一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构技术方案

本发明专利技术公开了一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，包括炸药装药、弹体和药型罩。药型罩设置于炸药装药与弹体底部之间，与弹体底部内壁紧密接触。与药型罩接触的炸药装药采用钝感炸药即不敏感炸药。冲压成形的药型罩设有网状预制沟槽，利用炸药装药爆炸时产生的聚能效应使得弹体底部分割破碎成较小的破片，从而有效避免了弹底整体破片回飞的现象。在确保弹丸于炮口外意外爆炸情况下发射系统和发射人员安全的同时，不影响炸药装药的可靠起爆，还有助于提高杀伤威力。本发明专利技术结构简约、工艺性好、成本低廉、安全性高、作用可靠，特别适用于初速比较低而炸药装药比较多的弹药如航炮空对空爆破榴弹和高速榴弹发射器榴弹。弹。弹。

【技术实现步骤摘要】
一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构


[0001]本专利技术属于弹药技术，具体涉及一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构。

技术介绍

[0002]不少弹丸或战斗部底部是平底结构。即使不是完全的平底结构，如底凹结构或底排结构，事实其底部还是有一个封底(隔板)结构。这样的平底或封底结构，在弹丸或战斗部爆炸时，很难炸碎，往往以整体形式存在。如果弹丸或战斗部牵连飞行速度较低，而炸药装药爆炸驱动的弹底整体破片速度较大，则在弹丸于炮口外意外爆炸时，该弹底整体破片就会回飞，飞向发射系统，从而危及发射系统人员和装备的安全。如23mm和30mm口径航炮空对空榴弹和30～40mm口径高速榴弹发射器榴弹，因其初速相对较低，对弹体破片向前的牵连运动效果差，从而容易导致弹底破片回飞。虽然延长所配引信的解除保险距离，可以保证发射系统的发射安全，但这会使引信、弹药和武器系统最小攻击距离增大，从而影响作战使用。因此有从设计角度解决弹底整体破片回飞问题。
[0003]文献《杀伤爆破弹弹体异常淬火时弹底大破片形成机理》(彭嘉诚，蒋建伟，李响，等.兵工学报，2021,42(11):2333
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2343)以某大口径火炮杀伤爆破弹爆炸产生回飞弹底大破片事故为研究背景，以“消除破片回飞等故障的危害”为目标，“从弹体结构、弹体钢材料力学性能、爆炸驱动金属断裂、破碎规律等出发，针对弹底大破片的产生过程和原因开展研究分析”。试验利用金相显微镜观察正常与异常淬火弹体及弹底大破片微观组织，并采用AUTODYN软件开展不同拉伸极限的弹体爆炸驱动过程数值模拟，分析了弹底断裂模式，最后发现淬火工艺失控改变了弹体材料性能进而产生了弹底大破片，造成弹底大破片回飞事故。在此未在结构设计层面涉及避免弹底大破片回飞问题。
[0004]文献《某亚音速破甲弹弹底结构破片安全性改进》(李春雷，张志彪，王雨时，等.弹箭与制导学报，2018,38(01):27
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30+40)应用AUTODYN.3D软件针对三种不同弹底结构(3mm等壁厚球形弹底、4.4mm等壁厚球形弹底、十字刻槽型弹底)的35mm口径榴弹发射器破甲弹起爆后的破碎过程进行了数值模拟，并且结合弹底结构发射强度的计算和校核，结果表明等壁厚球形弹底结构可保证在爆炸作用下破碎而不再形成回飞大破片，但平底结构仍不可行。并且球形弹底结构影响减阻效果，很多情况下还是不得不采用平底结构的弹底。
[0005]文献《炮弹引信炮口保险性能指标分析》(王雨时，探测与控制学报，2000(03):11
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18+37)中，运用弹丸弹道学、爆炸力学和威力设计理论，从破片杀伤方面分析了不同质量、不同形状弹底破片在不同破片初速和不同杀伤能量情况下的弹丸安全分离距离，结果表明对于中大口径火炮榴弹，在临界杀伤能量为21J时，安全分离距离约为40～70m；对于小口径火炮榴弹，在临界杀伤能量为21J时，安全分离距离约为0～60m。
[0006]因此有必要通过弹底结构改进，主要是平底弹底结构改进，缩短弹药安全分离距离，以减轻引信延迟解除隔爆距离设计难度和压力，从而降低引信成本，提高引信可靠性，并缩短引信可靠解除保险距离和武器系统最小攻击距离。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，通过利用炸药装药爆炸时产生的聚能效应使得弹体底部分割破碎成较小的破片，以解决现有不少平底结构的弹丸在炮口外意外爆炸时弹底整体破片回飞，进而威胁发射系统和发射人员安全的问题，特别适用于初速比较低而炸药装药比较多的弹药如航炮空对空爆破榴弹、高速榴弹发射器榴弹、无后坐炮榴弹以及中大口径榴弹炮榴弹等。
[0008]实现本专利技术目的的技术解决方案：一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，包括炸药装药、弹体和药型罩。其中药型罩设置于炸药装药与弹体底部之间，与弹体底部内壁紧密接触。冲压成形的药型罩设有网状预制沟槽，利用炸药装药爆炸时产生的聚能效应使得弹体底部分割破碎成较小的破片，从而有效避免了弹丸于炮口外意外爆炸情况下弹底整体破片回飞的现象。在确保发射系统和发射人员安全的同时，不影响炸药装药的可靠起爆，还有助于提高杀伤威力。
[0009]进一步地，与药型罩接触的炸药装药采用钝感炸药即不敏感炸药。
[0010]所述不敏感炸药采用以黑索今为基的AFX
‑
757混合钝感炸药。
[0011]进一步地，药型罩装药模块为在药型罩上直接装药后压制成形。炸药装药爆炸后，药型罩分割弹底形成的单块破片均满足质量限定要求。
[0012]进一步地，药型罩的纵向V型槽数量和横向V型槽数量均为单数，以确保弹底几何中心处是断裂槽而不是预制破片。
[0013]进一步地，药型罩上的V型槽的锥角相同，在50
°
～70
°
之间，槽高2～5mm，药型罩壁厚0.6～1.5mm。
[0014]所述药型罩的材料为紫铜、黄铜、白铜或低碳钢，以保证获得足够的发射强度和刚度，同时形成射流性能优异。此外，在药型罩表面镀锡或镀镍，从而降低表面硬度和摩擦特性，有利于提高发射安全性。
[0015]本专利技术与现有的技术相比，其显著优点是：
[0016](1)解决了发射安全性与最小攻击距离之间的矛盾。
[0017](2)结构简约、工艺性好、安全性高。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构轴向剖视图。
[0019]图2为图1的A
‑
A剖视图。
[0020]图3为本专利技术一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构药形罩轴测图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。
[0022]结合图1，本专利技术所述的一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，由炸药装药1、弹体2和药型罩3组成；其中弹体2外形为一圆台与圆柱的组合结构，并沿弹体2的中心轴线自顶面向下开有一个盲孔，盲孔的外侧壁底端边缘带有圆角，药型罩3位于弹体2盲孔底部，与弹体2底部内壁紧密接触，药型罩3由冲压成形的纵横交错的网状V型槽构成，
V型槽的棱设有圆角或倒角；炸药装药1装填在盲孔内，且压在药型罩3上。所述弹体2为回转体。
[0023]结合图2～图3，本专利技术所述的一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，冲压成形的药型罩3设有网状预制沟槽，利用炸药装药1爆炸时产生的聚能效应使得弹体底部分割破碎成较小的破片，从而有效保证了弹丸于炮口外意外爆炸情况下发射系统和发射人员的安全，特别适用于初速比较低而炸药装药1比较多的弹药如航炮空对空爆破榴弹、高速榴弹发射器榴弹、无后坐炮榴弹以及中大口径榴弹炮榴弹等。
[0024]进一步地，与药型罩3接触的炸药装药1采用钝感炸药即不敏感炸药。
[0025]所述不敏感炸药采用以黑索今为基的AFX
‑
757混合钝感炸药。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，其特征在于：包括炸药装药(1)、弹体(2)和药型罩(3)，其中弹体(2)外形为一圆台与圆柱的组合结构，并沿弹体(2)的中心轴线自顶面向下开有一个盲孔，盲孔的外侧壁底端边缘带有圆角，药型罩(3)位于弹体(2)盲孔底部，与弹体(2)底部内壁紧密接触，药型罩(3)由冲压成形的纵横交错的网状V型槽构成，V型槽的棱设有圆角或倒角；炸药装药(1)装填在盲孔内，且压在药型罩(3)上。2.根据权利要求1所述的一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，其特征在于：与药型罩(3)接触的炸药装药(1)采用钝感炸药即不敏感炸药。3.根据权利要求2所述的一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，其特征在于：不敏感炸药采用以黑索今为基的AFX
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757混合钝感炸药。4.根据权利要求1所述的一种有助于发射系统安全性的弹底预制爆炸破碎结构，其特征在于：炸药装药(1)爆炸后，药型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨时，毕思健，王光宇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：