低过载火箭弹引信燃气压力保险机构设计

第4章保险机构沈阳理工大学防止引信的发火机构、隔爆机构和其他机构在勤务处理中和（或）发射过程中发生意外作用，在预定条件下能解除保险的各种机构，称为保险机构。

保险机构是引信安全系统中的重要组成部分，它具有对环境信息的识别与转化功能，以及对引信安全系统状态的转换与控制功能。

因此，保险机构是能感受和识别环境信息，经过对输人环境信息的处理和转化，输出控制信息，促使引信安全系统状态的转换和控制的一种功能装置。

引信安全系统具有三种状态和完成三种状态的两个过程，即安全状态（保险状态）、临界状态、解除保险状态（待发状态），以及解除保险过程和临界状态的过渡过程。

各种保险机构、冗余保险机构、故障保险机构、延期解除保险机构、远距离接电机构等，都是实现引信安全系统状态过渡与转换的功能装置。

因此，保险机构在引信中的作用，是保证引信的发火机构、隔爆机构和内含能源平时处于保险状态，在发射（投掷、布设）后的预定条件下，由保险状态向待发状态过渡并最终进人待发状态，即解除保险。

可见保险机构具有保险和解除保险的双重职能。

保险机构可以依靠环境能源或内含能源解除保险。

所谓内含能源，是指引信在装配时就带有的能源，例如电池、弹簧、火药原动机等，环境能源是指能产生压力、温度或加速度等环境的弹道环境。

保险机构由保险零件、保险器和被保险零件等组成。

保险零件通过自己感受内外弹道环境力或由人工使其动作来解除保险；保险器，如弹簧、支耳、裂环等，通常称为抗力零件，它平时固定或支承保险零件，使其处于保险位置；被保险零件可以是发火机构、隔爆机构中可以运动的零件，也可以是自炸机构、能源机构或接电机构中可以运动的零件，这些零件只有在保险零件解除了对它们的约束后，才有运动的可能。

引信保险机构的设计要满足的基本要求是安全性和作用的可靠性。

具体地说，在非预定条件下要确实可靠地固定被保险零件，使之在勤务处理时不因弹丸有偶然跌落、振动、滚动等，而引起保险零件不正常动作，以确保引信的安全；同时，在弹丸发射或飞行过程中，在各种环境力的作用下，又要可靠解除对被保险零件的约束，使引信处于待发状态。

核心提示PF89式单兵反坦克火箭由包装发射筒、火箭弹和塑料光学瞄准镜组成。

它是一种附加装备，不占编制，战时还可装备民兵，人手一具，形成高密度的反坦克火力。

它与98式重型反坦克火箭筒一起，形成轻重结合、近远结合的连续火力。

这是PF89式原型照片，发射筒上还没有简要说明图。

批量生产以后，发射筒上有简要说明图，人性化设计有进步。

单兵火箭筒是一种步兵个人反坦克、攻坚武器，具有重量轻、射程近、价格低的特点。

它不占编制、理论上可以装备到步兵班每一个人，大大提高了步兵破甲、攻坚作战的灵活性。

中国陆军跟紧世界潮流，研制的PF89系列火箭筒品种多，威力大，具备世界先进水平。

60年代以来，以美国为首的西方国家强调单兵作战效能，一个步兵除了对付传统作战目标外还能实施反坦克作战。

他们在1964年率先定型装备了一次使用不占编制的全备质量仅有2.36kg的M72单兵反坦克火箭。

并成为世界装备量最大的步兵反坦克武器之一。

M72是世界上第一种单兵火箭筒，轻便不占用编制，不减少步兵班中的步枪手。

太夸张了吧？一个人背两具火箭筒？其实背两具M72才5kg，比背一具69式火箭筒轻多了（7.85kg）！中国从越南战场上获得了M72，并于1966年开展了自己单兵反坦克火箭筒研究。

1969年珍宝岛保卫战爆发，大大加快了研制进度，1970年定型了1970年式62 mm单兵反坦克火箭。

它质量轻，战斗全重2.48kg（发射基型破甲弹的69-1式火箭筒战斗全重就达到7.85kg），便于步枪手携行使用，战时可以作到人手一具，从而可以最大限度地增大反坦克火力密度。

但是由于当时我国不能大量提供制造发动机所需铝材（日本二战就能够用超硬铝合金制作零式飞机）以及当时击发机存在可靠性问题，因而未能及时投入生产。

1974年改进定型了70-1式62mm单兵反坦克火箭，随即投入了批量生产，一直生产到80年代初。

但是由于口径小，破甲威力只有100mm/65°，不能击穿当时主要威胁T72坦克，没有取代69-1式成为主力装备。

1 引言巡飞弹是一种能在目标区域上方进行“巡弋飞行”，“待机”执行多种作战任务的新概念弹药。

它由战斗部、制导装置、推进系统、控制装置、稳定装置等组成，可承担监视、侦查、战斗毁伤评估、空中无线中继以及攻击目标等。

攻击型巡飞弹不仅可以在目标上方执行监视、目标指示和毁伤评估等任务，还携带者不同类型的战斗部，能寻找最佳时机对目标进行精确打击。

因此，它对敌方目标就像一把“达摩克利斯之剑”，长时间在其头顶上巡飞，随时可以发起攻击，使其不敢轻举妄动。

弹药的飞行轨迹包括弹道段、巡飞段和攻击段三部分，主要采用多模式战斗部，可根据目标类型采用不同的起爆方式。

1.1 本课题的背景和应用价值伊拉克战争使人们清楚地看到，要确保在战场上的毁伤优势，其弹药是一关键。

首先，为在敌防区外攻击其纵深目标，必须提高弹药的射程[1，2]。

提高射程将为战场指挥官完成所希望的任务提供更多的选择，并可以提高完成任务的效果。

第二，为避免被反击火力命中，必须确保弹药具有精确命中和高效毁伤能力，使作战人员能够“发射后不管”和“发射后转移”，提高己方的战场生存力，同时在现代世界和政治环境中，至关重要的是在打击目标的同时，尽可能地减少对友军和平民所造成的间接伤害，现代战争表明，巡飞弹完全可以具备这些功能。

第三，减少对指定目标失效所需的弹药用量，这是减少后勤负担的最有效途径；战时弹药的消耗量十分的惊人，而部队的携运量十分有限，如果不能有效地减少弹药的消耗量，战时再补给将成为影响战役或战斗进程的软肋。

据称，通过试验表明，采用“巡飞弹”配合完成打击任务，摧毁一个坦克连至少可以减少20%的弹药消耗量。

同时由于采用多管火箭炮发射巡飞弹，速度快，可确保无人侦察机顺利的突破敌防区，并获取对重要目标的空中侦察情报，这将对作战中取胜起到至关重要的作用。

世界上的一些发达国家，如美国、俄罗斯、法国、英国等都很重视巡飞弹的发展与应用技术[1，2]。

因此，其研究对我国武器装备技术近中远期的发展具有重要意义。

2018年第10期引言模态分析是一种研究结构动力特性的一种方法。

模态是指机械结构的固有振动特性。

每一个模态都有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。

根据模态叠加原理，在已知各种载荷时间历程的情况下，就可以预测结构组件实际振动的响应历程和响应谱。

某火箭弹在传统“电-2”引信底部机构的基础上增加了一个延时药柱，确保引信在未撞击目标的情况下亦能自炸，提高火箭弹着发概率的同时，确保火箭弹能自毁，以免在后续行动中危及己方人员和百姓的安全。

结构和质心位置的变化，必然会引起组件固有频率和模态振型的变化，因此，需要对优化后的引信底部机构模态进行分析[1-4]。

1 模态分析理论在工程结构上，高频振动模态对结构运动的影响较小，在分析时，可以仅考虑低阶模态。

依据机械振动原理和理论，对于一个自由度为N 的系统，可以用式（1）的常系数微分方程来加以描述：mü+Cu+Ku=F （t ）（1）式中：m 为系统的质量；ü为加速度矩阵；C 为系统的阻尼；u 为速度矩阵；K 为系统刚度系数的矩阵；u 为位移矩阵。

在无阻尼、系统为自由振动的情况下，上式可以变为：mü+Ku=0（2）式（2）的解为：u=sin φ（ωt ）（3）式中：φ为振动形状；ω为角频率。

将式（3）代入式（2），可解得：（K-mω2）φ=0（4）上式有非零解的条件为系数行列式为零，即：|K-mω2|=0（5）设λ=ω2，则式（5）可化为：|K-mλ|=0（6）解式（6）即可得到一系列特征值λi 以及与各种特征值对应的特征向量μi ，μi 是反应以角频率振动时的形状。

2 模态仿真及结果分析将使用UG 建立的引信底部机构组件导入Abaqus 有限元分析软件并划分网格，建立如图1所示的模态分析模型，引信底部机构各组件材料多为铝合金，密度取为2700kg/m 3；弹性模量取为70GPa 。

底部机构置于引信本体尾端环形腔室内，因此将底部机构底螺外除绕纵轴旋转的自由度外的五个自由度加以限制。

课程小论文课程名称：引信构造与作用、火工品可靠性分析题目：反坦克火箭破甲弹“电—2”引信隔爆机构可靠性分析院（系）：装备工程学院专业班级：11110301姓名：胡世裕学号：1111030126指导教师：杜雪峰2014年 5 月26日反坦克火箭破甲弹“电—2”引信隔爆机构可靠性分析摘要：坦克集机动，防护，火力等优势于一体，被称为“陆战之神”，相应的也就出现了许多反坦克弹药，破甲弹作为反坦克弹药的一种主要形式目前比较活跃，“电—2”引信配用于火箭筒发射的反坦克火箭增程弹，最大速度可达300m/s，具有较大杀伤力目前广泛配用于军队；“电—2”引信采用的隔爆机构为弹簧驱动的可水平移动的滑块，通过滑块的移动实现隔爆，本文介绍了该引信的作用过程，通过建立故障树模型分析其隔爆机构的可靠性并提出了改进方案。

关键词：反坦克；破甲弹；“电—2”引信；隔爆机构；故障树模型；可靠性目录摘要 (1)1.引言 (3)2.“电—2”引信的作用历程 (4)2.1 平时 (5)2.2 发射时 (5)2.3 碰击目标时 (5)3.“电—2”引信隔爆机构的简介 (6)4.“电—2“引信隔爆机构故障树分析（FTA） ................ 错误！未定义书签。

4.1 故障树分析....................................... 错误！未定义书签。

4.2“电—2”引信隔爆机构发生故障的主要原因 (7)4.3故障树的建立 (7)4.4故障树的定性分析 (8)4.5故障树的定量分析 (8)5.对策措施 (10)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1.引言“电—2”引信为压电引信，由头部机构和底部机构两部分组成，他是靠电能起爆，具有瞬发度高，有一定的低敏度要求，安全性好的全隔爆型压电引信，底部机构包括隔爆机构，保险机构，膛内点火机构，自炸机构以及爆炸序列，隔爆机构为弹簧驱动的可水平移动的滑块，滑块内装主雷管，通过滑块的移动实现隔爆与爆炸序列的对正；在处于隔爆位置时电雷管、压电发火回路各自短路，解除保险进入待发状态后电雷管接入压电发火回路。

引信涡轮保险机构对弹道性能影响的分析
纪永祥;尉进有
【期刊名称】《现代引信》
【年(卷),期】1997(000)001
【摘要】以某新研制迫弹引信代替原引信为例，通过对引信外形，头部涡轮保险机构及弹道一致性试验结果的分析，得出在迫弹这种微旋弹上使用头部涡轮保险机构，不仅能够实现双环境力保险，而且可以通用射表。

【总页数】4页(P46-48,,63,)
【作者】纪永祥;尉进有
【作者单位】陕西华阴89970部队弹药总体室;陕西华阴89970部队弹药总体室【正文语种】中文
【中图分类】TJ430.33
【相关文献】
1.引信单双自由度后坐保险机构性能分析 [J], 王孝福;尚雅玲;倪保航
2.引信电磁保险机构小型化影响因素分析 [J], 张贤彪;尚雅玲
3.引信涡轮电机弹道信息的应用研究 [J], 顾强;陶胜;安晓红;卫永平;翟先花
4.引信电磁保险机构降低功耗影响因素分析 [J], 张贤彪;尚雅玲
5.水下火箭弹引信涡轮全弹道测速误差分析 [J], 陈勇;张合;马少杰;沈德璋
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某型火箭弹引信惯性保险机构可靠性改进设计
王小波;刘凯;崔平
【期刊名称】《军械工程学院学报》
【年(卷),期】2011(023)001
【摘要】针对某型火箭弹引信在靶场试验过程中出现的瞎火现象,对其惯性保险机构进行了改进设计,并通过激活击针簧抗力分析和钟表机构走动时间变化分析对惯性保险机构的作用可靠性及安全性进行了验证.实践证明,该方法在大大提高作用可靠性的基础上降低了工艺难度,具有良好的军事经济效益.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】王小波;刘凯;崔平
【作者单位】总装备部武汉军事代表局驻邓州地区军事代表室,河南邓州,474150;总装备部武汉军事代表局驻邓州地区军事代表室,河南邓州,474150;军械工程学院弹药工程系,河北石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TJ430.2
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