[发明专利]一种具有搅拌功能的装填凝胶化固液相混合燃料壳体装置

说明书

本发明公开了一种具有搅拌功能的装填凝胶化固液相混合燃料壳体装置，环向运动搅拌盘外侧面下端带有八个周向均布的第八下端圆柱形凸台，环向运动搅拌盘的第八下端圆柱形凸台轴线垂直于环向运动搅拌盘轴线，环向运动搅拌盘外侧面中部带有第八环形凹槽，环向运动搅拌盘的第八环形凹槽的内侧面为第八中部外圆柱面；本发明的战斗部壳体具有搅拌内部燃料的功能，在战斗部壳体内部对固相燃料、液相燃料和凝胶进行搅拌，直至混合均匀。避免了空气与凝胶化固液相混合燃料接触，最终燃料内部没有空气，满足战斗部的威力设计。避免了燃烧的风险，保证了战斗部的安全。

技术领域

本发明属于装填燃料壳体技术领域，涉及一种装填凝胶化固液相混合燃料壳体，特别涉及一种具有搅拌功能的装填凝胶化固液相混合燃料壳体装置。

背景技术

体爆轰战斗部内部装填高能液相燃料，通过炸药爆炸抛撒驱动作用，高能液相燃料被抛撒到空气中，高能液相燃料雾化并与空气混合，形成大范围的活性云团，再经炸药二次起爆，活性云团产生体爆轰，释放出强烈的冲击波，冲击波威力超过多倍质量TNT的爆炸威力，是威力最大的非核武器之一。

体爆轰战斗部爆炸威力的提高主要依赖于内部装填燃料能量的提高，贵大勇等人在文献“高威力FAE液态燃料的优化选择”(火炸药学报，2016年，第3期14页)中报道：在液态燃料中加入金属粉末，液相燃料与金属粉末混合后形成固液相混合燃料，由于金属粉末热值很高，可以大幅度提高体爆轰战斗部内部燃料的能量。

由于固液相混合燃料不能相互溶解，而且各组分密度不同，在重力作用下，固液相混合燃料中密度较大的燃料会沉降到下部，密度较小的燃料会上升到上部。

固液相混合燃料在研制配方时给出的各组分比例为威力最大时的比例。一旦固液相混合燃料发生分层，各部位燃料在后续抛撒以及二次起爆时，不能以威力最大的比例参与爆炸反应。王海洋等人在文献“气－液－固三相体系云雾爆轰特性的实验研究”(高压物理学报，2014年12月，第28卷第6期671页)中报道：当固液混合物各组分比例不同时，体爆轰的爆轰压力、爆轰速度和临界起爆能均有很大差异，固液混合物各组分比例改变，将导致体爆轰战斗部的威力大幅度下降。

固液相混合燃料发生分层后，体爆轰战斗部的质心也会随之变化。李楠等人在文献“质心测量和校准技术发展趋势”(计测技术，2016年，第36卷第2期1页)中报道：在国防领域，质心位置关系到战斗部飞行姿态、飞行速度、飞行方向，最终影响战斗部弹道，战斗部的飞行轨迹取决于质心和制导系统等因素，当战斗部的质心偏离飞行平面时，会给战斗部一个附加力矩，使其运动轨迹发生改变，战斗部径向的质心偏差会导致其产生偏航力矩，轴向的质心偏差会导致其俯仰力矩，严重的质心偏移会导致战斗部失去平衡或偏离轨道，使得战斗部无法击中目标区域，因此，质心偏移将导致战斗部对目标的命中精度降低。

为了解决固液相混合燃料在重力作用下分层的问题，在固液燃料和液相燃料混合过程中，加入凝胶剂，使得固液燃料和液相燃料凝胶化。凝胶化后的状态为粘稠状，不同的组分被粘在一起，虽然密度不同，也不能发生沉降。将固液相混合燃料变为凝胶化固液相混合燃料，凝胶化固液相混合燃料不再发生分层。

但战斗部实际装填凝胶化固液相混合燃料时，先在搅拌混合设备上，将固相燃料、液相燃料和凝胶混合均匀，形成凝胶化固液相混合燃料后，再往战斗部壳体里装填。往战斗部壳体里装填燃料的过程中，凝胶化固液相混合燃料从外往里流动，战斗部壳体里的空气从里向外排出，空气和凝胶化固液相混合燃料发生对流运动，空气不可避免的将会进入凝胶化固液相混合燃料内部，由于燃料粘度很大，空气进入燃料以后，悬浮在凝胶化固液相混合燃料中，不能向上浮动并排出，空气永久性留存在燃料中，最终导致的结果为：空气占据了燃料的装填空间，燃料装的量减少，战斗部内部的总能量降低，影响战斗部爆炸后威力。空气中含有氧气，氧气和燃料接触，当温度较高时，有燃烧的风险，一旦燃烧将会发生爆炸，造成无法挽回的损失。

发明内容