低過載火箭彈引信燃氣壓力保險機構設計

范清田 徐國泰

摘 要：火箭彈的后坐過載系數(shù)一般較小，且無旋轉(zhuǎn)，這就使得在引信設計過程中，解保環(huán)境力的選擇成為一大難點。通過研究火箭彈的發(fā)射特征，發(fā)現(xiàn)火箭發(fā)動機在工作過程中，其燃氣壓力會出現(xiàn)驟然升高、保持平衡、驟然降低的情況，利用這一特征，設計了燃氣壓力保險機構。

關鍵詞：火箭彈引信；燃氣；保險機構

引言

對于低過載無旋火箭彈，在其引信設計過程中，解保環(huán)境力的選擇成為一大難點。不僅要考慮彈丸勤務處理的安全，還要考慮在彈道上能否可靠解除保險。本課題中的火箭彈屬于微旋或無旋彈，除了后坐力以外，沒有離心力可以應用。所以在引信設計過程中，就要尋找合適的可用的第二環(huán)境力。綜合各種情況考慮，本文選用燃氣壓力保險機構。

1 燃氣壓力保險機構的工作原理

火箭發(fā)動機在工作過程中，其燃氣壓力會出現(xiàn)驟然升高、保持平衡、驟然降低的情況（見圖1），這一特性為可靠解除保險提供了環(huán)境力[1]。

2 燃氣壓力保險機構的組成及工作過程

燃氣壓力保險機構（如圖2所示）是由引信體， 定位銷， 小彈簧，大彈簧， 滑塊，活塞， 剪切銷，密封圈以及通氣盤（上有通氣孔）等組成的。

平時大彈簧處于壓縮狀態(tài)，小彈簧的存在保證定位銷不會向上運動到完全進入滑塊內(nèi)，因此，平時滑塊被定位銷固定，定位銷被活塞頂住，而活塞又被剪切銷固定。發(fā)射時，火箭裝藥燃燒的氣體經(jīng)通氣孔進入氣室，當氣室內(nèi)的氣體達到一定壓力時，剪切銷被剪斷，并推動活塞向前運動，直到將定位銷完全推入滑塊中，此時，滑塊在壓縮的大彈簧的作用下水平向右運動，從而解除保險。

通過改變氣室體積、通氣孔大小以及剪切銷的強度，可以控制作用在活塞上的壓力，即控制解除保險的時間，達到延時效果。

燃氣壓力保險機構對于引信的密封性有較高的要求，為免發(fā)生早炸，本文在設計時采用復合雷管和雙層金屬薄膜使引信中的爆炸序列隔熱。

3 剪斷銷的強度計算

本文中剪斷銷的作用是：一保證平時活塞不向上運動，滑塊被定位銷鎖緊，二氣室中壓力增大到一定程度后，剪切銷能夠被順利剪斷。這就要求對剪斷銷的直徑做出設計。

由安全條件可得剪斷銷直徑為

式中：F為作用在剪斷銷上的力（kg）；？滓為剪切銷的抗拉強度（kg/mm2）。

對于本設計，取作用于剪切銷上的最大壓強為10MPa，則F=28.8kg；剪切銷的材料選為紫銅線，紫銅線的抗拉強度為？滓=37kg/mm2。則

剪切銷的直徑

取d=1mm。計算出直徑d后，再根據(jù)試驗對直徑進行修正，并確定剪斷銷的檢驗抗力。由d=1.7mm，？滓=37kgf/mm2得，紫銅線的剪切強度為

則剪斷銷的平均抗力：

取抗力公差20%，得到剪斷銷的檢驗抗力：

4結束語

為火箭彈引信設計了燃氣壓力保險機構，對其中重要部件剪切銷的材料、直徑進行了選擇與計算，并校核了強度，為火箭彈引信的設計提供了一些參考。

參考文獻

[1]侯超.水下火箭彈引信系統(tǒng)分析及關鍵技術研究[D].南京：南京理工大學，2008.

[2]張合，李豪杰.引信機構學[M].北京：北京理工大學出版社，2007.