一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，采用承载能力较强的高强度高延展性的钢作为安装座，在安装座的通孔内均布多个低熔点材料柱，厚壳体弹药在外界热刺激作用下缓解结构上的低熔点材料柱发生熔化相变与流动，在安装座上形成多个排气通道，用于排出厚壳体弹药内部装填炸药在热刺激下反应形成的气体产物，以达到排泄弹体内部压力的作用，从而减缓弹体内部装填炸药的反应时间和反应烈度，提升弹药在热刺激下的本质安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构
本专利技术属于弹药安全性设计
，具体涉及一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构。
技术介绍
常规弹药特别是厚壳体约束下的弹药在火烧、烤燃等热载荷作用下，内部装填炸药发生反应释放气体产物而导致弹体内部压力升高。如弹体内部压力得不到及时释放，炸药反应速率将急剧增大，反应烈度也随之增强而带来灾难性的后果。弹药内部压力释放通常采用弹尾弱链排气装置或弹体切割器来实现。但现有的弹尾弱链设计和弹体切割器在实现厚壁约束弹体压力释放时还存在很大不足，具体体现在以下两个方面：一、弹尾弱链排气装置是利用弹体内部装药在烤燃、火烧等热刺激下的反应产生的气体产物作用于弹尾的端盖表面，通过作用于端盖表面压力推动固定端盖的紧固件，在紧固件变形断裂后端盖脱离弹体而形成排气通道。这种弹尾弱链排气装置由于自身所能承受轴向载荷小，仅用于承载较小的薄壁约束弹药。另外，由于排气通道需要同时将多个固定弹尾弱链排气装置的紧固件拉断，但是由于弹体内部压力分布不均和紧固件力学性能的分散性，弹尾弱链排气装置在实际应用过程容易出现卡滞而排气不畅通，影响压力释放效果和可靠性。二、对于弹体切割器，国内尚未应用。美国和欧洲将该装置应用于薄壁约束弹药，弹体切割器利用低温热敏形状记忆合金(ShapeMemoryPolymer,SMP)作为切割材料，主要将SMP线缠绕在弹体外壳体上，当弹药受到热载荷时，SMP线在预定的温度范围受热收缩产生的收缩力切割壳体。由于SMP线收缩产生的力较预期小，其收缩时作用温度远高于预期值，且对于壁厚较大的壳体难以切开。另外，对于带有含能材料的弹壳切割器由于切割弹体过程中本身存在力热载荷风险，因此基于SMP线的切割装置至今未能应用于厚壳体约束弹药。综上，采用现有弹尾弱链设计和弹体切割器难以对厚壳体约束弹药作用形成排气通道、可靠实现弹药内部由于热刺激产生的压力，难以有效减缓装药反应时间、反应烈度，难以实现弹药热刺激下本质安全的提升。因此需要提出一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，包括安装座和多个低熔点材料柱，安装座的第一端面上设置有引信安装螺纹孔，安装座的第一端面与厚壳体弹药的弹体尾部连接；安装座上沿轴向设置有多个贯穿的通孔，多个低熔点材料柱对应安装在多个通孔内。优选地，低熔点材料柱外部设置有外螺纹，通孔为螺孔，低熔点材料柱与螺孔螺纹配合。优选地，安装座形成为圆柱体型，多个通孔的轴心与安装座的轴心距离相同，且围绕安装座的轴心呈环形均匀布设；引信安装螺纹孔设置在安装座的中心处。优选地，引信安装螺纹孔的直径My与安装座的直径Mw的比值My/Mw≤0.5。优选地，低熔点材料柱的直径Mh与安装座的直径Mw的比值Mh/Mw＝0.1～0.125。低熔点材料柱的长度LH与安装座的长度LW的比值LH/LW＝0.3～0.5。优选地，安装座为高强度高延展性金属材料制成。优选地，安装座为G50钢制成。优选地，低熔点材料柱的熔点为110℃-190℃。具体地，低熔点材料柱包括Sn粉和Bi粉。进一步地，低熔点材料柱中Sn粉的质量百分比为42％～43％，Bi粉的质量百分比为57％～58％。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构；采用承载能力较强的高强度高延展性的钢作为安装座，在安装座的通孔内均布多个低熔点材料柱，厚壳体弹药在外界热刺激作用下缓解结构上的低熔点材料柱发生熔化相变与流动，在安装座上形成多个排气通道，用于排出厚壳体弹药内部装填炸药在热刺激下反应形成的气体产物，以达到排泄弹体内部压力的作用，从而减缓弹体内部装填炸药的反应时间和反应烈度，提升弹药在热刺激下的本质安全性能。附图说明图1为缓解结构的剖视图；图2为图1中的A面结构示意图。图中：1-安装座；2-低熔点材料柱。具体实施方式下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。如图1和图2所示，一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，包括安装座1和多个低熔点材料柱2，安装座1的第一端面上设置有引信安装螺纹孔，引信安装螺纹孔用于安装引信；安装座1的第一端面与厚壳体弹药的弹体尾部连接；安装座1上沿轴向设置有多个贯穿的通孔，多个低熔点材料柱2对应安装在多个通孔内。如图1所示，低熔点材料柱2外部设置有外螺纹，通孔为螺孔，低熔点材料柱2与螺孔螺纹配合。本实施例中对低熔点材料柱2与通孔装配采用螺纹连接，目的是便于快速装配，亦避免装配的脱落。在另一些实施例中，还可以采用焊接、嵌合等其余装配工艺进行装配。如图1和图2所示，安装座1形成为圆柱体型，多个通孔的轴心与安装座1的轴心距离相同，且围绕安装座1的轴心呈环形均匀布设；引信安装螺纹孔设置在安装座1的中心处。在一些实施例中，通孔和低熔点材料柱2均为6-8个。如图2所示，选择为6个。如图1所示，引信安装螺纹孔的直径My与安装座1的直径Mw的比值My/Mw≤0.5。如图1所示，低熔点材料柱2的直径Mh与安装座1的直径Mw的比值Mh/Mw＝0.1～0.125。低熔点材料柱2的长度LH与安装座1的长度LW的比值LH/LW＝0.3～0.5。在一些实施例中，安装座1为高强度高延展性金属材料制成。在上一个实施例的基础上，优选安装座1为G50钢制成。在一些实施例中，低熔点材料柱2的熔点为110℃-190℃。在上一个实施例的基础上，优选低熔点材料柱2包括Sn粉和Bi粉。低熔点材料柱2通过高纯度的Sn粉和Bi粉真空熔铸而成。进一步在上一个实施例的基础上，低熔点材料柱2中Sn粉的质量百分比为42％～43％，Bi粉的质量百分比为57％～58％。本专利技术利用低熔点材料受热熔化形成排气通道、降低弹体内部压力的从而减缓炸药反应烈度的新的设计思路，设计出新的厚壳体弹药压力缓解结构。能够有效降低常规厚壳体约束弹药在热刺激下因弹体内部炸药反应积聚压力难以及时释放而形成高烈度反应所带来的安全性风险问题，从而有效提升弹药的本质安全，具有很强的军事应用前景。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，其特征在于：包括安装座和多个低熔点材料柱，安装座的第一端面上设置有引信安装螺纹孔，安装座的第一端面与厚壳体弹药的弹体尾部连接；安装座上沿轴向设置有多个贯穿的通孔，多个低熔点材料柱对应安装在多个通孔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，其特征在于：包括安装座和多个低熔点材料柱，安装座的第一端面上设置有引信安装螺纹孔，安装座的第一端面与厚壳体弹药的弹体尾部连接；安装座上沿轴向设置有多个贯穿的通孔，多个低熔点材料柱对应安装在多个通孔内。


2.根据权利要求1所述的一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，其特征在于：低熔点材料柱外部设置有外螺纹，通孔为螺孔，低熔点材料柱与螺孔螺纹配合。


3.根据权利要求1所述的一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，其特征在于：安装座形成为圆柱体型，多个通孔的轴心与安装座的轴心距离相同，且围绕安装座的轴心呈环形均匀布设；引信安装螺纹孔设置在安装座的中心处。


4.根据权利要求3所述的一种用于厚壳体弹药压力释放的缓解结构，其特征在于：引信安装螺纹孔的直径My与安装座的直径Mw的比值My/Mw≤0.5。


5.根据权利要求3所述的一种用于厚壳体弹药压力释放的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁斌，牛公杰，钱立新，冯高鹏，周婕群，聂源，余春祥，孙传杰，卢永刚，李勇，李会敏，拜云山，卢正操，王洪波，张印梅，陈伟，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51