[发明专利]一种层间协同增益的主动式冲击波与破片防护方法及系统

说明书

本发明提供一种层间协同增益的主动式冲击波与破片防护方法及系统，利用了预加速的主动防护概念，实现了防护层间的协同增益效果，能够同时提高两个防护层的冲击波与破片效率。具体为：在迎爆面通过冲击波防护层削弱来袭的爆炸冲击波，背爆面通过基于高性能纤维的破片防护层捕获来袭的破片；且在爆炸载荷到达所述冲击波防护层前，分别对所述冲击波防护层和所述破片防护层进行预加速，使所述冲击波防护层具有与来袭爆炸载荷方向相反的初速度，使所述破片防护层具有与来袭爆炸载荷方向相同的初速度。

技术领域

本发明涉及一种冲击波和破片防护方法，具体涉及一种层间协同增益的主动式冲击波与破片防护方法，属于公共安全防护技术领域。

背景技术

军用或者自制简易爆炸装置爆炸过程中产生的冲击波和破片载荷往往对周围环境中的人员、设备和设施产生巨大的危害；爆炸防护结构的设计一直是国内外研究的热点和重点。为减小破片载荷的二次伤害，目前越来越多的研究注意力从传统的高强度材料转移到结构脆弱材料，如细沙、液体、非金属多孔材料(聚氨酯泡沫)、非金属颗粒材料(珍珠岩)、高性能纤维布等。由于这些材料大多具备密度低、结构强度低(多指剪切、压缩或拉伸断裂强度很低，容易发生断裂)的特性，且在爆炸载荷作用下容易碎花成小颗粒(碎片)，不会产生对二次杀伤性破片，因此基于结构脆弱材料的防爆结构具有自重轻和安全性更高等优点。

如何将不同种类结构脆弱材料相结合以提高防爆结构的冲击防护效率是目前研究的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种层间协同增益的主动式冲击波与破片防护方法，利用了预加速的主动防护概念，实现了层间的协同增益效果，能够同时提高两层材料的冲击波和破片防护效率。

层间协同增益的主动式冲击波与破片防护方法，具体为，在迎爆面通过冲击波防护层削弱来袭的爆炸冲击波，背爆面通过破片防护层捕获来袭的破片；且在爆炸载荷到达所述冲击波防护层前，分别对所述冲击波防护层和所述破片防护层进行预加速，使所述冲击波防护层具有与来袭爆炸载荷方向相反的初速度，使所述破片防护层具有与来袭爆炸载荷方向相同的初速度；所述破片防护层为基于高性能纤维的防护层，所述冲击波防护层采用柔性防护材料。

作为本发明的一种优选方式，通过在所述冲击波防护层和破片防护层之间引爆火工品分别对所述冲击波防护层和破片防护层做功的方式，对所述冲击波防护层和所述破片防护层进行预加速。

此外，本发明提供一种层间协同增益的主动式冲击波与破片防护系统，包括：冲击波防护层、破片防护层以及设置在所述冲击波防护层和破片防护层预先加速层之间的预先加速层；所述破片防护层为基于高性能纤维的防护层，所述冲击波防护层采用柔性防护材料；使用时，所述冲击波防护层作为迎爆面；

所述预先加速层内部设置有激发装置，所述激发装置与设置在爆炸物与防护系统之间的前端触发传感器电连接；当所述前端触发传感器感应到爆炸载荷时，向所述预先加速层内部的激发装置发送激发信号，所述激发装置驱动预先加速层，所述预先加速层启动后对所述冲击波防护层和所述破片防护层做功，使所述冲击波防护层具有与来袭爆炸载荷方向相反的初速度，使所述破片防护层具有与来袭爆炸载荷方向相同的初速度；

所述前端触发传感器的设置位置应保证在爆炸载荷到达防护系统前的设定时间内，所述预先加速层启动。

作为本发明的一种优选方式，所述激发装置包括设置在所述预先加速层内部同一平面内的两个以上驱动点，所述激发装置接收到所述前端触发传感器的激发信号后，所有所述驱动点同时启动驱动所述预先加速层。

作为本发明的一种优选方式，所述预先加速层内设置有火药推进剂，所述激发装置为火药推进剂的点火器。

有益效果