CN114459296A - 一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，包括引信体、引信传爆管、弹体、炸药装药和增雨催化剂。装有引信传爆管的引信体固定在弹体的口部，炸药装药和增雨催化剂自上向下依次设置于弹体内，引信传爆管的底部与炸药装药的顶部之间设有一纸垫，增雨催化剂布设于弹体的内腔底部。本发明通过合理设置增雨催化剂的位置，在既不影响炸药装药和弹炮系统发射安全性，也不影响传爆管对弹丸炸药装药的可靠起爆的前提下，提高了增雨催化剂的效能，实现碘化银在爆炸作用下高成冰核率的效果。
Description
技术领域
本发明属于人工影响天气用防雹增雨炮弹技术领域，特别涉及一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹。
背景技术
传统的防雹增雨炮弹增雨主要依赖于弹内装填的冷云催化剂，目前几乎都选为碘化银。在积雨云层中产生碘化银气溶胶的方法主要有燃烧法与爆炸法。虽然有人认为燃烧法效果好于爆炸法，但由于要炸碎弹体从而防止残余弹体落体形成危害，所以对于防雹增雨炮弹而言只能采用爆炸法，即将约1 g的碘化银集中混装于炮弹装药内，通过爆炸使碘化银催化剂分散并形成冰核。
较早的装药结构是在军用弹丸基础上的改制结构，采用炸药装药上端中心布置增雨催化剂的方案，就是在炸药装药装填口部亦即输入端挖出一个盲孔，将增雨催化剂（如碘化银）药柱或药包放入，增雨催化剂药柱或药包介于引信传爆管与炸药装药之间，由引信传爆药爆炸驱散进而形成冰核。由于引信传爆药药量少，威力低，所以这种结构会导致引信起爆后爆炸波传播受阻从而导致炸药装药不能被完全起爆，特别是在温度较低的情况下，会使形成的弹体破片过大，甚至会炸不开弹体，导致从高空坠落时会产生较大的危险，并且增雨催化剂成冰核率也比较低。
CN 201811493859.5专利提出的一种增雨催化剂远离引信输出端布设的人工防雹增雨炮弹，将催化剂偏离引信输出端，从而防止影响引信对弹丸的起爆完全性和破碎性，但未涉及催化剂的最优布置以实现高成冰核率的目标。还有产品将催化剂布设于装药几何中心附近（如上、下药柱接合部位的盲孔内）。这也解决了妨碍传爆的问题，但同样未能取得高成冰核率的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，以解决现有技术中的碘化银（增雨催化剂）分布结构不合理、增雨催化剂的效能不能充分发挥的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，包括引信体、引信传爆管、弹体、炸药装药和增雨催化剂，装有引信传爆管的引信体固定在弹体的口部，炸药装药和增雨催化剂自上向下依次设置于弹体内，引信传爆管的底部与炸药装药的顶部之间设有一纸垫，所述增雨催化剂布设于弹体的内腔底部。
进一步地，所述增雨催化剂的圆周侧壁面、底面分别与弹体的内腔的圆周侧壁面、底面贴合，且所述增雨催化剂顶面与所述炸药装药底面接触。
进一步地，所述增雨催化剂的底面与炸药装药的底面平齐，且所述增雨催化剂的底面与所述弹体内腔底面接触。
进一步地，在炸药装药底面中心向上开有盲孔，增雨催化剂布设于炸药装药底面中心的盲孔内。
进一步地，所述增雨催化剂呈环状，布设于所述炸药装药底部的外侧周向。
进一步地，所述增雨催化剂平均分为两部分，上述两部分对称且平行布设于炸药装药底部的周边两侧。
进一步地，所述增雨催化剂采用药柱或药包。
已有试验表明，对于爆炸法抛撒碘化银催化剂，爆炸驱动速度越大，成冰核率越高。根据爆炸力学理论与实践，弹体内靠近引信输出端区域的炸药装药爆炸压力（或驱动速度）与传爆管起爆威力直接相关，而一般引信传爆药药量少，威力低，因此弹体内炸药装药从靠近引信输出端区域到装药中心区域，爆炸压力和驱动速度一般表现为由低到高；从装药中心区域再到远离引信输出端区域，爆炸压力和驱动速度一般表现为稳定不变。根据相关仿真数据，弹体内炸药装药中心区域和远离引信输出端区域的爆炸压力和驱动速度相近，且相比于靠近引信输出端区域一般高出10%～20%，但弹体内炸药装药中心处驱散效果最差。因此对于目前多数弹丸采用的弹头引信结构而言，将增雨催化剂布设于远离引信输出端和装药中心的区域即弹体内腔底部，就可以提高抛撒碘化银催化剂的爆炸驱动速度，实现高成冰核率的效果。但同时要注意保证催化剂装填结构不要影响装药发射强度进而影响发射安全性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述的防雹增雨弹通过合理设置增雨催化剂的装填位置，在既不影响炸药装药和弹炮系统发射安全性，也不影响传爆管对弹丸炸药装药可靠起爆的前提下，提高了增雨催化剂的效能，实现碘化银在爆炸作用下高成冰核率的效果。
附图说明
图1为本发明催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹的实施例1结构示意图。
图2为图1中A-A向截面视图。
图3为本发明催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹的实施例2结构示意图。
图4为图3中B-B向截面视图。
图5为本发明催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹的实施例3结构示意图。
图6为图5中C-C向第一种布置方式截面视图。
图7为图5中C-C向第二种布置方式截面视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明的实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果改特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明地描述中，“多个”地含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体地限定。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围指内。
实施例1
结合图1，本发明所述的一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，包括引信体1、引信传爆管2、弹体3、炸药装药4和增雨催化剂5，装有引信传爆管2的引信体1固定在弹体3的口部，炸药装药4和增雨催化剂5自上向下依次设置于弹体3内，引信传爆管2的底部与炸药装药4的顶部之间设有一纸垫。所述增雨催化剂5采用药柱或药包，布设于弹体3的内腔底部。
结合图2，所述增雨催化剂5的圆周侧壁面、底面分别与弹体3的内腔的圆周侧壁面、底面贴合，且所述增雨催化剂5顶面与所述炸药装药4底面接触。
实施例2
结合图3，本发明所述的一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，包括引信体1、引信传爆管2、弹体3、炸药装药4和增雨催化剂5，装有引信传爆管2的引信体1固定在弹体3的口部，炸药装药4和增雨催化剂5自上向下依次设置于弹体3内，引信传爆管2的底部与炸药装药4的顶部之间设有一纸垫。所述增雨催化剂5采用药柱或药包，布设于弹体3的内腔底部中心处。
结合图4，在炸药装药4底面中心向上开有盲孔，增雨催化剂5布设于炸药装药4底面中心的盲孔内。所述增雨催化剂5的底面与炸药装药4的底面平齐，且所述增雨催化剂5的底面与所述弹体3内腔底面接触。
实施例3
结合图5，本发明所述的一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，包括引信体1、引信传爆管2、弹体3、炸药装药4和增雨催化剂5，装有引信传爆管2的引信体1固定在弹体3的口部，炸药装药4和增雨催化剂5自上向下依次设置于弹体3内，引信传爆管2的底部与炸药装药4的顶部之间设有一纸垫。所述增雨催化剂5采用药柱或药包，布设于弹体3的内腔底部。具体包括以下两种布置方式：
第一种布置方式：
结合图6，所述增雨催化剂5呈环状，布设于所述炸药装药4底部的外侧周向。所述增雨催化剂5的底面与炸药装药4的底面平齐，且所述增雨催化剂5的底面与所述弹体3内腔底面接触。
第二种布置方式：
结合图7，所述增雨催化剂5平均分为两部分，上述两部分对称且平行布设于炸药装药4底部的周边两侧。
本发明引信在正常发射并解除保险后，经延时控制，在预定时刻传爆管2爆炸，传爆管2所形成的爆轰波能量由中心点沿径向向两侧递减，而增雨催化剂5如碘化银不占据与引信传爆管2输出端紧密相邻的弹丸装药输入端中心而还位给炸药装药，不影响起爆性能，故传爆管2能够以较大能量裕度可靠起爆炸药装药4。
本发明防雹增雨炮弹发火起爆后，根据爆炸力学理论与实践，弹体3内靠近引信输出端区域的炸药装药4爆炸压力（或驱动速度）与引信传爆管2起爆威力直接相关，而一般引信传爆药药量少，威力低，因此弹体3内的炸药装药4从靠近引信输出端区域到装药中心区域，爆炸压力和驱动速度一般表现为由低到高；从装药中心区域再到远离引信输出端区域，爆炸压力和驱动速度一般表现为稳定不变。根据相关仿真数据，弹体3内炸药装药4中心区域和远离引信输出端区域的爆炸压力和驱动速度相近，且相比于靠近引信输出端区域一般高出10%～20%，但弹体3内炸药装药4中心处驱散效果最差。已有试验表明，对于爆炸法抛撒碘化银催化剂，爆炸驱动速度越大，成冰核率越高。因此将增雨催化剂5布设于远离引信输出端和装药中心的区域，就可以提高抛撒碘化银催化剂的爆炸驱动速度，实现高成冰核率的效果。但同时要注意保证催化剂装填结构不要影响装药发射强度进而影响发射安全性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，包括引信体（1）、引信传爆管（2）、弹体（3）、炸药装药（4）和增雨催化剂（5），装有引信传爆管（2）的引信体（1）固定在弹体（3）的口部，其特征在于：炸药装药（4）和增雨催化剂（5）自上向下依次设置于弹体（3）内，引信传爆管（2）的底部与炸药装药（4）的顶部之间设有一纸垫，所述增雨催化剂（5）布设于弹体（3）的内腔底部。
2.根据权利要求1所述的催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，其特征在于：所述增雨催化剂（5）的圆周侧壁面、底面分别与弹体（3）的内腔的圆周侧壁面、底面贴合，且所述增雨催化剂（5）顶面与所述炸药装药（4）底面接触。
3.根据权利要求1所述的催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，其特征在于：所述增雨催化剂（5）的底面与炸药装药（4）的底面平齐，且所述增雨催化剂（5）的底面与所述弹体（3）内腔底面接触。
4.根据权利要求3所述的催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，其特征在于：在炸药装药（4）底面中心向上开有盲孔，增雨催化剂（5）布设于炸药装药（4）底面中心的盲孔内。
5.根据权利要求3所述的催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，其特征在于：所述增雨催化剂（5）呈环状，布设于所述炸药装药（4）底部的外侧周向。
6.根据权利要求3所述的催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，其特征在于：所述增雨催化剂（5）平均分为两部分，上述两部分对称且平行布设于炸药装药（4）底部的周边两侧。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的催化剂远离引信和装药中心的防雹增雨炮弹，其特征在于：所述增雨催化剂（5）采用药柱或药包。
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