【正文】 的提高，這集中表現(xiàn)在精度制導、高精度傳感器和近實時的數(shù)據(jù)處理與通信系統(tǒng)三方面。改進后的制導炸彈采用模塊化結(jié)構(gòu)和一彈多頭體制，可根據(jù)不同的作戰(zhàn)對象和作戰(zhàn)環(huán)境更換不同的導 引頭，同時由原來主要對付地面靜止目標發(fā)展到能打擊坦克、車輛等運動目標，尤其是 80 年代中期后，美國開始將其裝備于直升機上，成為攻擊地面集群裝甲目標的“殺手锏”武器。 80 年代以來，較大規(guī)模的局部戰(zhàn)爭在不同程度上使用了 精確制導武器，且比率越來越高。 航空炸彈引信的結(jié)構(gòu)和要求 航空炸彈引信的具體結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代的航空炸彈一般地講是由彈體、安定器、裝藥、引信和懸掛裝置組成的 [9,10]。一般裝在炸彈的頭部，也有裝在炸彈尾部的，或者頭部尾部都裝的。電磁炸彈等新體制的航彈也是重要的發(fā)展方向。 航彈引信的設(shè)計 查相關(guān)資料得知安全系統(tǒng)有保險機構(gòu) 、 保險線路和隔離機構(gòu)組成， 用于 保證戰(zhàn)斗部進入目標區(qū)前引信的安全 。 （ 2）根據(jù)設(shè)計航彈的相關(guān)要求，合理選擇出符合電視制導航空炸彈引信的隔爆機構(gòu)的適用類型，還有選出或創(chuàng)造出除拔脫力外的另一環(huán)境 力，使航空炸彈處在爆炸前于安全狀態(tài)，并且能夠是時引爆。發(fā)火控制系統(tǒng)是引信最重要的功能系統(tǒng)，它保證引信在遇到不同的目標，在不同的彈目交會條件下，在適當?shù)奈恢闷鸨瑥椝?。從引信的功能和定義的分析可知，引信的作用 過程主要包括解除保險、發(fā)火控制過程和引爆過程。其規(guī)定功能包括安全性、解除保險可靠性、引爆（燃）的適時性和完全性、抗干擾性等性能。一般來說，２５０千克級別航彈長１到２．５米之間，直徑２５０到３５０ｍｍ不等，同樣隨引信、彈箍等部件的拆裝而發(fā)生變化。 按 用途可分為三類：按照用途可分為主用航空炸彈、輔助炸彈和特種炸彈 。 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 共 38 頁 按炸彈使用高度可分為中、高空炸彈和低空炸彈，中、高空炸彈沒有減速裝置，低空炸彈有減速裝置。 b) 載機飛機安全性 引信在掛彈后，在 載機飛行過程中以及帶彈著陸時不得解除保險和發(fā)火。 c) 貯存性能 引信在規(guī)定的長貯存內(nèi)，不應(yīng)產(chǎn)生影響性能的銹蝕、發(fā)霉或變形等， 在戰(zhàn)時應(yīng)能滿足使用要求。 3． 3 技術(shù)方案的分析和選擇 根據(jù)對戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標和作戰(zhàn)使用性能的分析，及戰(zhàn)斗部對引信提出的技術(shù)要求， 經(jīng)過充分論證，認為由于引信設(shè)計空間較小，彈丸為非旋轉(zhuǎn)彈，因此所能利用的環(huán)境能源較少，該引信設(shè)計存在較大的難度 [23]。對于航空炸彈，設(shè)計所適用的是旋翼式空氣動力保險機構(gòu)， 旋翼式空氣動力保險機構(gòu) 是利用彈丸飛行中迎面氣流的作用使旋翼旋轉(zhuǎn)而接觸保險的機構(gòu)。 旋翼螺桿式只須其轉(zhuǎn)角 β 1=2*∏ *Nb(Nb 解除保險需要的轉(zhuǎn)數(shù) )時，即可解脫。延期解除保險機構(gòu)也具有保險和解除保險的兩個功能，故延期解除保險機構(gòu)也是保險機構(gòu)。 延期保險機構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 ，結(jié)構(gòu)見如圖 。常用觸發(fā)機構(gòu)如圖 所示，在約米秒的著速下，這種發(fā)火機構(gòu)瞬發(fā)度達到設(shè)計要求將比較困難，因此本方案不予考慮這種機構(gòu)。要求隔爆機構(gòu)在勤務(wù)處理過程中處于隔爆狀態(tài)，待解除保險后，使隔爆件運動到解除隔爆狀態(tài)。傳爆序列最后 二級 爆炸元件 輸出的是爆轟沖量，一般有火帽（或電點火頭、電點火管）、雷管、導爆管（或?qū)П幹?、傳爆管（或?qū)П幹┑冉M成。 引信的保護帽部件在貯存及勤務(wù)處理過程中起密封、保護引信頭部及防止禍 輪轉(zhuǎn)動的作用，發(fā)射前需摘除。發(fā)射時， 由于航彈自身的重量比較重，會在重力的作用下產(chǎn)生拔脫力解除第一道保險 ；彈道中，在迎面氣流的作用下， 旋翼帶動 二級 減速輪系旋轉(zhuǎn)，使擊針緩慢地從滑塊中拔出，在距槍口 50m 以后處釋放滑塊，滑塊在滑塊彈簧的作用下使雷管與擊針對正，引信處于待發(fā)狀態(tài)。 環(huán)境適應(yīng)性好 由于該引信設(shè)有防風防塵裝置，在風沙環(huán)境下，該武器系統(tǒng)能夠正常使用，擴大了武器系統(tǒng)的使用環(huán)境范圍。 0。 CL— 實驗確定的升力系數(shù) 。 )=0 .25 當攻角 α 0=50。 切斷銷的受力相關(guān)計算 切斷銷作為一個抗力元件，具有行程短，抗力大，體積小，制作簡單等特點。利用切斷銷作用的單向性， 并且由于切斷銷的保險行程短，作用迅速，當火帽在膛內(nèi)自燃時，能在隔離機構(gòu)解除保險前，保險栓切斷切斷銷，將隔離機構(gòu)鎖住，防止引信炮口早炸。設(shè)定飛機的水平飛行速度為 v=100m/s,可以推算出航彈彈軸的速度是 vd=√ (v2+vg2)= √(1002+)= m/s。 綜上所述，已知齒輪 1 的轉(zhuǎn)速， n1=，查相關(guān)資料可知，在多級傳動中，總的傳動比 i= i12*i34=80,而展開式二級圓柱齒輪減速器 i1=（ ∽ ） i2，可 知取 i12= i34，則 i34* i34=80, i34=√ (80/)=,則 i12=， i12=n1/n2= n s/n2=,齒輪 2與齒輪 3 是同軸的，因此它 們的轉(zhuǎn)速時一樣的，即 n3=n2,i34==n3/n4,則 n4= n3/ i34=。 滑塊解除隔離過程的行程為： 121 ()2 d d b?? 帶入相應(yīng)的經(jīng)驗尺寸為： 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 28 頁 共 38 頁 1 (6 5 ) ( 2 . 5 3 ) 8 8 . 52l m m? ? ? ?～ ～ () 若從結(jié)構(gòu)上采取些措施，如將導引傳爆藥制成錐行、或?qū)б齻鞅幍纳纤幟嫣?留 1mm左右后的金屬實部，如圖 所示 圖 滑塊隔爆機構(gòu)改進圖 若圓柱彈簧驅(qū)動的滑塊隔爆機構(gòu)用于旋轉(zhuǎn)彈丸上，且其滑塊偏心設(shè)置，運動時有后坐力 SF 和離心力 CF 的影響，還有滑塊側(cè)壁常數(shù)摩擦力 RF 的影響 ， 其受力情況如下圖 所式。因此，上 式可寫成： 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 30 頁 共 38 頁 2 202dx K x Kdt ?? 該微分方程的系數(shù)分別為 2220 0 0 ()gDgRKmdvRFK r fm d t m???????? ?????? ? ? ? ??? （ ） 式中： Ddvdt ???????為爬行加速度。 確定了預(yù)壓抗力 0F 后，根據(jù)預(yù)壓量 0? ，求出彈簧剛度 39。 62 .2 7 / 0. 61 /8 8 6 9. 5GdR g m m N m mnD ??? ? ? ??? 7 設(shè)計過程中解決的關(guān)鍵技術(shù)問題 該引信在設(shè)計過程中，盡量多地采用了成熟技術(shù)和結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的標準化程度，具有良好的工藝性和可生產(chǎn)性。因此，對引信的頭部觸發(fā)機構(gòu)進一步進行了優(yōu)化，增加了防風防塵設(shè) 計，以提高引信在邊界條件下的性能和環(huán)境適應(yīng)性，滿足全彈戰(zhàn)術(shù)使用性能要求 [21]?，F(xiàn)象 :步行困難 )時的使用安全性和作用可靠性 。在本方案所設(shè)計的瞬發(fā)機構(gòu)如 圖 所示。引信 . 北京 :國防工業(yè)出版社 ,1991，清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 37 頁 共 38 頁 1～ 42 [25]李世義 . 后坐機構(gòu)平時安全性研究 . 戰(zhàn)斗部通訊 . 北京工業(yè)學院，～ 23 [26] 楊可楨，程光蘊主編 . 機械設(shè)計基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社， ～83 [27] 陸慶武編著 . 安全技術(shù) . 北京 :中國科學技術(shù)出版社 , ～ 8 [28] 王爾林，張德智主編 . 現(xiàn)代兵器概論 . 北京 :北京工業(yè)出版社， ～ 7 [29]邵立強 . 美軍現(xiàn)役引信手冊 . 中國兵器工業(yè)標準化研究所， 1993， 1～ 15 [30]MILHDBK764(MI).System Safety Engineering Design Guide for Army Materiel, 12 January 1990， 1～ 9 [31]Fuze Development and Engineering Division of Picatiny Arsenal《 Study of Damped SetBack pins for S amp。同時感謝我的大學，感謝 我的母校，我不會忘記你們。在老師的辦公室里有好多關(guān)于引信的書籍，當有我需要的資料時，顧老師二話不說，就說讓我借看，那么珍貴的書我哪敢?guī)Щ厝?，只能是把想要的部分?fù)印一下 。 在設(shè)計的整個過程中我查閱了大量的相關(guān)資料 ，也學會了很多以前不知道的知識，使我受益匪淺 。 圖 頭部觸發(fā)機構(gòu) 本設(shè)計中將 旋翼 機構(gòu)凸出于引信體之外，構(gòu)成外露式觸發(fā)機構(gòu)，可有效地提高引信的瞬發(fā)度與大著角發(fā)火可靠性。 對于引信頭部機構(gòu)因進沙塵而失效進行了分析，認為主要是因為沙塵從外露的頭部渦輪機構(gòu)間隙中進入引信內(nèi)，使引信傳動零件的機械摩擦增大，影響機構(gòu)的靈活性，而導致引信瞎火。并且采用加工參數(shù)和裝配參數(shù)來控制延期解除保險的實際距離，既可以通過調(diào)整 減速 輪系的齒數(shù)改變速比，從而改清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 33 頁 共 38 頁 變延期解除保險距離，又可以改變擊針插入滑塊的深度，通過改變解除保險所需的旋翼 轉(zhuǎn)數(shù)來改變保險距離，使得對引信實際延期解除保險距離的調(diào)整非常簡單。因此，按最大初速 0max 80 /v m s? 計算，受壓件最大直 徑取為支座的最大外徑，即 d=。 迎面空氣壓力的計算 迎面空氣壓力 yF 表達式為： 22 2 100 1( ) ( ( 1 ( ) ) 1 )4 4 2kky x v xd d k vF C P P C P a?? ??? ? ? ? ? （ ） 式中： xC 氣動系數(shù)，為 ； 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 31 頁 共 38 頁 0P 大氣壓， 0P = 5210 /Nm? ； k 絕熱指數(shù)，對空氣 k=； V 彈速； A 空氣中音速， a=342m/s； D 受氣流壓力作用零件的最大直徑。 0r 滑塊質(zhì)心在裝配位置時的偏心距， m。 受力分析與運動方程及設(shè)計計算 在裝配狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，由于擊針插在滑塊內(nèi)，限制了轉(zhuǎn)滑塊的滑動。設(shè)旋翼的轉(zhuǎn)速為 n s,則 n s*L= vy，根據(jù)已知參數(shù)，可算出旋翼的轉(zhuǎn)速 n s= vy/L=。 一般切斷銷的抗力檢驗一般在專用夾具上進行，夾具的有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸 應(yīng)與切斷清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 38 頁 銷的實際工作狀態(tài)一致，要求切斷銷在最小檢驗荷重下不被破壞，在最大檢驗荷重的作用下一定被切斷。切斷銷保險的著發(fā)機構(gòu)，保險行程很短，因此，引信可以得到較高的瞬發(fā)度。 =0. 13kg Mf2=0,13*1 .05* =. cm 因為 Mf=Mf1+ Mf2 =+ = 所以 MtMf，因 此風翼能夠可靠解除保險。 設(shè)計航彈引信的相關(guān)參數(shù)，確定旋翼是否能解除保險： 設(shè)航彈的投彈速度為 100m/s,為計算簡化，可認為風翼 由四片翼片組成，但其風翼中央面積 S。 s— 翼片面積 。 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。因此它適應(yīng)初速變化范圍較大。 引信的傳爆序列為雷管一導爆管傳爆管彈的接力藥柱 ，可實現(xiàn)彈頭觸發(fā)、彈底起爆，滿足彈的最大殺傷要求。 通過以上對各主要機構(gòu)的選擇與設(shè)計，引信總體結(jié)構(gòu)圖見圖 [28]。因此，該引信只有在正常的解除保險邏輯時序先后坐后彈道飛行下才能解除保險，提高了引信的保險系數(shù)。整流罩與引信體分體的設(shè)計使觸發(fā)機構(gòu)增加了一個導向帶，提高了引信清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 38 頁 的作用可靠性。應(yīng)用最多的是針刺式發(fā)火機構(gòu)，是觸發(fā)發(fā)火機構(gòu)中的一種。 表 各種延期保險機構(gòu) 的性能比較 類型 I II III IV V VI 安全性 差 較好 好 好 好 好 保險時間 散布大 偏短 散布大 偏短 設(shè)計決定 設(shè)計決定 長貯性 不好 好 好 欠佳 好 好 結(jié)構(gòu)與成本 結(jié)構(gòu)簡單、成本低 結(jié)構(gòu)簡單、成本低 結(jié)構(gòu)簡單、成本低 結(jié)構(gòu)簡單、成本低 復(fù)雜、成本高 較為復(fù)雜 適應(yīng)初速 高 高 航 彈屬于低速非旋轉(zhuǎn)彈，不能采用保險帶式和易熔合金式延期保險機構(gòu)，火藥式結(jié)構(gòu)安全性差，時間散布大，并且長貯性不好，也不能采用氣流體阻尼式和準流體式時間散布大，應(yīng)用于