火药自毁装置的作用原理与药盘时间引信基本相同。它是利用药剂的平行层燃烧来控制自毁时间的自炸机构,一般由时间药盘(药柱)和膛内发火机构组成。火药自毁装置结构简单,成本低廉,但其最大的缺点是火药的长期贮存性差,影响作用的可靠性。
时间药盘一般分为引燃药、延期药和扩焰药三段。引燃药的作用是接受膛内发火机构的火焰,并可靠点燃延期药段,因此火焰感度要高,点火能力强。延期药是控制自毁时间的主要药段,大部分药盘均采用微气体延期药。扩焰药的作用是扩大延期药输出的火焰,以保证可靠引燃下一级火工品。
一般情况下,火药自毁装置多采用环形药槽或S形药槽;采用单层药盘满足不了时间要求时,则可采用双层或多层药盘结构;也可采用药管和药盘相结合的形式。
环形药槽式火药自毁装置的典型结构如图11-30所示。
图11-30 环形药槽式火药自毁装置的典型结构
药管与药槽结合式火药自毁装置的典型结构如图11-31所示。发射时,膛内发火机构点燃药管中的引燃药,经药管-药盘-药管的延期药后再引燃扩焰药,最后引燃雷管。
图11-31 药管与药槽结合式火药自毁装置的典型结构
钟表自毁装置的工作原理与机械时间引信相似。它是利用钟表机构控制自炸时间的一种机构,一般由原动机、齿轮系、调速器和执行机构等部分组成。原动机可以是发条原动机,也可以是离心原动机。调速器可以是有返回力矩的,也可以是无返回力矩的。由于自毁装置的时间精度要求不高,因此可尽量采用无返回力矩的调速器。执行机构视引信而异,机械引信可能是弹簧击针或击针打击杆,电引信则可能是接电开关。
与其他类型的自毁装置相比,钟表自毁装置的结构复杂、体积较大,因此在小口径高炮榴弹的引信中很少采用。但是它的计时精度高,作用可靠,在大、中口径炮弹的无线电引信中或导弹引信中用得较多。在这些引信中,钟表自毁装置一般除了自炸作用外,还有延期解除保险的作用。
钟表自毁装置在空-空导弹引信中的一个应用实例如图11-32所示,它由带有弹性接触片的无返回力矩钟表机构和接触座等组成。点火装置(由火药开关、滑板、滑板簧及压片组成)用于启动自毁装置,火药开关工作时,推动滑板移动,带动制动叉摆动,而使无返回力矩钟表机构开摆。在钟表自毁装置被释放21~28s后,如果目标的辐射未能使引信作用,则接触片与触销闭合,点火电容接通并向电雷管放电,使导弹自毁。
图11-32 钟表自毁装置的典型结构
配用于导弹、火箭弹和航空炸弹等弹药的电引信,常采用电子定时自毁装置,即自毁电路。自毁电路通常由电子定时器、执行电路等组成,基本要求是:作用可靠,但对自毁时间的精度要求不一定很高;电路应简单,元器件数量尽量少,尽可能利用原执行级电路;对引信正常作用的影响应很小。
自毁电路可分为数字式自毁电路和模拟式自毁电路。前者结构较复杂,在采用微功耗器件时,自毁时间可达数天乃至数月;后者结构简单、成本低,但自毁时间较短。
图11-33所示为炸弹引信的自毁电路。D是7V的稳压二极管,电源的正常电压是9V。平时,二极管呈导通状态,其上的电压为7V,剩下的2V通过电阻产生晶体管G1的偏置基极电流,并使G1饱和。晶体管G2处于截止状态,G2的射极输出电压为0。如果炸弹投下后的4~5个月内没有出现目标,则电源电压逐渐降低,低于7V时稳压管D截止,G1的基极电流等于0,G1截止而G2导通,G2的射极变成高电位,通过或门推动执行装置,自动引爆炸弹自毁。
图11-33 炸弹引信自毁电路
采用集成运算放大器的自毁电路如图11-34所示。电路中的运算放大器接成开环状态,用作集成比较器。自毁电路利用RC电路的充电时间实现定时自毁。弹丸飞出炮口以后,电源激活并较快升至正常电源电压,向电路提供工作电压,通过、对进行充电。当A点电位大于B点电位时,运算放大器IC1翻转,输出高电平,使执行级电路的晶体闸流管导通,实现引信自毁。
图11-34 采用集成运算放大器的自毁电路
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