延期解除保险机构

1、第6章延期解除保险机构在安全距离外才使引信解除保险的机构，称为延期解除保险机构。曾称远距离解除保险机构。延期解除保险机构也具有保险和解除保险的两个功能，故延期解除保险机构也是保险机构。平时和发射后它应保证引信中被保险零件处于被控制的保险状态，当弹丸飞到安全距离秒时，立即释放被保险零件，使其由保险状态迅速变为待发状态。6.1 钟表延期解除保险机构钟表延期解除保险机构通常分为：无返回力矩钟表机构控制的保险机构、带飞轮的钟表机构控制的保险机构、有返回力矩钟表机构控制的保险机构。无返回力矩钟表机构由于调速器中没有弹性元件，故没有固定的周期，其振动周期随擒纵轮力矩而变，振动频率变化较大，只用于对时间精度

2、要求不高的引信，并多与其他保险机构合用来实现引信的延期解除保险。有返回力矩钟表机构的作用精度较高，主要用于钟表时间引信，但也用于解除保险时间精度高、作用时间长（例如解除保险时间20s200s）的导弹引信。带飞轮的钟表机构，又称飞轮积分仪。可使不同环境温度下发射的火箭弹得到大致相同的解除保险距离，故常用于火箭弹引信。6.1.1 无返回力矩钟表机构控制的延期解除保险机构以没有弹性恢复元件的调速器，控制有传动轮系的钟表主轴作有规律运动，达到延期解除保险的装置，称为钟表延期解除保险机构，或称无返回力矩调速器延期解除保险机构，曾称钟表远解机构。无返回力矩钟表机构的精度不高，但抗干扰能力强，能够适应较为恶

3、劣的外界环境，在军械和民用产品中得到广泛使用。这种机构的调速器没有弹性恢复元件，调速器中的惯性元件不受弹性恢复力矩的作用，故有无返回力矩钟表机构之称。这种机构的调速器是由卡摆与擒纵轮组成的冲击振动系统，卡摆周期性的往返振动，是通过卡摆对擒纵轮的冲击实现的，卡摆振动频率与周期和调速器的输入力矩有关。由于原动机输出的不是恒定力矩，因此，卡摆的振动频率与周期也不是恒定的，故又称为无固有频率钟表机构或无固定周期钟表机构；这种机构的调速器，同非自由式钟表调速器一样，有两个旋转运动中心，一个是摆轴，一个是擒纵轮轴。一般钟表调速器振动周期是恒定的、调谐的；而无返回力矩钟表机构则是随原动机输出力矩变化而变化的

4、，是非调谐的，所以又称为两中心非调谐钟表机构。无返回力矩钟表机构同一般钟表机构一样，也是由调速器、传动轮系、原动机与计时器组成，如图6-1所示。调速器是由卡摆和擒纵轮组成。通过擒纵轮对卡摆的碰撞和传冲，迫使卡摆作周期性的摆动；而卡摆惯性运动对擒纵轮转动的制动作用，又可以限制轮系主轴的运动速度，以达到对主动轮调速的目的。传动轮系与一般钟表轮系一样，是一套传递运动与能量的中间过渡机构，采用升速比，且速比都很大。原动机为卡摆适时启动、维持其连续冲击振动提供能源。无返回力矩钟表机构作为延期解除保险装置，其配用弹种不同，采用的原动机亦不相同。一般地说，旋转弹丸通常采用离心原动机；主动段长的火箭弹和导弹采

5、用后坐齿条原动机比较1计时器是保证引信传爆序列合适；迫击炮弹和航空炸弹采用扭力簧和发条原动机比较广泛。适时对正的一种时间控制装置。图6-1无返回力矩钟表机构框图无返回力矩调速器的类型很多。按卡摆的形状可以分为对称卡摆调速器和不对称卡摆调速器。前者如美M125A1传爆管主件和瑞士达瓦罗式引信传爆管组件，后者如美M412压电引信的延期解除保险机构。按传冲方式可以分为销式调速器和卡式调速器。在进瓦和出瓦啮合传冲时，传冲面都在擒纵轮齿面上，无论结构是否是销钉，均称为销式调速器。卡式调速器的最大特征是擒纵轮对出瓦传冲时，传冲面在卡瓦上，但在进瓦传冲时分为两段，如美陶式导弹用M114引信调速器，首先在擒纵

6、轮齿面传冲，然而又在瓦面上传冲；又如美M550引信调速器传冲时，是擒纵轮齿棱在进瓦冲面上进行的。最后，按卡摆与擒纵轮转动惯量比值可以分为重摆调速器、中摆调速器和轻摆调速器三种，分别为：(1)重摆调速器I/|x8,多见于民用调速器。(2)中摆调速器|/|x4.85.2,通常取|/|x5,如航引10引信延期解除保险机构中的调速器。(3)轻摆调速器|/|x1.42.8,如美M114引信的比值为1.42,美M412引信的比值为1.6。在上述比值中，|为卡摆转动惯量，|x为擒纵轮换算转动惯量。在引信延期解除保险机构中，调速器转动惯量比值大于8的重摆和小于1.4的特轻摆很少见。6.1.1.1 结构设计无返

7、回力矩钟表保险机构的典型结构见图6-2。IS6-2无返回力矩钟表保险机构的典型结构1-卡瓦摆描蚁轮，中间齿轮，4驱动轮15一网转雷管座.图6-3垂直布置的无返回力矩钟表机构控制的保险机构1-导柱*2惯性3一幅心调时箱F4扁形轮I5中间轮轴I6一中间粒T7-慢性板8擒纵轮轴*9一播蛾轮110器梢U-平凿搜12摆轴13一上央横U-ffiffl!】5一惯性块；】后一卡板：17惯性板轴套1S-回转体,I保龄板：20制转值.图64为某炮弹引信无返回力矩钟表机构控制的保险机构，驱动轮（即中心轮）与回转体固定在一起，回转体在离心力产生的回转力矩作用下旋转并带动钟表机构作用，弹丸飞离炮口50m-200m,隔爆

8、机构解除保险。Ri6-4水平布置的无返回力矩钟表机构控制的保险机构1一第一过渡轮片2一需一过改轮岫3一就二过渡轮片孑4一第二过披花轴：5-檎懈轮轴6一擒纵轮片才一禀:8想输fA扭簧粕"。一回转体座31里甘/此一小输"3一定位情1右:<'J-3二'L就一.一7无返回力矩钟表机构控制的保险机构多与其他保险机构合用，有下述两种典型结构形式:1）垂直布置的无返回力矩钟表机构控制的保险机构该机构的典型结构形式见图63。图63为某航空火箭弹引信的无返回力矩钟表机构控制的保险机构。惯性板部件上挪在后坐力作用下绕轴转动，驱动钟表机构工作，钟表机构控制的保险机构再与惯性

9、机构（惯性块及惯性簧）合用，保证引信平时安全性。2）水平布置的无返回力矩钟表机构控制的保险机构该机构的典型结构形式见图6-4o有驱动轮（扇形齿弧），被保险件是靠扭力簧驱动的水平转子,具有偏心质量的惯性板部件该机构设计要点包括以下内容：（1）对于水平布置的机构，发射时的强度通常易于保证，主要配用于中、大口径炮弹引信；（2）对于垂直布置的机构，主要要校核发射时轴颈强度。由于齿轮轴轴颈较细，实践中发现在震动试验中易出现轴颈断裂，目前这种机构主要配用于火箭弹、迫弹、破甲弹及导弹弓I信，过载值不高，在发射时的轴颈强度一般均能保证；（3）在图6-3所示的机构中，制转销被卡板和J惯性板轴套所制约。惯性板在后

10、坐力作用下旋转时受到一个摩擦力矩（扭力簧通过卡板作用在惯性板轴套上），如设计的扭力簧抗力过大，卡板和惯性板轴套尺寸精度和表面粗糙度过低，就会产生较大的摩擦力矩，不仅造成引信保险距离的散布，有时会造成钟表机构不启动，特别是经震动试验的产品摩擦力矩会增加。6.1.1.3设计计算无返回力矩钟表机构控制的保险机构设计计算包括下述内容：1）解除保险距离的计算假定火箭弹在一定工作温度下飞行，主动段的加速度保持不变（按平均加速度计算），则飞行距离按下式计算：s=C6-1）式中s火箭弹的飞行距离（m）;a火箭弹的平均加速度（m/s2）；t火箭弹的飞行时间（s）。当t为无返回力矩钟表机构走时时间，即为火箭弹引信

11、解除保险距离。t可按下式计算：式中t无返回力矩钟表机构走时时间（s）;J与钟表机构参数有关的系数（当机构确定是一个常数）；MD钟表机构的驱动力矩（N-m）。在图6-3中Md是惯性板部件受直线加速度而产生的偏心力矩，可按下式计算：Md=（6-3）式中k1传动系数；Mcp与惯性板部件结构尺寸有关的偏心力矩（当机构确定后是个常数）；式（62）中J按下式计算：rL057网rQ（6-4）JN,“MU+汾式中k传动比；扇形轮工彳啮合角（rad）;Ns擒纵轮每个齿所占圆心角（rad）;摆由平衡位置转动最大振幅时的角度（rad）;2It相当转动惯重（kgm）;擒纵轮与摆冲击恢复系数。上式中1丁=1十L（皆）则

12、s可按下式计算：(6-5)_0.5586一产町虱1伊旦5+单2）计算实例某航空火箭弹引信设计计算书提供如下数据：一二46J54=71万,N,=30jJ=-0,5$根据高速摄影得d=ih=97.82XItT（g*cm*中=27.06X10"3（Ncm）0将上述数据代人式（65）求得，s=181.4m。产品战技指标是安全距离10Om并要求在350m内可靠解除保险。根据战技指标既要保证引信在火箭弹飞行100m内不解除保险，又要在主动段结束前可靠解除保险（高温主动段飞行距离为250m）。产品设计的保险距离在10om-250m之间，说明无返回力矩钟表机构设计是合理的。3）解除保险计算公式及结果

13、分析由式（6-5）看出，用惯性质量作钟表机构驱动力矩，可获得稳定的保险距离，而不受火箭弹工作温度不同（即加速度不同）的影响。在计算实例中未考虑加工误差和传动附加力矩等因素所引起的保险距离散布。若考虑上述因素后与无返回力矩钟表机构(6-6)(Nm)。由于工作时间相对应的航空火箭弹实际飞行距离可按下式计算：+M（）式中一一轮系传动效率；Mf外界施加与惯性板的力矩（包括摩擦力矩和附加主动力矩）有Mf存在，保险距离将随航空火箭弹不同工作温度下过载值不同而发生变化。为了减小保险距离散布，设计中要使从尽量小或使Mf与a成正比关系。为减少s的散布采取了两项措施：一是尽量减小从，为此转子力矩不宜过大，以减小给

14、惯性板的附加力矩。另外使惯性板转动过程中的附加力矩系统改变方向，用来抵消它对走时产生的影响；二是设计钟表机构微调机构，改变扇形轮齿弧与过渡齿啮合角度来调整走时，以减小加工误差造成的走时散布。6.1.2 带飞轮的钟表机构控制的延期解除保险机构带飞轮的钟表机构是利用飞轮的惯性控制齿轮系和惯性齿条或离心齿弧的运动，实现引信延期解除保险的机械保险机构，又称飞轮积分仪。飞轮积分仪的突出特点是具有自动调节延期解除保险距离的功能，对不同的推力加速度曲线和不同温度下的发射弹药，均可得固定不变的延期解除保险距离。6.1.2.1 结构设计带飞轮的钟表机构控制的保险机构有下述两种结构形式：l）直线惯性力驱动的飞轮积

15、分仪该积分仪的典型结构见图6-5。还有一种加速度积分器，其典型结构见图6-6。2）离心力驱动的飞轮积分仪该积分仪的典型结构见图6-7。图6-5直线惯性力驱动的飞轮积分仪1-乜轮i2一惯性齿条.图6-7离心力驱动的飞轮积分仪I一离心齿孤*2一传动齿轮，3-飞轮.图E-5加速度枳分需1净叫2排压火帽火培雷管，4一引信体：5皆蛆，6耦轮才一转子*S-钺精;9谭ILIX支架31一中阿轮12中间轮“3-密根轮，14一带硬他的想邸件"6.1.2.2 设计计算在摩擦力较小的情况下，直线惯性力驱动的飞轮积分仪解除保险距离只与机构本身的结构参数有关，而与加速度曲线的形状关系不大。解除保险距离按下式计算

16、：(6-7)为飞轮转角，x为惯性齿条的行程）（rad/m）;式中k传动比，kxJ0飞轮的转动惯量；Xmax惯性齿条解除保险行程（m）;m齿条的质量（kg）。如果战技指标给定了解除保险距离，就可以利用公式确定飞轮积分仪的参数，考虑到附加力矩和机构加工误差影响，实际上解除保险距离也有一定散布，目前这种机构用的较少。6.1.3 有返回力矩钟表机构控制的保险机构某导弹触发引信的战术技术指标中，要求引信具有延期解除保险功能并有可调的装定时间，时间范围为20s200s,其精度为20s±2s200s±10s。由于延期解除保险时间可调，作用时间长，精度要求高，是无返回力矩钟表机构无法达到的

17、。图6-8制动装置1一弹2制动留3一村套i4一毡攀"一强耐火药6药膏$电点火管：8一杠杆邮件19一装定板,该触发引信由装定机构、启动机构和钟表机构完成上述功能要求。钟表机构走完装定时间后，秒针与杠杆上的销子相碰，拨动杠杆转动，使引信解除保险。但在引信最小装定时间完成前，制动装置的制动销凸缘必须解除对杠杆的约束（通过火药保险机构来完成解锁功能），制动装置结构见图6-8。6.2流体延期解除保险机构流体保险机构是利用流体定时器实现引信延期解除保险的机构。有液体、气体、准流体和射流等几种类型的保险机构。通常用于地雷、迫击炮弹和中、大口径旋转弹引信，准流体保险机构也可用于非旋转弹和小口径弹引信

18、。6.2.1 液体保险机构液体保险机构是利用液体定时器来实现引信延期解除保险。液体常用私度较高、内聚力较小的硅油和硅胶。该保险机构的延期解除保险时间散布较大，适用于延期解除保险时间精度要求不高的引信。活金运动方向图6-9液体保险机构的典型结构1密封圈12活塞&3一圆管，+-液体（硅油和硅胶）.结构设计液体保险机构的典型结构见图6-9。该机构包括一个装有液体的圆管中运动的活塞，活塞中间有一个节流孔，活塞四周套有一个密封圈（通常采用聚四氟乙烯或聚乙烯塑料套）。液体在活塞的前方受压，被迫通过节流孔，用此方法来获得延期解除保险时间。已应用于引信液体保险机构中的硅流体（硅油和硅胶）为高勃度流体，

19、具有阻尼运动特性。有时也单独采用硅油作液体。6.2.1.2设计计算图69中液体流动的速率可由所需要的延期时间和所容许的液体体积来确定，其延期时间还与作用在活塞上的力有关。假定作用在活塞上的力是离心力。离心力使活塞向着离开弹丸旋转轴线的方向运动，随(6-8)(69)着活塞质量中心到旋转轴的距离的增加而增加，其离心力按下式计算:Fc=其延期时间按下式计算：t=阮一石式中t延期时间（s）;%运动终止位置上活塞质心到旋转轴的距离（m）;h起始位置上活塞质心'到旋转轴的距离（m）;Cd液体流量系数（取决于节流孔形状或出口的常数）.2Ao节流孔面积（m）；弹丸的角速度（rad/s）;m活塞白质量（

20、kg）;3放体白密度（kg/m）;2Ap活塞白面积（m）。式（6-9）适用于紊流。如要求一个小体积装置产生较长的延期时间，在紊流区域就可能达不到预期效果，应采用层流方程，其表达式为：仃=这.纯（6-10）q327fL式中q一个光滑管中呈层流时的体积流量（m3/s）;R半径（m）;黏度（Pa,s）;p圆管长度上的压力（Pa）;L长度（m）。6.2.2 气体保险机构气体保险机构是利用气体阻尼定时器实现引信延期解除保险的机构。其延期时间可达1s6s,但时间散布较大，适用于延期解除保险时间要求不高的引信。气体保险机构的典型结构见图6-10。气体保险机构由铝制气缸、闭气环、莫涅耳合金节流板、弹簧以及充当

21、活塞的雷管座等组成。该保险机构可以得到1.5s6s的延期解除保险时间，但对温度十分敏感。图6-10中的引信滑块部件附加有一个空气阻尼延迟机构。弹丸出炮口后，作为活塞的雷管座在弹簧作用下向左运动。但由于橡胶圈的密封，在气室内的空气将变稀薄，而进人气室的空气流量受到节流板及气缸中心孔的限制，使气室内外,图6-1。气体保险机构的典型结构I-雷管座*2-保护罩3话制气缸*4一弹簧5-节流板6闭气环*7壁料板.即雷管座的左右两端，存在有压力差，超压方向与弹簧张力方向相反，构成雷管座运动的阻尼，延迟了雷管座运动到位的时间。6.2.3 准流体保险机构准流体通常指在引力场作用下，具有流体性质的固体颗粒，如微径

22、玻璃珠、钢球、砂粒、氢氧化铝球等。在引信上应用的多为微径玻璃珠。微径玻璃珠具有以下几个特点：受环境温度影响很小，性能稳定，作用可靠；强度高；耐冲击；膨胀系数小（39107K1）；材料来源丰富；成本低廉；已能大量生产；对引信装配工艺条件要求不高，故适用于各类弹种。但本身潮湿后会引起自锁不流动，需经烘干处理或采用其他措施。准流体保险机构的原理，是利用微径玻璃珠填充在一定容器内，以限制保险件（如离心销、保险销、击针、插针、滑块等）移动。在受外界环境力启动堵塞泄流孔的保险零件后，微径玻璃珠在环境力作用下，经泄流孔流出而腾出空间容纳保险件，解除对被保险件的限制，实现延期解除保险。微径玻璃珠颗粒强度很高，

23、硬度达到HRC54与保险件一起可形成刚性保险件，故安全性高。准流体保险机构按动力源的不同可分为离心式、弹簧（储能）式和离心与弹簧组合式三种：离心式是利用旋转产生的离心力推动活塞（离心销）及玻璃珠，将微径玻璃珠从一定的容器内，通过控制其流速的小孔排出，达到延时目的；弹簧式是利用压缩弹簧作为动力源推动活塞，将微径玻璃珠通过控制其流速的小孔排出，达到延时的目的；离心与弹簧组合式是利用压缩弹簧作为动力源，推动活塞或击针将微径玻璃珠顶上去，玻璃珠再在离心力作用下，6.2.3.1离心式微径玻璃珠保险机构设计通过控制其流速的小孔排出，达到延时的目的。6.2.3.1.1应用特点离心式微径玻璃珠保险机构，适用于

24、旋转弹引信上，具有下列特点：1 )安全性高由于活塞移动的动力是离心力，如弹丸在膛内运动时突然受阻、卡膛、停止旋转，则离心力消失。装在容器内的微径玻璃珠不再受压力，加之泄流孔小，不会导致微径玻璃珠在膛内提前流完和释放离心销及被保险件。2 )对可靠解除保险有利离心销启动时，其质心位置离旋转轴心最近(偏心距最小)，如玻璃珠一经流出泄流孔外，就会腾出空间，离心销向外移动偏心距增大，所受离心力也随之增大，对玻璃珠之推力也增大，同时也增大了离心销克服阻力的能力，有利于可靠解除保险。3 )具有自动调整安全距离基本不变的作用对同一种火炮，由于其弹丸的发射装药量不同，弹丸初速也不同。对于等齐膛线火炮，2弹丸的角

25、速度与初速的关系式是v0,当火炮一te时，其与v0成正比。如122mm榴弹其装药量由全装药减到6号装药，装药量由大变小，初速随之由大变小，转速和离心力也相应由大变小，因而离心销对微径玻璃珠的压力由大变小，使其流动速度由大变小，体积一定时，其流动时间则由短变长。安全距离是sv0t,因v0增大时t减小，v0减小时t增大，而其乘积v0t可以保持基本相近。4)对中、大口径旋转弹用大口螺引信，采用此类保险机构能达到50m-60m以上的炮口安全距离。B6-11离心式微径玻璃珠保险机轲的典型结构】一转劫盘】2一周心料*3一管罩；4一微控破瑞珠,5一管光6一堵件.6.2.3.1.2结构设计该机构结构设计主要包

26、括下述内容：(l)离心式微径玻璃珠保险机构，通常用于中、大口径旋转弹引信及30mm以上的小口径弹引信。其典型结构见图6-11;(2)活塞(离心销)与容腔滑动配合间隙(1/2)D,D为微径玻璃珠的直径；泄流孔孔径d一般为所选用的玻璃珠直径的4倍，即d4D(如果玻璃珠筛选得很精良，可适当减少到d3.6D);玻璃珠宜选中球玻璃珠，直径为0.22mm0.27mm,D0.25mm为好；(3)不加任何润滑剂，但要求玻璃珠必须经筛选、清洗和烘干；(4)泄流孔外部需要留有存积泄出玻璃珠的空间或偏心弧槽；(5)在转速n=(250020000)r/min条件下，可采用离心式微径玻璃珠保险机构的简化流量计算式(61

27、1)求出体积流q,并计算出装填玻璃珠的体积V,即可求出延期解除保险时间tV/q。6.2.3.1.3设计计算10该机构结构设计主要包括下述内容：l）简化计算式玻璃珠的体积流量可按下式计算：9（6-11）式中q玻璃珠的体积流量（cm3/s）;A-常数，通常A0.48r泄流孔端面至旋转轴心的距离（cm）;d泄流孔直径（cm）;D玻璃珠平均直径（cm）。式（611）是由大量试验数据综合简化得出的，对于转速n（250020000）r/min范围内的任意的r、d、D,求出的q与实际结果相比，上下限误差小于20%。其常数彳tA0.48适于中、大口径引信设计使用，有许多组的计算结果与试验结果相比误差很小。2）

28、计算步骤首先根据战术技术指标要求的安全距离，算出延期解除保险所需时间；其次根据总体结构设计，尽量留出足够的装填微径玻璃珠的容积（体积与延期解除保险时间成正比关系）；再确定微径玻璃珠直径，根据现行工艺条件选用中球玻璃珠（0.22mm0.27mm）即可确定d;最后将r和值代人式（6-11）,即可求出q。计算tV/q,如满足不了战术技术指标要求，需适当调整r、d、D参数，其中d的改变对q影响较大，d变化0.05mnv0.1mm则影响t变化20%30%。3）常数A的修正式（611）的常数A=0.48,是在n（250020000）r/min条件下得出的。其计算结果比较符合实际。当转速超过试验条件时，对常

29、数A需进行修正。图B一】2某引信的离心式微径玻璃珠保险机构1-回转体.2离心的工3-腔体】4微彼玻璃珠I5一压盖，6一堵件.某中、大口径榴弹炮炮弹引信的离心式微径玻璃珠保险机构见图6-12。该机构研制实践验证，当弹丸转速接近本公式的试验条件时，计算结果与实际射击结果相当接近；当弹丸转速提高到n25390r/min时，计算结果与实际射击结果相比流量偏小，需将常数A乘以1.2修正系数，即0.481.20.58。对于小口径引信，其转速更高，这与原来试验条件相差更大，其修正系数还应加大，才能使公式更符合实际。6.2.3.2弹簧式微径玻璃珠保险机构设计6.2.3.2.1应用特点弹簧式微径玻璃珠保险机构，

30、结构简单，作用可靠，适用于不旋转弹种，如滑膛炮弹及火箭弹引信。已在滑榴弹引信及改型迫弹引信上得到实际应用。其特点是采用压缩弹簧为动力，推动活塞或击针将微径玻璃珠排出泄流孔外。一旦打开泄流孔后，就能将微径玻璃珠完11全排出。6.2.3.2.2结构设计该机构结构设计主要包括下述内容：（1）弹簧式微径玻璃珠保险机构，通常适用于各种滑膛炮弹、火箭弹和航空炸弹等引信。其典型结构见图6-13;（2）活塞与套管间及套管与惯性滑套之间的间隙（1/2）D,泄流孔d4D,微径玻璃珠可选中球或大球，即在0.27mm0.37mm之间选取，亦可取D0.25mm为宜；（3）不加润滑剂，要求玻璃珠为经过筛选的玻璃珠；（4）

31、泄流孔外部需要留有一空间容纳流出的微径玻璃珠，并防止其乱窜；（5）设计计算流量可用流态化工程和有关资料介绍的经验公式（612）求出固体颗粒流速Fs,可换算出流量即可求出延期解除保险时间t=V/g。图6-13弹簧式像径玻璃珠保险机构的典型结构1-分流塞上2一惯性滑套；3一微径莪璃珠j一套管5一活寄卜6活墨簧.q,计算出装填玻璃珠的体积V,6.2.3.2.3设计计算该机构结构设计主要包括下述内容：1 ）由“流态化工程”导出的计算式“流态化工程”中垂直管向下卸料的表达式为：（6-12）人*T161空广式中Fs固体颗粒的质量流量（g/s）;r休止角（卸出颗粒堆积斜面与底平面的夹角）（0）;Cw、Co常

32、数，见表6-1;3固体颗粒的松密度（g/cm）;dp颗粒直径（cm）;d0r孔口直径（cm）od-j-t/df102040100C.a9611.氏=0*3Q*1111扁二时L3.z1】i4卜田市必1r口雅m7、iq逐1山外0八仰TA-80*2）日（6-12斗穴科回J小1回A"：2的忒验条件人用（.Wffl11b=】.8L5D-L212劳希（Rdusch）用直径为7.6cm20.3cm的管，孔口直径为0.059cm5.8cm颗粒直径为0.127mm-12.7mm,松密度一（0.736.74）g/cm3的十种不同颗粒。3）根据微径玻璃珠的结构特点导出的表达式引信使用结构参数一般（d0r/

33、dp）10,00°30°,选取Cw0.89;Co1；般受压缩弹簧的作用力，将g以Gg代人式（6-12）,为与有关资料介绍的公式符号致，以D0d0r,Ddp代人，经整理导出计算公式为:(6-13)0.14329式中G重力加速度倍数；Dc泄流孔直径（cm）;D玻璃珠平均直径（m）。4）有关资料介绍的表达式及引信应用导出的表达式有关资料介绍的表达式为:InAT而-0.526681nG-257934(lnDc+L34567)-O34O9D(lnDc+0,90036)(6-14)式中AT流动时间（s）;D活塞移动的间隔距离（cm）。该公式的试验条件为：管子直径B=0.9525cm;接

34、近角600即0300;Dc=0.1905cm、0.3175cm、0.4445cm三种；D0.026mm0.244mm36种大小不同的颗粒，装在管体内，其上施加0.147N、0.294N、0.44IN的作用力，在室内温度为22C、湿度V5%的条件下，进行了各种模拟试验，以401个试验数据处理导出了以上特征表达式（614）。利用公式（6-14）结合引信设计结构参数导出的表达公式为：取B=0.9527cm,Inx2.302585lgx,并代人式（6-14）,得到的表达式为：lgE=£526681好一场+Z57934（lgD+0.49681）+13.421260X（lgDf-0.01381）

35、(6-15)6.2.3.3离心与弹簧组合式微径玻璃珠保险机构设计离心与弹簧组合式微径玻璃珠保险机构，多用于小口径高速旋转弹引信。该机构竖置于引信轴线上，利用压缩弹簧推动活塞或击针将微径玻璃珠顶上去，经分流塞侧面泄流孔，再在高速旋转的离心力作用下向孔外飞出。该机构结构设计主要包括下述内容：（1）离心与弹簧组合式微径玻璃珠保险机构，通常适用于23mm-57mm小口径弹引信，其典型结构见图6-14。13在勤务处理中，插人被保险件中的活塞受压缩活塞簧的作用，欲向上运动，但微径玻璃珠填满套管的内腔，套管的泄流孔又被惯性滑套堵住，使微径玻璃珠形成一刚体，将活塞保持在原始状态。发射时，惯性滑套下移打开泄流孔

36、，微径玻璃珠在活塞推力及离心力作用下，经泄流孔向外流出，当活塞顶至分流塞下端时停止运动，此时活塞释放被保险零件，实现延期解除保险，这一段流动时间即为延期解除保险时间；(2)活塞与活塞腔体之间的间隙(1/2)D,d4D经试验对高转速引信，d3.6D也可解除保险，玻璃珠直径万D0.25mm为宜；(3)不加润滑剂，要求玻璃珠为经过筛选后的玻璃珠；(4)泄流孔外部留有容纳玻璃珠的空间，并防图6-14液体保险机构的典型结构1一回耨体卜2一钢球,3分流塞，4微桂琥瑞珠：5一活塞E-活塞簧；学一惯性葡，J闭榻钢壁工9一慢性管簧*止其流入滑动零件处;(5)设计计算流量尚无理想的公式，可选用弹簧式微径玻璃珠保险

37、机构的计算公式及附加受离心力产生的增大流量因素，如活塞簧之作用力只起送料的作用时，可用离心式微径玻璃珠保险机构的流量公式计算，但需修正常数A的值。6.3气体动力延期解除保险机构气体动力保险机构可分为空气动力保险机构和燃气动力保险机构。空气动力保险机构还可分为活塞式空气动力保险机构、旋翼式和涡轮式空气动力保险机构。6.3.1 空气动力保险机构6.3.1.1 活塞式空气动力保险机构活塞式空气动力保险机构是利用弹丸飞行时气流进人引信顶部的活塞上面，使活塞上面产生剩余压力。随着弹丸速度的增加，剩余压力增大，当剩余压力达到一定值时，活塞克服活塞簧的抗力开始下降，当活塞下降到一定距离后即解除保险。它主要用

38、于直线解除保险系数Ki值很小的火箭弹引信。6.3.1.1.1 结构设计活塞式空气动力保险机构常有单行程与双行程两种结构形式，见图615。图615(a)为单行程的活塞式空气动力保险机构；图6-15(b)为双行程活塞式空气动力保险机构。14活塞式空气动力保险机构的典型结构图6-15g）I一进气孔F2一引信体I3活塞+4-活塞5一钢球.6击针:S）】一进气孔2引信体13活塞4一活塞簧；三一钢球6一击针7上纲*.单行程活塞式空气动力保险机构在主动段内即解除保险，用于解除保险距离在主动段内的引信；双行程活塞式空气动力保险机构在主动段内尚未完成解除保险，只有当主动段末或进人被动段时，直线惯性力消失后才解除

39、保险，用于解除保险距离要求较远、要在主动段后解除保险的引信。该保险机构设计时，主要应满足安全和可靠解除保险条件:安全条件的表达式为：>70-90（6-16）gg式中FR12解除保险时活塞簧抗力上限（N）;m1活塞零件系统的质量（kg）。>50-60（6-17）mig式中FR0活塞簧预压抗力（N）o通常按上述经验公式进行初步设计后，应再以实验加以验证。对于单行程活塞式空气动力保险机构，其可靠解除保险条件的表达式为：Fru<仔扑Fx+F）（6-18）式中Fhmax作用于活塞整个面积上的最大气流压力（N）;F相应于最大气流压力时活塞系统所承受的惯性力（N）。对于双行程活塞式空气动力

40、保险机构，除上述条件外，还应附加下列条件，其表达式为：F而尻*（6-19）式中FRji活塞上升到解除保险位置时活塞簧抗力下限（N）。活塞及其弹簧的结构、尺寸、质量和抗力，均应满足上述条件的要求和限制。6.3.1.1.2受力分析气流是通过小孔后作用在活塞上，而小孔对气流压力有衰减作用。作用在活塞上的气流压力按下式计算:15F）1H网（a»J（6-20）式中Fh作用在活塞上的气流压力（N）；气流压力衰减系数；2、A活塞承受气流压力的有效面积（m）；（PvP0）剩余压力（或称超压差）（Pa）。其中P0为大气压，Pv为单位面积上受的气流压力，（PvPo）为作用在单位面积上的剩余压力，即超过大

41、气压P0的压力。6.3.1.2旋翼式空气动力保险机构旋翼式空气动力保险机构是利用弹丸飞行中迎面气流的作用使旋翼旋转而解除保险的保险机构。它只适用于亚音速飞行的引信，通常用于航空炸弹引信或火箭弹引信。6.3.1.2.1 结构设计旋翼式空气动力保险机构，可分为旋翼螺杆式与旋翼离心销式两种结构形式。旋翼螺杆式空气动力保险机构的典型结构见图6-16,旋翼离心销式空气动力保险机构的典型结构见图6-17,换离心销为离心板时，可构成另一种结构形式，见图618。图6-16旋翼螺杆式空气动力保险机构的真型结构1一旋翼杆*2-被保险零件13-旋翼.图6-17旋翼离心销式空气动力保险机构的典型结构2一离心传；3-离

42、心蝌管*4一击针.图6-18旋翼胤心板式空气动力保险机构的典型结构IWfriZ-MMHHi3-旋IL5上不铸铜球丰6-离心板座，离心板轴；7一离心撷修片8一离心板i9施片10-下不筋照端.16该种保险机构的结构设计，主要是旋翼的设计，使其满足可靠启动与可靠解除保险条件。对旋翼螺杆式，平时安全多由运输保险机构保证，只须验算可靠解除保险条件。对旋翼离心销式尚须验算平时安全性，其方法与一般离心保险机构相同。旋翼保险机构的可靠启动条件的表达式为（6-21）式中M整个旋翼的旋转力矩（Nm）;Mf整个旋翼的摩擦力矩（NI-m）。可靠解除保险条件（仅对离心销式）的表达式为(6-22)32式中max旋翼的最大

43、角速度（rad/s）;b保险机构解脱时旋翼的角速度（rad/s）。旋翼螺杆式只须其转角12Nb（Nb为解除保险需要的转数）时，即可解脱。达到i的时间在安全距离外即可。M、Mf、Nb及max、b均与旋翼的结构、尺寸、倾角等有关。6.3.1.2.2 受力分析分析计算的基本假设包括下述内容：（1）气流平行于弹轴（即不考虑弹丸摆动的影响）；（2）弹速小于声速；（3）对于空气的黏滞性、旋翼转动产生的涡流以及引信和弹体对气流的影响忽略不计；（4）叶片的阻力中心与几何中心重合，正面阻力及升力按长方形平板的实验空气动力学公式计算。（5）叶片的受力见图6-19。（图中：为叶片对弹轴的倾角；为相对气流速度V1与（

44、叶片的父角（即冲角）；Fx为迎面阻力；Fy为升力；F为迎面阻力和升力的合力；Fx为F在X轴上的分力；Fv为Fxy在y轴上的分力。根据受力图，整个旋翼由空气动力而产生的旋转力矩可按下式计算:式中M(6-23)M*=荷精隼（7neg整个旋翼由空气动力产生的旋转力矩（N-m）;n叶片数目；rpj叶片几何中心到转轴的距离（m）;A叶片工作面积;173空气密度（1.206kg/m3）;vi相对气流速度（m/s）;v气流的轴向速度（m/s）;u气流的切向速度（m/s）。_一一一一一'_Cx、Cy空气动力系数。Cx、Cy与冲角、雷诺数Re、马赫数Ma及旋翼形状有关，由实验确定。6.3.1.3涡轮式空

45、气动力保险机构涡轮式空气动力保险机构是利用弹丸飞行时迎面气流的作用，使涡轮旋转而解除保险的保险机构。其体积较小，强度较高，可装于引信体内部，对弹道影响较小，适用于迫弹引信、高速火箭弹引信及高速飞行时投掷的航空炸弹引信。依涡轮叶片的构造，涡轮式空气动力保险机构可分为轴流式和辐流式两种形式。装人引信内部的轴流式涡轮通常称为内藏式涡轮。轴流式涡轮机构，空气气流沿轴向流动，其典型结构见图6-20。辐流式涡轮机构，空气气流沿径向流动，其典型结构见图621。图6-21福流式涡轮机构的典瑕结构图6-20轴流式涡轮机幻的典型结构涡轮式空气动力保险机构的工作原理与旋翼式的基本相同，按其结构形式也可分为涡轮螺杆式

46、和涡轮离心销式二种结构形式。涡轮离心销式保险机构的典型结构见图6-22。该种保险机构的结构设计，主要是涡轮叶片的设计，使其满足可靠启动和可靠解除保险条件。18图6-22涡轮离心销式保险机构的典型结构对涡轮螺杆式，可靠启动条件是旋转力矩M等于或大于摩擦力矩Mf,可靠解除保险条件是能达到规定的转数Nb；对涡轮离心销式及涡轮发电机式，其可靠解除保险条件表达式为：式中max最大转动角速度（rad/s）;b解除保险所需要的角速度（rad/s）。M、Mf、Nb及max、b均与叶片的结构、尺max6.3.1.4内藏式涡轮空气动力保险机构寸、数量有关。初步设计后，应进行上述条件的核算，若不符合要求，则应修改其

47、结构设计，直到满足其要求为止。内藏式涡轮空气动力保险机构是利用弹丸（战斗部）飞行时迎面气流空气动力的作用，使涡轮机构旋转而解除引信保险的机构。它是一种轴流式涡轮机构，具有一般涡轮式空气动力保险机构的性能特点以及同样的适用范围，还可适用于初速为超声速的非旋转或微旋转尾翼弹丸的弹头引信。由于是内藏式结构，可以对涡轮机构进行很好保护，对于抛撒子弹时母弹存速为超声速的子母弹子弹的弹头引信同样适用。内藏式涡轮机构可以保证在小于300初始攻角条件下可靠启动，具有较强的环境适应能力。内藏式涡轮机构需与引信外形共同设计。其引信头部为一个平头体，之后的外形由两部分锥台构成。两锥台锥角前大后小，具体应与弹丸外形协

48、调设计。涡轮设置在前锥台体内。超声速飞行时，在平头体处形成一个脱体激波。前锥尾部形成一个附体激波。空气气流由引信进气口流人，沿涡轮轴向运动，流出涡轮后，空气气流由引信排气口流出，排气口的设置在两锥台之间附体激波之后的低气压区。进气口孔壁与涡轮叶片外缘应留有足够的间隙，以防止因涡轮机构自身的偏心或孔壁与涡轮机构的装配不同轴度等造成机构转动不灵活或卡死。该机构其工作原理与涡轮式空气动力保险机构基本相同，也可分为涡轮螺杆式和涡轮离心销两种结构形式。其中内藏式涡轮离心销保险机构的典型结构见图6-23。图6-23内藏式涡轮离心情保险机构的典型结构1一涡轮，2引信体f3滑动轴承¥4一轴承支架I5

49、旋转体*6一离心梢7一离心侑if，8-堵塞f9一演动轴承,10轴承支座中】1一保险杆,涡轮叶片外形、叶片内外径和2、叶片宽度b,角和角2、叶片展开圆弧半径r以及叶片节距t的计算参见轴流式涡轮的结构设计。为保证涡轮机构旋转的转动平稳，涡轮叶片的数目应取成偶数，设计时还应考虑两两涡轮叶片之间的节距不宜太小，以保证工艺成形的可行性。在涡轮旋转力矩足以满足使用要求的前提下，应尽量减少涡轮叶片数目，19置于机构后端。另一套为改善工艺条件。涡轮机构宜设计两套轴承，一套为单列止推轴承，单列向心球轴承，置于机构的滑动定心部处。由于制造误差和装配误差的影响，可能造成内藏式涡轮机构的产品状态并非一致，故通常涡轮离

50、心销式机构解除保险所需要的角速度（转速）是一个范围，设计时该角速度（转速）的范围选取应保证弹丸飞出战术技术指标要求的安全距离之外。对涡轮螺杆式机构必须设有运输保险或其他保险机构。对涡轮离心销式机构，离心销的数目应视结构条彳取为奇数（n3）,并在机构径向上均匀分布。6.3.2燃气动力保险机构燃气动力保险机构是利用发射药或专用燃气源的燃气压力而解除保险的保险机构。它用于导弹、火箭弹及枪榴弹引信。燃气动力保险机构的典型结构见图6-24。该机构有三种工作方式：燃气压力直接推动保险件（活塞）运动而解除保险，见图6-24（a）;火药气体通过调节孔进人引信气室，在气室压力增加到足以克服保险件抗力时解除保险，

51、见图6-24（b）;利用进人引信气室火药气体的反流作用，破坏保险件（气筒）与引信体的连接螺纹，从而使气筒脱离引信体，释放钢珠使引信解除保险，见图6-24（c）。图6-24燃气动力保险机构的典型结构G01火帽12引信体；3一弹钻4一击针飞5活塞；6一调节孔-火帽；2一击针，3引信体，4一弹簧，5气室避一漏节孔气室r2-被保险件3一钢球4一引信体.5一保险件，G调节孔。由于发射药点燃后才能产生燃气，而且燃气压力较高，保险件的抗力可相当大，所以燃气动力保险机构的安全性较好，但对其闭气性要求严格，否则会对其他零部件产生不利的影响。燃气动力保险机构要求气室内的压力足以克服保险件的抗力时才能解除保险，而气

52、室内压力变化规律与火药气体燃烧的压力、气室的容积以及调节孔的尺寸等有关。一般应通过试验，改变气室的容积、尺寸、调节孔的大小以及保险件的抗力等，并考虑其闭气性要求确定具体的尺寸、结构，以满足解除保险时间的要求。目前，此种机构尚无成熟的设计计算的理论与公式，主要依靠试验验证来实现其设计要求。206.4软带延期解除保险机构6.4.1 结构设计软带可分为弹性带和塑性带。几种形式白软带保险机构的典型结构见图6-25。软带通常采用紫铜、黄铜或铝制成，厚度约为0.14mm-0.18mm,带长约为10omrrr250mm。为保证勤务处理安全性，其外部常用惯性筒或环状簧箍住。发射时惯性筒下沉或环状簧张开，出炮口后，在离心力作用下软带逐渐甩开，直到完全贴于外腔，释放被保险零件。该机构适用于高转速（1200r/min以上）弹丸，其延