一种基于分布式战斗部的多点起爆安全系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式战斗部的多点起爆安全系统及其控制方法。本发明采用旋转电机带动隔爆滑块旋转并且控制电路控制电机旋转固定角度，使得隔爆滑块传爆孔转动到与打击目标方向一致的战斗部装药的位置，并与相应的基板传爆孔对正，此时相应的战斗部装药经下一级装药与微型起爆药对正；引爆微型起爆药，经下一级装药起爆相应的战斗部装药，最终引爆所有战斗部装药，针对打击目标的方向，控制起爆方位，实现对选定的一侧毁伤能力最大；本发明具有根据目标位置实现多点高精度毁伤目标控制的功能，并且满足多点定向战斗部起爆控制模块通用化的迫切需求；同时，提高了系统工作安全性与可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及分布式战斗部控制技术，具体涉及一种基于分布式战斗部的多点起爆安全系统及其控制方法。

背景技术

现代武器弹药向着定向战斗部、多模战斗部的方向发展，引信实现多点高精度、高效毁伤控制使弹药可以精确的打击目标并造成最大的毁伤效能已经成为众多研究机构的主要研究方案，实现多点高精度毁伤控制的功能，满足多点定向战斗部起爆控制模块通用化的迫切需求具有重要意义。弹药对目标的毁伤是通过爆压及破片杀伤，而战斗部在弹体的中心并不一定能对目标造成最大毁伤效能，因此设计有偏心战斗部，战斗部装药偏离弹体的中心，偏向打击目标的位置一侧。而针对多目标环境，分布式战斗部多点起爆则可以根据打击目标在偏离弹体中心的方向，起爆不同位置的战斗部，以达到最大的毁伤效能。

发明内容

为了不影响引信的安全与解保控制系统的作用可靠性，本发明提出了一种基于分布式战斗部的多点起爆安全系统及其控制方法。

本发明的一个目的在于提出一种基于分布式战斗部的多点起爆安全系统。

战斗部包括弹体、装药仓、战斗部装药和下一级装药；其中，弹体内具有圆柱体的空间，在弹体内设置n个关于中心轴呈中心对称分布的装药仓，在装药仓内盛装有战斗部装药；本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统设置在弹体与之间，n为≥2的自然数。

本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统包括：基板、基板传爆孔、隔爆滑块、隔爆滑块传爆孔、微型起爆药、转轴、旋转电机、后坐限位销、限位槽、限位孔、控制电路和无线信息传输单元；其中，在弹体的底端设置圆板形的基板，基板的下表面连接弹体的底端，封装装药仓及其内部的战斗部装药；在基板内设置有n个呈中心对称的打通的基板传爆孔，在每一个基板传爆孔中均设置有下一级装药，分别与每一个装药仓相对应；在基板的上表面设置有隔爆滑块，并且隔爆滑块的面积大于基板传爆孔的面积；在隔爆滑块内开设有隔爆滑块传爆孔，在隔爆滑块传爆孔内填充有微型起爆药；在基板的中心设置有转轴，转轴位于中心轴上；转轴的一端连接旋转电机，转轴的另一端固定连接隔爆滑块的顶点；旋转电机连接至控制电路，控制电路连接至无线信息传输单元；在基板的上表面设置有限位槽，在限位槽中设置有后坐限位销，后坐限位销为倒圆台形或倒圆锥形，后坐限位销的顶端直径大于限位槽的直径，底端直径小于限位槽的直径，后坐限位销的高度不大于限位槽的深度；在隔爆滑块上设置有限位孔，限位孔的内径不小于后坐限位销的顶端直径；在战斗部发射前，后坐限位销的顶端露出基板的上表面，并且后坐限位销的上表面超出隔爆滑块的下表面伸入至隔爆滑块的限位孔中，限制隔爆滑块的位置；当战斗部发射时，后坐力使得后坐限位销向后坐力的反方向运动，陷入限位槽内并固定在限位槽中，解除对隔爆滑块的约束；根据打击目标与战斗部的相对方向，地面站控制台向控制电路发送指令信息，无线信息传输单元接收到指令信息，处理后发送给控制电路并选择相应方向的战斗部装药，以达到最大毁伤效能；控制电路控制旋转电机转动并带动隔爆滑块旋转并且控制电路控制电机旋转固定角度，使得隔爆滑块传爆孔转动到与打击目标方向一致的战斗部装药的位置，并与相应的基板传爆孔对正，此时相应的战斗部装药经下一级装药与微型起爆药对正；控制电路引爆微型起爆药，经下一级装药起爆相应的战斗部装药，最终引爆所有战斗部装药，针对打击目标的方向，控制起爆方位，实现对选定的一侧毁伤能力最大。

基板采用镍基板，厚度为300μm～400μm。隔爆滑块的厚度为130～170μm。

转轴包括第一旋转轴、轴套和第二旋转轴；其中，第一旋转轴和第二旋转轴同轴连接，二者连接处外套装轴套；第一旋转轴和第二旋转轴的顶端和底端分别连接旋转电机和隔爆滑块的顶点。

隔爆滑块为扇形，扇形的顶点位于中心轴上，扇形的张角不大于360°/n。

旋转电机的功率20W～30W。

进一步还包括控制部件外壳，控制部件外壳为顶端开口并具有底面的筒形；基板、基板传爆孔、隔爆滑块、隔爆滑块传爆孔、微型起爆药、转轴、旋转电机、后坐限位销、限位槽、控制电路和无线信息传输单元设置在控制部件外壳内；控制部件外壳的顶端连接战斗部的弹体的底端面；控制部件外壳的外径与弹体的外径一致。

本发明的另一个目的在于提出一种基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的实现方法。

本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的实现方法，包括以下步骤：

1)在战斗部发射前，一对后坐限位销的顶端露出基板的上表面，并且伸入至隔爆滑块的限位孔中，限制隔爆滑块的位置；

2)当战斗部发射时，后坐力使得后坐限位销向后坐力的反方向运动，陷入限位槽内并固定在限位槽中，解除对隔爆滑块的约束；

3)根据打击目标与战斗部的相对方向，选择相应方向的战斗部装药，以达到最大毁伤效能；

4)控制电路控制旋转电机转动并带动隔爆滑块旋转，使得隔爆滑块传爆孔转动到与打击目标方向一致的战斗部装药位置，并与相应的基板传爆孔对正，此时相应的战斗部装药经下一级装药与微型起爆药对正；

5)控制电路引爆微型起爆药，经下一级装药起爆相应的战斗部装药，最终引爆所有战斗部装药，针对打击目标的方向，控制起爆方位，实现对选定的一侧毁伤能力最大。本发明的优点：

本发明具有根据目标位置实现多点高精度毁伤目标控制的功能，并且满足多点定向战斗部起爆控制模块通用化的迫切需求；同时，提高了系统工作安全性与可靠性。

附图说明

图1为本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统与打击目标的示意图；

图2为本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的一个实施例的整体示意图；

图3为本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的一个实施例的内部装药的示意图；

图4为本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的一个实施例的转轴连接的示意图；

图5为本发明的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的一个实施例的隔爆滑块的安装示意图。

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。

本发明的分布式战斗部的多点起爆安全系统设计与控制方法打击目标的示意图，如图1所示，其中，0为战斗部，T为打击目标。

如图3所示，战斗部包括弹体01、装药仓02、战斗部装药03和下一级装药；其中，弹体01内具有圆柱体的空间，在弹体01内设置四个关于中心轴呈中心对称分布的装药仓02，在装药仓02内盛装有战斗部装药03；基于分布式战斗部的多点起爆安全系统设置在弹体01与之间。

如图2～5所示，本实施例的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统包括：基板1、基板传爆孔2、隔爆滑块3、隔爆滑块传爆孔4、微型起爆药5、转轴、旋转电机7、后坐限位销8、限位槽、控制电路9和无线信息传输单元；其中，在弹体的底端设置圆板形的基板1，基板1的下表面连接弹体的底端，封装装药仓及其内部的战斗部装药；在基板1内设置有四个呈中心对称的打通的基板传爆孔2，在每一个基板传爆孔2中均设置有下一级装药，分别与每一个装药仓相对应；在基板1的上表面设置有隔爆滑块3，并且隔爆滑块3的面积大于基板传爆孔2的面积；在隔爆滑块3内开设有隔爆滑块传爆孔4，在隔爆滑块传爆孔4内填充有微型起爆药5；在基板1的中心设置有转轴，转轴位于中心轴上；转轴的一端连接旋转电机7，转轴的另一端固定连接隔爆滑块3的顶点；转轴包括第一旋转轴61、轴套63和第二旋转轴62；其中，第一旋转轴和第二旋转轴同轴连接，二者连接处外套装轴套；第一旋转轴和第二旋转轴的顶端和底端分别连接旋转电机7和隔爆滑块3的顶点；旋转电机7连接至控制电路9，控制电路9连接至无线信息传输单元；在基板1的上表面设置有限位槽，在限位槽中设置有后坐限位销8，后坐限位销8为倒圆台形或倒圆锥形，后坐限位销8的顶端直径大于限位槽的直径，底端直径小于限位槽的直径，后坐限位销8的高度不大于限位槽的深度；在隔爆滑块上设置有限位孔，限位孔的内径不小于后坐限位销的顶端直径；在战斗部发射前，后坐限位销8的顶端露出基板1的上表面，并且上表面穿过限位孔与隔爆滑块3的上表面齐平，限制隔爆滑块3的位置。

本实施例中，基板1采用镍基板1，厚度为350μm；隔爆滑块3的厚度为150μm；隔爆滑块3为扇形，扇形的顶点位于中心轴上，扇形的张角不大于45°。

本实施例的基于分布式战斗部的多点起爆安全系统的实现方法，包括以下步骤：

1)在战斗部发射前，一对后坐限位销8的顶端露出基板1的上表面，伸入至隔爆滑块3的限位孔中，限制隔爆滑块3的位置；

2)当战斗部发射时，后坐力使得后坐限位销8向后坐力的反方向运动，陷入限位槽内并固定在限位槽中，解除对隔爆滑块3的约束；

3)根据打击目标与战斗部的相对方向，选择相应方向的战斗部装药，以达到最大毁伤效能；

4)控制电路9控制旋转电机7转动并带动隔爆滑块3旋转，使得隔爆滑块传爆孔4转动并固定到与打击目标方向一致的战斗部装药位置，并与相应的基板传爆孔2对正，此时相应的战斗部装药经下一级装药与微型起爆药5对正；

5)控制电路9引爆微型起爆药5，经下一级装药起爆相应的战斗部装药，最终引爆所有战斗部装药，针对打击目标的方向，控制起爆方位，实现对选定的一侧毁伤能力最大。

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。