一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置

文档序号:447629 发布日期:2021-12-28 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置 (War inducing device for realizing mechanical transmission by utilizing wind resistance to transmit power ) 是由 许志峰 袁宝慧 郭双锋 曹玉武 王世英 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,最后端的引战匹配折叠杆的下端中部带有第二后端盲孔,第二后端盲孔与主体战斗部壳体的位于后端的第一盲孔上下相对,从前至后第七个引战匹配折叠杆的中部带有第二通孔,主体战斗部壳体的第一圆柱形凸台从第二通孔中穿过,主体战斗部壳体的第一外螺纹上安装第一螺母,从前至后第七个引战匹配折叠杆可以绕第一圆柱形凸台自由转动;本发明的体爆轰战斗部飞行过程中,以风的阻力为动力源,传递机械运动,将折叠杆展开并拉直,折叠杆将起爆装置传送至预定位置,起爆装置提前在空间位置上与战斗部实现最佳匹配。使战斗部发挥最大威力,而且提高了战斗部的可靠性。(The invention discloses a war-leading device for realizing mechanical transmission by utilizing wind resistance to transmit power, wherein the middle part of the lower end of a war-leading matching folding rod at the rearmost end is provided with a second rear-end blind hole, the second rear-end blind hole is vertically opposite to a first blind hole positioned at the rear end of a main body war-fighting part shell, the middle part of a seventh war-leading matching folding rod from front to back is provided with a second through hole, a first cylindrical boss of the main body war-fighting part shell penetrates through the second through hole, a first nut is arranged on a first external thread of the main body war-fighting part shell, and the seventh war-leading matching folding rod from front to back can freely rotate around the first cylindrical boss; in the flight process of the body detonation warhead, the resistance of wind is used as a power source to transmit mechanical motion, the folding rod is unfolded and straightened, the folding rod transmits the detonating device to a preset position, and the detonating device is optimally matched with the warhead in space position in advance. The warhead can exert the maximum power and the reliability of the warhead is improved.)

一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置

技术领域

本发明属于引战装置技术领域,涉及一种机械传动的引战装置,特别涉及一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置。

背景技术

体爆轰战斗部内部装填高能燃料,通过炸药爆炸抛撒驱动作用,高能燃料被抛撒到空气中,高能燃料与空气混合,形成大范围的活性云团,再经起爆装置二次起爆,活性云团产生体爆轰,释放出强烈的冲击波,是威力最大的武器之一。

体爆轰战斗部的全程运动速度在50m/s以内,可以使用二个起爆装置,两个起爆装置对称分布,提高战斗部系统的对称性。体爆轰战斗部抛撒后形成的活性云团为扁平圆柱形,且云团中心带有空洞。王永旭等人在文献“300kg装药FAE燃料爆炸抛撒成雾的实验研究”(爆破器材,2020年4月,第49卷第2期27页)中报道:起爆装置的起爆位置至关重要,起爆装置不能离云团中心位置太近,因为云团中心存在空洞,该区域几乎没有燃料或者燃料浓度较低;同时,抛撒炸药的爆轰产物和壳体破片也可能对起爆装置造成破坏,使起爆装置不能正常起爆。起爆装置也不能离云团中心太远,否则起爆装置不能完全起爆整个云团。该文献给出了最佳起爆位置的经验公式。

姚金侠等人在文献“燃料空气炸药的发展现状及展望”(飞航导弹,2014年第2期,第2页)报道了一种起爆装置抛掷方式,将起爆装置固定在体爆轰战斗部壳体侧壁上,利用中心炸药爆炸抛撒燃料形成云团的同时,抛掷起爆装置,使其获得一定径向速度,起爆装置上带有延时引信,到达延时时间后起爆。该抛掷方式起爆装置的速度偏差是较大的。

施长军等人在文献“云爆战斗部二次起爆引信抗干扰方法”(弹箭与制导学报,2016年8月,第36卷第4期51页)中报道:起爆装置上的延时引信延时时间为几百毫秒,精度1%。综上,起爆装置的速度和起爆时间均有偏差,起爆装置起爆时的位置偏差是较大的,若起爆装置偏离最佳起爆位置,导致战斗部威力降低,若起爆装置偏离云团,导致云团无法起爆,导致战斗部失效。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷,本发明提供一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,本发明的体爆轰战斗部飞行过程中,以风的阻力为动力源,传递机械运动,将折叠杆展开并拉直,折叠杆将起爆装置传送至预定位置,起爆装置提前在空间位置上与战斗部实现最佳匹配。使战斗部发挥最大威力,而且提高了战斗部的可靠性。

本发明提供的一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置。包括主体战斗部壳体1,其特征在于,还包括引战匹配折叠杆2、剪切力启动定位销3、起爆战斗部壳体4;

主体战斗部壳体1的形状为第一圆柱体,第一圆柱体为回转体,第一圆柱体的上端面中心带有第一圆柱形凸台,第一圆柱形凸台的最上端带有第一外螺纹,第一圆柱体的上端面带有前后两个对称的第一盲孔;

主体战斗部壳体1的回转体轴线垂直于地面,主体战斗部壳体1为体爆轰战斗部的壳体,沿着回转体轴线向下的方向为主体战斗部壳体1的运动方向;

引战匹配折叠杆2的形状为第二长条杆,第二长条杆的一端为第二头部,第二长条杆的另一端为第二尾部,第二头部的中心带有第二横向通槽,第二横向通槽的开口从左至中部由大变小,第二横向通槽的开口在中部由小陡然变大,第二横向通槽的开口从中部至右由大变小,第二尾部的中心带有第二横向凸台,第二横向凸台的厚度从左至中部由小变大,第二横向凸台的厚度在中部由大陡然变小,第二横向凸台的厚度从中部至右由小变大,引战匹配折叠杆2共十三个;

引战匹配折叠杆2位于主体战斗部壳体1的上端,十三个引战匹配折叠杆2从前至后平行排列,最前端的引战匹配折叠杆2的第二头部与从前至后第二个引战匹配折叠杆2的第二尾部通过第二铰链连接,被第二铰链连接的两个引战匹配折叠杆2只能绕第二铰链转动,从前至后相邻的两个引战匹配折叠杆2均由第二头部和第二尾部通过第二铰链连接,最前端的引战匹配折叠杆2的下端中部带有第二前端盲孔,第二前端盲孔与主体战斗部壳体1的位于前端的第一盲孔上下相对,最后端的引战匹配折叠杆2的下端中部带有第二后端盲孔,第二后端盲孔与主体战斗部壳体1的位于后端的第一盲孔上下相对,从前至后第七个引战匹配折叠杆2的中部带有第二通孔,主体战斗部壳体1的第一圆柱形凸台从第二通孔中穿过,主体战斗部壳体1的第一外螺纹上安装第一螺母,从前至后第七个引战匹配折叠杆2可以绕第一圆柱形凸台自由转动;

剪切力启动定位销3的形状为第三圆柱体,第三圆柱体为回转体,第三圆柱体的侧面中部带有第三环形凹槽,剪切力启动定位销3共两个;

剪切力启动定位销3的回转体轴线与主体战斗部壳体1的回转体轴线平行,两个剪切力启动定位销3的下端分别位于主体战斗部壳体1的两个第一盲孔中,两个剪切力启动定位销3的上端分别位于第二前端盲孔和第二后端盲孔中,剪切力启动定位销3的第三环形凹槽位于主体战斗部壳体1和引战匹配折叠杆2的接触平面上;

起爆战斗部壳体4的形状为第四圆柱体,第四圆柱体为回转体,起爆战斗部壳体4的侧面下端带有周向均布的第四矩形片,起爆战斗部壳体4共两个;

起爆战斗部壳体4的回转体轴线与主体战斗部壳体1的回转体轴线平行,两个起爆战斗部壳体4分别与最前端的引战匹配折叠杆2的第二尾部和最后端的引战匹配折叠杆2的第二尾部连接,所有第四矩形片的上端均靠近主体战斗部壳体1的回转体轴线,所有第四矩形片的下端均远离主体战斗部壳体1的回转体轴线,起爆战斗部壳体4为起爆装置的壳体;

剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径为1.5~1.8mm;

所述一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,其使用方法包括以下步骤:

步骤1:将剪切力启动定位销3与主体战斗部壳体1装配;

步骤2:将引战匹配折叠杆2与主体战斗部壳体1装配;

步骤3:将起爆战斗部壳体4与引战匹配折叠杆2装配;

步骤4:将起爆战斗部壳体4的第四矩形片调整至与主体战斗部壳体1的回转体轴线夹角为15度;

步骤5:主体战斗部壳体1在发射过程中,主体战斗部壳体1与空气对流运动,空气与起爆战斗部壳体4的相对运动形成的风阻力作用在起爆战斗部壳体4的第四矩形片上,由于起爆战斗部壳体4的第四矩形片上下倾斜,而且倾斜角度相同,所有的起爆战斗部壳体4的第四矩形片均在风的阻力下产生偏离主体战斗部壳体1轴线的动力,主体战斗部壳体1的运动速度越快,风阻力越大,当主体战斗部壳体1的速度达到最大值时,风的阻力达到最大,起爆战斗部壳体4背向主体战斗部壳体1轴线向外运动的动力最大,该力超过剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面的剪切强度,剪切力启动定位销3在第三环形凹槽处被剪切断裂,位于最前端的引战匹配折叠杆2和最后端的引战匹配折叠杆2的约束被解除,所有的引战匹配折叠杆2均可以绕第二铰链自由转动,两个起爆战斗部壳体4均背向主体战斗部壳体1轴线向外运动,两个起爆战斗部壳体4运动过程中仍然存在背向主体战斗部壳体1轴线向外的力,该力传递给引战匹配折叠杆2,使所有的引战匹配折叠杆2背向主体战斗部壳体1的轴线向外运动,直至所有的引战匹配折叠杆2均被拉直成为一条直线,相邻的两个引战匹配折叠杆2被拉直的过程中,相邻两个引战匹配折叠杆2的第二头部和第二尾部绕第二铰链转动一百八十度,第二尾部中心的第二横向凸台进入第二头部中心的第二横向通槽,第二横向凸台进入第二横向通槽的过程中,第二横向通槽的开口被撑大,第二横向凸台完全进入第二横向通槽后,第二横向通槽的开口回弹至原尺寸,第二横向通槽的中部开口由小陡然变大之处将第二横向凸台的中部厚度由大陡然变小之处卡主,使第二横向凸台不能再从第二横向通槽中拔出,此时,相邻的两个引战匹配折叠杆2被拉直后,不能再绕第二铰链转动,相邻的两个引战匹配折叠杆2保持直线状态,所有的引战匹配折叠杆2伸直后保持直线状态且对称,起爆战斗部壳体4距离主体战斗部壳体1轴线的距离为所有引战匹配折叠杆2伸直长度的一半,该距离刚好为云团最佳起爆位置距云团中心的距离,随后主体战斗部壳体1抛撒形成云团,起爆战斗部壳体4始终在云团最佳起爆位置处,到达延时时间后,将云团起爆。

关于剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径,可以采取以下2种方式的任意一种:

实现方式1:剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径为1.5mm。

实现方式2:剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径为1.8mm。

本发明的一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,带来的技术效果体现为:

本发明通过折叠杆将起爆装置连接在体爆轰战斗部后端,体爆轰战斗部飞行过程中,以风的阻力为动力源,传递机械运动,将折叠杆展开并拉直,折叠杆将起爆装置传送至预定位置,起爆装置提前在空间位置上与战斗部实现最佳匹配。随后体爆轰战斗部抛撒形成云团,起爆装置在最佳位置起爆云团,使战斗部发挥最大威力,而且提高了战斗部的可靠性。

附图说明

图1是一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置的结构示意图。1、主体战斗部壳体,2、引战匹配折叠杆,3、剪切力启动定位销,4、起爆战斗部壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例,凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。

实施例1:

如图1所示,本实施例给出一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置。包括主体战斗部壳体1,其特征在于,还包括引战匹配折叠杆2、剪切力启动定位销3、起爆战斗部壳体4;

主体战斗部壳体1的形状为第一圆柱体,第一圆柱体为回转体,第一圆柱体的上端面中心带有第一圆柱形凸台,第一圆柱形凸台的最上端带有第一外螺纹,第一圆柱体的上端面带有前后两个对称的第一盲孔;

主体战斗部壳体1的回转体轴线垂直于地面,主体战斗部壳体1为体爆轰战斗部的壳体,沿着回转体轴线向下的方向为主体战斗部壳体1的运动方向;

引战匹配折叠杆2的形状为第二长条杆,第二长条杆的一端为第二头部,第二长条杆的另一端为第二尾部,第二头部的中心带有第二横向通槽,第二横向通槽的开口从左至中部由大变小,第二横向通槽的开口在中部由小陡然变大,第二横向通槽的开口从中部至右由大变小,第二尾部的中心带有第二横向凸台,第二横向凸台的厚度从左至中部由小变大,第二横向凸台的厚度在中部由大陡然变小,第二横向凸台的厚度从中部至右由小变大,引战匹配折叠杆2共十三个;

引战匹配折叠杆2位于主体战斗部壳体1的上端,十三个引战匹配折叠杆2从前至后平行排列,最前端的引战匹配折叠杆2的第二头部与从前至后第二个引战匹配折叠杆2的第二尾部通过第二铰链连接,被第二铰链连接的两个引战匹配折叠杆2只能绕第二铰链转动,从前至后相邻的两个引战匹配折叠杆2均由第二头部和第二尾部通过第二铰链连接,最前端的引战匹配折叠杆2的下端中部带有第二前端盲孔,第二前端盲孔与主体战斗部壳体1的位于前端的第一盲孔上下相对,最后端的引战匹配折叠杆2的下端中部带有第二后端盲孔,第二后端盲孔与主体战斗部壳体1的位于后端的第一盲孔上下相对,从前至后第七个引战匹配折叠杆2的中部带有第二通孔,主体战斗部壳体1的第一圆柱形凸台从第二通孔中穿过,主体战斗部壳体1的第一外螺纹上安装第一螺母,从前至后第七个引战匹配折叠杆2可以绕第一圆柱形凸台自由转动;

剪切力启动定位销3的形状为第三圆柱体,第三圆柱体为回转体,第三圆柱体的侧面中部带有第三环形凹槽,剪切力启动定位销3共两个;

剪切力启动定位销3的回转体轴线与主体战斗部壳体1的回转体轴线平行,两个剪切力启动定位销3的下端分别位于主体战斗部壳体1的两个第一盲孔中,两个剪切力启动定位销3的上端分别位于第二前端盲孔和第二后端盲孔中,剪切力启动定位销3的第三环形凹槽位于主体战斗部壳体1和引战匹配折叠杆2的接触平面上;

起爆战斗部壳体4的形状为第四圆柱体,第四圆柱体为回转体,起爆战斗部壳体4的侧面下端带有周向均布的第四矩形片,起爆战斗部壳体4共两个;

起爆战斗部壳体4的回转体轴线与主体战斗部壳体1的回转体轴线平行,两个起爆战斗部壳体4分别与最前端的引战匹配折叠杆2的第二尾部和最后端的引战匹配折叠杆2的第二尾部连接,所有第四矩形片的上端均靠近主体战斗部壳体1的回转体轴线,所有第四矩形片的下端均远离主体战斗部壳体1的回转体轴线,起爆战斗部壳体4为起爆装置的壳体;

本发明的使用方法及工作原理为:

所述一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,其使用方法包括以下步骤:

步骤1:将剪切力启动定位销3与主体战斗部壳体1装配;

步骤2:将引战匹配折叠杆2与主体战斗部壳体1装配;

步骤3:将起爆战斗部壳体4与引战匹配折叠杆2装配;

步骤4:将起爆战斗部壳体4的第四矩形片调整至与主体战斗部壳体1的回转体轴线夹角为15度;

步骤5:主体战斗部壳体1在发射过程中,主体战斗部壳体1与空气对流运动,空气与起爆战斗部壳体4的相对运动形成的风阻力作用在起爆战斗部壳体4的第四矩形片上,由于起爆战斗部壳体4的第四矩形片上下倾斜,而且倾斜角度相同,所有的起爆战斗部壳体4的第四矩形片均在风的阻力下产生偏离主体战斗部壳体1轴线的动力,主体战斗部壳体1的运动速度越快,风阻力越大,当主体战斗部壳体1的速度达到最大值时,风的阻力达到最大,起爆战斗部壳体4背向主体战斗部壳体1轴线向外运动的动力最大,该力超过剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面的剪切强度,剪切力启动定位销3在第三环形凹槽处被剪切断裂,位于最前端的引战匹配折叠杆2和最后端的引战匹配折叠杆2的约束被解除,所有的引战匹配折叠杆2均可以绕第二铰链自由转动,两个起爆战斗部壳体4均背向主体战斗部壳体1轴线向外运动,两个起爆战斗部壳体4运动过程中仍然存在背向主体战斗部壳体1轴线向外的力,该力传递给引战匹配折叠杆2,使所有的引战匹配折叠杆2背向主体战斗部壳体1的轴线向外运动,直至所有的引战匹配折叠杆2均被拉直成为一条直线,相邻的两个引战匹配折叠杆2被拉直的过程中,相邻两个引战匹配折叠杆2的第二头部和第二尾部绕第二铰链转动一百八十度,第二尾部中心的第二横向凸台进入第二头部中心的第二横向通槽,第二横向凸台进入第二横向通槽的过程中,第二横向通槽的开口被撑大,第二横向凸台完全进入第二横向通槽后,第二横向通槽的开口回弹至原尺寸,第二横向通槽的中部开口由小陡然变大之处将第二横向凸台的中部厚度由大陡然变小之处卡主,使第二横向凸台不能再从第二横向通槽中拔出,此时,相邻的两个引战匹配折叠杆2被拉直后,不能再绕第二铰链转动,相邻的两个引战匹配折叠杆2保持直线状态,所有的引战匹配折叠杆2伸直后保持直线状态且对称,起爆战斗部壳体4距离主体战斗部壳体1轴线的距离为所有引战匹配折叠杆2伸直长度的一半,该距离刚好为云团最佳起爆位置距云团中心的距离,随后主体战斗部壳体1抛撒形成云团,起爆战斗部壳体4始终在云团最佳起爆位置处,到达延时时间后,将云团起爆。

本发明的工作原理如下:

剪切力启动定位销3将引战匹配折叠杆2约束在主体战斗部壳体1上端,引战匹配折叠杆2和主体战斗部壳体1不能相对运动,当风的阻力大到将剪切力启动定位销3剪断时,引战匹配折叠杆2不再受到约束,所有的引战匹配折叠杆2均可以运动,起爆战斗部壳体4在风的阻力作用下产生背向主体战斗部壳体1轴线向外运动的力,起爆战斗部壳体4拉着引战匹配折叠杆2,使折叠起来的引战匹配折叠杆2展开,最中间的引战匹配折叠杆2只能绕着主体战斗部壳体1转动,引战匹配折叠杆2被拉直后绕战斗部壳体1轴线对称,引战匹配折叠杆2被拉直的机械运动的动力是靠风的阻力传递的,引战匹配折叠杆2被拉直后,起爆战斗部壳体4提前到达起爆云团的最佳位置,起爆战斗部壳体4的引信与主体战斗部壳体1的空间配合达到最佳状态,该引站系统满足威力最大化设计要求。

体爆轰战斗部的全程运动速度在50m/s以内,速度再快的话,引战匹配折叠杆2受到的空气阻力太大,引战匹配折叠杆2的弯矩太大,强度不足。

起爆战斗部壳体4的第四矩形片调整至与主体战斗部壳体1的回转体轴线夹角为15度,如此,才能将风的阻力转化为起爆战斗部壳体4背向主体战斗部壳体1轴线运动的动力,若该夹角太小,动力不足。若该夹角太大,则阻力太大。15度为最佳。

剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径太小,则强度太低,当主体战斗部壳体1的速度还没达到最大,剪切力启动定位销3便断裂,引战匹配折叠杆2提前运动,增加了飞行时的阻力。剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径太大,则强度太高,当主体战斗部壳体1的速度达到最大时仍不能将其剪断,本发明失效。

通过部分理论计算,召集有相关工作经验的工作人员集体商议讨论,并将以上问题进行分解,每个模块单独进行实验评估,最终认为,剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径为1.5~1.8mm时,以上问题均可以避免,本发明的设计优势均可以体现,本发明的功能可以完好的发挥,使用本发明可以完好的解决问题。

本实施例中,剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径为1.5mm;

加工10个本发明,按照本发明的步骤使用,并通过实弹发射,起爆战斗部壳体4到达延时时间后,均刚好位于云团最佳起爆位置处,证明本发明有效。

本发明的一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,带来的技术效果体现为:

本发明通过折叠杆将起爆装置连接在体爆轰战斗部后端,体爆轰战斗部飞行过程中,以风的阻力为动力源,传递机械运动,将折叠杆展开并拉直,折叠杆将起爆装置传送至预定位置,起爆装置提前在空间位置上与战斗部实现最佳匹配。随后体爆轰战斗部抛撒形成云团,起爆装置在最佳位置起爆云团,使战斗部发挥最大威力,而且提高了战斗部的可靠性。

实施例2:

实施例2与实施例1的区别在于:

本实施例中,剪切力启动定位销3的第三环形凹槽底面直径为1.8mm;

加工10个本发明,按照本发明的步骤使用,并通过实弹发射,起爆战斗部壳体4到达延时时间后,均刚好位于云团最佳起爆位置处,证明本发明有效。

本发明的一种利用风阻传递动力实现机械传动的引战装置,带来的技术效果体现为:

本发明通过折叠杆将起爆装置连接在体爆轰战斗部后端,体爆轰战斗部飞行过程中,以风的阻力为动力源,传递机械运动,将折叠杆展开并拉直,折叠杆将起爆装置传送至预定位置,起爆装置提前在空间位置上与战斗部实现最佳匹配。随后体爆轰战斗部抛撒形成云团,起爆装置在最佳位置起爆云团,使战斗部发挥最大威力,而且提高了战斗部的可靠性。

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