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(shè)計過程中，解保環(huán)境力的選擇成為一大難點(diǎn)。通過研究火箭彈的發(fā)射特征，發(fā)現(xiàn)火箭發(fā)動機(jī)在工作過程中，其燃?xì)鈮毫霈F(xiàn)驟然升高、保持平衡、驟然降低的情況，利用這一特征，設(shè)計了燃?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：火箭彈引信；燃?xì)?；保險機(jī)構(gòu)

引言

對于低過載無旋火箭彈，在其引信設(shè)計過程中，解保環(huán)境力的選擇成為一大難點(diǎn)。不僅要考慮彈丸勤務(wù)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(yīng)用。所以在引信設(shè)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?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)。

1 燃?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)的工作原理

火箭發(fā)動機(jī)在工作過程中，其燃?xì)鈮毫霈F(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?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)的組成及工作過程

燃?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)（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(yùn)動到完全進(jìn)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(jìn)入氣室，當(dāng)氣室內(nèi)的氣體達(dá)到一定壓力時，剪切銷被剪斷，并推動活塞向前運(yùn)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(yùn)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(qiáng)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(dá)到延時效果。

燃?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)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(shè)計時采用復(fù)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(qiáng)度計算

本文中剪斷銷的作用是：一保證平時活塞不向上運(yùn)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(shè)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(qiáng)度（kg/mm2）。

對于本設(shè)計，取作用于剪切銷上的最大壓強(qiáng)為10MPa，則F=28.8kg；剪切銷的材料選為紫銅線，紫銅線的抗拉強(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(jié)束語

為火箭彈引信設(shè)計了燃?xì)鈮毫ΡｋU機(jī)構(gòu)，對其中重要部件剪切銷的材料、直徑進(jìn)行了選擇與計算，并校核了強(qiáng)度，為火箭彈引信的設(shè)計提供了一些參考。

參考文獻(xiàn)

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

[2]張合，李豪杰.引信機(jī)構(gòu)學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.