标区，目标碎片或目标区泥土冲破引信头部防潮帽22，推动头塞31压垮支筒33，头塞31携带第一针刺瞬发雷管32撞击上隔离球36上的第一击针34，第一针刺瞬发雷管32发火，引爆其下方的第二针刺瞬发雷管311，继而引爆传火管313，传火管313的火焰经延期管且通过下球盖61上若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道、定位筒62的中心传火筒和下隔离球67内的第二横向盲孔传火通道才能传给下隔离球67内的两个火焰针刺双向输入延期雷管63，上述过程为引信的延期作用过程(设定火焰针刺双向输入延期雷管63在惯性触发针刺作用时的延期时间不小于引信延期作用时间)。

而调节栓51外露端面上的箭头与引信本体4上的“瞬”字对准时(同时摘去引信帽21)，传火通道打开(对正)，此时命中目标或目标区，目标碎片或目标区泥土冲破引信头部防潮帽22，推动头塞31压垮支筒33，头塞31携带第一针刺瞬发雷管32撞击上隔离球36上的第一击针34，第一针刺瞬发雷管32发火，引爆其下方的第二针刺瞬发雷管311，继而引爆传火管313，传火管313的弱爆轰输出直接通过引信本体4中部的轴向通孔作用于下隔离球67内的火焰针刺双向输入延期雷管63外露针刺输入端，该火焰针刺双向输入延期雷管63发火后，引爆同在雷管套64内但在另一端的相同的火焰针刺双向输入延期雷管63，后一发火焰针刺双向输入延期雷管63发火后，引爆其后的导爆管71，继而引爆传爆药83和扩爆药环81，引信完成爆炸输出。由传火管313的弱爆轰输出通过引信本体4中部的轴向通孔直接作用于下隔离球67内的火焰针刺双向输入延期雷管63外露针刺输入端，火焰针刺双向输入延期雷管63的延期药层结构破坏、延期特性丧失，表现为瞬发。上述过程为引信的瞬发作用过程。

若调节栓51外露端面上的箭头仍与引信本体4上的“瞬”字对准，但不摘去引信帽21，则此时传火通道仍旧打开(对正)。当弹丸命中目标或目标区时，由于有引信帽21护住头塞31，头塞31不会下移压垮支筒33，所以引信头部碰击触发机构不会作用。但由于弹丸运动受阻而减速，同时转速也有所下降，球架310连同其内的第一离心球39和其后的自毁簧312会在前冲力的作用下冲过第一自毁斜面，使球架310上的第二针刺瞬发雷管311冲向上隔离球36内的第二击针35，第二针刺瞬发雷管311被刺戳发火，继而引爆传火管313，后续作用过程同上。上述过程为引信的惯性触发作用过程。

上述引信惯性触发作用，是由引信头部发火机构3实现的。事实上，引信底部发火机构7的结构和原理与引信头部发火机构3的惯性触发部分是相同的，因此上述惯性触发过程在引信底部发火机构7中也同时存在。但为实现引信惯性触发和延期作用性能，引信底部发火机构7中的火焰针刺双向输入延期雷管63已是针刺输入延期雷管，在惯性触发针刺作用时的延期时间不小于引信延期作用时间(35ms)，因而表现出来的引信惯性触发和延期作用性能，都是由引信头部发火机构3实现的，而与引信底部发火机构7无关。此时引信底部发火机构7，只是一个备用的惯性触发发火机构，主要用来提高引信综合发火率、降低危险状态瞎火率，确保爆炸物处理安全。

在弹丸命中目标或目标区后，若引信头部发火机构3中的碰击触发部分和惯性触发部分均未作用，并且底部发火机构7中的惯性触发部分也未作用，则当弹丸转速衰减到一定程度时，第一离心球39的离心力、第二离心球72的离心力以及其各自挤压第一自毁斜面或第二自毁斜面产生的轴向反作用力逐渐减小，直至小于上自毁簧312或下自毁簧74的抗力，上自毁簧312将推动球架310携带其中的第一离心球39向上运动，使得第二击针35刺发其上方的第一针刺瞬发雷管32进而引爆下方的第二针刺瞬发雷管311，而下自毁簧74将推动击发体73携带其中的第一离心球39刺发其上方处于垂直位置的火焰针刺双向输入延期雷管63，进而引爆其下方的导爆管71与传爆管8，实现预定的离心自毁功能。这两路自毁发火机构是相互独立且并联的。只要有一路自毁发火，引信就完成了自毁功能。上述过程为离心自毁发火过程。

在弹丸发射后，若引信的头部发火机构3意外未能正常工作，则位于引信下部的球转子安全和解除保险机构6以及底部发火机构7仍然会使引信完成惯性触发和自毁，只是这时的作用时间会长于引信延期时间。

弹丸发射后，若引信下部的球转子安全和解除保险机构6意外未转动，而仍处于初始装配位置(球转子安全和解除保险机构6的可信失效模式)或已转动但意外未转正，若弹丸命中目标或目标区时引信上部的头部发火机构3实现了正常发火，传火管313输出的火焰就会通过引信本体4的轴向通孔传火通道、下球盖61上若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道、定位筒62的中心传火筒和下隔离球67内的第二横向盲孔传入下隔离球67内火焰针刺双向输入延期雷管63的火焰输入端使其发火。由于下隔离球67处于错位状态，此时的下隔离球67内的火焰针刺双向输入延期雷管63会在隔爆位置上爆炸，引信变成绝火状态，火焰被阻隔而无法传递到下方，因此不会引爆下方的导爆管71以及传爆管8从而确保了引信的隔爆安全性以及爆炸物处理的安全性。此时即使引信意外未能进入绝火状态，在弹丸命中目标或目标区时，前冲力会使击发体73的部件前冲，使其上的击针尖撞击下隔离球67外表面而损坏，从而丧失了针刺发火能力，引信进入自失效状态，也会保证瞎火引信及其未爆弹药的爆炸物处理的安全性。

本发明一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，也可安装在森林灭火榴弹上，实现远距离灭火，提高操作的安全性。

Claims (9)

1.一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：包括引信上体（1）、覆盖于引信上体（1）前端的引信帽（2）、置于引信上体（1）腔体内的头部发火机构（3）、引信本体（4）、沿径向置于引信本体（4）中部的装定机构（5），以及自上而下同轴置于引信本体（4）腔体内且位于装定机构（5）下方的球转子安全和解除保险机构（6）、底部发火机构（7）和传爆管（8）；所述引信上体（1）和传爆管（8）分别对应与引信本体（4）的头部和尾部通过螺纹连接，传爆管（8）后端作为引信输出端；

所述头部发火机构（3）包括头塞（31）、第一针刺瞬发雷管（32）、支筒（33）、第一击针（34）、上隔离球（36）、上球盖（37）、上球座（38）、球架（310）、第二针刺瞬发雷管（311）、上自毁簧（312）、传火管（313）、垫片（314）、垫圈（315）、两个第二击针（35）和若干第一离心球（39）；沿引信上体（1）的中心轴线自上而下设有直径逐渐增大的四阶阶梯通孔，依次为第一阶孔、第二阶孔、第三阶孔和第四阶孔；所述头塞（31）包括自上而下依次连接的第四圆柱、第五圆柱、第六圆柱和第七圆柱，其中第四圆柱到第六圆柱直径依次增大，第七圆柱的直径小于第四圆柱的直径；自第四圆柱顶面中心向第五圆柱开有第一圆柱形空腔，自第七圆柱中心向第六圆柱开有第二圆柱形空腔；头塞（31）的第五圆柱的圆周外壁紧贴引信上体（1）的第二阶孔内壁，第六圆柱的圆周外壁紧贴引信上体（1）的第三阶孔内壁；第一针刺瞬发雷管（32）置于头塞（31）的第二圆柱形空腔中并以铆合形式固定，其中第一针刺瞬发雷管（32）的下端为输入端；支筒（33）为一中间有通孔的圆柱形薄壳结构，其通孔直径大于头塞（31）的第七圆柱直径；所述支筒（33）的顶面紧贴头塞（31）的第六圆柱底面，头塞（31）的第七圆柱穿过支筒（33）的中心通孔；上球盖（37）包括自上而下依次连接的第八圆柱、第九圆柱和第十圆柱；上球座（38）为一个两级阶梯形的回转体结构，上球盖（37）的第十圆柱通过收口固定于上球座（38）的上阶梯圆周外壁面；上球盖（37）的第九圆柱圆周外壁紧贴引信上体（1）的第三阶孔内壁；上球座（38）的下阶梯圆周外壁紧贴引信上体（1）的第三阶孔内壁；沿上球盖（37）的中轴线自上而下设有贯通的第五阶孔、第一上球腔和第六阶孔，沿上球座（38）的中轴线自上而下设有第一下球腔、直径自上而下逐渐增大的第七阶孔、第八阶孔和第九阶孔，其中第八阶孔与第九阶孔之间还设有一个顶面面积小底面面积大的圆台，该圆台圆周外壁面称为第一自毁斜面；上隔离球（36）设置于第一上球腔、第六阶孔与第一下球腔形成的空腔内，并能在该空腔内自由转动；上隔离球（36）的上半部分中沿引信轴线自上而下设有直径依次减小的第十阶孔、第十一阶孔和第十二阶孔，第一击针（34）铆合在上隔离球（36）的第十一阶孔处，且击针尖高于上隔离球（36）的第十阶孔，但低于上球盖（37）内第一上球腔外轮廓；所述上隔离球（36）的下半部分中自上而下设有直径依次增大的第十三阶孔和第十四阶孔，所述上隔离球（36）沿径向过球心设有第一中心通孔，上隔离球（36）上还设有一个同时垂直于第一中心通孔和引信轴线的第二中心通孔；第二中心通孔直径小于第一中心通孔直径；第一中心通孔孔口处铆有两个沿引信轴线对称设置的第二击针（35）；上隔离球（36）与第一击针（34）、两个第二击针（35）构成了上球转子部件；球架（310）包括自上而下直径递增的第十一圆柱、第十二圆柱和第十三圆柱，沿球架（310）的中心轴自上而下设有第十五阶孔、第十六阶孔和第十七阶孔，其中第十五阶孔的直径大于第十六阶孔的直径，且小于第十七阶孔的直径；第二针刺瞬发雷管（311）设置于第十五阶孔中，通过收铆第十五阶孔口部将第二针刺瞬发雷管（311）输入端朝外地固定，并紧贴上隔离球（36）第十四阶孔的上端面；球架（310）的第十二圆柱的圆周外壁呈环形均匀设有数个第一横向盲孔，每个第一横向盲孔内设有一个第一离心球（39），两者间隙配合；球架（310）的第十七阶孔用于放置上自毁簧（312）；球架（310）的第十一圆柱设置于上球座（38）的第七阶孔内，两者间隙配合，球架（310）的第十二圆柱紧贴上球座（38）的第八阶孔内壁，第十三圆柱圆周外壁紧贴上球座（38）的第九阶孔内壁；所述垫片（314）设置于引信上体（1）的第四阶孔内，用于调节内部零件间隙，防止零件松动；传火管（313）同轴设置于垫片（314）顶面；上自毁簧（312）的下端抵靠在传火管（313）上；传火管（313）高度小于球架（310）上第十七阶孔的深度；垫圈（315）设于引信上体（1）与引信本体（4）之间。

2.根据权利要求1所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：触发作用时，只要上隔离球（36）上的第一击针（34）和两个第二击针（35）中有任何一个能够刺戳到沿引信轴线布设的第一针刺瞬发雷管（32）和第二针刺瞬发雷管（311）中的任何一个，就能完成发火功能，提高了发火的可靠性。

3.根据权利要求1所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：所述球转子安全和解除保险机构（6）包括下球盖（61）、定位筒（62）、两个火焰针刺双向输入延期雷管（63）、雷管套（64）、锁位筒（65）、三个开口环（66）、下隔离球（67）、下球座（68）和支架（69）；沿设有球转子安全和解除保险机构（6）、底部发火机构（7）和传爆管（8）的引信本体（4）的腔体中心轴线自上而下设有直径逐渐增大的三阶阶梯通孔，依次为第十八阶孔、第十九阶孔和第二十阶孔，其中第十八阶孔与引信本体（4）上作为传火通道的轴向通孔相连；下球盖（61）为圆筒，其顶面紧贴上述第十八阶孔和第十九阶孔的台阶面，下球盖（61）的圆周外壁紧贴引信本体（4）的第十九阶孔内壁；沿下球盖（61）的中心设有第二十一阶孔，第二十一阶孔下端设有第二上球腔和与其相切/接的第二十二阶孔；下球盖（61）的第二十一阶孔的圆周外壁设有若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道；支架（69）为回转体，沿其中轴线自上而下设有直径逐渐减小的三阶阶梯通孔，依次为第二十三阶孔、第二十四阶孔和第二十五阶孔，其外轮廓自上而下分为第十四圆柱、第十五圆柱、第十六圆柱和第十七圆柱；所述支架（69）的第十五圆柱圆周外壁紧贴引信本体（4）的第十八阶孔内壁，第十六圆柱圆周外壁紧贴引信本体（4）的第十九阶孔内壁，第十六圆柱底部与传爆管（8）相接；所述下球盖（61）的底面紧贴支架（69）第十五圆柱的上端环面，下球盖（61）与支架（69）构成第一空腔；第一空腔的上部用来放置下隔离球（67），下部用来放置下球座（68）；沿下隔离球（67）上部设有一个两阶阶梯形且直径渐小的第一纵向盲孔，下隔离球（67）的左右两侧中心处各设置有一个相同的第二横向盲孔，在上述两个第二横向盲孔之间设置有一个轴线过球心的第一横向通孔，在下隔离球（67）的底部沿轴线自下往上设有第二纵向盲孔；所述雷管套（64）上部设有第三纵向盲孔，左右两侧各同轴地设置有一个相同的第三横向盲孔，在两个第三横向盲孔之间设置有一个同轴的第二横向通孔；所述两个火焰针刺双向输入延期雷管（63）针刺输入端朝外、火焰输入端朝内设置于所述雷管套（64）的第三横向盲孔中，以铆合的形式固定，雷管套（64）的直径与第一横向通孔直径匹配；雷管套（64）外套有锁位筒（65），锁位筒（65）的外径小于第二横向盲孔直径；雷管套（64）同轴设置于下隔离球（67）的第一横向通孔处；定位筒（62）开有中心传火孔，沿第一纵向盲孔插入并伸入第三纵向盲孔；所述下隔离球（67）的外壁分别与下球盖（61）上的第二上球腔和下球座（68）上的球形内壁贴合；下隔离球（67）、定位筒（62）、两个火焰针刺双向输入延期雷管（63）、雷管套（64）、锁位筒（65）构成了下隔离球部件；所述下球座（68）为回转体结构，沿其中心周开有第二十六阶孔，第二十六阶孔的底部有一顶面面积小底面面积大的第二圆台，该圆台圆周外壁面称为第二自毁斜面；所述开口环（66）外套于下隔离球（67）上的环槽并紧贴于下球座（68）的上表面；所述下球座（68）设置于支架（69）的第二十三阶孔中，下球座（68）的外壁紧贴支架（69）第二十三阶孔的内壁；所述底部发火机构（7）包括导爆管（71）、击发体（73）、下自毁簧（74）和若干第二离心球（72）；所述击发体（73）外形与球架（310）相似，但击发体（73）的顶面中心带有击针尖，且击针尖下方设有一底端开口的第四轴向盲孔，击发体（73）的击针在装配时插入下隔离球（67）的第二纵向盲孔内，约束下隔离球（67）的转动，相当于下隔离球（67）的后坐保险件；所述导爆管（71）同轴地铆合于击发体（73）的第四轴向盲孔内；第二离心球（72）设置于击发体（73）上位于导爆管（71）圆周外壁的数个均布的径向盲孔内；所述击发体（73）设置于下球座（68）的第二十六阶孔与支架（69）的第二十四阶孔中，所述击发体（73）的下部圆柱的圆周外壁紧贴支架（69）的第二十四阶孔内壁；所述击发体（73）的下方设有下自毁簧（74）；无论引信上方的头部发火机构（3）是否实现预定发火功能，底部发火机构（7）都能够实现惯性触发发火模式或自毁发火模式的发火。

4.根据权利要求3所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：所述球转子安全和解除保险机构（6）中的下隔离球（67）外共设有三个开口方向相互错位约120°的开口环（66），能够防止引信下隔离球（67）在勤务处理阶段意外跌落时使得下隔离球（67）解除保险；三个叠套在下隔离球（67）上的开口环（66）能使得下隔离球（67）至少抵抗两次1.5 m以下高度的意外跌落而不解除保险。

5.根据权利要求3所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：所述球转子安全和解除保险机构（6）中雷管套（64）外套有锁位筒（65），在弹丸飞行时，下球转子部件在离心力矩的作用下运动至转正即解除保险位置，而锁位筒（65）相应运动至引信轴线位置；此后在爬行力和章动力以及因弹丸在外弹道上绕质心运动所产生的另外一些干扰“离心力”的作用下，位于前端的锁位筒（65）前移至球盖（61）的中心孔内，将下隔离球（67）暨引信锁定在解除保险状态；当弹丸命中目标，在弹轴方向急剧改变时，锁位筒（65）能够防止下球转子部件自发地从解除保险状态恢复至非解除保险状态，起到了反恢复的作用。

6.根据权利要求3所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：所述击发体（73）内，导爆管（71）的圆周外壁上沿径向盲孔处设有数个第二离心球（72）；在弹丸飞行时，第二离心球（72）在离心力的作用下向外运动至第二自毁斜面处；当引信内的零部件在爬行力和章动力以及因弹丸在外弹道上绕质心运动所产生的另外一些干扰“离心力”的作用下有沿弹轴方向向前运动的趋势时，第二离心球（72）借助第二自毁斜面可起到约束击发体（73）沿弹轴方向上运动的作用，从而防止击发体（73）在爬行力和章动力以及因弹丸在外弹道上绕质心运动所产生的另外一些干扰“离心力”的作用下意外刺戳下隔离球（67）中的火焰针刺双向输入延期雷管（63），避免引发弹道炸。

7.根据权利要求6所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：所述球转子安全和解除保险机构（6）和底部发火机构（7）位于引信本体（4）底部孔内，即位于弹体口部端面以下，因而其结构正确性受弹体保护，不易解体和破坏，惯性发火和自毁作用可靠性较高。

8.根据权利要求3所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：在瞬发装定状态下，引信头部发火机构（3）的碰击式触发发火模式，能够通过装定机构（5）的中心通道，将火焰传到引信本体（4）腔内的球转子安全和解除保险机构（6）；如果因零件制造或装配质量问题导致下隔离球（67）未转动或未完全转正，则引信头部发火机构（3）传来的火焰会通过引信本体（4）中作为传火通道的轴向通孔、下球盖（61）上若干绕中心轴线对称且均匀分布的传火通道、定位筒（62）的中心传火筒和下隔离球（67）内的第二横向盲孔传入下隔离球（67）内火焰针刺双向输入延期雷管（63）的火焰输入端，使其在隔爆位置上发火爆炸，引信变成绝火状态，从而能够保证爆炸物的安全处理。

9.根据权利要求1所述的一种能实现冗余发火的压制火炮榴弹小口螺弹头机械触发引信，其特征在于：所述传爆管（8）包括扩爆药环（81）、加强帽（82）、传爆药（83）和传爆管壳（84）；所述传爆药（83）置于传爆管壳（84）的空腔内，所述加强帽（82）为一中间上凸的薄片，加强帽（82）置于传爆药（83）的上方，其凸出部伸入下自毁簧（74）内，所述加强帽（82）外表面紧贴支架（69）的第二十五阶孔内壁；所述扩爆药环（81）为一环状装药，底部紧贴加强帽（82）上表面，高度不超过传爆管壳（84）上端面，其圆周外壁紧贴传爆管壳（84）的内壁，扩爆药环（81）的内壁紧贴于支架（69）的第十七圆柱外壁；所述传爆管（8）能够实现传爆功能，此外传爆管（8）的内部装药结构紧凑，在有效利用引信可用空间的同时增大了起爆威力。

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