【正文】 A. 外觀 B. 輪系 圖 延期保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 瞬發(fā)觸發(fā)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 靠引信發(fā)火機(jī)構(gòu)中的擊發(fā)體直接碰擊目標(biāo)而工作的發(fā)火機(jī)構(gòu)，稱為瞬發(fā)發(fā)火機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是碰目標(biāo)時(shí)，頭部的整流罩作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件與渦輪保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)一起下行，而不是作為需要損耗能量的薄弱環(huán)節(jié)，因此，碰目標(biāo)時(shí)瞬發(fā)度與大著角發(fā)火的可靠性指標(biāo)均有較大的提高。 圖 彈簧滑塊隔爆機(jī)構(gòu) 如圖 ， 擊針 的故障卡子將其擋 住，假如 空氣動(dòng)力 保險(xiǎn)先于 拔脫 保險(xiǎn)而解除保險(xiǎn)，此時(shí)轉(zhuǎn)子與故障卡子形成互鎖，使 拔脫 保險(xiǎn)永遠(yuǎn)不能解除，引信處于絕火狀態(tài)。采用該傳爆序列可有效解決“全彈重量長(zhǎng)度”與彈的多功能威力的問題，以實(shí)現(xiàn)新一代槍榴彈的多功能、小型化。 隔爆機(jī)構(gòu)為滑塊式，適合非旋轉(zhuǎn)彈引信 [29]。 結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn) 具有自動(dòng)定距功能，適應(yīng)范圍廣 該引信保險(xiǎn)距離的變化受彈初速的影響較小，當(dāng)彈初速較大時(shí)， 旋翼 旋轉(zhuǎn)速度較快，擊針拔出時(shí)較短，當(dāng)彈初速較小時(shí)， 旋翼 旋轉(zhuǎn)速度較慢，擊針拔出時(shí)較長(zhǎng)。 旋翼式空氣動(dòng)力保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 是利用彈丸飛行中迎面氣流的作用使旋翼旋轉(zhuǎn)而接觸保險(xiǎn)的機(jī)構(gòu)。 r— 翼面幾何中心到轉(zhuǎn)軸的距離 。 f— 摩擦系數(shù)。 f`— 保險(xiǎn)鋼珠與風(fēng) 翼 保險(xiǎn)筒間的 摩擦系數(shù) ， f`= F計(jì)算如下 ，圖示如圖 ： 圖 第二保險(xiǎn)桿簧抗力 0 .22 0 .17kg 取上限 F= AB*tan 乙 ABO = *tan30。 碰目標(biāo)時(shí)切斷銷被目標(biāo)或慣性力切斷，擊發(fā)體 戳擊火帽或雷管，引信發(fā)。 由試驗(yàn)得 D= 的銅線σ b=37 公斤 /毫米 2，則剪切強(qiáng)度 τ =σ b/√ 3=37/√ 3= 公斤 /毫米 2， 制成切 斷銷的平均抗力 R=2*∏ *D2*τ /4=2***去抗力公差為 20%，得切斷銷的檢驗(yàn)抗力為： Rjmin=R20%R=*= 公斤 Rjmax=R+20%R=+*= 公斤 而設(shè)計(jì)中給出的條件是拔脫力 F=200N，而平均抗力 R= 公斤 ，所受的力大約為 Fn=200N,可以看出，給出的第一環(huán)境力可以解除保險(xiǎn)。 = m/s ，航引 4 的旋翼直徑為 D=70mm, 則旋翼一圈的周長(zhǎng)為 L= ∏*D=*70=。 滑塊隔爆機(jī)構(gòu)的受力分析與運(yùn)動(dòng)方程及設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算目的 主要計(jì)算滑塊保險(xiǎn)位置運(yùn)動(dòng)到雷管與導(dǎo)爆藥柱搭邊時(shí)所需要時(shí)間，即滑塊的解除保險(xiǎn)時(shí)間。 0? 圓柱彈簧的預(yù)壓變形量， mm。另一方面，在保證延期解除保險(xiǎn)的可靠性、彈道安全及適度的鈍感度的前提下，彈道簧的預(yù)壓抗力不能太大，以使引信獲得較高瞬發(fā)度 [31]。R 的計(jì)算 迎面空氣壓力 yF 主要與彈速 v 有關(guān)，當(dāng)彈速達(dá)到最 大時(shí)， yF 也達(dá)到最大， 此時(shí)是彈道最不安全的情況。 本設(shè)計(jì)方案的延期解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)不設(shè)在隔 離機(jī)構(gòu)上，而是與第二環(huán)境保險(xiǎn)相結(jié)合，使在整個(gè)延期解除保險(xiǎn)距離內(nèi)第二環(huán)境保險(xiǎn)一直約束著滑塊，一旦第二環(huán)境保險(xiǎn)解除對(duì)滑塊的保險(xiǎn)，滑塊就很快完成轉(zhuǎn)正動(dòng)作，滑塊具有“銳啟動(dòng)”的特性，它可以確保在安全距離內(nèi)維持有較高的隔爆度水平。為此，主要通過對(duì)控制扭簧抗力進(jìn)行調(diào)整和控制，來控制 旋翼 機(jī)構(gòu)的臨界起動(dòng)風(fēng)速和可靠轉(zhuǎn)正到位風(fēng)速，以保證 航 彈可在 7級(jí)風(fēng)時(shí)使用安全和平時(shí)的作用可靠，來達(dá)到防風(fēng)的目的。 大著角發(fā)火性 為提高引信的大著角作用可靠性，根據(jù)該引信的彈道環(huán)境特點(diǎn)和作用機(jī)理，將引信頭部的整流罩設(shè)計(jì)為活動(dòng)件，成為觸發(fā)機(jī)構(gòu)的一個(gè)零件，并凸出于引信體，構(gòu)成外露式觸發(fā)機(jī)構(gòu)，提高了引信的瞬發(fā)度整流罩與引信體的分體設(shè)計(jì)，改善了觸發(fā)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向性能，有效地提高了引信的作用可靠性滿足了全彈作用可靠性要求 [18]。由于時(shí)間有限，本文只是從理論上對(duì)啟動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并沒有做出實(shí)物，也沒有在實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證。 作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方， 我們的想象與設(shè)計(jì)根本沒法專業(yè)的研究人員進(jìn)行比較，所以我們?cè)O(shè)計(jì)出來的東西都很簡(jiǎn)單，只是單純的符合我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，沒有實(shí)用性，但對(duì)于我來說，從來沒有接觸過航彈，對(duì)它的了解是少之又少，設(shè)計(jì)它的引信部分那更是難上加難，幸虧有兩位老師的幫忙，每次去辦公室讓老師給我解決難題的時(shí)候，他們總是傾盡所有，用一 句話說是“知無不言，言無不盡”，總是能恰到好處的解決 我所不會(huì)的知識(shí)。 總之，在以后的學(xué)習(xí)、工作、生活中我將更加努力，用自己的行動(dòng)回報(bào)社會(huì)、學(xué)校、老師及同學(xué)。 A Mechanisms》 ,1～ 29 致 謝 時(shí)光荏苒，我們即將面臨畢業(yè)，在過去的四個(gè)月的時(shí)間里，我一直在研究我的清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 38 頁 共 38 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我來說，這是一個(gè)很大的難題，但我并沒有退縮，而是迎難而上，而且在老師和同學(xué)的幫助下，我的畢 業(yè)設(shè)計(jì)已接近了尾聲。 8 結(jié)論 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 35 頁 共 38 頁 本設(shè)計(jì)中的引信 采用了彈簧 滑塊隔爆機(jī)構(gòu)，保證隔爆安全性，從而實(shí)現(xiàn)全保險(xiǎn)型要求；利用發(fā)射后的重力 和飛行時(shí)空氣阻力，作為解除保險(xiǎn)的能源 ， 拔脫保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 與 二級(jí) 減速輪系機(jī)構(gòu)一起實(shí)現(xiàn)冗余保險(xiǎn)；采用 二級(jí) 減速輪系機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)延期解除保險(xiǎn)功能 ，從而提高了該引信在儲(chǔ)存和使用過程中的安全性和作用可靠性。防塵裝置的設(shè)計(jì)，有效地防止了沙塵進(jìn)入引信體內(nèi)部，影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)靈活性。 根據(jù)該武器系統(tǒng)自身可適應(yīng)的使用環(huán)境，通過分析和計(jì)算認(rèn)為如果在引信頭部增加防風(fēng)機(jī)構(gòu)將影響引信的作用可靠性，而在對(duì)各級(jí)風(fēng)速及自然現(xiàn)象進(jìn)行了詳盡的了解、查證后，認(rèn)為在 7 級(jí)風(fēng)下（風(fēng)速為 米 /秒 ~ 米 /秒；現(xiàn)象：步行困難）， 航 彈無法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行可靠射擊，在這種情況下， 航 榴彈將無法完成其作戰(zhàn)任務(wù)。但根據(jù) 航 彈環(huán)境特點(diǎn)和該引信的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在引信研制過程中，采用了一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，并解決多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)問題。R ，進(jìn)而可進(jìn)行彈道簧參數(shù)的初步設(shè)計(jì)。 當(dāng)初始條件 t=0,x=0,v=0 時(shí)，其解為 02 (1 c o s )Kx KtK?? 解上式，可得 到滑塊行程到位走完距離 l 時(shí)，其所需的時(shí)間為 201 a r c c o s (1 )KtlKK?? （ ） 彈道安全性設(shè)計(jì)計(jì)算 彈道簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 彈道簧的作用是保證彈道安全，防止觸發(fā)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)后因受到迎面空氣壓力壓縮彈道簧戳擊雷管發(fā)火。 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 29 頁 共 38 頁 圖 圓柱彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊的受力圖 圖中，圓柱簧抗力 SF 是主動(dòng)力；離心力和后坐力產(chǎn)生的摩擦力和側(cè)壁常數(shù)摩擦力均為阻力。 由 傳動(dòng)比之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)各齒輪的最大直徑 ： i12=n1/n2=z2/z1=w1/w2=R2/R1=,R1=,R2=12mm； 同理 i34=n3/n4=z4/z3=w3/w4=R4/R3=,取 R3=,R4=15mm。 根據(jù)旋翼翼片受力分析， 翼片與航彈間的角度位置關(guān)系 簡(jiǎn)單示意圖如下： 根據(jù)勾股定理可以算出翼片的線速度： vy=vd*sin50。 為了使切斷銷又盡可能高的靈敏度，一般可按安全條件切斷銷的直徑，然后驗(yàn)算在碰目標(biāo)時(shí)，或某一特定情況下能否可靠切斷。它的抗力散布精度可控制在 20%左右，與螺旋簧相比，它的主要缺點(diǎn)是不能百分之百的進(jìn)行抗力檢驗(yàn)，只能使用一次，這就限制了它的應(yīng)用范圍。 時(shí) 查表 :CL= ,CD= 取 p=0. 123 * 108kg .s2/cm4 由 Mt=nrsρ v2CL/2 式得 Mt=4**** 108*1002*104* = Mf計(jì)算方法如下 : Mf=Mf1+Mf2 式中 Mf1一風(fēng)翼保險(xiǎn)筒螺紋間的摩擦力矩 ； 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 共 38 頁 Mf2一保險(xiǎn)鋼珠壓向風(fēng)翼保險(xiǎn)筒的摩擦力矩 。 CD— 實(shí)驗(yàn)確定的阻力系數(shù) 。 葉片對(duì)彈軸的傾角越大，旋翼旋轉(zhuǎn)的速度也就越大，暫且我們就研究航引 4的旋翼機(jī)構(gòu)是否滿足解除保險(xiǎn)的要求。 功能集中，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu) 引信頭部機(jī)構(gòu)具有延期解除保險(xiǎn)、觸發(fā)、第二環(huán)境力保險(xiǎn)功能及良好的環(huán)境適應(yīng)性等。彈道簧確保引信在彈道中安全。 該引信具有瞬發(fā)觸發(fā)和慣性觸發(fā)功能，由整流罩和延期解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)成瞬發(fā)觸發(fā)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)瞬發(fā)觸發(fā)由隔離機(jī)構(gòu)的慣性前沖實(shí)現(xiàn)。 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁 共 38 頁 傳爆序列的選擇在很大程度上影響著引信的結(jié)構(gòu)，根據(jù)彈所要實(shí)現(xiàn)的功能及引信的結(jié)構(gòu)，為保證彈的殺傷威力，采用的傳爆序列利用爆炸產(chǎn)生的飛片動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)彈頭觸發(fā)、彈底起爆的傳爆序列方式。 隔爆機(jī)構(gòu)有水平轉(zhuǎn)子式、直轉(zhuǎn)子式、轉(zhuǎn)子式以及滑塊式等，在本設(shè)計(jì)中，采用了彈簧滑塊隔爆機(jī)構(gòu) [27]。在前蘇聯(lián)的蘇一引信和我國(guó)的引信中，采用了如圖 的高性能瞬發(fā)觸發(fā)機(jī)構(gòu) ，該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量較大，而在本設(shè)計(jì)中，引信質(zhì)量要求較輕，而且蘇一引信觸發(fā)機(jī)構(gòu)必須裝在彈頭，而由上文所述，延期保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)采用迎面氣壓驅(qū)動(dòng)，因此不能采用該機(jī)構(gòu)作為本設(shè)計(jì)引信的瞬發(fā)機(jī)構(gòu)。以迎面氣流的壓力作為解除保險(xiǎn)的能源，可實(shí)現(xiàn)延期解除保險(xiǎn)功能，該機(jī)構(gòu)同時(shí)提供冗余保險(xiǎn)，它與第二環(huán)境保險(xiǎn)相結(jié)合，使在整個(gè)延期解保險(xiǎn)距離內(nèi)第二環(huán)境保險(xiǎn)一直約束著滑塊，一旦第二環(huán)境保險(xiǎn)解除對(duì)滑塊的保險(xiǎn)，滑塊就很快完成轉(zhuǎn)正動(dòng)作，滑塊具有“銳啟動(dòng) ”的特性，可以確保在安全距離內(nèi)維持有較高的隔爆度水平。平時(shí)和發(fā)射后它應(yīng)保證引信中被保險(xiǎn)零件處于被控制的保險(xiǎn)狀態(tài)，當(dāng)彈丸飛到安全距離外時(shí)，立即釋放被保險(xiǎn)零件，使其由保險(xiǎn)狀態(tài)迅速變?yōu)榇l(fā)狀態(tài)。達(dá)到β 1 的時(shí)間在安全距離之外即可。它只適用于亞音速飛行的引信，通常用于航彈引信或火箭彈引信。為滿足全彈總體和使用要求，必需要充分利用環(huán)境能源和有限的的空間，并對(duì)國(guó)內(nèi)外 航 彈進(jìn)行了研究，充分吸取有益的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合現(xiàn)代引信技術(shù)設(shè)計(jì)了該引信的技術(shù)方案。 3 設(shè)計(jì)主 要技術(shù)指標(biāo)及分析 主要技術(shù)指標(biāo) 引信類型 全保險(xiǎn)型引信 延期解除保險(xiǎn)距離 100m 具有冗余保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 具有延期解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 技術(shù)指標(biāo)分析 第 項(xiàng)安全性指標(biāo)是非常重要的，它要求引信除全面滿足 GJB373A97《引信安全性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》的要求。 c) 投彈安全性和彈道安全性 引信在載機(jī)投彈時(shí)和在規(guī)定的彈道距離（或保險(xiǎn)時(shí)間）內(nèi)，不得解除保險(xiǎn)，而在解除保險(xiǎn)后不應(yīng)發(fā)生彈道早炸。 按裝藥可分為兩類：常規(guī)航彈和核彈，常規(guī)航彈采用普通裝藥，如燃燒炸彈、穿甲炸彈、殺傷炸彈等 。 主用航空炸彈是直接摧毀或殺傷目標(biāo)的航空炸彈，包括爆破、殺傷、殺傷爆破、穿甲、半穿甲（反跑道炸彈）、反坦克、燃燒、爆破燃燒、航空燃料空氣炸彈等。特殊航彈則一般不歸入特定規(guī)格級(jí)別，例如美國(guó)有６８００千克的ＢＬＵ－８２ “滾球 ”超大型炸彈，以及近期研制的１０噸級(jí) “炸彈之母 ”。 ，安裝檢測(cè)及裝定引信時(shí)的可操作性，以及操作的可靠性、快速性，準(zhǔn)確性等綜合性能。引信首先由保險(xiǎn)狀態(tài)向待發(fā)狀態(tài)的過渡過程，稱為解除保險(xiǎn)過程。它不僅可以感受目標(biāo) 及背景信息（觸發(fā)、近炸、周炸引信），還可以感受火控系統(tǒng)的信息（時(shí)間引信），發(fā)射及飛行環(huán)境信息（計(jì)路程引信、自適應(yīng)調(diào)整時(shí)間引信），指令信息（指令引信）和制導(dǎo)系統(tǒng)的信息（特別是近炸引信）。 本課題擬采用的研究手段 1． 采用 彈簧 滑塊隔爆機(jī)構(gòu)，保證隔爆安全性，從而實(shí)現(xiàn)全保險(xiǎn)型要求。隔離機(jī)構(gòu) 將雷管與下 二級(jí) 傳爆元件隔離開來的引清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 38 頁 信，稱為全保險(xiǎn)型引信。常規(guī)電磁炸彈已在伊拉克參與了實(shí)戰(zhàn)。 懸掛裝置包括彈箍 ,彈鉤（或彈耳 )，用來將炸彈懸掛在飛機(jī)的炸彈架上 [11,12]。 彈體就是炸彈的外殼，用來連接各部分零件，裝填炸藥，并構(gòu)成炸彈所需要的形狀和強(qiáng)度。在 1991 年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，精確制導(dǎo)武器的使用量約占總投彈量的 8%，科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)上升到 35%，阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)達(dá)到了 60%，而在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍空襲使用的 GPS 輔助制導(dǎo)的精確制導(dǎo)彈藥超過了 90%[4,5]。 90 年代以來，在高新電子信息技術(shù)的推動(dòng)下，精確制導(dǎo)武器的性能得到大幅度