[发明专利]一种用于旋转弹药的MEMS离心保险机构及其保险方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋转弹药技术，具体涉及一种用于旋转弹药的免装配平板式MEMS离心保险机构及其保险方法。

背景技术

弹药包括引信和战斗部；其中，战斗部中设置引爆炸药；引信包括安保装置、起爆控制电路以及火工品，安保装置保证弹药在勤务处理过程中(装配、搬运、运输、存储以及装填)以及达到远解距离前不引爆，在靠近目标或者撞击目标后，起爆控制电路控制火工品起爆，引爆战斗部中的引爆炸药。近几年随着新技术的大量涌入，新的战场环境的不断拓展，对引信要求也不断提高，同时，现代武器装备对弹药性能及毁伤效能要求也在不断提高。这就要求在现有弹药的固有体积中，增大装药量并压缩引信的空间。各种传感器、电子模块在引信中的应用，使得安保装置的体积进一步压缩，而近几年随着新技术的不断更新，微机电系统(Micro-Electro-Mechanic System,MEMS)结构成为一种趋势，MEMS有着系统微型化、批量生产成本低、集成化程度高等特点，这些特点与安保装置小型化的需求十分吻合，因此MEMS安保装置的研究将成为未来MEMS引信研究中的重要一环。离心保险机构作为安保装置的一个重要组成部分，起着重要的安全作用。离心保险机构是防止安保装置在勤务处理过程中发生意外作用，在预定条件下能解除保险的机构。传统的离心保险机构主要包括压缩圆柱簧和离心块，装配环节繁琐并且占用空间大，严重的限制了安保装置的小型化。因此，急需一种适用于MEMS安保装置的离心保险机构，在满足安保装置的小型化，减少装配环节的同时，实现传统离心保险机构的所有功能。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于旋转弹药的免装配平板式MEMS离心保险机构，具有尺寸微小、易于批量生产、成本低、与基板一体化加工以及免装配等优点，并能够实现传统的离心保险机构的所有功能。

本发明的目的在于提供一种用于旋转弹药的安保装置中的MEMS离心保险机构。

安保装置包括在引信体内部的滑块、基板、卡座、卡头、闭锁挡板、弹簧和传爆孔；其中，基板设置在引信体的内表面，基板的一端安装弹簧，另一设置卡座；滑块的一端通过弹簧连接在基板上，滑块的另一端与卡座相对应的位置设置有卡头；滑块的顶部设置有顶部凹槽，设置在基板顶部的闭锁挡板通过顶部凹槽嵌进滑块的顶部；在滑块上设置传爆孔。在勤务处理状态下，传爆孔与传爆通道隔离。

引信中的安保装置位于火工品的敏感药和导爆药之间，敏感药和导爆药所在的通道称为传爆通道。当处于勤务状态时，安保装置中的传爆孔与传爆通道隔离，安保装置确保导爆药不能被意外引爆；当弹药发射时，安保装置中的传爆孔与传爆通道对正，安保装置解除保险，引信进入待发状态。

本发明的离心保险机构与卡座、闭锁挡板和基板一体化加工，形成一个整体，离心保险机构包括：弹性梁、离心质量块、离心挡板和底部凹槽；其中，弹性梁的一端与基板连接，另一端连接离心质量块；离心质量块的顶部固连离心挡板；滑块的底部与离心挡板相对应的位置设置有底部凹槽，离心挡板通过底部凹槽嵌入滑块的底部；在平时状态下，离心挡板受弹性梁的约束，保持在滑块的底部凹槽处，滑块受离心挡板和闭锁挡板的共同约束，限制在初始位置，传爆孔与传爆通道隔离；在发射状态下，离心质量块受到离心力，并带动与之固连的离心挡板脱离底部凹槽，并且离心质量块的底部与引信体接触，解除对滑块的约束，同时闭锁挡板脱离顶部凹槽，解除对滑块的约束，滑块沿弹簧与卡座连线的方向运动直至卡头卡入卡座，传爆孔与传爆通道对正；当弹药发射后由于闭锁挡板未按时解除对滑块的约束而未正常发火，弹药落地停止旋转时，弹性梁带动离心质量块和离心挡板回复到初始位置，并约束滑块，从而保证弹药意外瞎火后的安全。

本发明的离心保险机构为平板式，可采用硅基工艺加工，也可以采用镍基工艺或者精细加工工艺加工。

弹性梁的材料采用硅、镍或者铍青铜。当进入发射状态，弹药高速旋转，离心质量块受到离心力，从而弹性梁变形弯曲，并带动与离心质量块固连的离心挡板脱离底部凹槽，最终离心质量块的底部与引信体接触，使得弹性梁未发生大的变形，从而在发射后由于闭锁挡板未按时解除对滑块的约束而未正常发火后，弹性梁能够保持足够的回弹，带动质量块及与之固连的离心挡板，重新回到底部凹槽，约束滑块。