CN1978158A - 飞机舱体聚能切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机舱体聚能切割装置，属于爆炸切割领域，解决了在平面上线形切割时，不能进行封闭式切割及对特殊情况下需要非均质复合材料的切割问题。在聚能切割装置拐角转弯处，采用带有角度的装药，使爆炸连续传递。采用不产生"杵体"的金属药型罩提高对非均质复合材料切割深度。采用能吸收冲击波和抛散物的防护套，提高攻击时的安全性。本发明不仅适用于飞机舱体的切割，也适用于复合砖墙和防盗门的切割。

Description

飞机舱体聚能切割装置

技术领域

本发明是一种飞机舱体聚能切割装置，属于爆炸切割领域，主要用于飞机舱体等非均质材料的切割。

背景技术

随着反恐斗争的发展，根据反劫机作战的需要，反恐部队提出了方便、迅速和安全的方法对飞机舱体进行切割。目前国内外用于金属板材、管材包括圆柱体的切割方法主要有三种：机械切割、化学切割和爆炸切割。其中机械切割法和化学切割需要设备庞大，切割速度慢，不能适用于特殊情况下的快速切割，而爆炸切割利用线性聚能装药，在炸药爆炸时，药型罩被压垮形成高速的连续射流切割金属材料。正如中国专利92224048.5和USP429-486所公开的爆炸切割法，是针对大型的圆柱体的环形切割或板材上的平面线形切割。经过对国内外有关资料的调研和查新，没有发现采用聚能切割装置对飞机舱体进行爆炸切割开窗的有关报道。因为飞机舱体开窗的切割不同于圆柱体的环形切割，也不同于金属板材平画的开放式线性切割，而是封闭式的线性切割；传统线性切割拐角处会影响炸药爆炸的传递，从而产生炸药的熄爆现象；另外飞机舱体的材质也不同于均质的金属材质，而是非均质的复合材质，要求切割的厚度要深，并且所用炸药量要少，才能保证飞机舱体被切割周边不受损坏；和保证反恐人员的生命安全。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术的不足，设计了一种能对非均质的复合材料进行封闭式线形切割、切割厚度深和安全性好的聚能切割装置。

本发明的构思：为了聚能切割装置实现封闭式线形切割，在多边形拐角转弯处，设计一种直接对接装药，使爆炸连续传递，不产生熄爆现象；为了提高切割深度，根据流体力学理论，在聚能装药爆炸过程中，药型罩外层金属易形成“杵体”，其内层部分的金属形成射流。“杵体”形成对切割效果不利，选用低熔点、易熔化的金属制作药型罩，可以消除杵体影响。聚能切割索的壳体选用低熔点、易成型的金属管材，经机械加工，使聚能切割索的横截面呈“V”字型，其凹槽部分为药型罩，药型罩和聚能切割索的壳体为一体，比裸露装药的聚能切割索，切割深度增加15～20％；另外该药型罩的壁厚特点为罩顶壁薄、罩底壁厚，有利于切割深度的增加。为了实现较高的安全性，将聚能切割索半封闭装在防护套内，防护套具有吸收冲击波和阻挡爆炸产物飞散的功能。

本发明的飞机舱体聚能切割装置由防护套1、起爆孔2、聚能切割索3组成，其特点在于聚能切割装置呈多边形，其中聚能切割索3的壳体4是低熔点含1～3％锑的铅锑合金，药型罩5的锥角70～90度，拐角装药6呈45～75度对接；聚能切割索3嵌入防护套1内，其上面有2～3个起爆孔2，聚能切割索3和防护套1底面粘有双面不干胶带。

本发明的另一特点在于所述的聚能切割装置呈长方形，其中聚能切割索3的壳体4是含1％锑的铅锑合金，药型罩5的锥角为75度，拐角装药6呈45度对接，防护套1是聚乙烯偶联发泡片材，其上有2个起爆孔。

本发明的第三特点在于所述的聚能切割装置呈正五边形，其中聚能切割索3的壳体4是含2％锑的铅锑合金，药型罩5的锥角为80度，拐角装药6呈54度对接，防护套1是丁晴橡胶，其上有3个起爆孔。

本发明的第四特点在于所述的聚能切割装置呈正六边形，其中聚能切割索3的壳体4是含3％锑的铅锑合金，药型罩5的锥角是85度，拐角装药6呈60度对接，防护套1是发泡橡胶，其上有3个起爆孔。

本发明的优点如下：

1、本发明以7800m·s^-1的速度迅速切割而不熄爆，不同的拐角装药结构，保障切割装置可以切割出正方形、长方形、正五边形和正六边形等不同形状的窗口，以满足各种紧急情况下的使用要求。

2、本发明采用不同含锑量的铅锑合金及聚能药型罩的不同锥角和装药结构制作切割装置，可以切割开飞机舱体多层复合材料、防盗门和240mm厚和370mm厚的墙体，切割能力强。

3、本发明装配简单，使用方便，可在2～3分钟内将其装配安装好，不仅可以作为反恐武器装备，也可以作为抢险救灾等特种装备。

附图说明

附图1是飞机舱体聚能切割装置俯视图；

附图2是附图1A-A横截面图；

附图3是切割索横截面示意图；

附图4是拐角装药结构示意图。

具体实施方式

1、本发明参照附图1、2、3、4实施

1.1聚能切割索制备

首先根据聚能切割索3的型号及结构，设计制造不同型号的模具；然后将模具装入液压拉拔机中，将炸药按工艺要求装入聚能切割索3的壳体4中，壳体4为含1％锑的铅锑合金管；再将装好炸药的金属管装入“滚压拉拔机”中反复滚压拉拔，直至做成药型罩4的锥度符合要求的聚能切割索3。

1.2防护套的制备

首先选取规定厚度和标准规格的聚乙烯发泡片材，按图纸尺寸要求，用高速带锯切割成长方形的防护套1外形毛坯。第二步将防护套1的毛坯放入高速旋转的铣床上，按所需嵌入聚能切割索3的横截而外形，在防护套1毛坯上铣切出沟槽。制备成合格的防护套1。

1.3对接装药结构制备

将聚能切割索3装配成长方形。根据对接角度，制作45度的剪切模具，将聚能切割索3的对接端面剪切成45度，然后将剪切好端面的聚能切割索3对接成所需拐角装药6的结构。

1.4聚能切割装置的装配

a选取已成型的防护套1，放在工作台上；

b将双面胶带的一面紧紧贴粘在防护套1的沟槽的内壁上；

c将加工好的切割索3嵌入到防护套1沟槽中，在拐角6处将按1.3处理端面的聚能切割索3平整对接，并与双而不干胶带的另一面紧紧粘贴；

d在防护套1底面，贴粘好双面不干胶带的一面，双面不干胶带的另一面保护好待用；

e在防护套1的背面，在构槽的顶角相对位置上钻起爆孔2。首先钻通防护套1的聚乙烯发泡片材，再小心钻入切割索“∧”型顶角处约2～4 mm深。

装配完成，将聚能切割装置装箱待用。

1.5聚能切割索装置的使用

使用时，将聚能切割装置从箱中取出，撕掉防护套1上的双面不干胶带的保护膜，然后将其贴在飞机舱体待爆破切割开窗的位置上；再将起爆雷管插入起爆孔2内，与聚能切割索紧密接触，并固定雷管以免滑脱；将雷管的两个脚线分别与起爆线盘接线端的两根导线相连，撤离起爆线盘到安全位置；将起爆线盘起爆端的两根导线分别与起爆器的两个接线柱相连，引爆聚能切割装置完成爆炸切割开窗任务。

1.6安全性能测试

a噪音测试

采用AWA6218A型噪声测试仪测试其结果为：距测点1m、3m、4m、8m处的噪音最大值为129.4、125.4、123.4、121.8dB，均小于130dB，噪声在1m以外对人员无重大伤害。

b冲击波超压测试

采用美国PCB自由场压力传感器、四川纵横JV5200型波形记录仪测得距炸点2m、5m处冲击波超压值分别为0.78×10⁵pa、0.19×10⁵Pa。人体承受的超压值为0.2×10⁵Pa。由此可认为冲击波超压在5m以内对人体有不同程度的伤害，在5m以外是安全的。

c动物伤害程度观测结果

将兔子置于爆点1m、2m、3m、4m、5m处，爆后除距爆点1m处兔子受轻伤外，其余各点兔子均正常。实验证明对兔子伤害不大。

1.7使用效果

由飞机制造公司制做的仿波音747飞机的舱壁，经过飞机舱壁切割装置切割后，均能开出1m长0.5m宽的矩形窗口，切割周边比较整齐。

2本发明与实施例1制造工艺相同，不同的是聚能切割装置为正五边形，其中聚能切割索3的壳体4是含2％锑的铅锑合金，药型罩5锥角是80度，拐角装药呈54度对接。防护套1是丁晴橡胶，其上有3个起爆孔2。本发明也适用于防盗门切割开窗。

3本发明与实施例1制造工艺相同，不同的是聚能切割索3是正六边形，其中聚能切割索3的壳体4是含3％锑的铅锑合金，其中药型罩5锥角是85度，拐角装药呈60度对接，防护套1是发泡橡胶，其上有3个起爆孔2。本发明也适用于复合砖墙的切割开窗。

Claims (4)

1、一种飞机舱体聚能切割装置，由防护套(1)、起爆孔(2)、聚能切割索(3)组成，其特征在于聚能切割装置呈多边形，其中聚能切割索(3)的壳体(4)是低熔点含1～3％锑的铅锑合金，药型罩(5)的锥度为70～90度，拐角装药(6)呈45～75度对接；聚能切割索(3)嵌入防护套(1)内，其上有2～3个起爆孔(2)；聚能切割索(3)和防护套(1)的底面粘有双面不干胶带。

2、根据权利要求1所述的聚能切割装置，其特征在于聚能切割装置呈长方形，其中聚能切割索(3)的壳体(4)是含1％锑的铅锑合金，药型罩(5)的锥角是75度，拐角装药(6)呈45度对接；防护套(1)是偶联聚乙烯发泡片材，其上有2个起爆孔(2)。

3、根据权利要求1所述的聚能切割装置，其特征在于聚能切割装置呈正五边形，其中聚能切割索(3)的壳体(4)是含2％锑的铅锑合金，药型罩(5)的锥角是80度，拐角装药(6)呈54度对接；防护套(1)是丁晴橡胶，其上有3个起爆孔(2)。

4、据权利要求1所述的聚能切割装置，其特征在于聚能切割装置呈正六边形，其中聚能切割索(3)的壳体(4)是含3％锑的铅锑合金，药型罩(5)的锥角是85度，拐角装药(6)呈60度对接；防护套(1)是发泡橡胶，其上有3个起爆孔(2)。

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