一种特种环境下枪械击发-点火故障树的建立方法技术

本发明专利技术属于枪械领域，提供了一种特种环境下枪械击发

【技术实现步骤摘要】
一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法


[0001]本专利技术属于枪械领域，涉及枪械击发
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点火故障树的建立，尤其是一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法。

技术介绍

[0002]枪械是陆、海、空三军及武警、预备役等部队的基础装备，其通过发射枪弹以杀伤暴露的有生目标。枪械射击时，扣动扳机，击锤在击锤簧力的作用下打击击针，击针撞击底火，底火发火引燃发射药，产生的大量火药燃气推动弹头高速运动出膛。枪械系统中完成击发底火引燃发射药作用的部组件统称为枪械击发
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点火系统。枪械击发
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点火系统的性能直接影响枪械发射任务，枪械击发机构能否可靠击发底火并点燃发射药，是枪弹实现顺利发射及确保其发射精度的关键。
[0003]然而，枪械受设计制造、装配工艺、使用过程损伤累积等种种因素的影响，在部队使用过程中，尤其是在严寒、海岛、沙漠、高温、高湿、高原等各种特种极限作战环境下，常会发生不发火、不击发、击发无力、迟发火、早发火、底火击穿等各种击发
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点火故障问题，轻则影响自动射击过程，损毁枪械关键零部件，重则造成人员伤亡。因此，对枪械击发
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点火系统的作用可靠性、安全性进行分析和评价尤为重要。
[0004]枪械击发
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点火故障树分析是用于枪械击发
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点火系统可靠性/安全性分析和评价的一种重要方法，通过分析设计、制造、装配、使用、环境等多种因素，建立击发
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点火故障树，确定造成枪械击发
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点火故障的各种可能原因。传统的击发
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点火故障树建立方法存在如下不足：
[0005]1)在故障树建立过程中未能全面考虑造成故障的各类因素，尤其是特种环境因素；
[0006]2)在故障树建立的过程中仅宏观考虑设计制造及使用因素，未能细化到结构尺寸、材料性能参数、工艺参数、击发药/发射药热力学性能及化学反应性能等层面。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术在深入研究击发机构动力学运动学、击针底火弹壳撞击动力学、击发药热/机械/化学耦合作用点火等击发
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点火机理的基础上，全面考虑设计、制造、工艺、使用等因素，并着重考虑特种环境因素对击发
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点火性能的影响，提出了一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的构建方法；包括如下步骤：
[0008]S1、定义枪械击发
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点火系统；
[0009]S2、对所述枪械击发
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点火系统的作用机理进行分析，确定所述枪械击发
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点火系统的故障影响因素；
[0010]S3、确定特种环境对所述枪械击发
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点火系统的故障影响因素，所述特种环境包括
高低温环境、扬尘环境、浸河水环境和/或盐雾环境；
[0011]S4、结合S2和S3确定的故障影响因素，采用演绎法完成特种环境下所述枪械击发
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点火系统故障树的建立。
[0012]结合上述技术方案，本专利技术达到的有益效果在于：
[0013](1)深入研究枪械击发
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点火作用机理，揭示其是一个枪、弹匹配，热、机械、化学耦合作用过程；
[0014](2)基于枪械击发
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点火作用机理，全面考虑造成枪械击发
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点火故障的各类影响因素，尤其是特种环境因素；
[0015](3)基于枪械击发
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点火作用机理，深入研究结构尺寸、材料性能参数、工艺参数、特种环境、击发药/发射药热力学性能及化学反应性能等各类因素对枪械击发
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点火性能的影响，分析其可能导致的故障；
[0016](4)为枪械击发
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点火系统的可靠性分析和设计提供支撑。
附图说明
[0017]为了更清楚的说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例中枪械击发机构的示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例中击针撞击底火的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例中枪械的击发及自动原理图；
[0021]图4是本专利技术实施例中枪械击发
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点火系统的任务剖面图；
[0022]图5是本专利技术实施例中枪械击发
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点火系统的功能方框图；
[0023]图6是本专利技术实施例中枪械击发
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点火系统的可靠性方框图；
[0024]图7是本专利技术实施例中特种环境下枪械不发火/迟发火故障树图；
[0025]图8是本专利技术实施例中特种环境下枪械不击发故障树图；
[0026]图9是本专利技术实施例中特种环境下枪械击发无力故障树图；
[0027]图10是本专利技术实施例中特种环境下枪械早发火故障树图；
[0028]图11是本专利技术实施例中特种环境下枪械底火击穿故障树图；
[0029]图12是本专利技术实施例中建立故障树方法的总流程图。
[0030]图标：1、挡圈；2、击锤；3、击锤簧导杆；4、复进簧座圈；5、击针；6、枪机；7、节套；11、击发药；12、底火壳；13、锡箔盖片；14、弹壳。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术的目的、技术方案和优点进行清楚、明白、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术提供了一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，具体实施步骤
如下：
[0033]S1、定义枪械击发
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点火系统；具体包括：
[0034]S11、确定枪械击发
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点火系统的结构组成；
[0035]所述枪械击发
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点火系统的结构组成包括枪械击发机构、枪弹底火、枪弹弹壳和发射药；以某小口径枪械击发
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点火系统为例，其枪械击发机构结构示意图如图1所示，包括击锤2、击锤簧、击锤簧导杆3、击针5、挡圈1、复进簧座圈4、枪机6和节套7；
[0036]所述枪弹底火包括底火壳12、击发药11、锡箔盖片13；所述枪弹弹壳14、枪弹底火、发射药和弹头共同组成枪弹；击针撞击底火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，其特征在于，包括：S1、定义枪械击发
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点火系统；S2、对所述枪械击发
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点火系统的作用机理进行分析，确定所述枪械击发
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点火系统的故障影响因素；S3、确定特种环境对所述枪械击发
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点火系统的故障影响因素，所述特种环境包括高低温环境、扬尘环境、浸河水环境和/或盐雾环境；S4、结合S2和S3确定的故障影响因素，采用演绎法完成特种环境下所述枪械击发
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点火系统故障树的建立。2.如权利要求1所述的一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：S11、确定枪械击发
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点火系统的结构组成；所述枪械击发
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点火系统的结构组成包括枪械击发机构、枪弹底火、枪弹弹壳和发射药；S12、确定枪械击发
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点火系统各结构组成的任务功能和工作方式；其中：所述枪械击发机构用于撞击枪弹底火；所述枪弹底火用于点燃发射药；所述发射药用于推动弹头在枪管内加速运动；所述枪弹弹壳用于盛装所述发射药，并且把弹头和所述枪弹底火连接在一起，同时承受发射时火药气体压力和枪械自动机的作用力；S13、绘制所述枪械击发
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点火系统的方框图，所述方框图至少包括功能方框图。3.如权利要求2所述的一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，其特征在于：所述步骤S11中，所述枪械击发机构包括击锤、击锤簧、击锤簧导杆、击针、挡圈、复进簧座圈、枪机和节套；所述枪弹底火包括底火壳、击发药、锡箔盖片；所述枪弹弹壳、枪弹底火、发射药和弹头共同组成枪弹；所述步骤S13中，所述功能方框图包括击锤簧、击锤簧导杆、击锤、击针、枪机、底火壳、火台、击发药、传火孔、发射药、枪弹弹壳和弹头。4.如权利要求3所述的一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：结合所述枪械击发
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点火系统的功能方框图，对所述枪械击发
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点火系统的作用机理进行分析，并分别确定以下因素：S21、确定因击发机构运动导致没有打击底火的因素，包括设计制造因素和使用因素；所述设计制造因素包括击锤簧本身强度不足、击锤簧抗疲劳性能差、击锤运动与其他构件发生干涉而被卡住中的至少一个；所述使用因素包括击锤簧使用次数过多、污垢过多影响击锤运动中的至少一个；S22、确定影响枪械击发机构动作从而影响击针撞击底火能量的因素，包括设计制造因素和使用因素；所述设计制造因素包括：弹底间隙、枪机锥孔、击针突出量、击锤簧能量、击锤运动过程
存在干涉中的至少一个；所述使用因素包括：击针变形或损坏、击针头部圆弧面打平、到位保险机构失效使击锤不能被解脱、击锤簧失效中的至少一个；S23、确定影响击针底火弹壳系统撞击动力学性能从而影响击发能量传递及转换为点火能量效率的设计制造因素；包括击针头部形状及尺寸、击发药面中心位置、击针偏火度、底火壳底部材料硬度、底火壳底厚、底火壳壁厚、火台距击发药面高度、火台形状及尺寸、底火装入深度浅、底火室口部圆角小、底火壁部擦缺、底火装入倾斜底火中心凹陷凸起、弹壳与底火配合过紧、弹壳火台高度/底火药面高度/底火装入深度三者之间的轴向尺寸配合关系不当、底火壳强度不够中的至少一个；S24、确定影响击发药点火临界条件的设计制造因素；包括击发药成分不均匀、锡箔盖片的多装、压药压力大、击发药漏装中的至少一个；S25、确定影响底火输出火焰点燃发射药能力的设计制造因素；包括发射药成分不均匀、击发药/发射药装药量中的至少一个；S26、确定在非正常击发情况下使底火受冲击从而导致早发火的影响因素，包括设计制造因素和使用因素；所述设计制造因素包括：到位保险机构失效导致击锤提前解脱、击针质量过大、击针突出量设计过大、自动机复进到位速度过大、击针尖与枪机锥孔间楔紧中的至少一个；所述使用因素包括击针锈死。5.如权利要求4所述的一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，其特征在于，所述步骤S3中，当特种环境为高低温环境时，其对枪械击发
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点火系统的故障影响因素包括：高/低温对所述枪械击发
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点火系统中金属材料力学性能的影响、高/低温对击发药比热容的影响、高/低温对击发药热传导系数的影响、高/低温对击发药活化能的影响、高/低温对击发药化学反应速率的影响、低温对击发药点火条件的影响、高/低温对发射药点燃临界条件的影响中的至少一个；所述步骤S3中，当特种环境为扬尘环境时，其对枪械击发
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点火系统的故障影响因素包括：扬尘环境对所述枪械击发机构的碰撞和摩擦特性影响导致击发能量减少、扬尘环境导致击锤运动与其他构件发生干涉而被卡滞、扬尘环境对击锤运动的影响中的至少一个；所述步骤S3中，当特种环境为浸河水环境时，其对枪械击发
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点火系统的故障影响因素包括：浸河水环境对所述枪械击发机构的碰撞和摩擦特性影响导致击发能量减少、浸河水环境下击发药受潮、浸河水环境下发射药受潮、浸河水环境对击锤/击针运动的影响中的至少一个；所述步骤S3中，当特种环境为盐雾环境时，其对枪械击发
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点火系统的故障影响因素包括：盐雾环境对击发机构表面粗糙度的影响导致击发能量减少、盐雾环境下击发药受潮、
盐雾环境下发射药受潮中的至少一个。6.如权利要求5所述的一种特种环境下枪械击发
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点火故障树的建立方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：S41、确定不发火/迟发火为故障树的顶事件；S42、确定所述不发火/迟发火的直接原因事件为击发能量不足、点火能力不足、击发药点火临界条件提高、底火输出能力和发射药点火条件不匹配；S43、设立所述直接原因事件的原因事件；其中，所述击发能量不足的原因事件为击针突出量不够、击针能量不足；所述点火能力不足的原因事件为击针结构与底火不匹配、底火感度低、弹壳发火结构有缺陷；所述击发药点火临界条件提高、底火输出能力和发射药点火条件不匹配不设立原因事件；S44、设立各原因事件的基本事件，完成不发火/迟发火故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志芳，辛长范，李哲，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：