引信安全系统技术是引信的关键技术,用于确保弹药以及引信自身平时的安全。引信安全性设计准则规定,引信安全系统平时的失效概率为不大于百万分之一。在引信中,主要通过隔爆与冗余保险等技术来保障引信的安全性。
1.引信隔爆技术
引信隔爆技术,是指在勤务处理过程中,使引信的爆炸序列中的敏感火工元件与下一级火工元件隔离,并能保证在敏感火工元件偶然提前作用时下一级火工元件不作用;同时,当弹药发射(或投掷)后运动到一定安全距离时,此机构应能解除隔离,以使爆炸序列对正。隔爆动作需要相应机构来完成,该机构称为隔爆机构。
对隔爆机构的基本要求有:安全状态时,要可靠隔离;作用时,要可靠解除隔离,而且要保证起爆完全。隔爆机构平时被保险机构限制在安全状态,当保险机构动作解除保险后,它才运动到使爆炸序列对正的状态。隔爆机构运动到位的时间(即解除保险时间),有时由该机构本身或保险机构来保证,有时用专门设计的远解机构或与电路联合起来控制。
隔爆机构的基本运动形态有滑动和转动两种。属于滑动的有滑块式隔爆机构和空间隔爆机构,滑块的运动方向可以垂直于弹轴或与弹轴成某一角度,空间隔爆机构的运动方向通常是沿着弹轴。属于转动的有各种转子式隔爆机构,转子形式有转轴垂直于弹轴的垂直转子、转轴平行于弹轴的水平转子、绕定点转动的球转子等。
滑块式隔爆机构是典型的隔爆机构,其基本特征是滑块的滑动方向或运动方向的主要分量垂直于弹轴。滑块可设计成多面体的,与滑块座呈平面接触;也可以设计成圆柱状的,称为“滑柱”,与滑柱孔呈圆柱面接触。按移动的动力,滑块大致分为弹簧滑块和离心滑块两类。离心滑块(图9.9)只能用于旋转弹引信。为了保证足够的起始偏心距,这种机构要求引信的径向尺寸较大,多用于大中口径弹引信中。
弹簧滑块既可用于旋转弹的引信,也可用于非旋转弹的引信。这种机构也要求引信有较大的径向尺寸,但可不考虑偏心距,因而径向尺寸较离心滑块的小些。如果用在旋转弹上,则要保证在任何位置时弹簧预压抗力都能克服离心力的作用,弹簧多用圆柱簧,如图9.10所示。
图9.9 离心滑块
图9.10 用圆柱簧驱动的滑块
2.引信保险技术(www.xing528.com)
引信的保险是通过各种保险机构实现的,它保障引信的发火机构、隔爆机构、内含能源在平时处于保险状态,发射(投掷、布置)后在弹道的某点上,由保险状态向待发状态过渡并最终进入待发状态,即解除保险。保险机构的基本功能是防止引信意外解除保险或作用,并在预定条件下解除保险。根据引信中保险机构的保险以及解除保险的原理不同,保险机构可以分为机械式保险机构和机电式保险机构以及电保险机构,其中以机械式保险为主,机械式保险机构又包括惯性保险机构、钟表保险机构、气体动力保险机构、火药保险机构等。
保险机构应用的原理较多,其结构差异也很大,对于各种不同的保险机构,均有不同的性能要求。通常,引信保险机构应满足以下基本要求:
(1)保险机构设计必须作用可靠,当引信处于保险状态时,其保险件必须将爆炸序列中的隔爆件或能量隔断件机械地锁定在保险位置;当引信满足预定解除保险条件时,保险件必须可靠地将被保险件或被保险机构释放,确保引信能进入待发状态。
(2)保险机构通常是同引信一起经受各种环境与性能试验,应根据战术技术指标选用《引信环境与性能试验方法》(GJB 573A—1998)和有关试验。
(3)《引信安全性设计准则》(GJB 373A—1997)中要求引信必须具有冗余保险。引信中必须具有两套以上保险机构,且这两套保险机构的启动要来自引信使用过程中出现的不同的环境激励。
(4)当引信隔爆机构不具有延期功能时,一般要求至少一个保险机构具有延期解除保险特性,以确保引信及弹药的安全距离。
(5)电引信、电子引信还应满足《电引信和电子引信安全设计准则》(GJB 1244—1991)的要求。
图9.11所示为某迫击炮弹引信的保险机构,它由涡轮机构与差动轮系构成,其击针杆作为保险件约束水平转子隔爆件(未画出)转正。平时由击针深入转子的盲孔,约束转子不能转动,以确保引信安全。工作过程:弹道飞行中,涡轮高速旋转,带动击针杆高速旋转,与击针杆由导向销、传动筒径向约束的上齿轮片通过轴齿轮带动下齿轮高速旋转,由于上、下齿轮相差1个齿,因此上、下齿轮产生相对旋转,使击针从与下齿轮片固连的螺母中缓慢旋出,从而达到延期解除保险的目的。
图9.11 涡轮机构与差动轮系构成保险机构
1—螺母;2—轴齿轮;3—传动筒;4—导向销;5—涡轮;6—击针杆;7—上齿片;8—下齿片;9—支座;10—销钉
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