一种模块式空间隔离装置的制作方法

1.本发明属于隔离装置技术领域，涉及一种空间隔离装置，特别涉及一种模块式空间隔离装置。


背景技术：

2.体爆轰战斗部内部装填高能燃料，通过炸药爆炸抛撒驱动作用，高能燃料被抛撒到空气中，高能燃料与空气混合，形成大范围的活性云团，再经炸药二次起爆，活性云团产生体爆轰，释放出强烈的冲击波，是威力最大的武器之一。
3.体爆轰战斗部爆炸威力的提高主要依赖于内部装填燃料能量的提高，贵大勇等人在文献“高威力fae液态燃料的优化选择”(火炸药学报，2016年，第3期14页)中报道：在液态燃料中加入金属粉末，液相燃料与金属粉末混合后形成固液相混合燃料，由于金属粉末热值很高，可以大幅度提高体爆轰战斗部内部燃料的能量。
4.由于固液相混合燃料不能相互溶解，而且各组分密度不同，在重力作用下，固液相混合燃料中密度较大的材料会沉降到下部，密度较小的材料会上升到上部。
5.固液相混合燃料在研制配方时给出的各组分比例为威力最大时的比例。一旦固液相混合燃料发生分层，各部位燃料在后续抛撒以及二次起爆时，不能以威力最大的比例参与爆炸反应。王海洋等人在文献“气-液-固三相体系云雾爆轰特性的实验研究”(高压物理学报，2014年12月，第28卷第6期671页)中报道：当固液混合物各组分比例不同时，体爆轰战斗部的爆轰压力、爆轰速度和临界起爆能均有很大差异，固液混合物各组分比例改变，将导致体爆轰战斗部的威力大幅度下降。
6.固液相混合燃料发生分层后，体爆轰战斗部的质心也会随之变化。李楠等人在文献“质心测量和校准技术发展趋势”(计测技术，2016年，第36卷第2期1页)中报道：在国防领域，质心位置关系到体爆轰战斗部飞行姿态、飞行速度、飞行方向，最终影响体爆轰战斗部战斗部弹道，体爆轰战斗部的飞行轨迹取决于质心和制导系统等因素，当体爆轰战斗部的质心偏离飞行平面时，会给体爆轰战斗部一个附加力矩，使其运动轨迹发生改变，体爆轰战斗部径向的质心偏差会导致其产生偏航力矩，轴向的质心偏差会导致其俯仰力矩，严重的质心偏移会导致体爆轰战斗部失去平衡或偏离轨道，使得体爆轰战斗部无法击中目标区域，因此，质心偏移将导致体爆轰战斗部对目标的命中精度降低。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种模块式空间隔离装置，该装置将体爆轰战斗部壳体内腔空间切割成多个独立的空间，每个独立的空间为单独一个模块，使得模块内部发生的质心偏移量是微小的，体爆轰战斗部整体装药的质心偏移量大幅度降低，避免了战斗部质心偏移对弹道的影响。
8.为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
9.一种模块式空间隔离装置，包括体爆轰战斗部壳体，其特征在于，所述的体爆轰战
斗部壳体采用模块化设计，且由多个模块化设计的体爆轰战斗部壳体组成，其中：
10.所述模块化设计的体爆轰战斗部壳体的形状为第一空腔圆柱体，且为回转体，第一空腔圆柱体由第一上盖板、第一下盖板、第一外侧圆筒、第一中心圆筒组成，其中，第一上盖板和第一下盖板均为同心圆板形，第一空腔圆柱体内腔中带有一个第一六边形挡板，第一六边形挡板是锯齿形，第一六边形挡板和第一中心圆筒之间的空间被六个第一内侧挡板均分成六份，第一六边形挡板和第一外侧圆筒之间的空间被十二个第一外侧挡板均分成十二份；
11.所述多个模块化设计的体爆轰战斗部壳体的回转体轴线垂直于地面，所有模块化设计的体爆轰战斗部壳体的回转体轴线均重合，所有模块化设计的体爆轰战斗部壳体从上至下靠紧排列，相邻模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一上盖板和第一下盖板均带有外法兰，通过第一螺钉将相邻的外法兰连接；
12.模块化设计的体爆轰战斗部壳体的第一六边形挡板的锯齿形的夹角为20
°
～25
°
；
13.所述的模块式空间隔离装置的使用方法，包括以下步骤：
14.步骤1：模块化体设计的爆轰战斗部壳体的第一空腔圆柱体内腔空间被第一内侧挡板、第一外侧挡板、第一六边形挡板分割成多个空间，每个空间与第一上盖板和第一下盖板均组成一个封闭的空间，该封闭的空间为一个模块，所有的模块都是相互隔离的，在所有的模块中分别装入固液相混合燃料；
15.步骤2：将所有的模块化设计的体爆轰战斗部壳体从上至下依次组合安装，相邻的模块化体设计的爆轰战斗部壳体错开30度，所有的模块化设计的体爆轰战斗部壳体的第一中心圆筒的内侧组成一个竖直圆柱形内腔，竖直圆柱形内腔中安装抛撒炸药，抛撒炸药爆炸后驱动固液相混合燃料运动。
16.关于模块化设计的体爆轰战斗部壳体的第一六边形挡板的锯齿形的夹角，可以采取以下2种方式的任意一种：
17.实现方式1：模块化设计的体爆轰战斗部壳体的第一六边形挡板的锯齿形的夹角为20
°
。
18.实现方式2：模块化设计的体爆轰战斗部壳体的第一六边形挡板的锯齿形的夹角为25
°
。
19.本发明的模块式空间隔离装置，带来的技术创新在于：
20.采用模块化设计，将体爆轰战斗部壳体内腔空间切割成多个独立的空间，每个独立的空间为单独一个模块，每一个模块装填固液相混合燃料，尽管固液相混合燃料在重力作用下还是会分层，但分层只会在该模块内部发生，质心的偏移量是有限的，与战斗部尺寸相比，模块内部发生的质心偏移量是微小的，体爆轰战斗部整体装药的质心偏移量大幅度降低，避免了体爆轰战斗部质心偏移对弹道的影响，保证了对目标的命中精度；在模块内部，金属粉末与液相材料的分离尺寸相对较小，抛撒后即可混合达到威力最大时的比例，保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
附图说明
21.图1是本发明的模块式空间隔离装置的结构示意图。
22.图中的标记分别表示：1、模块化设计的体爆轰战斗部壳体。
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
24.需要说明的是，以下的实施例是本发明较优的例子，本发明不局限于以下的实施例。凡在本发明技术方案基础上进行的添加、同等变换，均属于本发明权利要求书限定的保护范围。
25.实施例1：
26.如图1所示，本实施例给出一种模块式空间隔离装置，包括体爆轰战斗部壳体1，所述的体爆轰战斗部壳体1采用模块化设计，且由多个模块化设计的体爆轰战斗部壳体1组成，其中：
27.模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的形状为第一空腔圆柱体，且为回转体，第一空腔圆柱体由第一上盖板、第一下盖板、第一外侧圆筒、第一中心圆筒组成，第一上盖板和第一下盖板均为同心圆板形，第一空腔圆柱体内腔中带有一个第一六边形挡板，第一六边形挡板是锯齿形，第一六边形挡板和第一中心圆筒之间的空间被六个第一内侧挡板均分成六份，第一六边形挡板和第一外侧圆筒之间的空间被十二个第一外侧挡板均分成十二份；
28.所述多个模块化设计的体爆轰战斗部壳体1，所有模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线垂直于地面，所有模块化体设计的爆轰战斗部壳体1的回转体轴线均重合，所有模块化设计的体爆轰战斗部壳体1从上至下靠紧排列，相邻的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一上盖板和第一下盖板均带有外法兰，通过第一螺钉将相邻的外法兰连接；
29.本实施例的模块式空间隔离装置，使用方法包括以下步骤：
30.步骤1：模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一空腔圆柱体内腔空间被第一内侧挡板、第一外侧挡板、第一六边形挡板分割成多个空间，每个空间与第一上盖板和第一下盖板均组成一个封闭的空间，该封闭的空间为一个模块，所有的模块都是相互隔离的，在所有的模块中分别装入固液相混合燃料；
31.步骤2：将所有的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1从上至下依次组合安装，相邻的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1错开30度，所有的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一中心圆筒的内侧组成一个竖直圆柱形内腔，竖直圆柱形内腔中安装抛撒炸药，抛撒炸药爆炸后驱动固液相混合燃料运动。
32.本实施例的模块式空间隔离装置，工作原理如下：
33.固液相混合材料在重力作用下分层，采用本实施例的模块式空间隔离装置，将体爆轰战斗部壳体采用模块化设计，即将体爆轰战斗部壳体内部空间分割成多个模块式空间，相互是隔离的，每个模块分别装填固液相混合燃料。尽管每个模块内部固液相混合燃料会分层，但分层在模块内部完成，其分层的距离是较小的，相对于整个战斗部是微乎其微的，对于整个体爆轰战斗部，固液相混合燃料质心的偏移量是很小的，是可以接受的，不会影响体爆轰战斗部的弹道精度，也不影响爆炸威力。
34.将所有的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1从上至下依次组合安装时，相邻的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1错开30度，是因为第一内侧挡板和第一外侧挡板会对燃料的抛撒造成一定影响，燃料的抛撒会分成多个瓣，错开30度后，虽然每一个模块化设计的体
爆轰战斗部壳体1均会分成多个瓣，但从上至下每一个瓣不是在同一个角度，瓣与瓣之间的间隙被其他层的模块化设计的体爆轰战斗部壳体1填补，形成连续的云团，保证了后续爆炸威力的发挥。
35.模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一六边形挡板的锯齿形，是为了抛撒炸药爆炸后第一六边形挡板容易破裂的，第一六边形挡板会阻挡抛撒炸药对燃料的驱动作用，因此，希望抛撒炸药爆炸瞬间第一六边形挡板全部断裂，第一六边形挡板的锯齿形的夹角太大的话，应力集中不明显，不容易断裂，会阻碍燃料抛撒形成云团。第一六边形挡板的锯齿形的夹角太小的话，过于敏感，在发射过载的作用下便会发生断裂，导致燃料的隔离失败。
36.通过部分理论计算，召集有相关工作经验的工作人员集体商议讨论，并将以上问题进行分解，每个模块单独进行实验评估，最终认为，模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一六边形挡板的锯齿形的夹角为20
°
～25
°
时，以上问题均可以避免，设计优势均可以体现，模块式空间隔离装置的功能可以完好的发挥，使用本实施例的模块式空间隔离装置，可以完好的解决问题。
37.本实施例中，模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一六边形挡板的锯齿形的夹角为20
°
；
38.加工一个本实施例的模块式空间隔离装置，在模块化设计的体爆轰战斗部壳体1内装填固液相混合燃料，分别采用竖直放置，倒立放置，平躺放置，倾斜放置，放置十天后，测量其质心，质心的偏差与理论设计值相比，均在1.5％直径以内，是在可接受的范围以内。引爆其中的五个填装固液相混合燃料的模块化设计的体爆轰战斗部，威力均达到设计值，证明了本实施例的模块式空间隔离装置的设计有效。
39.本实施例的模块式空间隔离装置，带来的技术效果体现为：
40.采用模块化设计，将体爆轰战斗部壳体内腔空间切割成多个独立的空间，每个独立的空间为单独一个模块，每一个模块装填固液相混合燃料，尽管固液相混合燃料在重力作用下还是会分层，但分层只会在该模块内部发生，质心的偏移量是有限的，与战斗部尺寸相比，模块内部发生的质心偏移量是微小的，体爆轰战斗部整体装药的质心偏移量大幅度降低，避免了体爆轰战斗部质心偏移对弹道的影响，保证了对目标的命中精度；在模块内部，金属粉末与液相材料的分离尺寸相对较小，抛撒后即可混合达到威力最大时的比例，保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。
41.实施例2：
42.实施例2与实施例1的区别在于：
43.本实施例中，模块化设计的体爆轰战斗部壳体1的第一六边形挡板的锯齿形的夹角为25
°
；
44.加工一个本实施例的模块式空间隔离装置，在模块化设计的体爆轰战斗部壳体1内装填固液相混合燃料，分别采用竖直放置，倒立放置，平躺放置，倾斜放置，放置十天后，测量其质心，质心的偏差与理论设计值相比，均在1.5％直径以内，是在可接受的范围以内。引爆其中的五个装填固液相混合燃料的模块化设计的体爆轰战斗部，威力均达到设计值，证明了本实施例的模块式空间隔离装置的设计有效。
45.本实施例的模块式空间隔离装置，带来的技术效果体现为：
46.采用模块化设计，将体爆轰战斗部壳体内腔空间切割成多个独立的空间，每个独立的空间为单独一个模块，每一个模块装填固液相混合燃料，尽管固液相混合燃料在重力作用下还是会分层，但分层只会在该模块内部发生，质心的偏移量是有限的，与战斗部尺寸相比，模块内部发生的质心偏移量是微小的，体爆轰战斗部整体装药的质心偏移量大幅度降低，避免了体爆轰战斗部质心偏移对弹道的影响，保证了对目标的命中精度；在模块内部，金属粉末与液相材料的分离尺寸相对较小，抛撒后即可混合达到威力最大时的比例，保证了体爆轰战斗部的爆炸威力。