【正文】 本項(xiàng)目有困難。 保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)是引信安全系統(tǒng)中的重要組成部分，它 具有對(duì)環(huán)境信息的識(shí)別和轉(zhuǎn)化功能，以及對(duì)引信安全系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換與控制功能。對(duì)旋翼離心銷(xiāo)式尚須驗(yàn)算平時(shí)安全性，其方法與一般離心保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)相同?？衫蔑w行時(shí)空氣阻力，作為解除保險(xiǎn)的能源，實(shí)現(xiàn)冗余保險(xiǎn)。 第 項(xiàng)是關(guān)于該引信延期保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的要求，要求 航彈下落時(shí)的 保險(xiǎn)距離大于100m，按彈丸速度 100m/秒計(jì)算，出槍口 秒后解除保險(xiǎn)，時(shí)間散布范圍大，對(duì)延期解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的性能要求比較低，因此延期保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度不是很大。 b) 故障保險(xiǎn)安全性 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 38 頁(yè) 在彈道上當(dāng) 炸彈的減速裝置失效時(shí)，引信不應(yīng)解除保險(xiǎn)。 非制導(dǎo)炸彈，即普通炸彈 ,是指從載機(jī)投放的靠慣性自由下落或依靠火箭增程的炸彈，此類(lèi)炸彈命中概率低。 特種炸彈是用來(lái)完成特定任務(wù)的航空炸彈 ,包括航空照相炸彈、航空照明炸彈、煙幕炸彈、宣傳炸彈等。所謂炸彈的圓徑是化成簡(jiǎn)單整數(shù)后以 kg 計(jì)的炸彈質(zhì)量（名義質(zhì)量）。１磅等于０．４５４千克，我們常在 新聞報(bào)道 中看到９０８千克炸彈等帶零頭的數(shù)字，就是英制重量單位換算為清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 38 頁(yè) 公制單位所造成的。 2． 2． 5 引信的要求 、勤務(wù)處理、裝填、發(fā)射直至延期解除保險(xiǎn)的各種環(huán)境中，在規(guī)定條件下不解除保險(xiǎn)和爆炸的性能。能源裝置可以利用內(nèi)儲(chǔ)能，靠感受環(huán)境信息而 激勵(lì)，也可以利用環(huán)境能，依靠環(huán)境能的轉(zhuǎn)換而工作，還可以直接利用彈上能源。 2 航彈簡(jiǎn)介和航彈 引信 的基本理論 航彈炸彈的一般形狀 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 5 頁(yè) 共 38 頁(yè) 2． 2 引信 2． 2． 1 引信的定義 “ 引信是利用目標(biāo)信息和環(huán)境信息 ,或按照事先設(shè)定的條件，在保證彈藥平時(shí)和發(fā)射時(shí)安全的前提下，對(duì)彈藥實(shí)施起爆控制，點(diǎn)火控制及姿態(tài)控制的裝置。 電視制導(dǎo)航彈可利用的環(huán)境力很少，在任務(wù)書(shū)中給出 的拔脫力約 200N，另一環(huán)境力來(lái)源于空氣阻力，它是一種取之不竭的能源，為了能更好的利用它，在航彈引信上可 設(shè)置一外露旋翼機(jī)構(gòu) ，便可實(shí)現(xiàn)雙環(huán)境力的全保險(xiǎn)結(jié)構(gòu) [1 5 ,1 6 ]。從結(jié)構(gòu)上看，“模塊化 ”將成為新一代航彈的重要特點(diǎn)，裝藥、彈翼、引信等可以快速拆裝組合，適應(yīng)各種用途。 （ 3） 載機(jī)安全，彈道穩(wěn)定 必須保證掛載飛行、投彈時(shí)載機(jī)的安全性 炸彈在下落過(guò)程中的穩(wěn)定性是十分重要的， 如果炸彈落下時(shí)不穩(wěn)定，炸彈碰擊地面時(shí)將出現(xiàn)不穩(wěn)定力矩，嚴(yán)重降低炸彈的侵徹能力， 同時(shí)使跳彈的可能性增大，危及載機(jī)安全。這樣，就能使炸彈沿著一定形狀的彈道 (炸彈運(yùn)動(dòng)的軌跡 )在空中運(yùn)動(dòng) ,以便準(zhǔn)確地命中目標(biāo)。電視制導(dǎo)系統(tǒng)工作時(shí)從電視圖像上可以直接看到目標(biāo)圖像，因而可以可靠的辨識(shí)目標(biāo)、識(shí)別敵我，不向外輻射無(wú)線電波，不會(huì)被敵 方的電子干擾裝置所干擾，由于電視的分辨率高，制導(dǎo)精度很高、工作可靠 ,因此是一種好的末制導(dǎo)技術(shù) [6]。 制導(dǎo)航彈在國(guó)外同類(lèi)武器發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì) 美國(guó)的風(fēng)力校正彈藥布撒器 (WCMD)是常規(guī)彈藥布撒器的改裝武器，始研于海灣戰(zhàn)爭(zhēng)末期，由洛克希德馬丁公司和阿蘭德 /德克薩斯儀器公司改裝。清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 共 38 頁(yè) 1 引言 本 設(shè)計(jì)的 研究背景 電視制導(dǎo)航空炸彈是空軍對(duì)地面設(shè)施進(jìn)行攻擊的主要彈藥，具有威力大、成本低的特點(diǎn)。 WCMD 對(duì)常規(guī)航彈的改裝主要是加裝尾部組件，即在尾部加裝慣性制導(dǎo)系統(tǒng)、可彈出活動(dòng)尾翼、傳動(dòng)電機(jī)和數(shù)據(jù)器。但可見(jiàn)光電視不能在夜間工作，不能探測(cè)煙霧遮擋的目標(biāo)。 裝藥是用來(lái)達(dá)成炸彈的爆炸效果的。另一方面，彈道不穩(wěn)將會(huì)造成較大的散布。 對(duì)于現(xiàn)役航彈來(lái)說(shuō)，配上制導(dǎo)模塊， 能夠快速的組合成不同用途、不同制導(dǎo)體制的空地武器。 本 設(shè)計(jì) 的研究?jī)?nèi)容或解決的問(wèn)題 （ 1）電視制導(dǎo)航空炸彈是空軍對(duì)地面設(shè)施進(jìn)行攻擊的主要彈藥，具有威力大、成本低的特點(diǎn)?！? 從引信的上述定義，可以看出現(xiàn)代引信的三大特征：引信純粹用于軍事目的；引信是一個(gè)信息與控制系統(tǒng)；引信藥在預(yù)定條件下實(shí)現(xiàn)其功能，這些預(yù)定條件的本質(zhì)就是“最優(yōu)”。 2． 2． 4 引信的作用過(guò)程 引信作用過(guò)程是指引信從發(fā)射開(kāi)始到引爆戰(zhàn)斗部主裝藥的全過(guò)程。 。采用公制的國(guó)家，其航彈多數(shù)分為５０千克、１２５千克、２５０千克、５００千克等規(guī)格。中國(guó)和前蘇聯(lián)有 、 、 1 2 50、 100、 250、 500、 1000、 1500、 5000、 9000kg 等圓徑系列。 按照所受空氣阻力高低分為高阻炸彈和低阻炸彈。 制導(dǎo)炸彈是指載機(jī)投放后，利用制導(dǎo)裝置能自動(dòng)導(dǎo)向目標(biāo)的炸彈，命中精度高，比普通炸彈命中精度提高了上百倍。 c) 對(duì)目標(biāo)作用可靠性 在投彈后，引信 應(yīng)按所規(guī)定的 條件適時(shí)發(fā)火或爆炸，并且應(yīng)爆發(fā)完全。 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 38 頁(yè) 經(jīng)對(duì)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)和有關(guān)要求的初步分析，該引信的設(shè)計(jì)需主要解決以下關(guān)鍵 技術(shù) [20]： ： 該彈發(fā)射初速低、非旋轉(zhuǎn)，能夠利用的環(huán)境能源較少，因此要實(shí)現(xiàn)雙環(huán)境力保險(xiǎn)功能存在一定的難度 [21]。采用 二級(jí) 減速 輪系機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)延期保險(xiǎn)解除保險(xiǎn)功能，采用滑塊隔爆機(jī)構(gòu)，保證隔爆安全性。 旋翼保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的可靠啟動(dòng)保險(xiǎn)條件的表達(dá)式為： MtMf 式中 Mt整個(gè)旋翼的旋轉(zhuǎn)力矩（ ）； Mf整個(gè)旋翼的摩擦力矩（ ）。因此，保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)不僅是引信安全系統(tǒng)的環(huán)境信息識(shí)別器和處理器，而且還是引信安全系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換器和控制器。而無(wú)返回 力矩調(diào)速器式延期保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)與差動(dòng)或行星減速輪系式機(jī)構(gòu)相比較，無(wú)返回力矩調(diào)速器結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，占用尺寸過(guò)大。 瞬發(fā)發(fā)火機(jī)構(gòu)具有高靈敏度和高瞬發(fā)度兩大特點(diǎn)。 隔爆機(jī)構(gòu) 解除保險(xiǎn)前將爆炸序列中的一個(gè)爆炸元件與下 二級(jí) 爆炸元件相隔離，一隔斷爆炸序列的爆炸傳遞，解除保險(xiǎn)后能可靠傳遞爆炸的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為隔爆機(jī)構(gòu)。 滑塊隔爆機(jī)構(gòu)的可靠性，主要取決于雷管藥量、雷管外壁至導(dǎo)爆藥邊的距離、隔板厚度、導(dǎo)爆藥孔底隔板的厚度、隔板材料及裝藥方式等。（為了保證引信平時(shí)勤務(wù)處理時(shí)的安全性和密封，平時(shí)在引信頭部安裝一保護(hù)帽部件，在發(fā)射時(shí)，保護(hù)帽部件需摘除。 作用原理 勤務(wù)時(shí)，保險(xiǎn)件后坐筒部件和擊針鎖定滑塊，使雷管處于隔離位置。另外，可采用加工參數(shù)和裝配參數(shù)來(lái)控制延期解除保險(xiǎn)的實(shí)際距離，使得對(duì)引信實(shí)際延期解除保險(xiǎn)距離的調(diào)整非常簡(jiǎn)單。 表 幾種常用旋翼幾何參數(shù) 旋翼參數(shù) 產(chǎn)品名稱(chēng) 航引 4 航引 8 航引 13 航引 17 葉片形狀 片狀 片狀 片狀 圓球狀 旋翼最大外形尺寸 mm 70 100 100 80 葉片數(shù) 8 4 4 4 葉片工作面積 mm2 2072 225 157 葉片到轉(zhuǎn)軸平均半徑 mm 35 30 葉片對(duì)彈軸的傾角 50。 ρ — 空氣密度 。不變。故此旋翼的設(shè)計(jì)符合要求，設(shè)計(jì)合清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 共 38 頁(yè) 理。在某些引信中， 切斷銷(xiāo)只作平時(shí)保鮮器或只作彈道保險(xiǎn)器用。 二級(jí) 減速輪系的設(shè)計(jì) 航空炸彈 在釋放前在裝載的飛機(jī)上，但此時(shí)已解除了勤務(wù)處理時(shí)的保險(xiǎn)， 航彈被釋放的安全距離為 100 m，則可計(jì)算出航彈在垂直方向上的下落時(shí)間。螺紋結(jié)構(gòu)選用第一系列 M3，它的螺距是 ，即旋轉(zhuǎn)一周上升的距離是 mm。發(fā)射時(shí)， 拔銷(xiāo)在重力作用下被拔出， 解除對(duì)滑塊的第一道保險(xiǎn)，發(fā)射周期后，擊針上移，解除對(duì)滑塊的第 二道保險(xiǎn)，此時(shí)擊針與雷管對(duì)正。 f 滑塊與滑塊座間的摩擦系數(shù)。 上式是引信外露零件所受迎面氣流壓力的計(jì)算公式，也適用于本引信。 代入式（ 68），得迎面空氣壓力 yF =； 考慮密封圈和引信體對(duì)支座摩擦力 mF ，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定： mF =。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中為提高引信的作用可靠性和合格率，對(duì)機(jī) 構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)，有效地解決了該機(jī)構(gòu)承載能力低的問(wèn)題并通過(guò)改變輪系傳動(dòng)方式，提高了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)平穩(wěn)性和可靠性對(duì)整流罩進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的位置及大小進(jìn)行了調(diào)整，改善 旋翼 的受力情況。 依據(jù)以上分析結(jié)果，為防止在風(fēng)沙環(huán)境下，沙塵進(jìn)入引信內(nèi)部，影響引信作用可靠性。另外輻流式 旋翼 凸出于引信體之外，會(huì)在彈道飛行中對(duì)全彈的精度有一定的影響。由于所學(xué)有限，論文中難免有不足之處，請(qǐng)?jiān)u閱老師給予指正， 我一定會(huì)虛心改正，爭(zhēng)取做到更加合理， 盡管如此，我相信這篇論文還是對(duì)以后研究這一課題的同學(xué)有一定的參考價(jià)值的，也希望以后的同學(xué)能夠把這個(gè)課題做的更加完善?？傊芨兄x安老師和顧老師對(duì)我的教導(dǎo)。顧老師和安老師對(duì)每個(gè)學(xué)生都很負(fù)責(zé)任，而每個(gè)同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)都是不 一樣的，涉及的范圍很廣，可見(jiàn)兩位老師的學(xué)識(shí)真的很 淵博，“教授”頭銜真是當(dāng)之無(wú)愧啊！ 同時(shí)，感謝四年來(lái)傳授我知識(shí)的老師們，更要感謝我的家人及朋友對(duì)我學(xué)業(yè)上的支持和鼓勵(lì)，感謝所有關(guān)心、幫助過(guò)我的人。 參考文獻(xiàn) [1] 范金榮 .制導(dǎo)炸彈發(fā)展綜述 .現(xiàn)代防御技術(shù) 20xx, 32(3):28～ 31 清華 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 36 頁(yè) 共 38 頁(yè) [2] 黃世奇，禹春來(lái)，劉代志，錢(qián)昌松 .成像精確制導(dǎo)技術(shù)分析與研究 . 導(dǎo)彈航天運(yùn)載技術(shù) .20xx, (5):20～ 21 [3] 兵器工業(yè)彈箭專(zhuān)業(yè)情報(bào)網(wǎng) .國(guó)外末端制導(dǎo)技術(shù)調(diào)查報(bào)告之三國(guó)外末端制導(dǎo)炸彈導(dǎo)彈譯文集 . [4] 王華，孫宇軍，王緒智，等 .伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中美英武器裝備使用的新特點(diǎn) .裝備參考， 20xx，（ 15） . [5] 劉蕓江，李曼 .抗精確制導(dǎo)武器技術(shù)研究 [J].制導(dǎo)與引信， 20xx,24（ 1） . [6] 艾金蔚，劉克 .視頻序列中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤新方法 .北京科技大學(xué)學(xué)報(bào) ,20xx, (28):195～ 198 [7] 楊宜禾，周維真 .成像跟蹤技術(shù)導(dǎo)論西安電子科技大學(xué)出社， 1992:25～ 30 [8] 倪軍 ,周進(jìn)，袁家虎，吳欽章 .空間目標(biāo)序列圖像相關(guān)跟蹤算法光電工程 .20xx, 33(4):14 [9] 路史光 .飛航導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì) .宇航出版社， 1991 [10] 趙國(guó)士 .航空炸彈 .科學(xué)炸彈， ,（ 504） . [11] 張毅，楊輝耀，李俊莉 .彈道導(dǎo)彈彈道學(xué) .國(guó)防科技大學(xué)出版社， 1999 [12] 陳佳實(shí) .導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) .宇航出版社， 1989 [13] 安曉紅，張亞，顧強(qiáng) .引信設(shè) 計(jì)與應(yīng)用 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 20xx [14] 劉明杰，劉東 .引信機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性仿真與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .探測(cè)與控制學(xué)報(bào)，20xx,24（ 2）： 10～ 13 [15] 彭長(zhǎng)青 .引信機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué) .北京 :兵器工業(yè)出版社， 1994 [16] 紀(jì)永祥 .引信渦輪保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)彈道性能影響的分析 .現(xiàn)代引信 ,1997,(1) [17] 錢(qián)元慶 . 引信系統(tǒng)概論 . 北京 :國(guó)防工業(yè)出版社， ～ 10 [18] 李良巧主編 . 引信可靠性設(shè)計(jì)指南 . 北京 :兵器工業(yè)出版社 , ～ 20 [19] 陳慶生等 . 引信設(shè)計(jì)原理 . 北京：國(guó) 防工業(yè)出版社， ～ 15 [20]王惠源等 . 引信功能分析及設(shè)計(jì) . 探測(cè)與控制學(xué)報(bào) . 1994， 07： 12～ 13 [21]GJB373A98. 引信環(huán)境與性能實(shí)驗(yàn)方法 [22]懂少峰 . 機(jī)械引信的可靠性指標(biāo) . 現(xiàn)代引信， 1985， 01： 17 [23]胡風(fēng)年等 . 引信技術(shù)實(shí)踐 . 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， ～ 52 [24] 葉英主編 . 兵器工業(yè)科學(xué)技術(shù)辭典另外，將整流罩設(shè)計(jì)為活動(dòng)件，并與引信體分體設(shè)計(jì)，并伸出于引信體之外，在碰目標(biāo)時(shí)，頭部的整流罩作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件與 旋翼 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)，起到觸桿和導(dǎo)向的作用，提高了引信的瞬發(fā)度與大著角發(fā)火可靠性。 將 旋翼 臨界起動(dòng)風(fēng)速控制在 18m/s以上，可靠轉(zhuǎn)動(dòng)到位風(fēng)速控制在 40m/s以下，可以滿足 航 彈在 7級(jí)風(fēng) (風(fēng)速為 ~。 環(huán)境適應(yīng)性能 由于 航彈是在空中投彈 ，使用環(huán)境復(fù)雜多樣、惡劣，并且受彈道環(huán)境的限制，且觸發(fā)機(jī)構(gòu)為外露式的，易受外部環(huán)境影響，特別是在風(fēng)沙環(huán)境下可能會(huì)影響可靠性。 經(jīng)設(shè)計(jì)，總?cè)?shù)得到彈道簧的各參數(shù)如下： 總?cè)?shù) 1n =? , 坐旋 有效圈數(shù) n=6? 鋼絲直徑 d= 自由高度 0H = 全壓縮高度 dh ? 平均中徑 D=905mm 材料：鋼絲乙 （ GJB14792）