專利名稱:飛機(jī)艙體聚能切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種飛機(jī)艙體聚能切割裝置，屬于爆炸切割領(lǐng)域，主要用于飛機(jī)艙體等非均質(zhì)材料的切割。
背景技術(shù)：
隨著反恐斗爭的發(fā)展，根據(jù)反劫機(jī)作戰(zhàn)的需要，反恐部隊(duì)提出了方便、迅速和安全的方法對飛機(jī)艙體進(jìn)行切割。目前國內(nèi)外用于金屬板材、管材包括圓柱體的切割方法主要有三種機(jī)械切割、化學(xué)切割和爆炸切割。其中機(jī)械切割法和化學(xué)切割需要設(shè)備龐大，切割速度慢，不能適用于特殊情況下的快速切割，而爆炸切割利用線性聚能裝藥，在炸藥爆炸時(shí)，藥型罩被壓垮形成高速的連續(xù)射流切割金屬材料。正如中國專利92224048.5和USP429-486所公開的爆炸切割法，是針對大型的圓柱體的環(huán)形切割或板材上的平面線形切割。經(jīng)過對國內(nèi)外有關(guān)資料的調(diào)研和查新，沒有發(fā)現(xiàn)采用聚能切割裝置對飛機(jī)艙體進(jìn)行爆炸切割開窗的有關(guān)報(bào)道。因?yàn)轱w機(jī)艙體開窗的切割不同于圓柱體的環(huán)形切割，也不同于金屬板材平畫的開放式線性切割，而是封閉式的線性切割；傳統(tǒng)線性切割拐角處會影響炸藥爆炸的傳遞，從而產(chǎn)生炸藥的熄爆現(xiàn)象；另外飛機(jī)艙體的材質(zhì)也不同于均質(zhì)的金屬材質(zhì)，而是非均質(zhì)的復(fù)合材質(zhì)，要求切割的厚度要深，并且所用炸藥量要少，才能保證飛機(jī)艙體被切割周邊不受損壞；和保證反恐人員的生命安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服背景技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)了一種能對非均質(zhì)的復(fù)合材料進(jìn)行封閉式線形切割、切割厚度深和安全性好的聚能切割裝置。
本發(fā)明的構(gòu)思為了聚能切割裝置實(shí)現(xiàn)封閉式線形切割，在多邊形拐角轉(zhuǎn)彎處，設(shè)計(jì)一種直接對接裝藥，使爆炸連續(xù)傳遞，不產(chǎn)生熄爆現(xiàn)象；為了提高切割深度，根據(jù)流體力學(xué)理論，在聚能裝藥爆炸過程中，藥型罩外層金屬易形成“杵體”，其內(nèi)層部分的金屬形成射流?！拌企w”形成對切割效果不利，選用低熔點(diǎn)、易熔化的金屬制作藥型罩，可以消除杵體影響。聚能切割索的殼體選用低熔點(diǎn)、易成型的金屬管材，經(jīng)機(jī)械加工，使聚能切割索的橫截面呈“V”字型，其凹槽部分為藥型罩，藥型罩和聚能切割索的殼體為一體，比裸露裝藥的聚能切割索，切割深度增加15～20％；另外該藥型罩的壁厚特點(diǎn)為罩頂壁薄、罩底壁厚，有利于切割深度的增加。為了實(shí)現(xiàn)較高的安全性，將聚能切割索半封閉裝在防護(hù)套內(nèi)，防護(hù)套具有吸收沖擊波和阻擋爆炸產(chǎn)物飛散的功能。
本發(fā)明的飛機(jī)艙體聚能切割裝置由防護(hù)套1、起爆孔2、聚能切割索3組成，其特點(diǎn)在于聚能切割裝置呈多邊形，其中聚能切割索3的殼體4是低熔點(diǎn)含1～3％銻的鉛銻合金，藥型罩5的錐角70～90度，拐角裝藥6呈45～75度對接；聚能切割索3嵌入防護(hù)套1內(nèi)，其上面有2～3個(gè)起爆孔2，聚能切割索3和防護(hù)套1底面粘有雙面不干膠帶。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)在于所述的聚能切割裝置呈長方形，其中聚能切割索3的殼體4是含1％銻的鉛銻合金，藥型罩5的錐角為75度，拐角裝藥6呈45度對接，防護(hù)套1是聚乙烯偶聯(lián)發(fā)泡片材，其上有2個(gè)起爆孔。
本發(fā)明的第三特點(diǎn)在于所述的聚能切割裝置呈正五邊形，其中聚能切割索3的殼體4是含2％銻的鉛銻合金，藥型罩5的錐角為80度，拐角裝藥6呈54度對接，防護(hù)套1是丁晴橡膠，其上有3個(gè)起爆孔。
本發(fā)明的第四特點(diǎn)在于所述的聚能切割裝置呈正六邊形，其中聚能切割索3的殼體4是含3％銻的鉛銻合金，藥型罩5的錐角是85度，拐角裝藥6呈60度對接，防護(hù)套1是發(fā)泡橡膠，其上有3個(gè)起爆孔。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1、本發(fā)明以7800m·s-1的速度迅速切割而不熄爆，不同的拐角裝藥結(jié)構(gòu)，保障切割裝置可以切割出正方形、長方形、正五邊形和正六邊形等不同形狀的窗口，以滿足各種緊急情況下的使用要求。
2、本發(fā)明采用不同含銻量的鉛銻合金及聚能藥型罩的不同錐角和裝藥結(jié)構(gòu)制作切割裝置，可以切割開飛機(jī)艙體多層復(fù)合材料、防盜門和240mm厚和370mm厚的墻體，切割能力強(qiáng)。
3、本發(fā)明裝配簡單，使用方便，可在2～3分鐘內(nèi)將其裝配安裝好，不僅可以作為反恐武器裝備，也可以作為搶險(xiǎn)救災(zāi)等特種裝備。



附圖1是飛機(jī)艙體聚能切割裝置俯視圖；附圖2是附圖1A-A橫截面圖；附圖3是切割索橫截面示意圖；附圖4是拐角裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
1、本發(fā)明參照附圖1、2、3、4實(shí)施1.1聚能切割索制備首先根據(jù)聚能切割索3的型號及結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制造不同型號的模具；然后將模具裝入液壓拉拔機(jī)中，將炸藥按工藝要求裝入聚能切割索3的殼體4中，殼體4為含1％銻的鉛銻合金管；再將裝好炸藥的金屬管裝入“滾壓拉拔機(jī)”中反復(fù)滾壓拉拔，直至做成藥型罩4的錐度符合要求的聚能切割索3。
1.2防護(hù)套的制備首先選取規(guī)定厚度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的聚乙烯發(fā)泡片材，按圖紙尺寸要求，用高速帶鋸切割成長方形的防護(hù)套1外形毛坯。第二步將防護(hù)套1的毛坯放入高速旋轉(zhuǎn)的銑床上，按所需嵌入聚能切割索3的橫截而外形，在防護(hù)套1毛坯上銑切出溝槽。制備成合格的防護(hù)套1。
1.3對接裝藥結(jié)構(gòu)制備將聚能切割索3裝配成長方形。根據(jù)對接角度，制作45度的剪切模具，將聚能切割索3的對接端面剪切成45度，然后將剪切好端面的聚能切割索3對接成所需拐角裝藥6的結(jié)構(gòu)。
1.4聚能切割裝置的裝配a選取已成型的防護(hù)套1，放在工作臺上；b將雙面膠帶的一面緊緊貼粘在防護(hù)套1的溝槽的內(nèi)壁上；c將加工好的切割索3嵌入到防護(hù)套1溝槽中，在拐角6處將按1.3處理端面的聚能切割索3平整對接，并與雙而不干膠帶的另一面緊緊粘貼；d在防護(hù)套1底面，貼粘好雙面不干膠帶的一面，雙面不干膠帶的另一面保護(hù)好待用；e在防護(hù)套1的背面，在構(gòu)槽的頂角相對位置上鉆起爆孔2。首先鉆通防護(hù)套1的聚乙烯發(fā)泡片材，再小心鉆入切割索“∧”型頂角處約2～4 mm深。
裝配完成，將聚能切割裝置裝箱待用。
1.5聚能切割索裝置的使用使用時(shí)，將聚能切割裝置從箱中取出，撕掉防護(hù)套1上的雙面不干膠帶的保護(hù)膜，然后將其貼在飛機(jī)艙體待爆破切割開窗的位置上；再將起爆雷管插入起爆孔2內(nèi)，與聚能切割索緊密接觸，并固定雷管以免滑脫；將雷管的兩個(gè)腳線分別與起爆線盤接線端的兩根導(dǎo)線相連，撤離起爆線盤到安全位置；將起爆線盤起爆端的兩根導(dǎo)線分別與起爆器的兩個(gè)接線柱相連，引爆聚能切割裝置完成爆炸切割開窗任務(wù)。
1.6安全性能測試a噪音測試采用AWA6218A型噪聲測試儀測試其結(jié)果為距測點(diǎn)1m、3m、4m、8m處的噪音最大值為129.4、125.4、123.4、121.8dB，均小于130dB，噪聲在1m以外對人員無重大傷害。
b沖擊波超壓測試采用美國PCB自由場壓力傳感器、四川縱橫JV5200型波形記錄儀測得距炸點(diǎn)2m、5m處沖擊波超壓值分別為0.78×105pa、0.19×105Pa。人體承受的超壓值為0.2×105Pa。由此可認(rèn)為沖擊波超壓在5m以內(nèi)對人體有不同程度的傷害，在5m以外是安全的。
c動物傷害程度觀測結(jié)果將兔子置于爆點(diǎn)1m、2m、3m、4m、5m處，爆后除距爆點(diǎn)1m處兔子受輕傷外，其余各點(diǎn)兔子均正常。實(shí)驗(yàn)證明對兔子傷害不大。
1.7使用效果由飛機(jī)制造公司制做的仿波音747飛機(jī)的艙壁，經(jīng)過飛機(jī)艙壁切割裝置切割后，均能開出1m長0.5m寬的矩形窗口，切割周邊比較整齊。
2本發(fā)明與實(shí)施例1制造工藝相同，不同的是聚能切割裝置為正五邊形，其中聚能切割索3的殼體4是含2％銻的鉛銻合金，藥型罩5錐角是80度，拐角裝藥呈54度對接。防護(hù)套1是丁晴橡膠，其上有3個(gè)起爆孔2。本發(fā)明也適用于防盜門切割開窗。
3本發(fā)明與實(shí)施例1制造工藝相同，不同的是聚能切割索3是正六邊形，其中聚能切割索3的殼體4是含3％銻的鉛銻合金，其中藥型罩5錐角是85度，拐角裝藥呈60度對接，防護(hù)套1是發(fā)泡橡膠，其上有3個(gè)起爆孔2。本發(fā)明也適用于復(fù)合磚墻的切割開窗。
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)艙體聚能切割裝置，由防護(hù)套(1)、起爆孔(2)、聚能切割索(3)組成，其特征在于聚能切割裝置呈多邊形，其中聚能切割索(3)的殼體(4)是低熔點(diǎn)含1～3％銻的鉛銻合金，藥型罩(5)的錐度為70～90度，拐角裝藥(6)呈45～75度對接；聚能切割索(3)嵌入防護(hù)套(1)內(nèi)，其上有2～3個(gè)起爆孔(2)；聚能切割索(3)和防護(hù)套(1)的底面粘有雙面不干膠帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的聚能切割裝置，其特征在于聚能切割裝置呈長方形，其中聚能切割索(3)的殼體(4)是含1％銻的鉛銻合金，藥型罩(5)的錐角是75度，拐角裝藥(6)呈45度對接；防護(hù)套(1)是偶聯(lián)聚乙烯發(fā)泡片材，其上有2個(gè)起爆孔(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的聚能切割裝置，其特征在于聚能切割裝置呈正五邊形，其中聚能切割索(3)的殼體(4)是含2％銻的鉛銻合金，藥型罩(5)的錐角是80度，拐角裝藥(6)呈54度對接；防護(hù)套(1)是丁晴橡膠，其上有3個(gè)起爆孔(2)。
4.據(jù)權(quán)利要求
1所述的聚能切割裝置，其特征在于聚能切割裝置呈正六邊形，其中聚能切割索(3)的殼體(4)是含3％銻的鉛銻合金，藥型罩(5)的錐角是85度，拐角裝藥(6)呈60度對接；防護(hù)套(1)是發(fā)泡橡膠，其上有3個(gè)起爆孔(2)。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種飛機(jī)艙體聚能切割裝置，屬于爆炸切割領(lǐng)域，解決了在平面上線形切割時(shí)，不能進(jìn)行封閉式切割及對特殊情況下需要非均質(zhì)復(fù)合材料的切割問題。在聚能切割裝置拐角轉(zhuǎn)彎處，采用帶有角度的裝藥，使爆炸連續(xù)傳遞。采用不產(chǎn)生"杵體"的金屬藥型罩提高對非均質(zhì)復(fù)合材料切割深度。采用能吸收沖擊波和拋散物的防護(hù)套，提高攻擊時(shí)的安全性。本發(fā)明不僅適用于飛機(jī)艙體的切割，也適用于復(fù)合磚墻和防盜門的切割。
文檔編號F42D3/00GKCN1978158SQ200510125687
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月5日
發(fā)明者景振禹, 邢春洪, 王寶興, 寧建會, 張雙計(jì), 李森元, 陳龍, 孫博祥, 樊春陽, 吳廷漢, 魚溶, 韋國平, 孔軍利, 雷衛(wèi)國, 曹紅硯 申請人:西安近代化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan