CN114777582A - 一种低发射过载弹载热电池机械激活装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，包括本体、传火管、击发机构、击发机构的后坐保险机构。击发机构兼具空间隔爆机构，利用径向尺寸横卧在本体内；击发机构的后坐保险机构采用若干套第一后坐保险机构和一套第二后坐保险机构，两者保险功能串联，在较小轴向尺寸约束条件下充分利用较大径向尺寸，且运动可逆，保证跌落安全。本发明结构紧凑、可靠性好，外形为半圆柱，必要时可方便实现两个激活装置对称并列，以进一步提高可靠性。

Description

一种低发射过载弹载热电池机械激活装置

技术领域

本发明属于弹载电源技术领域，具体涉及一种低发射过载弹载热电池机械激活装置。

背景技术

随着智能引信与探测制导技术的不断发展，弹载电源作为弹药系统的重要能源部件，已经不可或缺。热电池具有结构紧凑、能量密度高、成本低等优点，已经成为弹载电源的主体。热电池机械激活方式主要有电激活和机械激活两种。电激活灵敏度高、起始冲能小，但是必须依靠外部供电；机械激活是利用发火簧或爆炸驱动击针撞击火帽发火来激活。这种方式无需外部供电或加高压气体，但需考虑所受弹道环境、火帽感度及发火时机等问题，设计较为复杂。弹药总体为了总体效能最大化，始终要求弹载热电池机械激活装置尽可能体积小、安全性好、可靠性高，并适应更低的发射过载环境。这对弹载热电池机械激活装置而言，发展目标始终是“只有更好，没有最好”。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，其外形轮廓为半圆柱体，横截面形状为半圆，高度最小可达20 mm，横截面半径最小可达22 mm，适用于低发射过载环境（发射过载最低可适应100 g），具有结构简约、占用空间小、成本低廉的特点，能够满足1.5 m安全落高要求。

实现本发明目的的技术解决方案：一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，包括本体、传火管、击发机构、击发机构的后坐保险机构。本体为半圆柱体，本体上设有一个横卧的第一通孔，第一通孔的轴线平行于本体的侧平面，自本体底面向上开有传火管安装孔，传火管安装孔位于第一通孔下方，且通过传火孔与第一通孔连通，击发机构设置在第一通孔内，传火管设置在传火管安装孔内，本体上还设有若干个平行于其轴线的第一盲孔和一个第二盲孔，第一盲孔和第二盲孔自本体底面向上开设，击发机构的后坐保险机构包括若干个第一后坐保险机构、一个第二后坐保险机构和和若干保险球，每个第一盲孔设有一个第一后坐保险机构，第二后坐保险机构设置在第二盲孔内，相邻的两个第一盲孔之间通过第二通孔连通，第二盲孔仅与一个第一盲孔相邻，且通过第三通孔连通，第二通孔和第三通孔内均设有一个保险球，本体上还开有一个连通第二盲孔与第一通孔的第四通孔，以及一个连通第一通孔与最外侧第一盲孔的第五通孔，第五通孔内设有保险球。

本发明与现有的技术相比，其显著优点是：

（1）可在较低的发射过载环境下（100 g）解除保险，进而激活热电池。

（2）结构与装配较为简单，且成本低廉、可靠性高。

（3）占用空间小，且可以两个并联使用，能进一步提高可靠性。

附图说明

图1为本发明所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置结构示意图，其中2是本体，3是第一不干胶片，4是针刺雷管，5是雷管座，6是发火簧，7是第二挡块，8是第一惯性体，9是保险球，14是第二不干胶片，15是第二惯性体，16是击针，17是第一通孔。

图2为A-A剖视图，其中1是第一挡块，10是传火管壳，11是钝感传火药，12是加强帽，13是传火孔。

图3为B-B剖视图，其中18是第二惯性簧，19是第二挡片,20是第一挡片，21是第一盲孔，22是第二盲孔，23是第一惯性簧。

图4为C-C剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明地描述中，“多个”地含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体地限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应作广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围指内。

结合图1~图4，本发明所述的一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，包括本体2、传火管、击发机构、击发机构的后坐保险机构。所述传火管由传火管壳10、钝感传火药硼/硝酸钾11和加强帽12组成；击发机构兼具空间隔爆机构，包括针刺雷管4、雷管座5、发火簧6、第二挡块7以及击针16；击发机构的后坐保险机构包括若干个第一后坐保险机构、一个第二后坐保险机构和若干保险球9。

结合图1和图3，所述本体2上设置有第一通孔17、第二盲孔22和若干第一盲孔21，第一通孔17的轴线平行于本体2的侧平面（竖直方向的平面），且第一通孔17的轴线与本体2的竖直方向的轴线在空间上垂直。自本体2底面向上开设一个第二盲孔22和若干个第一盲孔21，每个第一盲孔21内设有一个第一后坐保险机构，第二后坐保险机构设置在第二盲孔22内，相邻的两个第一盲孔21之间通过第二通孔连通，第二盲孔22仅与一个第一盲孔21相邻，且通过第三通孔连通，第二通孔和第三通孔内均设有一个保险球9，第二通孔和第三通孔均作为保险球9的驻室孔。本体2上还开有一个连通第二盲孔22与第一通孔17的第四通孔，以及一个连通第一通孔17与最外侧第一盲孔21的第五通孔，第五通孔内设有保险球9。第一后坐保险机构和第二后坐保险机构均为直线运动的保险机构，两者保险功能串联。

所述第一通孔17轴线、第二通孔轴线与第三通孔轴线、第四通孔轴线、第五通孔轴线在同一平面内，实现上述通孔相通。

结合图2和图4，击发机构包括针刺雷管4、雷管座5、发火簧6、第二挡块7和击针16，针刺雷管4设置在雷管座5的一端，雷管座5的另一端开有第三盲孔，发火簧6一端抵住第三盲孔底面，另一端抵住第二挡块7，第二挡块7铆固在第一通孔17的一端，击针16设置在第一通孔17的另一端，对准针刺雷管4，传火孔13靠近击针16设置，第二后座保险机构紧邻击针16，雷管座5的中段设有一圈凹槽作为球窝，第五通孔内的保险球9卡入上述凹槽。

所述击发机构沿第一通孔17中轴线布设，以获得尽可能大的击发行程，从而获得尽可能大的发火簧6击发能量，提高发火可靠性。自本体2顶面向下设有泄压通道，泄压通道垂直穿过第一通孔17，击发机构同时也是隔爆机构，平时雷管座5携带针刺雷管4远离传火管，实现空间隔离；针刺雷管4正好位于泄压通道和第一通孔17的交汇处，即使针刺雷管4意外发火爆炸，也不会引燃传火管内的传火药11。

结合图3，第一后坐保险机构包括第一惯性体8、第一惯性簧23和第一挡片20，第一惯性体8为回转体，其圆周侧壁上开有弧形凹槽作为球窝，用于配合保险球9，其底面向上开有第四盲孔，盲孔底部向上开有配重孔，以消除其上述球窝引起的质量偏心，第一惯性簧23一端抵住第四盲孔底面，另一端抵住第一挡片20，第一挡片20通过收口固定在第一盲孔21的开口处。

第二后坐保险机构包括第二惯性体15、第二惯性簧18和第二挡片19，第二惯性体15为回转体，其底面向上开有第五盲孔，第二惯性簧18一端抵住第五盲孔底面，另一端抵住第二挡片19，第二挡片19通过收口固定在第二盲孔22开口处。

所述本体2作为传火管、击发机构及击发机构的后坐保险机构的载体，其外形为半圆柱体，必要时可在载体腔室同一层面内对称并列设置两个本发明提出的低发射过载弹载热电池机械激活装置，以提高可靠性。

实施例1

所述击发机构包括针刺雷管4、雷管座5、发火簧6、第二挡块7和击针16，针刺雷管4设置在雷管座5的一端，雷管座5的另一端开有第三盲孔，发火簧6一端抵住第三盲孔底面，另一端抵住第二挡块7，第二挡块7铆固在第一通孔17的一端，击针16设置在第一通孔17的另一端，对准针刺雷管4，传火孔13靠近击针16设置，第二后座保险机构紧邻击针16；击发机构沿第一通孔17中轴线布设，以获得尽可能大的击发行程，从而获得尽可能大的发火簧6击发能量，提高发火可靠性；击发机构同时也是隔爆机构，平时雷管座5携带针刺雷管4远离传火管，实现空间隔离。

所述击发机构的后坐保险机构采用5套直线运动第一后坐保险机构与1套直线运动第二后坐保险机构；每套第一后坐保险机构均包括有第一惯性体8、第一惯性簧23和第一挡片20，其中第一惯性体8为回转体，其圆周侧壁上开有弧形凹槽作为球窝，其底面向上开有第四盲孔，盲孔底部向上开有配重孔；所述第二后座保险机构包括第二惯性体15、第二惯性簧18和第二挡片19，第二惯性体15为回转体，其底面向上开有第五盲孔；所述第二惯性体15和第一惯性体8后坐到底后仍能可靠复位，即第一惯性体8复位后保险球9仍卡入其上的“球窝”内；为保证复位运动可靠，在任何状态下，保险球9的球心应始终位于其驻室孔内并留有裕量而不得从其驻室孔中脱出。自本体底面向上开有传火管安装孔，传火管安装孔位于第一通孔17下方，且通过传火孔13与第一通孔17连通，传火管设置在传火管安装孔内，传火管底部稍凸出于本体2底面0.3~1 mm，以薄弱结构实现跌落碰撞缓冲，从而降低冲击，提高跌落安全性。第一盲孔21内主要有5套基本相同的直线运动第一后坐保险机构，第二盲孔22内设置有1套直线运动第二后坐保险机构，两者保险功能串联，各惯性体之间通过保险球9及所在的圆柱形横孔连接；所述针刺雷管4设置于雷管座5的中心盲孔内，同时针刺雷管4正好位于泄压通道和第一通孔17的交汇处，即使针刺雷管4意外发火爆炸，也不会引燃传火管内的传火药11。所述低发射过载弹载热电池机械激活装置还设置了第一不干胶片3和第二不干胶片14，上述第一不干胶片3和第二不干胶片14均设置于本体2半圆柱体侧面，用于封堵内腔结构加工形成的孔口，具有防止多余物进入和保证储存寿命的作用。热电池（图中未画出）设置于传火管的正下方，外形为圆柱沿轴线平分的一半，必要时可方便两个激活装置对称并列，以进一步提高可靠性。装配状态下发火簧6被压缩于第一通孔17中，第一惯性簧23被压缩于第一盲孔21中，第二惯性簧18被压缩于第二盲孔22中；所述第一挡块1、第二挡块7、击针16、第一挡片20和第二挡片19均与本体2固连。

工作原理

图1至图4所示状态即为产品出厂状态，亦即安全状态。由第一挡片20与第二挡片19对应封堵的第一惯性簧23与第二惯性簧18处于预压状态，将第一惯性体8和第二惯性体15推压在本体2上的第一盲孔21与第二盲孔22孔底，从而阻挡保险球9在其驻室孔内的径向位移，进而卡住相邻的第一惯性体8，该第一惯性体8也阻挡保险球9在其驻室孔内的径向位移，卡住其相邻的另一个第一惯性体8，依此类推，直至第5个第一惯性体8阻挡保险球9在其驻室孔内的径向位移，卡住与其相邻的雷管座5，雷管座5携带针刺雷管4处于隔离与待发状态，即将其后的发火簧6压缩为预压状态，同时固定击针16和传火管以及传火药11。

在此状态下，即使针刺雷管4意外发火爆炸，由于泄压孔的泄压作用以及空间隔爆距离的作用，也不会引发传火管或有危险破片向外飞出，激活装置仍是安全的。

激活装置用于射弹正常发射时，第一惯性体8、第二惯性体15及其相应的第一惯性簧23和第二惯性簧18都会受到惯性力的作用，都有向下运动的趋势。但由于保险球9的保险作用，被保险的第一惯性体8尚不能向下运动。只有第二惯性体15先向下运动到底，释放了第1个保险球9，第1个保险球9受被其保险的第1个第一惯性体8的惯性挤压作用在其驻室孔中发生径向移动，释放了被其保险的第1个第一惯性体8，第1个第一惯性体8才能够向下运动，此后才能释放第2个保险球9，第2个保险球9受被其保险的第2个第一惯性体8的惯性挤压作用在其驻室孔中发生径向移动，释放了被其保险的第2个第一惯性体8。以此类推，直至1个第二惯性体15和5个第一惯性体8相继向后运动到底，最后释放卡住雷管座5的第6个保险球9，第6个保险球9在雷管座5及其后预压发火簧6的挤压下沿其驻室孔径向移动释放了雷管座5，雷管座5在预压发火簧6的推动下，携带针刺雷管4，克服后坐过载产生的摩擦力，撞向固定击针16，针刺雷管4发火爆炸，其径向输出产物包括高温高压气体和破片，沿紧邻轴线的传火孔13传向传火管，并引燃传火管，传火管再去激发位于其左下方的热电池（图中未画出）。

由上述5套基本相同的直线运动第一后坐保险机构与1套第二后坐保险机构保险功能串联而成的后坐保险机构，解除保险过载不大（100 g以下），但解除保险时间较长，只有射弹正常发射的过载持续时间（一般是火箭发动机推力形成的过载）才能满足其解除保险要求。

勤务处理阶段运输振动、震动以及意外发生传火管向下的跌落时，冲击过载发生的可能很大，可能会超过解除保险过载阈值（如100 g），但由于时间比较短，上述由5套基本相同的直线运动第一后坐保险机构与1套第二后坐保险机构保险功能串联而成的后坐保险机构不可能完全解除保险。而在振动或跌落冲击消失后，在第一惯性簧23和第二惯性簧18的作用下，第二惯性体15和第一惯性体8都会恢复原位，包括将沿其径向驻室孔位移的保险球9推回原位，激活装置恢复出厂时的原始保险状态。

Claims (9)

1.一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：包括本体（2）、传火管、击发机构、击发机构的后坐保险机构，本体（2）为半圆柱体，本体（2）上设有一个横卧的第一通孔（17），第一通孔（17）的轴线平行于本体（2）的侧平面，自本体（2）底面向上开有传火管安装孔，传火管安装孔位于第一通孔（17）的下方，且通过传火孔（13）与第一通孔（17）连通，击发机构设置在第一通孔（17）内，传火管设置在传火管安装孔内，本体（2）上还设有若干个平行于其轴线的第一盲孔（21）和一个第二盲孔（22），第一盲孔（21）和第二盲孔（22）自本体（2）底面向上开设，击发机构的后坐保险机构包括若干个第一后坐保险机构、一个第二后坐保险机构和若干保险球（9），每个第一盲孔（21）设有一个第一后坐保险机构，第二后坐保险机构设置在第二盲孔（22）内，相邻的两个第一盲孔（21）之间通过第二通孔连通，第二盲孔（22）仅与一个第一盲孔（21）相邻，且通过第三通孔连通，第二通孔和第三通孔内均设有一个保险球（9），本体（2）上还开有一个连通第二盲孔（22）与第一通孔（17）的第四通孔，以及一个连通第一通孔（17）与最外侧第一盲孔（21）的第五通孔，第五通孔内设有保险球（9）。

2.根据权利要求1所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：击发机构包括针刺雷管（4）、雷管座（5）、发火簧（6）、第二挡块（7）和击针（16），针刺雷管（4）设置在雷管座（5）的一端，雷管座（5）的另一端开有第三盲孔，发火簧（6）一端抵住第三盲孔底面，另一端抵住第二挡块（7），第二挡块（7）铆固在第一通孔（17）的一端，击针（16）设置在第一通孔（17）的另一端，对准针刺雷管（4），传火孔（13）靠近击针（16）设置，雷管座（5）的中段设有一圈凹槽作为球窝，第五通孔内的保险球（9）卡入上述凹槽。

3.根据权利要求2所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：所述击发机构沿第一通孔（17）中轴线布设，以获得尽可能大的击发行程，从而获得尽可能大的发火簧（6）击发能量，提高发火可靠性。

4.根据权利要求2所述的一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：自本体（2）顶面向下设有泄压通道，泄压通道垂直穿过第一通孔（17），击发机构同时也是隔爆机构，平时雷管座（5）携带针刺雷管（4）远离传火管，实现空间隔离；针刺雷管（4）正好位于泄压通道和第一通孔（17）的交汇处，即使针刺雷管（4）意外发火爆炸，也不会引燃传火管内的传火药（11）。

5.根据权利要求2所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：第一后坐保险机构和第二后坐保险机构均为直线运动的保险机构，两者保险功能串联。

6.根据权利要求2所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：第一后坐保险机构包括第一惯性体（8）、第一惯性簧（23）和第一挡片（20），第一惯性体（8）为回转体，其圆周侧壁上开有弧形凹槽作为球窝，用于配合保险球（9），其底面向上开有第四盲孔，盲孔底部向上开有配重孔，以消除其上述球窝引起的质量偏心，第一惯性簧（23）一端抵住第四盲孔底面，另一端抵住第一挡片（20）。

7.根据权利要求6所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：第二后坐保险机构包括第二惯性体（15）、第二惯性簧（18）和第二挡片（19），第二惯性体（15）为回转体，其底面向上开有第五盲孔，第二惯性簧（18）一端抵住第五盲孔底面，另一端抵住第二挡片（19）。

8.根据权利要求7所述的低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：所述本体（2）作为传火管、击发机构以及击发机构的后坐保险机构的载体，其外形为半圆柱体，必要时可在载体腔室同一层面内对称并列设置两个低发射过载弹载热电池机械激活装置，以提高可靠性。

9.根据权利要求1所述的一种低发射过载弹载热电池机械激活装置，其特征在于：传火管底部凸出本体（2）底面0.3~1 mm，以薄弱结构实现跌落碰撞缓冲，从而降低冲击，提高跌落安全性。

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