[发明专利]一种“三明治”式MEMS安全系统一体化装置及其方法

说明书

本发明公开了一种“三明治”式MEMS安全系统一体化装置。本发明采用包括双端固支限位边框、隔爆滑块、隔爆滑块限位销、隔爆滑块限位槽、隔爆滑块反缓冲限位槽、隔爆滑块反缓冲限位梳齿、后坐过载阈值判定机构、离心过载阈值判定机构、传爆孔、两层柔性隔爆层、隔爆滑块运动限位装置、隔爆滑块运动缓冲区、隔爆滑块反缓冲区以及第一和第二限位装置的一体化结构；具有结构尺寸小型化、功耗低、加工样品一致性好等优势；并且具有对弹道环境感知能力强、安全与解保控制系统工作可靠性高特点；同时，小型化引信对提高战斗部装药有重要意义，通过小型化引信，提高下一级装药，从而提高小口径弹药的毁伤效能。

技术领域

本发明涉及小口径弹安全技术，具体涉及一种“三明治”式MEMS安全系统一体化装置及其方法。

背景技术

广泛应用于小口径弹的微机械安全系统主要依托高精度的机械加工工艺实现各部分敏感元件的加工及装配，但是由于加工公差及装配过程中的误差无法避免，其中，误差量级达到百微米。是严重制约微型化的引信安全与解保控制发展的主要因素。而且一致性和产量也易受到加工条件的影响，造成产品出现参差不齐的状况。基于以上问题，具有一致性好、加工误差极低降低装配环节的基于微纳加工工艺的引信用微机电系统MEMS安全系统得到了快速发展。依托MEMS加工工艺的安全系统主要包括金属衬底和半导体衬底(硅基)两种基底材料。但是，金属材料在加工过程中由于等离子体辉发极易造成加工设备腔室的污染，影响后期的产品的加工。因此，以硅基为主要代表的MEMS安全系统成为发展的主流，国内外的研究机构基于硅材料展开了大量的研究，并通过结构设计及优化有效的解决了传统微机械安全系统及金属基安全系统研制和加工过程中的问题。但是，硅基材料属于脆性材料，在大过载环境下，例如：小口径弹发射过载80000g，难以实现在勤务处理及模拟环境试验下，脆性材料的可靠隔爆，降低了系统的隔爆安全性，此环节也成为制约硅基MEMS安全系统广泛应用的首要障碍。

发明内容

针对MEMS安全系统解除保险后，隔爆滑块在巨大的离心过载作用下，发生位移，撞到安全系统的解保限位机构，极易出现“撞碎”或者是“扭动”的情况，使得传爆序列无法完全对正或者是损坏，本发明提出了一种“三明治”式MEMS安全系统一体化装置及其方法，基于复合材料与硅基，加入缓冲装置及缓冲作用区，有效的解决了上述问题。

本发明的一个目的在于提出一种“三明治”式MEMS安全系统一体化装置。

本发明的“三明治”式MEMS安全系统一体化装置安装在小口径弹的起爆药与下一级装药之间，其表面垂直于发射方向。