CN114777583B - 一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统及实现方法。本发明采用电磁与爆轰波两级保险形式，并且通过电磁力解除保险与爆轰波引爆爆炸零门两种不同的驱动源，同时也满足了引信设立两级异源保险的功能，通过利用电磁和爆炸两种驱动方式，提高了系统作用可靠性，同时通过爆炸逻辑网络设计，提高安全系统逻辑控制能力；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

一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统及实现方法

技术领域

本发明涉及弹药安全技术，具体涉及一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合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、集成化和高可靠性，作为武器弹药的关键元件，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一般存在两个问题：一是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；二是引信逻辑时序控制依赖于可动部件的移动，难以实现高可靠性和复杂逻辑性，限制了安全系统的尺寸和功能。引信驱动方式中，电磁驱动较为方便与可靠，易于集成与装配；爆炸逻辑网络具有布尔逻辑信号处理功能，可以部分代替常规的机械式和机电式引信保险和解除保险机构，通过将电磁驱动和爆炸逻辑网络进行结合，可以提供简单、多功能、低成本、高精度的起爆控制方法，实现引信双异源信号驱动保险设置。现有电磁驱动的方案虽然可以解决保险复位的问题，但仍存在需要依托于电磁吸引可动部件的动作来解保，限制了一定的结构设计和尺寸。同时，避免同时选择电磁驱动源，需要另寻解保驱动源。

发明内容

为了解决传统引信安全系统逻辑单向性，提高安全系统的可靠性和逻辑控制能力，本发明提出了一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合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，同时也满足了引信设立两级异源保险的功能，通过利用电磁和爆炸两种驱动方式，提高了系统作用可靠性，同时通过爆炸逻辑网络设计，提高安全系统逻辑控制能力。

本发明的一个目的在于提出一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统。

本发明的双层可复位电磁驱动爆炸逻辑组合安全系统用于实现弹药的可复位安全解保；弹药包括电路板、解保控制电路、弹药换能元、弹药微型起爆药和传爆药柱，在电路板的下表面分别设置解保控制电路和弹药换能元，解保控制电路连接至弹药换能元，在弹药换能元的下表面设置弹药微型起爆药，在弹药微型起爆药之下为传爆药柱，弹药微型起爆药与传爆药柱的水平投影位置错开，本发明的双层可复位电磁驱动爆炸逻辑组合安全系统位于弹药微型起爆药与传爆药柱之间。

本发明的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统包括：控制端装药单元、电磁隔爆保险模块和爆炸逻辑保险模块；

控制端装药单元包括：爆炸逻辑换能元、爆炸逻辑微型起爆药、自失能换能元和自失能微型起爆药；其中，在弹药的电路板的下表面分别设置爆炸逻辑换能元和自失能换能元；爆炸逻辑换能元的下表面设置爆炸逻辑微型起爆药；在自失能换能元的下表面设置自失能微型起爆药；爆炸逻辑换能元和自失能换能元分别连接至弹药的解保控制电路；

电磁隔爆保险模块包括：电磁隔爆保险基体、隔爆滑块槽、隔爆滑块、限位滑块槽、限位滑块、传爆孔、隔爆位凹槽、传爆位凹槽、限位机构、限位简支梁、复位机构、第一电磁铁槽、第二电磁铁槽、第一电磁铁、第二电磁铁、第一铁芯、第二铁芯、第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端；其中，电磁隔爆保险基体为平板，水平投影平行于电磁隔爆保险基体所在的平面；在电磁隔爆保险基体的上表面开设有隔爆滑块槽，在隔爆滑块槽内设置隔爆滑块；在隔爆滑块上设置有打通上下表面的传爆孔，在解除一级电磁保险前，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，在解除一级电磁保险后，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置对正，并且在隔爆滑块槽的底部开设有打穿电磁隔爆保险基体的传递孔，传递孔的水平投影覆盖传爆孔；在隔爆滑块槽的一侧边缘开设有与隔爆滑块槽连通的限位滑块槽，在限位滑块槽内设置有限位滑块，限位简支梁的一端固定在限位滑块槽的内侧壁上，限位简支梁的另一端固定连接限位滑块；在限位滑块上设置有第二铁芯；在隔爆滑块与限位滑块相对的侧壁边缘分别开设有形状相同的隔爆位凹槽和传爆位凹槽，隔爆位凹槽与传爆位凹槽之间的距离等于在解除一级电磁保险前传爆孔与弹药微型起爆药之间的距离；在限位滑块与隔爆滑块相对的侧壁边缘设置有限位机构，限位机构与隔爆位凹槽和传爆位凹槽为互补图形，在解除一级电磁保险前，限位机构位于隔爆位凹槽内；在隔爆滑块的边缘与隔爆滑块槽的内侧壁之间设置复位机构，复位机构的伸缩方向沿着在解除一级电磁保险前传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线方向；在复位机构上设置有第一铁芯；在电磁隔爆保险基体的上表面且位于隔爆滑块槽外开设有第一电磁铁槽，在第一电磁铁槽内设置有第一电磁铁，第一铁芯与第一电磁铁的连线平行于在解除一级电磁保险前的传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线，第一电磁铁连接至弹药的解保控制电路；在电磁隔爆保险基体的上表面且位于限位滑块槽外开设有第二电磁铁槽，在第二电磁铁槽内设置有第二电磁铁，第二铁芯与第二电磁铁的连线垂直于在解除一级电磁保险前的传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线，第二电磁铁连接至弹药的解保控制电路；在电磁隔爆保险基体上还分别开设有第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端，第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端均为通孔，且水平投影分别对正爆炸逻辑换能元和自失能换能元；

爆炸逻辑保险模块包括：爆炸逻辑保险基体、传爆逻辑通路、爆轰输入孔、爆轰输出孔、第一至第三爆炸零门、第二爆炸逻辑保险控制端和第二自失能控制端；其中，爆炸逻辑保险基体为平板，平行于电磁隔爆保险基体，位于电磁隔爆保险基体之下；在爆炸逻辑保险基体的下表面开设有传爆逻辑通路，传爆逻辑通路为凹槽，在传爆逻辑通路内填充含能装药；在传爆逻辑通路的起始端设置有爆轰输入孔，在传爆逻辑通路的终端设置有爆轰输出孔，爆轰输入孔和爆轰输出孔均为通孔，爆轰输入孔的水平投影正对弹药微型起爆药，爆轰输出孔的水平投影正对传爆药柱；在爆轰输入孔后传爆逻辑通路分叉为第一分支和第二分支，第二分支的末端连通至爆轰输出孔，在第一分支上设置第一爆炸零门，在第二分支上设置第二爆炸零门，第一分支的末端正对第二爆炸零门，爆轰输入孔至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔至第二爆炸零门的距离；在爆轰输出孔前的传爆逻辑通路上设置有第三爆炸零门；第一至第三爆炸零门在不引爆状态下，使得传爆逻辑通路为爆轰波通路，在引爆状态下使得传爆逻辑通路为爆轰波断路；在爆炸逻辑保险基体上还分别开设有第二爆炸逻辑保险控制端和第二自失能控制端，第二爆炸逻辑保险控制端和第二自失能控制端均为通孔，且水平投影分别对正第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端；第二爆炸逻辑保险控制端通过爆炸连通凹槽连接至第一爆炸零门，第二自失能控制端通过自失能连通凹槽连接至第三爆炸零门，爆炸连通凹槽和自失能连通凹槽内分别填充有含能装药；

初始状态下，复位机构处于自由状态即原长，限位机构卡在隔爆位凹槽内，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，弹药处于安全状态；弹药发射后，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的隔爆位凹槽，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复位机构上的第一铁芯，使得复位机构压缩，带动隔爆滑块移动，从而传爆孔与弹药微型起爆药对正，弹药实现解除一级电磁保险；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的传爆位凹槽内；在没有确认需要打击目标前，当出现由于静电或电磁干扰或者由起爆逻辑顺序不对造成弹药换能元误起爆弹药微型起爆药时，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路传输，由于爆轰输入孔至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔至第二爆炸零门的距离，爆轰波率先到达第一分支的末端，爆轰波引爆第一分支末端正对的第二爆炸零门，使得传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波不能传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，从而不能引爆传爆药柱，弹药不能被引爆；当确认不需要打击目标时，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的传爆位凹槽，隔爆滑块解除限位；解保控制电路对第一电磁铁断电，第一电磁铁产生的磁场消失，复位机构在恢复力作用下，带动隔爆滑块移动至初始位置，解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的隔爆位凹槽内，恢复一级电磁保险；当初级确认打击目标时，解保控制电路通过爆炸逻辑换能元引爆爆炸逻辑微型起爆药，爆轰波通过第一爆炸逻辑保险控制端和第二爆炸逻辑保险控制端并经爆炸连通凹槽传输至第一爆炸零门，引爆第一爆炸零门，传爆逻辑通路的第一支路为爆轰波断路，第二支路为爆轰波通路，弹药实现解除二级爆炸逻辑保险；当终级确认打击目标时，解保控制电路通过弹药换能元起爆弹药微型起爆药，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路的第二支路，传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，引爆传爆药柱，弹药爆炸；进一步，双层可复位电磁驱动爆炸逻辑组合安全系统具有自失能功能，在终级确认打击目标前，解保控制电路通过自失能换能元引爆自失能微型起爆药，爆轰波通过第一自失能控制端和第二自失能控制端并经自失能连通凹槽传输至第三爆炸零门，引爆第三爆炸零门，传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波无法传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，不能引爆传爆药柱，弹药彻底失效。

隔爆滑块、限位滑块、限位简支梁、电磁隔爆保险基体和爆炸逻辑保险基体采用硅基或金属基材料，硅基采用半导体工艺加工成型，金属基采用精密加工一体成型，铜或镍，电磁隔爆保险基体和爆炸逻辑保险基体的厚度为0.5～1mm；隔爆滑块和限位滑块的厚度为0.5～1mm。

限位简支梁的厚度为0.5～1mm，宽度为0.02mm～0.05mm。

复位机构采用弹簧或菱形复位机构；弹簧为L型、S型或W型弹簧；菱形复位机构包括多个串联的形状相同的菱形框架，每一个菱形框架包括四条长度相等且顺次连接的边框，在相邻的两个边框的连接处设置转轴，边框能够绕着转轴旋转，从而改变一对相对的顶点之间的距离，各个菱形框架首尾顺次串联在一起，构成菱形复位机构。

解保控制电路对第一和第二电磁铁通电的电压为3V～5V，电流为0.3A～1A。

含能装药采用采用叠氮化物，如叠氮化铜或叠氮化银；传爆逻辑通路的宽度为0.3～0.8mm，深度为0.3～0.8mm。

本发明的另一个目的在于提出一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统的实现方法。

本发明的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统的实现方法，包括以下步骤：

1)初始状态下，复位机构处于自由状态即原长，限位机构卡在隔爆位凹槽内，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，弹药处于安全状态；

2)弹药发射后，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的隔爆位凹槽，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菱形复位机构上的第一铁芯，使得复位机构压缩，带动隔爆滑块移动，从而传爆孔与弹药微型起爆药对正，弹药实现解除一级电磁保险；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，

限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的传爆位凹槽内；3)在没有确认需要打击目标前，当出现由于静电或电磁干扰或者由起爆逻辑顺序不对

造成弹药换能元误起爆弹药微型起爆药时，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路传输，由于爆轰输入孔至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔至第二爆炸零门的距离，爆轰波率先到达第一分支的末端，爆轰波引爆第一分支末端正对的第二爆炸零门，使得传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波不能传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，从而不能引爆传爆药柱，弹药不能被引爆；

4)在解除一级电磁保险后，分为不需要打击目标和需要打击目标两种情况：

a)当确认不需要打击目标时，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的传爆位凹槽，隔爆滑块解除限位；解保控制电路对第一电磁铁断电，第一电磁铁产生的磁场消失，复位机构在恢复力作用下，带动隔爆滑块移动至初始位置，解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的隔爆位凹槽内，恢复一级电磁保险；

b)当初级确认打击目标时，解保控制电路通过爆炸逻辑换能元引爆爆炸逻辑微型起爆药，爆轰波通过第一爆炸逻辑保险控制端和第二爆炸逻辑保险控制端并经爆炸连通凹槽传输至第一爆炸零门，引爆第一爆炸零门，传爆逻辑通路的第一支路为爆轰波断路，第二支路为爆轰波通路，弹药实现解除二级爆炸逻辑保险；当终级确认打击目标时，解保控制电路通过弹药换能元起爆弹药微型起爆药，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路的第二支路，传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，引爆传爆药柱，弹药爆炸；

5)在终级确认打击目标前，当需要弹药自失能时，解保控制电路通过自失能换能元引爆自失能微型起爆药，爆轰波通过第一自失能控制端和第二自失能控制端并经自失能连通凹槽传输至第三爆炸零门，引爆第三爆炸零门，传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波无法传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，不能引爆传爆药柱，弹药彻底失效。

本发明的优点：

本发明不仅满足了MEMS引信在打击目标前可靠解除保险的功能，采用电磁与爆轰波两级保险形式，并且通过电磁力解除保险与爆轰波引爆爆炸零门两种不同的驱动源，同时也满足了引信设立两级异源保险的功能，通过利用电磁和爆炸两种驱动方式，提高了系统作用可靠性，同时通过爆炸逻辑网络设计，提高安全系统逻辑控制能力；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为本发明的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统的一个实施例的爆炸图；

图2为本发明的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统的一个实施例的电磁隔爆保险模块的俯视图，其中，(a)～(c)分别为解除一级电磁保险流程图；

图3为本发明的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统的一个实施例的爆炸逻辑保险模块的仰视图。

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所示，本实施例的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统包括：控制端装药单元、电磁隔爆保险模块I和爆炸逻辑保险模块II；

控制端装药单元包括：爆炸逻辑换能元、爆炸逻辑微型起爆药、自失能换能元和自失能微型起爆药；其中，在弹药的电路板的下表面分别设置爆炸逻辑换能元和自失能换能元；爆炸逻辑换能元的下表面设置爆炸逻辑微型起爆药；在自失能换能元的下表面设置自失能微型起爆药；爆炸逻辑换能元和自失能换能元分别连接至弹药的解保控制电路；

如图2所示，电磁隔爆保险模块I包括：电磁隔爆保险基体1、隔爆滑块槽2、隔爆滑块3、限位滑块槽4、限位滑块5、传爆孔6、隔爆位凹槽7、传爆位凹槽8、限位机构9、限位简支梁10、复位机构11、第一电磁铁槽12、第二电磁铁槽13、第一电磁铁14、第二电磁铁15、第一铁芯16、第二铁芯17、第一爆炸逻辑保险控制端18和第一自失能控制端19；其中，电磁隔爆保险基体1为平板，水平投影平行于电磁隔爆保险基体1所在的平面；在电磁隔爆保险基体1的上表面开设有隔爆滑块槽2，在隔爆滑块槽2内设置隔爆滑块3；在隔爆滑块3上设置有打通上下表面的传爆孔，在解除一级电磁保险前，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，在解除一级电磁保险后，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置对正，并且在隔爆滑块槽2的底部开设有打穿电磁隔爆保险基体1的传递孔，传递孔的水平投影覆盖传爆孔；在隔爆滑块槽2的一侧边缘开设有与隔爆滑块槽2连通的限位滑块槽4，在限位滑块槽4内设置有限位滑块5，限位简支梁10的一端固定在限位滑块槽4的内侧壁上，限位简支梁10的另一端固定连接限位滑块5；在限位滑块5上设置有第二铁芯17；在隔爆滑块3与限位滑块5相对的侧壁边缘分别开设有形状相同的隔爆位凹槽7和传爆位凹槽8，隔爆位凹槽7与传爆位凹槽8之间的距离等于在解除一级电磁保险前传爆孔与弹药微型起爆药之间的距离；在限位滑块5与隔爆滑块3相对的侧壁边缘设置有限位机构9，限位机构9与隔爆位凹槽7和传爆位凹槽8为互补图形，在解除一级电磁保险前，限位机构9位于隔爆位凹槽7内；在隔爆滑块3的边缘与隔爆滑块槽2的内侧壁之间设置复位机构11，复位机构11的伸缩方向沿着在解除一级电磁保险前传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线方向；在复位机构11上设置有第一铁芯16；在电磁隔爆保险基体1的上表面且位于隔爆滑块槽2外开设有第一电磁铁槽12，在第一电磁铁槽12内设置有第一电磁铁14，第一铁芯16与第一电磁铁14的连线平行于在解除一级电磁保险前的传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线，第一电磁铁14连接至弹药的解保控制电路；在电磁隔爆保险基体1的上表面且位于限位滑块槽4外开设有第二电磁铁槽13，在第二电磁铁槽13内设置有第二电磁铁15，第二铁芯17与第二电磁铁15的连线垂直于在解除一级电磁保险前的传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线，第二电磁铁15连接至弹药的解保控制电路；在电磁隔爆保险基体1上还分别开设有第一爆炸逻辑保险控制端18和第一自失能控制端19，第一爆炸逻辑保险控制端18和第一自失能控制端19均为通孔，且水平投影分别对正爆炸逻辑换能元和自失能换能元；

如图3所示，爆炸逻辑保险模块II包括：爆炸逻辑保险基体21、传爆逻辑通路22、爆轰输入孔23、爆轰输出孔24、第一爆炸零门25、第二爆炸零门26、第三爆炸零门27、第二爆炸逻辑保险控制端28和第二自失能控制端29；其中，爆炸逻辑保险基体21为平板，平行于电磁隔爆保险基体1，位于电磁隔爆保险基体1之下；在爆炸逻辑保险基体21的下表面开设有传爆逻辑通路22，传爆逻辑通路22为凹槽，在传爆逻辑通路22内填充含能装药；在传爆逻辑通路22的起始端设置有爆轰输入孔23，在传爆逻辑通路22的终端设置有爆轰输出孔24，爆轰输入孔23和爆轰输出孔24均为通孔，爆轰输入孔23的水平投影正对弹药微型起爆药，爆轰输出孔24的水平投影正对传爆药柱；在爆轰输入孔23后传爆逻辑通路22分叉为第一分支和第二分支，第二分支的末端连通至爆轰输出孔24，在第一分支上设置第一爆炸零门25，在第二分支上设置第二爆炸零门26，第一分支的末端正对第二爆炸零门26，爆轰输入孔23至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔23至第二爆炸零门26的距离；在爆轰输出孔24前的传爆逻辑通路22上设置有第三爆炸零门27；第一至第三爆炸零门27在不引爆状态下，使得传爆逻辑通路22为爆轰波通路，在引爆状态下使得传爆逻辑通路22为爆轰波断路；在爆炸逻辑保险基体21上还分别开设有第二爆炸逻辑保险控制端28和第二自失能控制端29，第二爆炸逻辑保险控制端28和第二自失能控制端29均为通孔，且水平投影分别对正第一爆炸逻辑保险控制端18和第一自失能控制端19；第二爆炸逻辑保险控制端28通过爆炸连通凹槽连接至第一爆炸零门25，第二自失能控制端29通过自失能连通凹槽连接至第三爆炸零门27，爆炸连通凹槽和自失能连通凹槽内分别填充有含能装药。

本实施例的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统的实现方法，包括以下步骤：

1)初始状态下，复位机构11处于自由状态即原长，限位机构9卡在隔爆位凹槽7内，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，弹药处于安全状态，如图2(a)所示；

2)弹药发射后，解保控制电路对第二电磁铁15通电，第二电磁铁15产生的磁场吸引限位模块上的第二铁芯17，使得限位滑块5上的限位机构9脱离隔爆滑块3的隔爆位凹槽7，隔爆滑块3解除限位，如图2(b)所示；解保控制电路对第一电磁铁14通电，第一电磁铁14产生的磁场吸引复位机构11上的第一铁芯16，使得复位机构11压缩，带动隔爆滑块3移动，从而传爆孔与弹药微型起爆药对正，弹药实现解除一级电磁保险；解保控制电路对第二电磁铁15断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁10的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块3的传爆位凹槽8内，如图2(c)

所示；

3)在没有确认需要打击目标前，当出现由于静电或电磁干扰或者由起爆逻辑顺序不对造成弹药换能元误起爆弹药微型起爆药时，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路22起始端的爆轰输入孔23，爆轰波沿着传爆逻辑通路22传输，由于爆轰输入孔23至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔23至第二爆炸零门26的距离，爆轰波率先到达第一分支的末端，爆轰波引爆第一分支末端正对的第二爆炸零门26，使得传爆逻辑通路22为爆轰波断路，爆轰波不能传递至传爆逻辑通路22的末端的爆轰输出孔24，从而不能引爆传爆药柱，弹药不能被引爆；

4)在解除一级电磁保险后，分为不需要打击目标和需要打击目标两种情况：

a)当确认不需要打击目标时，解保控制电路对第二电磁铁15通电，第二电磁铁15产生的磁场吸引限位模块上的第二铁芯17，使得限位滑块5上的限位机构9脱离隔爆滑块3的传爆位凹槽8，隔爆滑块3解除限位；解保控制电路对第一电磁铁14断电，第一电磁铁14产生的磁场消失，复位机构11在恢复力作用下，带动隔爆滑块3移动至初始位置，解保控制电路对第二电磁铁15断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁10的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块3的隔爆位凹槽7内，恢复一级电磁保险，如图2(a)所示；

b)当初级确认打击目标时，解保控制电路通过爆炸逻辑换能元引爆爆炸逻辑微型起爆药，爆轰波通过第一爆炸逻辑保险控制端18和第二爆炸逻辑保险控制端28并经爆炸连通凹槽传输至第一爆炸零门25，引爆第一爆炸零门25，传爆逻辑通路22的第一支路为爆轰波断路，第二支路为爆轰波通路，弹药实现解除二级爆炸逻辑保险；当终级确认打击目标时，解保控制电路通过弹药换能元起爆弹药微型起爆药，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路22起始端的爆轰输入孔23，爆轰波沿着传爆逻辑通路22的第二支路，传递至传爆逻辑通路22的末端的爆轰输出孔24，引爆传爆药柱，弹药爆炸；

5)进一步，在终级确认打击目标前，当弹药进入非正常工作状态或不需要弹药起爆的情况，如失去攻击目标、落入非设定区域或哑火等，需要弹药自失能时，解保控制电路通过自失能换能元引爆自失能微型起爆药，爆轰波通过第一自失能控制端19和第二自失能控制端29并经自失能连通凹槽传输至第三爆炸零门27，引爆第三爆炸零门27，传爆逻辑通路22为爆轰波断路，爆轰波无法传递至传爆逻辑通路22的末端的爆轰输出孔24，不能引爆传爆药柱，弹药彻底失效。

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 (10)

1.一种双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，用于实现弹药的可复位安全解保，弹药包括电路板、解保控制电路、弹药换能元、弹药微型起爆药和传爆药柱，在电路板的下表面分别设置解保控制电路和弹药换能元，解保控制电路连接至弹药换能元，在弹药换能元的下表面设置弹药微型起爆药，在弹药微型起爆药之下为传爆药柱，弹药微型起爆药与传爆药柱的水平投影位置错开，所述双层可复位电磁驱动爆炸逻辑组合安全系统位于弹药微型起爆药与传爆药柱之间，其特征在于，所述双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统包括：控制端装药单元、电磁隔爆保险模块和爆炸逻辑保险模块；

控制端装药单元包括：爆炸逻辑换能元、爆炸逻辑微型起爆药、自失能换能元和自失能微型起爆药；其中，在弹药的电路板的下表面分别设置爆炸逻辑换能元和自失能换能元；爆炸逻辑换能元的下表面设置爆炸逻辑微型起爆药；在自失能换能元的下表面设置自失能微型起爆药；爆炸逻辑换能元和自失能换能元分别连接至弹药的解保控制电路；

电磁隔爆保险模块包括：电磁隔爆保险基体、隔爆滑块槽、隔爆滑块、限位滑块槽、限位滑块、传爆孔、隔爆位凹槽、传爆位凹槽、限位机构、限位简支梁、复位机构、第一电磁铁槽、第二电磁铁槽、第一电磁铁、第二电磁铁、第一铁芯、第二铁芯、第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端；其中，电磁隔爆保险基体为平板，水平投影平行于电磁隔爆保险基体所在的平面；在电磁隔爆保险基体的上表面开设有隔爆滑块槽，在隔爆滑块槽内设置隔爆滑块；在隔爆滑块上设置有打通上下表面的传爆孔，在解除一级电磁保险前，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，在解除一级电磁保险后，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置对正，并且在隔爆滑块槽的底部开设有打穿电磁隔爆保险基体的传递孔，传递孔的水平投影覆盖传爆孔；在隔爆滑块槽的一侧边缘开设有与隔爆滑块槽连通的限位滑块槽，在限位滑块槽内设置有限位滑块，限位简支梁的一端固定在限位滑块槽的内侧壁上，限位简支梁的另一端固定连接限位滑块；在限位滑块上设置有第二铁芯；在隔爆滑块与限位滑块相对的侧壁边缘分别开设有形状相同的隔爆位凹槽和传爆位凹槽，隔爆位凹槽与传爆位凹槽之间的距离等于在解除一级电磁保险前传爆孔与弹药微型起爆药之间的距离；在限位滑块与隔爆滑块相对的侧壁边缘设置有限位机构，限位机构与隔爆位凹槽和传爆位凹槽为互补图形，在解除一级电磁保险前，限位机构位于隔爆位凹槽内；在隔爆滑块的边缘与隔爆滑块槽的内侧壁之间设置复位机构，复位机构的伸缩方向沿着在解除一级电磁保险前传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线方向；在复位机构上设置有第一铁芯；在电磁隔爆保险基体的上表面且位于隔爆滑块槽外开设有第一电磁铁槽，在第一电磁铁槽内设置有第一电磁铁，第一铁芯与第一电磁铁的连线平行于在解除一级电磁保险前的传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线，第一电磁铁连接至弹药的解保控制电路；在电磁隔爆保险基体的上表面且位于限位滑块槽外开设有第二电磁铁槽，在第二电磁铁槽内设置有第二电磁铁，第二铁芯与第二电磁铁的连线垂直于在解除一级电磁保险前的传爆孔与弹药微型起爆药之间的连线，第二电磁铁连接至弹药的解保控制电路；在电磁隔爆保险基体上还分别开设有第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端，第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端均为通孔，且水平投影分别对正爆炸逻辑换能元和自失能换能元；

爆炸逻辑保险模块包括：爆炸逻辑保险基体、传爆逻辑通路、爆轰输入孔、爆轰输出孔、第一至第三爆炸零门、第二爆炸逻辑保险控制端和第二自失能控制端；其中，爆炸逻辑保险基体为平板，平行于电磁隔爆保险基体，位于电磁隔爆保险基体之下；在爆炸逻辑保险基体的下表面开设有传爆逻辑通路，传爆逻辑通路为凹槽，在传爆逻辑通路内填充含能装药；在传爆逻辑通路的起始端设置有爆轰输入孔，在传爆逻辑通路的终端设置有爆轰输出孔，爆轰输入孔和爆轰输出孔均为通孔，爆轰输入孔的水平投影正对弹药微型起爆药，爆轰输出孔的水平投影正对传爆药柱；在爆轰输入孔后传爆逻辑通路分叉为第一分支和第二分支，第二分支的末端连通至爆轰输出孔，在第一分支上设置第一爆炸零门，在第二分支上设置第二爆炸零门，第一分支的末端正对第二爆炸零门，爆轰输入孔至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔至第二爆炸零门的距离；在爆轰输出孔前的传爆逻辑通路上设置有第三爆炸零门；第一至第三爆炸零门在不引爆状态下，使得传爆逻辑通路为爆轰波通路，在引爆状态下使得传爆逻辑通路为爆轰波断路；在爆炸逻辑保险基体上还分别开设有第二爆炸逻辑保险控制端和第二自失能控制端，第二爆炸逻辑保险控制端和第二自失能控制端均为通孔，且水平投影分别对正第一爆炸逻辑保险控制端和第一自失能控制端；第二爆炸逻辑保险控制端通过爆炸连通凹槽连接至第一爆炸零门，第二自失能控制端通过自失能连通凹槽连接至第三爆炸零门，爆炸连通凹槽和自失能连通凹槽内分别填充有含能装药；

初始状态下，复位机构处于自由状态即原长，限位机构卡在隔爆位凹槽内，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，弹药处于安全状态；弹药发射后，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的隔爆位凹槽，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复位机构上的第一铁芯，使得复位机构压缩，带动隔爆滑块移动，从而传爆孔与弹药微型起爆药对正，弹药实现解除一级电磁保险；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的传爆位凹槽内；在没有确认需要打击目标前，当弹药换能元误起爆弹药微型起爆药时，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路传输，由于爆轰输入孔至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔至第二爆炸零门的距离，爆轰波率先到达第一分支的末端，爆轰波引爆第一分支末端正对的第二爆炸零门，使得传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波不能传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，从而不能引爆传爆药柱，弹药不能被引爆；当确认不需要打击目标时，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的传爆位凹槽，隔爆滑块解除限位；解保控制电路对第一电磁铁断电，第一电磁铁产生的磁场消失，复位机构在恢复力作用下，带动隔爆滑块移动至初始位置，解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的隔爆位凹槽内，恢复一级电磁保险；当初级确认打击目标时，解保控制电路通过爆炸逻辑换能元引爆爆炸逻辑微型起爆药，爆轰波通过第一爆炸逻辑保险控制端和第二爆炸逻辑保险控制端并经爆炸连通凹槽传输至第一爆炸零门，引爆第一爆炸零门，传爆逻辑通路的第一支路为爆轰波断路，第二支路为爆轰波通路，弹药实现解除二级爆炸逻辑保险；当终级确认打击目标时，解保控制电路通过弹药换能元起爆弹药微型起爆药，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路的第二支路，传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，引爆传爆药柱，弹药爆炸；进一步，双层可复位电磁驱动爆炸逻辑组合安全系统具有自失能功能，在终级确认打击目标前，解保控制电路通过自失能换能元引爆自失能微型起爆药，爆轰波通过第一自失能控制端和第二自失能控制端并经自失能连通凹槽传输至第三爆炸零门，引爆第三爆炸零门，传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波无法传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，不能引爆传爆药柱，弹药彻底失效。

2.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述隔爆滑块、限位滑块、限位简支梁、电磁隔爆保险基体和爆炸逻辑保险基体采用硅基或金属基材料。

3.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述电磁隔爆保险基体和爆炸逻辑保险基体的厚度为0.5～1mm。

4.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述隔爆滑块和限位滑块的厚度为0.5～1mm。

5.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述限位简支梁的厚度为0.5～1mm，宽度为0.02mm～0.05mm。

6.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述复位机构采用弹簧或菱形复位机构。

7.如权利要求6所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述弹簧为L型、S型或W型弹簧。

8.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述含能装药采用叠氮化物。

9.如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合安全系统，其特征在于，所述传爆逻辑通路的宽度为0.3～0.8mm，深度为0.3～0.8mm。

10.一种如权利要求1所述的双层可复位电磁与爆炸逻辑组合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，复位机构处于自由状态即原长，限位机构卡在隔爆位凹槽内，传爆孔与弹药微型起爆药的水平投影位置错开，弹药处于安全状态；

2)弹药发射后，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的隔爆位凹槽，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菱形复位机构上的第一铁芯，使得复位机构压缩，带动隔爆滑块移动，从而传爆孔与弹药微型起爆药对正，弹药实现解除一级电磁保险；解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的传爆位凹槽内；

3)在没有确认需要打击目标前，当弹药换能元误起爆弹药微型起爆药时，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路传输，由于爆轰输入孔至第一分支的末端的距离小于爆轰输入孔至第二爆炸零门的距离，爆轰波率先到达第一分支的末端，爆轰波引爆第一分支末端正对的第二爆炸零门，使得传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波不能传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，从而不能引爆传爆药柱，弹药不能被引爆；

4)在解除一级电磁保险后，分为不需要打击目标和需要打击目标两种情况：

a)当确认不需要打击目标时，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的第二铁芯，使得限位滑块上的限位机构脱离隔爆滑块的传爆位凹槽，隔爆滑块解除限位；解保控制电路对第一电磁铁断电，第一电磁铁产生的磁场消失，复位机构在恢复力作用下，带动隔爆滑块移动至初始位置，解保控制电路对第二电磁铁断电，磁场消失，限位模块在限位简支梁的恢复力作用下回复原位，并卡在隔爆滑块的隔爆位凹槽内，恢复一级电磁保险；

b)当初级确认打击目标时，解保控制电路通过爆炸逻辑换能元引爆爆炸逻辑微型起爆药，爆轰波通过第一爆炸逻辑保险控制端和第二爆炸逻辑保险控制端并经爆炸连通凹槽传输至第一爆炸零门，引爆第一爆炸零门，传爆逻辑通路的第一支路为爆轰波断路，第二支路为爆轰波通路，弹药实现解除二级爆炸逻辑保险；当终级确认打击目标时，解保控制电路通过弹药换能元起爆弹药微型起爆药，爆轰波通过传爆孔传递至位于爆炸逻辑保险模块的传爆逻辑通路起始端的爆轰输入孔，爆轰波沿着传爆逻辑通路的第二支路，传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，

引爆传爆药柱，弹药爆炸；

5)在终级确认打击目标前，当需要弹药自失能时，解保控制电路通过自失能换能元引爆自失能微型起爆药，爆轰波通过第一自失能控制端和第二自失能控制端并经自失能连通凹槽传输至第三爆炸零门，引爆第三爆炸零门，传爆逻辑通路为爆轰波断路，爆轰波无法传递至传爆逻辑通路的末端的爆轰输出孔，不能引爆传爆药柱，弹药彻底失效。