CN114184098B - 一种电磁驱动的嵌套式可复位mems安全系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统及其实现方法。本发明包括水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块、悬臂梁、卡锁机构上、卡锁机构下、传爆孔、限位模块、限位结构、第一至第四弹簧、第一和第二铁芯、第一和第二电磁铁、隔离限位槽和解保限位槽；本发明能够在解除保险进入解保状态后重新复位，提高了弹药安全性；采用惯性力和电磁力多驱动源解保，驱动电压低，逻辑解保路线清晰互不干扰，且解保状态不带电，以机械结构保证稳定解保状态，具有弹药安全性和可靠性高的优势；采用一体化加工方式，装配结构少，无需高精度定位装配，具有工艺成熟，加工简单等优势；具有体积小、占用空间小、高度集成的优势，能够实现在小型弹药内的集成和工作。

Description

一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及弹药安全解保技术，具体涉及一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统及其实现方法。

背景技术

现代武器弹药发展逐渐倾向于智能化、小型化、集成化，作为弹药的重要组成部分，引信的微型化、智能化设计制造也成为各科研机构和平台的重要研究方向。引信安全系统承担着隔离火药和解除保险的重要作用，传统的引信安全系统解保过程通常具有逻辑单向性，当弹药取消攻击指令时，弹药仍然会处于解除保险状态，使弹药安全性受到一定挑战，因此设计具有可恢复功能的安全系统具有重要意义。

MEMS(微机电加工)引信技术在尺寸、重量、性能方面的特点十分匹配现代引信系统在设计过程中对于小型化、集成化的需求。MEMS微驱动形式中又属电磁驱动较为方便与可靠。现有的电磁驱动MEMS安全系统存在结构尺寸大、驱动功耗高、解保状态带电易受干扰等问题，同时增加了制造和加工方面的难度。

发明内容

为了不影响引信的安全与解保控制系统的作用可靠性，本发明提出了一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统及其实现方法，不仅满足了MEMS引信在打击目标前可靠解除保险的功能，同时也满足了引信小型化的需求，缩小了引信安全系统空间占用，提高了系统作用可靠性。

本发明的一个目的在于提出一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统。

本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统用来实现在弱环境力下弹药的可复位安全解保，弱环境力指有后坐力且无旋转力的环境；弹药包括解保控制电路、换能元、微型起爆药和传爆药柱，解保控制电路连接至换能元，换能元抵住微型起爆药，微型起爆药对正传爆药柱；电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统安装在微型起爆药与传爆药柱之间，且所在平面平行于发射方向；定义发射方向为竖直方向，垂直于发射方向为水平方向。

本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统包括：基板、水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块、悬臂梁、卡锁机构上、卡锁机构下、传爆孔、限位模块、限位机构、第一至第四弹簧、第一和第二铁芯、第一和第二电磁铁、隔离限位槽和解保限位槽；其中，基板为平板，基板所在平面平行于发射方向；在基板上开设有水平导向槽，水平隔爆滑块位于水平导向槽内；在水平隔爆滑块上开设有互相连通的竖直滑块凹槽和水平固定凹槽，水平固定凹槽位于竖直滑块凹槽的底部，二者的形状关于竖直方向为轴对称，且水平固定凹槽沿水平方向的长度大于竖直滑块凹槽的长度；竖直隔爆滑块位于竖直滑块凹槽内；竖直隔爆滑块的顶部通过第二弹簧连接至竖直滑块凹槽的顶壁，第二弹簧的伸缩方向沿竖直方向；竖直隔爆滑块上开设有传爆孔，系统具有安全状态和解保状态，在安全状态下，传爆孔与传爆药柱错位，在解保状态下，传爆孔对正传爆药柱，并且在竖直滑块凹槽上开设有打穿基板的通孔，通孔的投影覆盖传爆药柱；竖直隔爆滑块的两外侧壁的底部分别通过悬臂梁连接至水平固定凹槽的内侧壁上；竖直隔爆滑块的底部中心设置有卡锁机构上，水平固定凹槽底壁上相对应的位置设置有卡锁机构下，在安全状态下，卡锁机构上的底边缘与卡锁机构下的顶边缘有距离，沿竖直方向对正，二者互相独立无接触；水平隔爆滑块的右侧通过第三弹簧连接至水平导向槽的右侧壁上，第三弹簧的伸缩方向为水平方向；水平隔爆滑块的左侧中部开设有第一弹簧安装凹槽，第一弹簧安装在第一弹簧安装凹槽内，水平隔爆滑块的左侧通过第一弹簧连接至水平导向槽的左侧壁上，第一弹簧的伸缩方向为水平方向；水平隔爆滑块最左侧与水平导向槽的左侧壁之间的距离等于安全状态下传爆孔与传爆药柱之间的水平距离；在水平隔爆滑块的左侧固定安装第一铁芯；在水平导向槽的底部开设有与其连通为一体的限位凹槽，第四弹簧和限位模块位于限位凹槽内，第四弹簧的底端固定在限位凹槽的底壁上，第四弹簧的顶端固定在限位模块上，第四弹簧的伸缩方向为竖直方向，在限位模块上固定安装第二铁芯；在限位模块的顶端设置有与其连接为一体的限位机构，在水平隔爆滑块的底部分别开设有隔离限位槽和解保限位槽，限位机构与隔离限位槽和解保限位槽为互补图形，隔离限位槽与解保限位槽之间的距离等于安全状态下传爆孔与传爆药柱之间的水平距离；在基板上且位于水平导向槽的左侧，开设有第一磁铁安装槽，第一电磁铁位于第一磁铁安装槽内，第一电磁铁的磁场方向面向第一铁芯；在基板上且位于水平导向槽之下，开设有第二磁铁安装槽，第二电磁铁位于第二磁铁安装槽内，第二电磁铁的磁场方向面向第二铁芯；第一和第二电磁铁分别连接至弹药的解保控制电路；

初始状态下，第一至第四弹簧均处于自由状态即原长，限位模块顶端的限位机构卡在水平隔爆滑块底部的隔离限位槽内，竖直隔爆滑块通过悬臂梁固定在水平隔爆滑块上，传爆孔与传爆药柱错位，系统处于安全状态；弹药发射后，电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统随弹药一起沿发射方向运动，在后坐过载的作用下，竖直隔爆滑块在惯性力作用下沿惯性力方向位移，惯性力方向与发射方向相反，在达到悬臂梁的应力临界值后，悬臂梁断裂，竖直隔爆滑块受重力作用向下位移，第二弹簧拉长，卡锁机构上与卡锁机构下锁定，竖直隔爆滑块被限定在水平隔爆滑块上与水平隔爆滑块限定为一体，随水平隔爆滑块一同运动；解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，水平隔爆滑块解除限位；解保控制电路对第一电磁铁通电，第一电磁铁产生的磁场吸引水平隔爆滑块上的第一铁芯，带动水平隔爆滑块向左运动，直至水平隔爆滑块的左侧接触水平导向槽的左侧壁，第一弹簧被压缩且第三弹簧被拉伸；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的解保限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置，传爆孔对正传爆药柱，系统处于解保状态，第一电磁铁断电；需要打击目标时，解保控制电路通过换能元起爆微型起爆药，爆轰能量传爆孔和通孔引爆传爆药柱，弹药爆炸；如果放弃打击目标，解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的解保限位槽，水平隔爆滑块解除限位；第一和第三弹簧在弹性恢复力作用下带动水平隔爆滑块向右运动，第一和第三弹簧恢复原长，传爆孔与传爆药柱错位；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置，从而实现可恢复式安全解保。

水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块、悬臂梁和基板采用硅基或金属基材料，硅基采用光刻一体成型，金属基采用精密加工一体成型，厚度为0.5～1mm；第一至第四弹簧采用S型、L型、Z型和W型弹簧中的一种，线宽为0.02mm～0.05mm。水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块和悬臂梁的厚度为0.5～1mm；悬臂梁的宽度为0.02mm～0.05mm。

本发明的另一个目的在于提出一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的实现方法。

本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的实现方法，包括以下步骤：

1)初始状态下，第一至第四弹簧均处于自由状态即原长，限位模块顶端的限位机构卡在水平隔爆滑块底部的隔离限位槽内，竖直隔爆滑块通过悬臂梁固定在水平隔爆滑块上，传爆孔与传爆药柱错位，系统处于安全状态；

2)弹药发射后，电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统随弹药一起沿发射方向运动，在后坐过载的作用下，竖直隔爆滑块在惯性力作用下沿惯性力方向位移，惯性力方向与发射方向相反；

3)在达到悬臂梁的应力临界值后，悬臂梁断裂，竖直隔爆滑块受重力作用向下位移，第二弹簧拉长，卡锁机构上与卡锁机构下锁定，竖直隔爆滑块被限定在水平隔爆滑块上与水平隔爆滑块限定为一体，随水平隔爆滑块一同运动；

4)解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，水平隔爆滑块解除限位；

5)解保控制电路对第一电磁铁通电，第一电磁铁产生的磁场吸引水平隔爆滑块上的第一铁芯，带动水平隔爆滑块向左运动，直至水平隔爆滑块的左侧接触水平导向槽的左侧壁，第一弹簧被压缩且第三弹簧被拉伸；

6)解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的解保限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置，传爆孔对正传爆药柱，系统处于解保状态，第一电磁铁断电；

7)处于解保状态后有两种情况：

a)需要打击目标：

解保控制电路通过换能元起爆微型起爆药，爆轰能量传爆孔和通孔引爆传爆药柱，弹药爆炸；

b)放弃打击目标：

解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的解保限位槽，水平隔爆滑块解除限位；第一和第三弹簧在弹性恢复力作用下带动水平隔爆滑块向右运动，第一和第三弹簧恢复原长，传爆孔与传爆药柱错位；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置；从而实现可恢复式安全解保。

本发明的优点：

本发明解决了传统引信不具备保险可复位功能的缺点，能够在解除保险进入解保状态后重新复位，提高了弹药安全性；采用惯性力和电磁力多驱动源解保，驱动电压低，逻辑解保路线清晰互不干扰，且解保状态不带电，以机械结构保证稳定解保状态，具有弹药安全性和可靠性高的优势；采用一体化加工方式，装配结构少，无需高精度定位装配，具有工艺成熟，加工简单等优势；具有体积小、占用空间小、高度集成的优势，能够实现在小型弹药内的集成和工作。

附图说明

图1为本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的一个实施例的装配图；

图2为本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的一个实施例的铁芯与基体爆炸分离的示意图；

图3为本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的一个实施例的解保过程图，其中，(a)为安全状态下的正视图，(b)为卡锁机构上与卡锁机构下锁定的正视图，(c)为限位机构对水平隔爆滑块第一次解除限位的正视图，(d)为第一电磁铁吸引水平隔爆滑块的正视图，(e)为限位机构重新限定水平隔爆滑块的位置且传爆孔对正传爆药柱的正视图，(f)为限位机构对水平隔爆滑块第二次解除限位的正视图，(g)为第一和第三弹簧恢复原长从而带动水平隔爆滑块向右运动使得传爆孔与传爆药柱错位的正视图，(h)为限位机构重新限定水平隔爆滑块的位置且传爆孔与传爆药柱错位的正视图；

图4本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的一个实施例的悬臂梁的放大图；

图5为本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的一个实施例的水平隔爆滑块的示意图；

图6为本发明的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的一个实施例的凹槽的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1和2所示，本实施例的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统包括：基板8、水平隔爆滑块2、竖直隔爆滑块11、悬臂梁14、卡锁机构上13、卡锁机构下5、传爆孔10、限位模块18、限位机构16、第一弹簧4、第二弹簧9、第三弹簧12、第四弹簧19、第一铁芯1、第二铁芯17、第一电磁铁3、第二电磁铁7、隔离限位槽21和解保限位槽22；其中，基板8为平板，基板所在平面平行于发射方向；在基板上开设有水平导向槽6，水平隔爆滑块2位于水平导向槽6内；在水平隔爆滑块2上开设有互相连通的竖直滑块凹槽20和水平固定凹槽15，水平固定凹槽位于竖直滑块凹槽的底部，二者的形状关于竖直方向为轴对称，且水平固定凹槽沿水平方向的长度大于竖直滑块凹槽的长度；竖直隔爆滑块11位于竖直滑块凹槽内；竖直隔爆滑块11的顶部通过第二弹簧9连接至竖直滑块凹槽的顶壁，第二弹簧9的伸缩方向沿竖直方向；竖直隔爆滑块11上开设有传爆孔10，系统具有安全状态和解保状态，在安全状态下，传爆孔10与传爆药柱错位，在解保状态下，传爆孔10对正传爆药柱，并且在竖直滑块凹槽上开设有打穿基板8的通孔，通孔的投影覆盖传爆药柱；竖直隔爆滑块11的两外侧壁的底部分别通过悬臂梁14连接至水平固定凹槽的内侧壁上，如图4所示；竖直隔爆滑块11的底部中心设置有卡锁机构上13，水平固定凹槽底壁上相对应的位置设置有卡锁机构下5，在安全状态下，卡锁机构上13的底边缘与卡锁机构下5的顶边缘有1mm的距离，沿竖直方向对正，二者互相独立无接触；水平隔爆滑块2的右侧中部开设有第三弹簧12安装凹槽23，第三弹簧12安装在第三弹簧12安装凹槽内，水平隔爆滑块2的右侧通过第三弹簧12连接至水平导向槽6的右侧壁上，第三弹簧12的伸缩方向为水平方向；水平隔爆滑块2的左侧中部开设有第一弹簧4安装凹槽24，第一弹簧4安装在第一弹簧4安装凹槽内，水平隔爆滑块2的左侧通过第一弹簧4连接至水平导向槽6的左侧壁上，第一弹簧4的伸缩方向为水平方向；在水平隔爆滑块2的左侧固定安装第一铁芯1；在水平导向槽6的底部开设有与其连通为一体的限位凹槽25，第四弹簧19和限位模块18位于限位凹槽25内，第四弹簧19的底端固定在限位凹槽的底壁上，第四弹簧19的顶端固定在限位模块18上，第四弹簧19的伸缩方向为竖直方向，在限位模块18上固定安装第二铁芯17；在限位模块18的顶端设置有与其连接为一体的限位机构16，在水平隔爆滑块2的底部分别开设有隔离限位槽21和解保限位槽22，限位机构16与隔离限位槽21和解保限位槽22为互补图形，隔离限位槽21与解保限位槽22之间的距离等于安全状态下传爆孔10与传爆药柱之间的水平距离；在基板8上且位于水平导向槽6的左侧，开设有第一磁铁安装槽，第一电磁铁3位于第一磁铁安装槽内，第一电磁铁3的磁场方向面向第一铁芯1；在基板8上且位于水平导向槽6之下，开设有第二磁铁安装槽，第二电磁铁7位于第二磁铁安装槽内，第二电磁铁7的磁场方向面向第二铁芯17；第一和第二电磁铁7分别连接至弹药的解保控制电路。

水平隔爆滑块2如图5所示，水平导向槽6以及第一和第二磁铁安装槽如图6所示。在图3中第一和第二铁芯17以虚线框表示。

水平隔爆滑块2、竖直隔爆滑块11、悬臂梁14和基板8采用镍基材料精密加工一体成型，厚度为0.5mm；第一至弹簧采用S型，线宽为0.045mm；水平隔爆滑块2、竖直隔爆滑块11、悬臂梁14的厚度为0.5mm，悬臂梁14的宽度为0.02mm。

本实施例的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的实现方法，如图3所示，包括以下步骤：

1)初始状态下，第一至第四弹簧均处于自由状态即原长，限位模块18顶端的限位机构16卡在水平隔爆滑块2底部的隔离限位槽21内，竖直隔爆滑块11通过悬臂梁14固定在水平隔爆滑块2上，传爆孔10与传爆药柱错位，系统处于安全状态，如图3(a)

所示；

2)弹药发射后，电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统随弹药一起沿发射方向运动，在后坐过载的作用下，竖直隔爆滑块11在惯性力作用下沿惯性力方向位移，惯性力方向与发射方向相反；

3)在达到悬臂梁14的应力临界值后，悬臂梁14断裂，竖直隔爆滑块11受重力作用向下位移，第二弹簧9拉长，卡锁机构上13与卡锁机构下5锁定，如图3(b)所示，竖直隔爆滑块11被限定在水平隔爆滑块2上与水平隔爆滑块2限定为一体，随水平隔爆滑块2一同运动；

4)解保控制电路对第二电磁铁7通电，3.3V，0.3A，第二电磁铁7产生的磁场吸引限位模块18上第二铁芯17，带动第四弹簧19压缩，从而使得限位模块18顶端的限位机构16脱离水平隔爆滑块2底部的隔离限位槽21，水平隔爆滑块2解除限位，如图

3(c)所示；

5)解保控制电路对第一电磁铁3通电，3.3V，0.3A，第一电磁铁3产生的磁场吸引水平隔爆滑块2上的第一铁芯1，带动水平隔爆滑块2向左运动，直至水平隔爆滑块2的左侧接触水平导向槽6的左侧壁，第一弹簧4被压缩且第三弹簧12被拉伸，如图3

(d)所示；

6)解保控制电路对第二电磁铁7断电，磁场消失，第四弹簧19在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块18顶端的限位机构16卡进水平隔爆滑块2底部的解保限位槽22，重新限定水平隔爆滑块2的位置，传爆孔10对正传爆药柱，系统处于解保状态，如图3(e)所示，第一电磁铁3断电；

7)处于解保状态后有两种情况：

a)需要打击目标：

解保控制电路通过换能元起爆微型起爆药，爆轰能量传爆孔10和通孔引爆传爆药柱，弹药爆炸；

b)放弃打击目标：

解保控制电路对第二电磁铁7通电，第二电磁铁7产生的磁场吸引限位模块18上第二铁芯17，带动第四弹簧19压缩，从而使得限位模块18顶端的限位机构16脱离水平隔爆滑块2底部的解保限位槽22，水平隔爆滑块2解除限位，如图3(f)所示；第一和第三弹簧12在弹性恢复力作用下带动水平隔爆滑块2向右运动，第一和第三弹簧12恢复原长，传爆孔10与传爆药柱错位，如图3(g)所示；解保控制电路对第二电磁铁7断电，磁场消失，第四弹簧19在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块18顶端的限位机构16卡进水平隔爆滑块2底部的隔离限位槽21，重新限定水平隔爆滑块2的位置，如图3(h)所示；从而实现可恢复式安全解保。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统，所述电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统用来实现在弱环境力下弹药的可复位安全解保，弱环境力指有后坐力且无旋转力的环境；弹药包括解保控制电路、换能元、微型起爆药和传爆药柱，解保控制电路连接至换能元，换能元抵住微型起爆药，微型起爆药对正传爆药柱；电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统安装在微型起爆药与传爆药柱之间，且所在平面平行于发射方向；定义发射方向为竖直方向，垂直于发射方向为水平方向，其特征在于，

所述电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统包括：基板、水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块、悬臂梁、卡锁机构上、卡锁机构下、传爆孔、限位模块、限位机构、第一至第四弹簧、第一和第二铁芯、第一和第二电磁铁、隔离限位槽和解保限位槽；其中，基板为平板，基板所在平面平行于发射方向；在基板上开设有水平导向槽，水平隔爆滑块位于水平导向槽内；在水平隔爆滑块上开设有互相连通的竖直滑块凹槽和水平固定凹槽，水平固定凹槽位于竖直滑块凹槽的底部，二者的形状关于竖直方向为轴对称，且水平固定凹槽沿水平方向的长度大于竖直滑块凹槽的长度；竖直隔爆滑块位于竖直滑块凹槽内；竖直隔爆滑块的顶部通过第二弹簧连接至竖直滑块凹槽的顶壁，第二弹簧的伸缩方向沿竖直方向；竖直隔爆滑块上开设有传爆孔，系统具有安全状态和解保状态，在安全状态下，传爆孔与传爆药柱错位，在解保状态下，传爆孔对正传爆药柱，并且在竖直滑块凹槽上开设有打穿基板的通孔，通孔的投影覆盖传爆药柱；竖直隔爆滑块的两外侧壁的底部分别通过悬臂梁连接至水平固定凹槽的内侧壁上；竖直隔爆滑块的底部中心设置有卡锁机构上，水平固定凹槽底壁上相对应的位置设置有卡锁机构下，在安全状态下，卡锁机构上的底边缘与卡锁机构下的顶边缘有距离，沿竖直方向对正，二者互相独立无接触；水平隔爆滑块的右侧通过第三弹簧连接至水平导向槽的右侧壁上，第三弹簧的伸缩方向为水平方向；水平隔爆滑块的左侧中部开设有第一弹簧安装凹槽，第一弹簧安装在第一弹簧安装凹槽内，水平隔爆滑块的左侧通过第一弹簧连接至水平导向槽的左侧壁上，第一弹簧的伸缩方向为水平方向；水平隔爆滑块最左侧与水平导向槽的左侧壁之间的距离等于安全状态下传爆孔与传爆药柱之间的水平距离；在水平隔爆滑块的左侧固定安装第一铁芯；在水平导向槽的底部开设有与其连通为一体的限位凹槽，第四弹簧和限位模块位于限位凹槽内，第四弹簧的底端固定在限位凹槽的底壁上，第四弹簧的顶端固定在限位模块上，第四弹簧的伸缩方向为竖直方向，在限位模块上固定安装第二铁芯；在限位模块的顶端设置有与其连接为一体的限位机构，在水平隔爆滑块的底部分别开设有隔离限位槽和解保限位槽，限位机构与隔离限位槽和解保限位槽为互补图形，隔离限位槽与解保限位槽之间的距离等于安全状态下传爆孔与传爆药柱之间的水平距离；在基板上且位于水平导向槽的左侧，开设有第一磁铁安装槽，第一电磁铁位于第一磁铁安装槽内，第一电磁铁的磁场方向面向第一铁芯；在基板上且位于水平导向槽之下，开设有第二磁铁安装槽，第二电磁铁位于第二磁铁安装槽内，第二电磁铁的磁场方向面向第二铁芯；第一和第二电磁铁分别连接至弹药的解保控制电路；

初始状态下，第一至第四弹簧均处于自由状态即原长，限位模块顶端的限位机构卡在水平隔爆滑块底部的隔离限位槽内，竖直隔爆滑块通过悬臂梁固定在水平隔爆滑块上，传爆孔与传爆药柱错位，系统处于安全状态；弹药发射后，电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统随弹药一起沿发射方向运动，在后坐过载的作用下，竖直隔爆滑块在惯性力作用下沿惯性力方向位移，惯性力方向与发射方向相反，在达到悬臂梁的应力临界值后，悬臂梁断裂，竖直隔爆滑块受重力作用向下位移，第二弹簧拉长，卡锁机构上与卡锁机构下锁定，竖直隔爆滑块被限定在水平隔爆滑块上与水平隔爆滑块限定为一体，随水平隔爆滑块一同运动；解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，水平隔爆滑块解除限位；解保控制电路对第一电磁铁通电，第一电磁铁产生的磁场吸引水平隔爆滑块上的第一铁芯，带动水平隔爆滑块向左运动，直至水平隔爆滑块的左侧接触水平导向槽的左侧壁，第一弹簧被压缩且第三弹簧被拉伸；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的解保限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置，传爆孔对正传爆药柱，系统处于解保状态，第一电磁铁断电；需要打击目标时，解保控制电路通过换能元起爆微型起爆药，爆轰能量传爆孔和通孔引爆传爆药柱，弹药爆炸；如果放弃打击目标，解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的解保限位槽，水平隔爆滑块解除限位；第一和第三弹簧在弹性恢复力作用下带动水平隔爆滑块向右运动，第一和第三弹簧恢复原长，传爆孔与传爆药柱错位；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置，从而实现可恢复式安全解保。

2.如权利要求1所述的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统，其特征在于，所述水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块、悬臂梁和基板采用硅基或金属基材料，厚度为0.5～1mm。

3.如权利要求2所述的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统，其特征在于，硅基采用光刻一体成型；金属基采用精密加工一体成型。

4.如权利要求1所述的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统，其特征在于，所述第一至第四弹簧采用S型、L型、Z型和W型弹簧中的一种，线宽为0.02mm～0.05mm。

5.如权利要求1所述的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统，其特征在于，所述水平隔爆滑块、竖直隔爆滑块和悬臂梁的厚度为0.5～1mm。

6.如权利要求1所述的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统，其特征在于，所述悬臂梁的宽度为0.02mm～0.05mm。

7.一种如权利要求1所述的电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：

1)初始状态下，第一至第四弹簧均处于自由状态即原长，限位模块顶端的限位机构卡在水平隔爆滑块底部的隔离限位槽内，竖直隔爆滑块通过悬臂梁固定在水平隔爆滑块上，传爆孔与传爆药柱错位，系统处于安全状态；

2)弹药发射后，电磁驱动的嵌套式可复位MEMS安全系统随弹药一起沿发射方向运动，在后坐过载的作用下，竖直隔爆滑块在惯性力作用下沿惯性力方向位移，惯性力方向与发射方向相反；

3)在达到悬臂梁的应力临界值后，悬臂梁断裂，竖直隔爆滑块受重力作用向下位移，第二弹簧拉长，卡锁机构上与卡锁机构下锁定，竖直隔爆滑块被限定在水平隔爆滑块上与水平隔爆滑块限定为一体，随水平隔爆滑块一同运动；

4)解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，水平隔爆滑块解除限位；

5)解保控制电路对第一电磁铁通电，第一电磁铁产生的磁场吸引水平隔爆滑块上的第一铁芯，带动水平隔爆滑块向左运动，直至水平隔爆滑块的左侧接触水平导向槽的左侧壁，第一弹簧被压缩且第三弹簧被拉伸；

6)解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的解保限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置，传爆孔对正传爆药柱，系统处于解保状态，第一电磁铁断电；

7)处于解保状态后有两种情况：

a)需要打击目标：

解保控制电路通过换能元起爆微型起爆药，爆轰能量传爆孔和通孔引爆传爆药柱，弹药爆炸；

b)放弃打击目标：

解保控制电路对第二电磁铁通电，第二电磁铁产生的磁场吸引限位模块上第二铁芯，带动第四弹簧压缩，从而使得限位模块顶端的限位机构脱离水平隔爆滑块底部的解保限位槽，水平隔爆滑块解除限位；第一和第三弹簧在弹性恢复力作用下带动水平隔爆滑块向右运动，第一和第三弹簧恢复原长，传爆孔与传爆药柱错位；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，第四弹簧在弹性恢复力的作用下恢复原长，从而使得限位模块顶端的限位机构卡进水平隔爆滑块底部的隔离限位槽，重新限定水平隔爆滑块的位置；从而实现可恢复式安全解保。

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