一种采用随行装药的多级作动弹射装置的制作方法

本发明涉及火工装置领域，特别是一种采用随行装药的多级作动弹射装置。

背景技术：

弹射装置是利用火炸药爆炸产生的高压燃气，作用于承力面上形成弹射力，最终将待弹射物弹射出去。弹射装置具有连接、解锁、弹射分离等多个功能，可用于结构或部件的连接与分离，可作为结构连接件的安装固定，工作时为分离部件提供一定的分离冲量。弹射装置结构简单、使用方便，可用于舱盖、堵盖、保护罩等的弹射，应用广泛。

弹射装置的根本任务是使规定质量的分离体达到所需的分离速度，因此分离体质量、弹射行程、装药形式都会影响最终的分离速度。多级作动弹射装置采用活塞套叠的形式，主要解决了弹射有效行程过短的问题，如弹射座椅(《截面突变的座椅多级弹射筒内弹道仿真》，李宝峰，系统仿真学报)等。但多级作动弹射由于后期燃气作用面积骤减，因此弹射行程后期对弹射速度的贡献远小于前期，行程利用率低。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种采用随行装药的多级作动弹射装置，具备一般多级作动弹射装置所具有的有效行程长的特点，并在其基础上进一步提高有效行程对分离速度的贡献，从而全面解决了弹射装置有效行程短和有效行程利用率低的技术难题，可以广泛用于产品外形包络受限、弹射分离速度要求较高的分离装置上。

本发明的技术解决方案是：一种采用随行装药的多级作动弹射装置，包括点火器、壳体、第一活塞、第二活塞、转接板、剪切销、主装药；

点火器螺接在壳体上，第二活塞套于第一活塞内一起装入壳体，转接板螺接在第二活塞上、并与壳体压紧，转接板与壳体通过剪切销固连，主装药装在点火器下部及第二活塞内部。

所述的点火器收到电信号或爆轰后引燃主装药，产生的高压燃气，作用于第一活塞、第二活塞，克服剪切销剪切力，并通过转接板推动分离体，完成分离弹射动作。

还包括堵头，堵头穿过第一活塞螺接在壳体上，用于第一活塞运动到位后的限位。

还包括密封圈，第一活塞、第二活塞均通过密封圈进行密封，使得点火器、壳体、第一活塞、第二活塞形成密闭的容腔。

所述的转接板通过四方槽与壳体压紧。

所述的主装药为柱状药剂，包括初始药、随行药，初始药在点火器下部，药量为ω0，随行药在第二活塞内部，药量为ω1，ω0、ω1满足

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用多级活塞套叠的形式，在不增大产品外形尺寸的前提下大大增加了弹射的有效行程；

(2)本发明的套叠活塞间相互制约和密封，工作完成后无多余物产生，无燃气泄漏，可用于对清洁度要求较高的环境和设备；

(3)本发明采用随行装药的形式，有效解决了行程后期因作用面积骤减所引起的后期弹射推力不足的问题，保证弹射速度的稳定。

附图说明

图1为采用随行装药的多级作动弹射装置组成示意图；

图2为采用随行装药的多级作动弹射装置工作前状态图；

图3为采用随行装药的多级作动弹射装置工作后状态图；

图4为本发明的壳体结构示意图；

图5为本发明的转接板结构示意图。

具体实施方式

本发明克服现有技术的不足，提供了一种采用随行装药的多级作动弹射装置，具备一般多级作动弹射装置所具有的有效行程长的特点，并在其基础上进一步提高有效行程对分离速度的贡献，从而全面解决了弹射装置有效行程短和有效行程利用率低的技术难题，可以广泛用于产品外形包络受限、弹射分离速度要求较高的分离装置上。下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。

本发明一种采用随行装药的多级作动弹射装置，主要包括点火器1、壳体2、第一活塞3、第二活塞4、堵头5、转接板6、剪切销7、密封圈8、主装药9，如图1所示为采用随行装药的多级作动弹射装置组成示意图。

点火器1螺接在壳体2上，第二活塞4套于第一活塞3内一起装入壳体2，堵头5穿过第一活塞3螺接在壳体2上，转接板6先螺接在第二活塞4上、再与壳体2压紧，转接板6与壳体2通过剪切销7固连，产品安装完状态如图2所示。

主装药9采用随行装药的形式，同时装在点火器1下部及第二活塞4内部，为柱状药剂。第一活塞3和第二活塞4均通过密封圈8进行密封，从而点火器、壳体、第一活塞和第二活塞形成一个密闭的容腔，弹射装置工作的燃气均密封在此容腔内，从而避免产生多余物。主装药为柱状药剂，包括初始药、随行药，初始药在点火器(1)下部，药量为ω0，随行药在第二活塞4内部，药量为ω1，ω0、ω1满足

堵头5用于第一活塞3运动到位后的限位，如图3所示为采用随行装药的多级作动弹射装置工作后状态图；转接板6与剪切销7用于限制初始时刻第一活塞3和第二活塞4的运动，如图1所示；转接板6与壳体2通过“四方”结构进行防转设计，如图4所示为本发明的壳体结构示意图，如图5所示为本发明的转接板结构示意图，防止安装时损坏剪切销7。

点火器1收到电信号或爆轰后(取决于点火器类型)发火，引燃主装药9，产生的高压燃气，作用于活塞，克服分离体运动阻力及自身剪切销7剪切力，解除分离体约束后，活塞通过转接板6推动分离体，第一活塞3、第二活塞4先同步运动，待第一活塞3运动到位后第二活塞4继续运动，最终完成分离弹射动作，分离体以一定速度弹射出去，产品工作后状态如图3所示。

本发明第一活塞3燃气作用面积大于第二活塞4燃气作用面积。以保证两级活塞的运动顺序是：第一活塞3先运动到位，第二活塞4后运动到位。推出更多级活塞时，要求外层活塞燃气作用面积小于内层活塞燃气作用面积，以保证活塞的展开顺序。

本发明采用内外两层活塞的多级弹射，活塞数量的选择受限于弹射速度，产品的外包络尺寸、密封圈结构的尺寸及最内层活塞中主装药的药量。弹射速度越高，产品轴向尺寸越短，则活塞数量越多；活塞中装药量ω1不满足装药比例要求时，应减少活塞数量。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

技术特征：

技术总结
一种采用随行装药的多级作动弹射装置，包括点火器(1)、壳体(2)、第一活塞(3)、第二活塞(4)、转接板(6)、剪切销(7)、主装药(9)；点火器(1)螺接在壳体(2)上，第二活塞(4)套于第一活塞(3)内一起装入壳体(2)，转接板(6)螺接在第二活塞(4)上、并与壳体(2)压紧，转接板(6)与壳体(2)通过剪切销(7)固连，主装药(9)装在点火器(1)下部及第二活塞(4)内部。

技术研发人员：杨昭;刘世毅;宋婧;周传霞;魏海洋
受保护的技术使用者：北京空间机电研究所
技术研发日：2018.09.27
技术公布日：2019.02.22