专利名称：一种非时序异步爆炸与门逻辑网络的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种火工品起爆控制装置，特别涉及一种爆炸逻辑网络装置。
背景技术：
爆炸逻辑网络是一种火工品起爆控制装置，由爆炸零门和爆炸线路组成，利用 爆炸零门对爆炸线路的破坏作用，控制爆炸线路装药的起爆，实现预定的爆轰传播通 道。爆炸逻辑网络常用于定向战斗部和火箭发动机点火安全控制等起爆系统。爆炸零门和爆炸线路作为组成爆炸逻辑网络的基本组成元件，主要都是由刻在 基板上并装填装药的沟槽通道形成。图1为一种爆炸零门结构示意图，包括相互垂直的 控制通道AB和信号通道CGD。控制通道AB的输入端A接爆轰信号，输出端B与信号 通道CD之间设置一段惰性材料间隙，此惰性材料为基板材料。使用时，当控制通道AB 的爆轰信号先期到达信号通道CGD的G处时，则破坏信号通道CGD在G处的装药，当 信号通道CGD的爆轰波传爆到G处时，由于此处无装药，则信号通道CGD的爆轰信号 在G处截至。因此，通过控制信号通道CGD和控制通道AB的爆轰信号输入的时序实现 对爆轰信号传播的控制。总之，将爆炸零门作为一个爆炸逻辑元件整体看待时，包括一 个信号通道和一个控制通道，信号从信号通道的输入端输入，控制通道可以控制所述信 号的输出。通常，将由一个爆炸零门和相关爆炸线路组成的具有单向传输功能的爆炸逻辑 网络称为一个爆炸二极管。如图2所示为一个爆炸二极管的结构示意图。包括爆轰信号 输入通道IA，控制通道AB，信号通道ADGC，信号输出端C。使用时，当爆轰信号从I 点输入时，沿爆轰信号输入通道IA传播至信号通道ADGC与控制通道AB的连通处A时 分成两路，一路沿控制通道AB传爆，另一路沿信号通道ADGC传爆。由于沿控制通道 AB的爆轰信号先期到达信号通道ADGC的G处，则破坏信号通道ADGC在G处装药， 则信号通道ADGC的爆轰信号在G点截止。若爆轰信号从C点输入时，则爆轰信号依 次沿信号通道CGDA和通道AI从I点输出。因而，将爆炸二极管作为一个爆炸逻辑元件 整体看待时，包括具有一个信号输入端的信号输入通道、具有一个信号输出端的信号通 道，一个控制通道，实现的逻辑功能是单向传输功能，即爆轰信号只能由C至I，不能由 I至C。若在爆炸二极管的控制通道一侧增加一个与之垂直的信号控制通道，可组成一 个时序异步爆炸与门。信号控制通道与爆炸二极管的控制通道之间设置一段惰性材料间 隙，此惰性材料为基板材料。如图3所示，包括爆轰信号输入通道IA，控制通道AHB， 信号控制通道EF，信号控制输入端E，信号控制输出端F，信号通道ADGC，信号输出端 C。若信号控制通道EF的信号输入端E的爆轰信号先期到达控制通道AHB的H处时， 则在H处破坏控制通道AB，那么从控制通道AB的输入端A输入的爆轰信号在H处附近 截止。同时，从爆轰信号输入通道IA的爆轰信号经爆轰信号通道ADGC在C点输出。 若控制信号通道EF的信号输入端E的爆轰信号晚于爆轰信号输入通道IA的爆轰信号到达控制通道AHB的H处时，则控制通道AB在信号通道ADGC的G处附近切断信号通
道ADC，因此，从爆轰信号输入通道IA的爆轰信号在G点截止。即若E点爆轰信号先 输入时，由I输入的爆轰信号在C点输出；若E点爆轰信号后输入时，由I输入的爆轰信 号在G点截止。时序异步爆炸与门的两个爆轰信号输入时序必须满足一定要求，两个输 入爆轰信号的时间差一般为几微秒，这样在一定程度上限制了时序异步爆炸与门的使用 范围，甚至在有些情况下不能可靠工作。两个时序异步爆炸与门可组成一个对爆轰输入信号无时序要求的非时序异步爆 炸与门。现有非时序异步爆炸与门是一种对称结构，如文献[蒋德春，曾凡群，谭多 望，杨斌.爆炸逻辑元件-异步与门研究.高压物理学报，1997，11(4) 270 275.]中 所涉及的具体结构。如图4所示，对称结构的非时序异步爆炸与门由第一爆炸二极管 ABCDPHKE、第二爆炸二极管A' B' C' D' P' H' K' E'，信号控制通道BG' 和B' G组成。AB、A' B'为爆轰信号输入通道，PE、P' E和EF为爆轰信号输出 通道。若只有单个信号输入时(以A点输入为例)，则相当于信号控制通道B' G无信 号输入，则第一爆炸二极管ABCDPHKE形成自锁，即在E点无爆轰信号输出。若存在 两个爆轰输入信号A和A'，设A先输入，即信号控制通道B' G的爆轰信号晚于A点 爆轰信号到达H处，那么第一爆炸二极管ABCDPHKE的控制通道HK工作，则A点的 爆轰信号在P点截止。同时，从A点的信号控制通道先于A'点爆轰信号到达控制通道 C' K'，则沿控制通道C' K'的爆轰信号A'在H'点截止。因此，A'点爆轰信号 依次沿信号通道C' D' P'、P' E、EF传爆，并从F点输出。同理，当A'先输入 时，在A'的爆轰信号在P'截止，A的爆轰信号依次沿爆轰信号输入通道AB、信号通 道CDP、信号输出通道PE、EF传爆，并从F点输出。因此，非时序异步爆炸与门对两 个输入的爆轰信号没有时序性要求，只要输入两个爆轰信号就能够输出爆轰信号，若只 输入单个爆轰信号则无爆轰信号输出，但这种对称结构的非时序异步爆炸与门存在爆炸 线路交叉问题。解决爆炸线路交叉的方式主要有两种，一种采取用如文献[RL.Menz， M.R.Osburn.Selectivelyaimable warhead initiation system.U.S.Patent 5050503, 1991-09—24.] 中涉及的破坏性十字通道来实现，破坏性十字通道是利用爆轰信号的拐角效应实现爆轰 信号只能沿直线传输，同时切断与爆轰信号垂直的爆炸线路。但是破坏性十字通道对爆 炸线路结构尺寸、装药工艺要求非常高，可靠性较低。另一种是从爆炸逻辑网络基板的 非工作面绕过，但这种方式不但增加了爆炸线路的长度，同时使基板两面均成为工作面 而难以和其它系统集成，应用范围大大减小。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是针对现有非时序异步爆炸与门爆炸线路交叉和传 爆可靠性较低问题，提供一种非时序异步爆炸与门逻辑网络装置，无爆炸线路交叉问 题，同时传爆可靠性较高。本实用新型的技术方案是一种非时序异步爆炸与门逻辑网络装置，其基板表 面铣出的横截面相同的沟槽通道，分别形成第一爆炸二极管、第二爆炸二极管、第一控 制通道、第二控制通道和信号输出通道。第一控制通道是直线型通道，该通道一端与第 二爆炸二极管的信号输入通道连通；第一控制通道与第一爆炸二极管的控制通道垂直构
4成爆炸零门，所述爆炸零门的控制通道是第一控制通道，所述爆炸零门的信号通道是第 一爆炸二极管的控制通道。第二控制通道是直线型通道，该通道的一端与第一爆炸二 极管的控制通道连通；第二控制通道与第二爆炸二极管的控制通道垂直构成一个爆炸零 门，所述爆炸零门的控制通道是第二控制通道，所述爆炸零门的信号通道是第二爆炸二 极管的控制通道。第一爆炸二极管的输出端和第二爆炸二极管的输出端相互连通。信号 输出通道与第一爆炸二极管输出通道、第二爆炸二极管的输出通道垂直连通。本实用新型可以取得以下有益效果本装置利用沟槽通道的特殊结构设计，实 现了非时序异步爆炸与门逻辑功能，避免了爆炸线路的通道交叉问题，提高了爆炸传输 的可靠性。同时，该装置结构整体简单，较易加工实现，可在定向战斗部的爆炸逻辑网 络中推广应用。
图1为爆炸零门结构示意图；图2为爆炸二极管结构示意图；图3是时序异步爆炸与门结构示意图；上述三幅图中标号IA,信号输入通道；AB，控制通道；CD，信号输出通 道；EF，信号控制通道。图4为现有非时序异步爆炸与门逻辑网络结构示意图；图4中标号第一爆炸二极管ABCDPHKE、第二爆炸二极管 A' B' C' D' P' H' K' E'，第一信号控制通道BG'，第一信号控制通道B' G。图5为本实用新型涉及的非时序异步爆炸与门逻辑网络结构俯视图；图5中标号O1O2O3O4,基板；B2F1，第一控制通道；C1F2，第二控制通道； A1B1C1D1K1E,第一爆炸二极管；A2B2C2D2K2E,第二爆炸二极管；EP，信号输出通道。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的具体说明。图1为爆炸零门结构示意图，图2是爆炸二极管结构示意图，图3是时序异步爆 炸与门结构示意图，图4为现有非时序异步爆炸与门逻辑网络示意图，如背景技术中所 述，它们可分别控制爆轰信号以不同的爆轰途径进行传播。图5为本实用新型涉及的非时序异步爆炸与门逻辑网络结构俯视图，基板 O1O2O3O4表面铣出的横截面相同的沟槽通道，分别形成第一爆炸二极管A1B1C1D1K1Ea 第二爆炸二极管A2B2C2D2K2E、第一控制通道B2Fp第二控制通道C1F2和信号输出通道 EP。第一控制通道B2F1是直线型通道，该通道一端与第二爆炸二极管A2B2C2D2K2E的 信号输入通道A2B2连通；第一控制通道B2F1与第一爆炸二极管A1B1C1D1K1E的控制通道 B1C1垂直构成爆炸零门，所述爆炸零门的控制通道是第一控制通道B2F1，所述爆炸零门 的信号通道是第一爆炸二极管A1B1C1D1K1E的控制通道B1C1。第二控制通道C1F2是直线 型通道，该通道的一端与第一爆炸二极管A1B1C1D1K1E的控制通道B1C1连通；第二控制 通道C1F2与第二爆炸二极管A2B2C2D2K2E的控制通道C2K2垂直构成一个爆炸零门，所述 爆炸零门的控制通道是第二控制通道C1F2，所述爆炸零门信号通道是第二爆炸二极管的控制通道C2K2。第一爆炸二极管A1B1C1D1K1E输出端K1E和第二爆炸二极管A2B2C2D2K2E 输出端K2E相互连通。信号输出通道EP与第一爆炸二极管输出通道&E、第二爆炸二极 管的输出通道K2E垂直连通。使用时，当爆轰信号A1先于爆轰信号A2输入时，爆轰信号A1沿第一爆炸二 极管A1B1C1D1K1E传播，由于第一控制通道B2F1无爆轰信号输入，则第一爆炸二极管 A1B1C1D1K1E的控制通道C1K1作用并在K1处切断信号通道B1D1K1，则爆轰信号A1在K1 点截止。同时，爆轰信号A1传至第二直线控制通道C1F2，则第二直线控制通道C1F2在 F2处切断第二爆炸二极管A2B2C2D2K2E的控制通道C2K2。当爆轰信号A2输入时，由于 第二爆炸二极管A2B2C2D2K2E的控制通道C2K2不能切断信号通道C2D2K2，那么爆轰信号 A2依次沿爆轰信号输入通道A2B2、信号通道C2D2K2和信号输入通道K2E、EP传爆并从 P点输出。同理，当单个爆轰信号A1或A2输入时，在爆轰输出通道EP无输出；当两个爆 轰信号A1和A2输入时，无论输入的时序，均能在爆轰信号输出通道EP输出爆轰信号。 爆轰信号A1和A2输入时序与输出对应关系如表1所示。表1非时序异步爆炸与门输入输出关系表
权利要求1.一种非时序异步爆炸与门逻辑网络装置，其基板表面铣出的横截面相同的沟槽通 道，其特征是，所述沟槽通道分别形成第一爆炸二极管、第二爆炸二极管、第一控制通 道、第二控制通道和信号输出通道；第一控制通道是直线型通道，该通道一端与第二爆 炸二极管的信号输入通道连通；第一控制通道与第一爆炸二极管的控制通道垂直构成爆 炸零门，所述爆炸零门的控制通道是第一控制通道，所述爆炸零门的信号通道是第一爆 炸二极管的控制通道；第二控制通道是直线型通道，该通道的一端与第一爆炸二极管的 控制通道连通；第二控制通道与第二爆炸二极管的控制通道垂直构成一个爆炸零门，所 述爆炸零门的控制通道是第二控制通道，所述爆炸零门的信号通道是第二爆炸二极管的 控制通道；第一爆炸二极管的输出端和第二爆炸二极管的输出端相互连通；信号输出通 道与第一爆炸二极管输出通道、第二爆炸二极管的输出通道垂直连通。
专利摘要本实用新型提供一种非时序异步爆炸与门逻辑网络装置，无爆炸线路交叉问题，同时传爆可靠性较高。技术方案是一种非时序异步爆炸与门逻辑网络装置，其基板表面铣出的横截面相同的沟槽通道，分别形成第一爆炸二极管、第二爆炸二极管、第一控制通道、第二控制通道和信号输出通道。第一控制通道与第一爆炸二极管的控制通道垂直构成爆炸零门。第二控制通道与第二爆炸二极管的控制通道垂直构成一个爆炸零门。信号输出通道与第一爆炸二极管输出通道、第二爆炸二极管的输出通道垂直连通。
文档编号G05B19/04GK201804228SQ201020235569
公开日2011年4月20日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者卢芳云, 李翔宇, 林玉亮, 王马法, 陈鸿, 龚柏林 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学