储液瓶及激活机构

储液瓶用于密封电解液，其外形有各种形状，如盘管式、圆筒式、圆球式和泡囊式等。对储液瓶的主要要求是：制作材料与电解质溶液相容性好；密封性好；在电池中能经受住勤务处理过程中的冲击、振动和跌落而不破裂；电池激活过程中能可靠破裂而释放出电解液；正常破裂后的残体对电池放电没有影响等。

根据所贮存电解液的化学性质不同，储液瓶常用的制作材料有玻璃、塑料、铜和不锈钢等。

（1）玻璃储液瓶。玻璃储液瓶广泛应用于近炸引信和电子时间引信的化学电源，较多用在铅-高氯酸电池和锌-铬酸电池中。常用的玻璃材料有95玻璃、GG17玻璃等。这些玻璃材料易加工成型和密封，加工工艺简单、成本低，适合在任何直线过载条件下应用，作用可靠且容易破碎，释放电解液迅速，利于电池快速激活。玻璃储液瓶的典型形状如图10-4所示。

图10-4　玻璃储液瓶
（a）短粗型；（b）细长型

玻璃储液瓶材料性脆，具有一定强度，能满足使用温度及储存温度要求。但抗冲击、振动和跌落冲击的能力较低，勤务处理时易破裂，特别是在注液后熔封过程中材料内部产生的应力不易消除，易在温度剧变时自爆。

（2）塑料储液瓶。塑料储液瓶常用在铅-氟硼酸电池中，大多选用低压聚乙烯塑料制作，结构形状可有不同的设计。常用的塑料储液瓶如图10-5所示。

图10-5　塑料储液瓶

图10-5（a）所示的瓶体采用低压聚乙烯塑料经塑压成型，瓶下端焊接双层复合薄膜，在强大的直线惯性力作用下薄膜破裂，释放电解液。图10-5（b）所示为选用中压聚乙烯做瓶体，其下端设计有环状薄弱环带，薄弱环带下部装有加重块，使用时，在直线惯性力作用下薄弱环带被拉断裂，释放电解液。

塑料储液瓶的强度好，制作工艺简单，具有一定的抗渗漏和耐老化性能。使用时，弹丸发射时的后坐力使塑料储液瓶的薄膜或薄弱带破裂，这种设计不适于低过载条件下的使用。长期储存后，塑料储液瓶的密封性和老化情况有待实践验证。

（3）金属储液瓶。在铅-氟硼酸电池中也可采用铜储液瓶。这种用紫铜材料做成的铜储液瓶的瓶体本身并不复杂，也是简单的杯状，另一端由紫铜薄膜将电解液密封在瓶内。在实际应用中，因为电解液由两种平时分装的溶液组成，而整个铜储液瓶是由两个简单的杯状铜储液瓶组合而成，并与内部的激活机构结合在一起，所以这种储液瓶总体结构较复杂。铜储液瓶的典型结构如图10-6所示。

图10-6　铜储液瓶的典型结构

整个储液瓶由内外两个铜储液瓶、一个刀刃盘及开瓶刀、一个惯性环等组成。内外两个铜储液瓶的一端都由铜膜密封，分别装不同溶液：外瓶装氟硼酸，内瓶装二溴甲烷。惯性环套在内瓶外侧并彼此定位而不发生相对转动，两者一起装在外铜瓶内，两个瓶的铜膜端在同一方向。在外瓶铜膜内侧有一刀刃圆盘，其上有两组互成120°的三把开瓶刀，分别用来切割内外两个瓶的铜膜。

金属储液瓶在引信电池中的实际应用，使炮弹引信电池的成本、尺寸、可靠性和强度之间长期存在的矛盾得到了很好的协调，并且进一步提高了电池抗冲击、振动、温度剧变和长期储存等的能力。但是金属储液瓶只有在后坐力和离心力联合作用情况下才能切割铜膜释放电解液，通常适用于后坐力和离心力都较大的旋转弹引信电源，在小过载、低转速条件下应用较困难。

激活机构是在使用时能将电池储液瓶击碎或击破裂的装置。液态储备式电池大多数本身具有激活机构，通常利用内外弹道环境力、起爆元件发火后的气体压力、受压弹性片（簧）的恢复力等作为机构发生动作的启动力。激活机构设计与储液瓶密切相关，储液瓶所用材料和结构不同，其破瓶的方式、方法也不相同。

液态储备式电池的激活机构种类很多，常用的有下列几种形式：

（1）支耳座式激活机构。它是利用弹丸发射时产生的后坐力击碎玻璃储液瓶的激活机构，典型结构如图10-7所示。

图10-7　支耳座式激活机构的典型结构

玻璃储液瓶靠下面的星形支耳支撑，因此平时不会下移，可以保证勤务处理时不被破碎。发射时，玻璃储液瓶在后坐力的作用下压弯星形支耳，并从其安全位置快速向下移动，瓶底被支耳座内的突起部撞击而破碎。

类似支耳支撑的各种变形体有弹簧支撑、蝶形簧片支撑、爪形簧片支撑等形式，它们的破瓶原理相同。这种激活机构适用于后坐力较大的炮弹引信用液态储备式电池。

（2）击发式激活机构。它利用击针戳击火帽发火后产生的气体克服保险片抗力，从而推动击瓶杆打碎储液瓶。通常，在发射后坐力较小时才使用击发式激活机构。这种激活机构根据旋转速度大小可设计成两种结构形式。

当弹丸旋转速度较大时，所采用的击发式激活机构如图10-8所示。平时，激活机构中的击针由离心子卡住，火帽固定在激活机构本体上而处于保险状态；发射后，离心子在离心力的作用下压缩离心子簧而外移并释放击针，击针在储能簧的推动下戳击火帽发火，火帽发火后产生的气体克服保险片抗力而推动击瓶杆打碎玻璃储液瓶。

图10-8　击发式激活机构

当旋转速度较小时，如在非旋转或微旋转弹引信用液态储备式电池中，可利用火箭炮发射车上的电源或地面其他电源，使激活机构中的电点火管发火产生气体，克服保险片抗力，推动击瓶杆（或称抛射体）打破储液瓶。

击发式激活机构具有广泛的使用性，根据这种原理可以设计出各种击瓶机构以完成对各种储液瓶的破碎功能。

（3）开瓶刀式激活机构。这种激活机构用于图10-6所示的铅-氟硼酸电池中铜储液瓶的切割，具体结构如图10-9所示。开瓶机构是由具有足够刚度的硬质铜制成，平时能经受惯性环和内铜瓶所加的负载而起到支撑作用。惯性环能正常自由地绕其轴旋转，但在飞行期间，惯性环和三个开瓶刀的顶部存在着很大的摩擦力，同时也还有一个很大的扭力，这就使三个开瓶刀的顶部相对其底部发生顺时针方向位移并开始倒塌；开瓶刀原先的刀架圆盘平面内，刀刃指向外铜瓶膜，此时，后坐力驱动开瓶刀向下压，使两端的刀片刺破外铜瓶膜。开外铜瓶的三把刀倒塌后，刀架圆盘内侧另有三把尖角状刀刃，在惯性环下压过程中，内铜瓶膜被此三把刀刃刺破并在旋转时被切割。整个作用过程中，只有在角加速度和线加速度共同作用下，两铜瓶薄膜才能被切割，释放所储存的溶液。

图10-9　开瓶刀式激活机构

（4）其他形式激活机构。除上述三种形式外，激活机构还可设计成其他形式，如电解液容器为薄膜袋囊，其击破袋囊的机构可为活塞式或转轴式的激活机构等。但是这些机构的结构和制造较复杂，可靠性差，很少应用于实际。