球转子隔爆机构

球转子隔爆机构的隔爆件外形为球形，它依靠球形转子的旋转来实现隔爆到解除隔爆的转变。

球转子隔爆机构用于旋转弹上，靠离心力形成的回转力矩来驱动。与盘状转子的区别是，它在引信内做三个自由度的定点转动。由于所受的不平衡转矩消耗在球转子三个自由度的运动上，而不是像盘状转子那样仅消耗在转子的定轴转动上，并且球转子三个方向的运动又互相影响，因而在同样的弹道环境中，球转子可以得到比盘状转子较长的转动时间。

球转子隔爆机构的另一个优点是所占体积小（球转子直径一般为8.5～11mm），结构较为简单，加工也较方便，所以多用于小口径旋转弹引信。小口径旋转弹引信的转速较高，这给球转子隔爆机构提供了解除保险的良好条件。

球转子内装雷管，设计时要尽量保证球转子的一个惯性主轴与雷管轴重合，还要考虑球转子的质心尽量接近其几何中心。雷管轴线与水平轴线夹角通常为20°～30°，夹角不能设计得太大，太大不利于隔爆安全；但也不能设计得太小，太小虽然隔爆安全，但有可能出现倒转。

球转子在三个方向转动，有三个惯性主轴，其动平衡位置（即雷管装正位置）是转动惯量最大的那个惯性主轴与弹轴重合或接近重合的位置。球转子安装时的惯性主轴示意图如图8-13所示，是随弹丸平动但不转动的静坐标系，是固连于球转子的动坐标系，分别为球转子的三个惯性主轴。

图8-13　球转子惯性主轴示意图

当球转子的球心（几何中心）与其质心重合且在弹轴上，并且不考虑各种摩擦的影响时，转子的动平衡位置就是最大惯性主轴与弹轴重合的位置。但是，由于设计和制造等各方面原因，球转子的球心不可能和质心完全重合，也不可能在弹轴上，而且在球转子运动过程中必然产生各种摩擦力，因此球转子在动平衡位置时，最大惯性主轴不可能与弹轴完全重合，总会有一个夹角。在设计中，首先应当使雷管轴与最大惯性主轴重合，并采取各种措施尽量减小这个夹角，还应适当增大导爆药柱直径，以保证可靠起爆。如果结构允许，球转子转正后应闭锁。

球转子隔爆机构的保险机构可以采用保险弹簧，常用环形簧和C形簧，其结构相当简单，而且容易保证球转子的一个惯性主轴与雷管轴重合，并能使转子的质心尽量接近其几何中心。采用环形簧保险的球转子隔爆机构如图8-14所示，环形簧套在转子座上，伸出端压在球转子的上端，以限制球转子的运动；发射时，弹簧靠自身的离心力和球转子的推出力而张开。采用C形簧保险的球转子隔爆机构如图8-15所示，C形簧将球转子限制在隔离位置，当达到预定转速时，C形簧靠自身的离心力张开，释放球转子。

图8-14　环形簧保险的球转子隔爆机构

图8-15　C形簧保险的球转子隔爆机构

球转子隔爆机构的保险机构也可以采用离心子，如图8-16所示。球转子平时被四个离心子限制在隔离位置，离心子又被环形保险簧限制。

图8-16　离心子保险的球转子隔爆机构

触发机构的击针也可以作为球转子隔爆机构的保险，如图8-17所示。击针伸入转子的切缝内，依靠击发弹簧的压力限制转子的转动。发射时，由于空气的摩擦作用，引信顶部温度升高。弹丸速度达到1020m/s时，顶部温度可达520℃，而将易熔合金熔化。同时，装在击发体上的钢珠在离心力作用下克服击发弹簧的抗力，沿击针导筒上的斜面径向向上运动，从而将击发体抬起。这时，球转子即开始转动。该引信主要由易熔合金保险器获得延期解除保险时间，而不是球转子本身的运动。

图8-17　击针保险的球转子隔爆机构

还可以用保险带或保险球作为球转子隔爆机构的保险。利用保险球的结构如图8-18所示，保险球控制小钢珠，小钢珠又限制球转子的运动，只有当保险球转正并释放小钢珠后，球转子才能转动，保险球和球转子的转正时间之和延长了解除保险时间。利用保险带的结构如图8-19所示，球转子被其上面的中间小钢珠限位，而中间小钢珠受罩体下的四个小钢珠制约，四个小钢珠则被保险带围住，而保险带又被裂环箍住，引信处于隔爆安全状态。此隔爆机构利用发射后零件的依次运动来实现延期解除保险距离，延期解除保险距离不小于9m。

图8-18　保险球保险的球转子隔爆机构

图8-19　保险带保险的球转子隔爆机构