[发明专利]含能异型药型罩切割器结构

说明书

本发明提供一种含能异型药型罩切割器结构，包括壳体、扩爆药柱、扩爆药室、雷管、楔形装药、聚能罩、预制切割体、含能块体，壳体为半封闭的矩形体结构，上部为封闭形式，底部向下开放，聚能罩装配在壳体内侧壁，向下与壳体的开放部分形成空穴，预制切割体设置在聚能罩的顶部中间位置，与聚能罩采用整体铸造成型或者固定连接方式装配成型，呈片状并朝向空穴处，含能块体填充于聚能罩和预制切割体之间。本发明的结构优势在于：预制切割体能够显著提高侵彻深度，嵌入式含能块体利用聚能罩作为缓冲材料，显著降低了炸药爆轰压力的高压冲击，减少了在聚能切割体成型过程中质量或能量损失，使切割器成型聚能侵彻体兼具切割和爆炸的毁伤能力。

技术领域

本发明属于工程爆破、特种爆破领域，尤其涉及一种含能异型药型罩切割器结构。

背景技术

线型聚能切割器(Linear Shaped Charge Cutter，LSCC)是指利用成型装药的聚能作用，采用楔形药型罩，对坚固目标进行比较规则切割的一种装备。线型聚能爆炸切割技术相对于机械切割、气割等传统的切割方法，具有效率高、速度快、成本低、适应性强、操作简便、安全可靠、受环境影响小、应用范围广等诸多优点，具有较强的军民用价值，广泛应用于宇航、军事、抢险救援和民用爆破领域。目前，根据聚能切割器作用的目标属性不同可以分为金属类目标(如钢板、钢索、钢管等金属板、壳、异型结构等)和非金属类目标(如混凝土、岩土、高强有机涂层等)。在对众多类型目标的毁伤破坏作用中，线型聚能切割器的侵彻能力是衡量切割器性能优劣的重要指标，而影响切割器切割能力的主要因素是切割器起爆后成型聚能侵彻体有效作用于目标的长度以及速度。目前各国学者主要通过调整切割器装药种类、装药结构、药型罩材料、药型罩结构、炸高等方式来提高切割器的侵彻能力，在满足一定的切割能力的情况下，尽量减少装药量、节约成本和减轻爆炸对环境的影响。《线型药型罩材料及其结构参数对成形性能影响的数值研究》一文中采用正交优化的方法，对某线型聚能装药切割器装药的主要参数进行优化设计，获得了线型聚能切割器各自的最佳参数组合，得到了线型聚能切割器最佳的参数方案。《起爆方式对线性聚能装药射流形成的影响》一文中研究了线起爆、端部点起爆、端部面起爆三种起爆方式对线性聚能装药成型切割体性能优劣的影响规律并提出了高效切割钢板目标的起爆及切割器设置方式。

通过以上研究可以看出，在目前现有技术手段的基础上，主要通过不断优化设计切割器参数(包括选用优质金属药型罩、高能炸药、异型装药、起爆方式等)使获得切割器成型聚能侵彻体的速度不断提高、切割器成型切割体的长度不断增大，切割器的切割能力不断被提高。然而在增加侵彻体长度的同时必然会过度拉伸有限质量的药型罩、在提高成型切割体速度的同时必然引起切割体头尾速度差变大，这些都极易造成稳定成型侵彻体断裂甚至断裂成几部分，影响切割器的切割能力。除此之外，切割器对目标的毁伤破坏模式较为单一，应用范围有限。

发明内容

针对现有技术中切割器对目标的切割能力有限、毁伤破坏模式较为单一，应用范围有限的问题，本发明提供一种含能异型药型罩切割器结构，该结构制作简单、实用性强。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供一种含能异型药型罩切割器结构，包括壳体、扩爆药柱、扩爆药室、雷管、楔形装药、聚能罩、预制切割体、含能块体，壳体为半封闭的矩形体结构，上部为封闭形式，底部向下开放，聚能罩装配在壳体内侧壁，向下与壳体的开放部分形成空穴，预制切割体设置在聚能罩的顶部中间位置，与聚能罩采用整体铸造成型或者固定连接方式装配成型，呈片状并朝向空穴处，含能块体填充于聚能罩和预制切割体之间。

进一步地，预制切割体的朝向空穴处的一侧横截面的形状包括内凹型、直线型、外凸型。

进一步地，预制切割体朝向空穴一侧根部宽度为0.8-1.5倍药型罩厚度，长度为0.8-1倍药型罩高度且不超过空穴高度。

进一步地，含能块体基本构型为扁平状条形结构，含能块体顶点与聚能罩顶点之间的距离为0.01倍楔形装药宽度。

进一步地，预制切割体和聚能罩采用整体铸造或者装配加工方式成型。