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谈低过载火箭弹引信燃气压力保险机构设计

收藏本文 2024-01-27 点赞:27093 浏览:121968 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:火箭弹的后坐过载系数一般较小,且无旋转,这就使得在引信设计过程中,解保环境力的选择成为一大难点。通过研究火箭弹的发射特征,发现火箭发动机在工作过程中,其燃气压力会出现骤然升高、保持平衡、骤然降低的情况,利用这一特征,设计了燃气压力保险机构。
关键词:火箭弹引信;燃气;保险机构
引言
对于低过载无旋火箭弹,在其引信设计过程中,解保环境力的选择成为一大难点。不仅要考虑弹丸勤务处理的安全,还要考虑在弹道上能否可靠解除保险。本课题中的火箭弹属于微旋或无旋弹,除了后坐力以外,没有离心力可以应用。所以在引信设计过程中,就要寻找合适的可用的第二环境力。综合各种情况考虑,本文选用燃气压力保险机构。

1 燃气压力保险机构的工作原理

火箭发动机在工作过程中,其燃气压力会出现骤然升高、保持平衡、骤然降低的情况(见图1),这一特性为可靠解除保险提供了环境力[1]。

2 燃气压力保险机构的组成及工作过程

燃气压力保险机构(如图2所示)是由引信体, 定位销, 小弹簧,大弹簧, 滑块,活塞, 剪切销,密封圈以及通气盘(上有通气孔)等组成的。
平时大弹簧处于压缩状态,小弹簧的存在保证定位销不会向上运动到完全进入滑块内,因此,平时滑块被定位销固定,定位销被活塞顶住,而活塞又被剪切销固定。发射时,火箭装药燃烧的气体经通气孔进入气室,当气室内的气体达到一定压力时,剪切销被剪断,并推动活塞向前运动,直到将定位销完全推入滑块中,此时,滑块在压缩的大弹簧的作用下水平向右运动,从而解除保险。
通过转变气室体积、通气孔大小以及剪切销的强度,可以制约作用在活塞上的压力,即制约解除保险的时间,达到延时效果。
燃气压力保险机构对于引信的密封性有较高的要求,为免发生早炸,本文在设计时采用复合和双层金属薄膜使引信中的爆炸序列隔热。

3 剪断销的强度计算

本文中剪断销的作用是:一保证平时活塞不向上运动,滑块被定位销锁紧,二气室中压力增大到一定程度后,剪切销能够被顺利剪断。这就要求对剪断销的直径做出设计。
由安全条件可得剪断销直径为
式中:F为作用在剪断销上的力(kg);?滓为剪切销的抗拉强度(kg/mm2)。
对于本设计,取作用于剪切销上的最大压强为10MPa,则F=28.8kg;剪切销的材料选为紫铜线,紫铜线的抗拉强度为?滓=37kg/mm2。则
剪切销的直径
取低过载火箭弹引信燃气压力保险机构设计相关论文由www.udooo.com收集d=1mm。计算出直径d后,再根据试验对直径进行修正,并确定剪断销的检验抗力。由d=

1.7mm,?滓=37kgf/mm2得,紫铜线的剪切强度为

则剪断销的平均抗力:
取抗力公差20%,得到剪断销的检验抗力:
4结束语
为火箭弹引信设计了燃气压力保险机构,对其中重要部件剪切销的材料、直径进行了选择与计算,并校核了强度,为火箭弹引信的设计提供了一些参考。
参考文献
[1]侯超.水下火箭弹引信系统分析及关键技术研究[D].南京:南京理工大学,2008.
[2]张合,李豪杰.引信机构学[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

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