便携式未爆弹激光销毁装置的制作方法

    专利2022-07-11  128


    本实用新型涉及未爆弹药销毁技术领域,尤其涉及一种便携式未爆弹激光销毁装置。



    背景技术:

    随着技术进步,武器装备淘汰遗留的弹药、存放超过期限的弹药、训练过程中产生的未爆弹以及检验不合格的弹药,这些未爆弹存在极大的安全隐患,很可能在外界环境的作用下发生爆炸,严重威胁周边人员及设备的安全,因此需要采取措施尽快将这些未爆弹销毁。当前,销毁设备多采用便携式炸药、聚能销毁器、高热剂等化学销毁装置,但是这些销毁装置在实际使用中主要存在如下问题:

    (1)炸药、聚能销毁器和高热剂及其与之配套的雷管、导爆管、导爆索、导火索、拉货管等,本身就是易燃易爆物品,增大了保管与使用过程中的安全风险,增加了含能材料安全管理压力。

    (2)使用现有的便携式炸药、聚能销毁器、高热剂销毁处理未爆弹,操作人员排爆过程中亲手接触这些易燃易爆物品,无形中增加了心理负担,若发生意外,极易造成人员伤亡。

    (3)炸药、聚能销毁器、高热剂及其配套的火工品,易受火焰、温湿度、振动、静电、电磁等外界环境激励刺激,容易发生燃爆事故。

    (4)现有的便携式炸药、聚能销毁器、高热剂销毁处理未爆弹方法都需要接触或靠近未爆弹,不能可靠实现远距离非接触销毁。

    (5)现有的便携式炸药、聚能销毁器、高热剂销毁处理未爆弹方法,布设环节多、耗时长、操作繁琐。

    (6)现有的便携式炸药、聚能销毁器、高热剂销毁处理未爆弹方法属于一次性作业,不能连续实施未爆弹销毁。

    (7)现有的便携式炸药、聚能销毁器、高热剂均是消耗型器材,需要长期大量储备,不便于持续补给。

    (8)现有的便携式炸药、聚能销毁器、高热剂销毁处理未爆弹方法,由于引爆器材本身就是含能材料,其本质上是增量燃爆,增大了销毁排除安全风险和安全设防距离。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是提供一种便携式未爆弹激光销毁装置,旨在解决现有未爆弹销毁方法及装置固有危险性高、操作使用复杂繁琐的问题,可以远距离、非接触、快速便捷地实现未爆弹销毁,有效提高未爆弹销毁的本质安全和快速销毁效率。

    为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:

    一种便携式未爆弹激光销毁装置,包括激光器、发射装置、光学调整架和包装箱,所述激光器及带有光学调整架的发射装置能够置于包装箱内,所述激光器与电源相连,所述激光器产生的激光通过光纤传输至发射装置,所述发射装置设置于光学调整架上;还包括与激光器及发射装置无线或有线连接的控制器,所述控制器用于控制激光的聚焦、发射与停止,所述电源与激光器及发射装置电连接。

    优选的,所述发射装置包括转台和壳体,所述壳体通过转台与光学调整架转动相连,所述壳体的侧面设有激光发射窗口、测距窗口及光学监视窗口,所述激光发射窗口通过光纤与激光器的发射口相连;所述壳体内部还设有与测距窗口相对应的测距仪;所述光学监视窗口设有用于记录激光销毁过程的摄像头;所述转台设有用于驱动壳体转动的旋转机构,所述测距仪、摄像头及旋转机构均控制器连接。

    优选的,所述旋转机构包括电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动齿轮和从动齿轮,所述电机的输出轴与主动锥齿轮相连,所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合,所述从动锥齿轮与主动齿轮同轴固定,所述主动齿轮与从动齿轮啮合,所述旋转机构设置于转台内,所述转台顶部通过支撑座与壳体相连。

    优选的,所述光学调整架为三角架结构,包括云台及三个支撑腿,所述发射装置设置于云台上,三个支撑腿的上端均与云台铰接,三个支撑腿的下端为用于插入土中的尖角。

    优选的,所述支撑腿为伸缩式结构,包括外套管和内套管,所述外套管的管壁上设有定位孔,所述内套管的管壁上设有安装槽,所述安装槽内设有弹簧和定位柱,所述弹簧的一端与内套管固定相连、另一端与定位柱相连,所述定位柱的顶部外露于安装槽的槽口、且能够延伸至外套管的定位孔,所述定位柱的顶部为球冠状。

    优选的,所述包装箱为两个,一个包装箱用于容纳激光器及电源,另一个包装箱用于容纳发射装置及光学调整架;所述包装箱为上下开合式结构,包括箱体和箱盖,所述箱盖的四周通过拉链与箱体连接。

    优选的,所述箱体与箱盖的交界处设有密封条;所述箱盖的外表面顶部设有提手,所述箱体的底部设有万向轮。

    优选的,所述箱体和箱盖均为层状结构,包括保护层及内衬层,所述保护层由工程塑料制作而成,所述内衬层内充抗震缓冲材料。

    优选的,所述光学调整架由轻质合金钢制作而成。

    优选的,所述激光器为小型化光纤激光器。

    采用上述技术方案所产生的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型中激光器产生的激光通过光纤传输至发射装置,通过将发射装置安装在光学调整架上调整激光发射角度,灵活方便;利用包装箱方便携带,通过控制器实现远程操作。利用本实用新型能够解决现有便携式未爆弹销毁装置固有危险性高、操作使用复杂繁琐的问题,可以远距离、非接触、快速便捷地实现未爆弹销毁,有效提高未爆弹销毁的本质安全和快速销毁效率。

    附图说明

    图1是本实用新型实施例提供的一种便携式未爆弹激光销毁装置的结构示意图;

    图2是本实用新型实施例中旋转机构的结构示意图;

    图3是本实用新型实施例中支撑腿的结构示意图;

    图4是本实用新型实施例中包装箱的结构示意图;

    图中:1-激光器;2-发射装置,21-转台,22-壳体,220-激光发射窗口,221-测距窗口,222-光学监视窗口;3-光学调整架,31-云台,32-支撑腿,321-外套管,322-内套管;4-包装箱,41-箱体,42-箱盖;5-电源;6-测距仪;7-电机,8-主动锥齿轮,9-从动锥齿轮,10-主动齿轮,11-从动齿轮,12-支撑座;13-弹簧,14-定位柱;15-拉链,16-提手,17-万向轮,18-保护层,19-内衬层。

    具体实施方式

    为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

    如图1、2所示,本实用新型提供的一种便携式未爆弹激光销毁装置,包括激光器1、发射装置2、光学调整架3和包装箱4,所述激光器1及带有光学调整架3的发射装置2能够置于包装箱4内,所述激光器1与电源5相连,所述激光器产生的激光通过光纤传输至发射装置2,所述发射装置2设置于光学调整架3上;还包括与激光器1及发射装置2无线或有线连接的控制器,所述控制器用于控制激光的聚焦、发射与停止,所述电源5与激光器1及发射装置2电连接。其中,控制器可内置于笔记本电脑或其它手持终端,用于控制激光聚焦、发射与停止,通过有线或无线方式与激光发射装置连通。该方案能够采用远距离操控方式,作业人员可以躲避在防护设施设备内进行操控,有利于实现作业人员与目标危险弹药的绝对安全隔离。

    与现有技术相比,本实用新型提供的便携式未爆弹激光销毁装置,具有结构简单、操作简单、方便携带的优点,采用装配式结构装卸灵活方便,将激光器安装在发射装置内,光学调整架上方的发射装置进行激光测距、聚焦瞄准与发射,方便快捷;利用控制器可实现远程遥控销毁操作,安全可靠。由此可见,利用本实用新型销毁未爆弹的方法与炸药殉爆法、聚能射流销毁法、高热剂销毁法等化学能销毁法相比具有本质区别,是利用定向能毁伤原理实现未爆弹安全销毁的全新方法,可以远距离、非接触、快速便捷地实现未爆弹销毁,有效提高未爆弹销毁的本质安全和快速销毁效率。

    在本实用新型的一个具体实施例中,如图1所示,所述发射装置2包括转台21和壳体22,所述壳体22通过转台21与光学调整架3转动相连,所述壳体22的侧面设有激光发射窗口220、测距窗口221及光学监视窗口222;所述光学监视窗口设有摄像头,通过光学监视窗口222全程记录激光销毁未爆弹场景情况;所述激光发射窗口220通过光纤与激光器1的发射口相连,通过激光发射窗口220将激光传输出去,通过转台的偏航和俯仰角度调整进行激光聚焦瞄准与发射;所述壳体22内部还设有与测距窗口221相对应的测距仪6,激光测量距离激光发射处距离目标未爆弹的距离;所述光学监视窗口222设有用于记录激光销毁过程的摄像头;所述转台21设有用于驱动壳体22转动的旋转机构,所述测距仪、摄像头及旋转机构均控制器连接。图1中,壳体为开口向上的u形槽,壳体的两端通过转轴与转台转动配合,方便调整壳体的俯仰角。通过旋转机构方便调整发射装置的水平旋转角度及俯仰角度,可实现一定角度范围内的俯仰与偏转。

    其中,所述激光器1选用小型化光纤激光器,通常为规则长方体形状。这种结构的激光器方便安装在发射装置的壳体内,装卸方便快捷。

    在本实用新型的一个具体实施例中,如图2所示,所述旋转机构包括电机7、主动锥齿轮8、从动锥齿轮9、主动齿轮10和从动齿轮11,所述电机7的输出轴与主动锥齿轮8相连,所述主动锥齿轮8与从动锥齿轮9啮合,所述从动锥齿轮9与主动齿轮10同轴固定,所述主动齿轮10与从动齿轮11啮合,所述旋转机构设置于转台21内,所述转台21顶部通过支撑座12与壳体22的两端转动相连。通过旋转机构驱动转台旋转及俯仰角度调整。

    另外,还可以在转台内安装电机驱动的垂直轴,驱动转台绕垂直轴线旋转;在垂直轴上套装主动锥齿轮,同时在支撑座的两侧立板上安装从动锥齿轮,主动锥齿轮同时驱动两侧从动锥齿轮转动,进而驱动壳体进行俯仰转动。

    如图1所示,所述光学调整架3为三角架结构,包括云台31及三个支撑腿32,所述发射装置2设置于云台31上,三个支撑腿32的上端均与云台31铰接,三个支撑腿32的下端为用于插入土中的尖角33。采用该结构便于野外作业时插入土中,用于承载与固定发射装置。采取触地加固稳定支持方式,有利于消减系统固有振动频率影响,保持激光发射装置出光稳定性,防止光路抖动,影响激光远场聚焦质量。

    在具体制作时,所述光学调整架3由轻质合金钢制作而成,满足轻量化设计需求。

    如图3所示,所述支撑腿32为伸缩式结构,包括外套管321和内套管322,所述外套管321的管壁上设有定位孔,所述内套管322的管壁上设有安装槽,所述安装槽内设有弹簧13和定位柱14,所述弹簧13的一端与内套管322固定相连、另一端与定位柱14相连,所述定位柱14的顶部外露于安装槽的槽口、且能够延伸至外套管321的定位孔,所述定位柱14的顶部为球冠状。当内套管的管壁较厚时,可将安装槽设置于一侧管壁的外表面上,弹簧的底部可与安装槽底部固连。

    进一步优化上述技术方案,所述包装箱4为两个,一个包装箱4用于容纳激光器1及电源5,另一个包装箱4用于容纳发射装置2及光学调整架3;所述包装箱4为上下开合式结构,如图4所示,包括箱体41和箱盖42,所述箱盖42的四周通过拉链15与箱体41连接。其中,包装箱数量可根据需求适度增配。

    具体制作时,所述箱体41与箱盖42的交界处设有密封条,避免内部光学精密仪器受潮发霉;所述箱盖42的外表面顶部设有提手16,提手的握把处设置防滑套,用于增大摩擦,便于抓牢提握包装箱;所述箱体41的底部设有万向轮17,便于在路况较好的地形条件下拖拉行走。采用该结构方便携带运输,包装箱满载重量不超过单兵负重,既便于单人携行,又便于两人抬动搬运。

    如图4所示,所述箱体41和箱盖42均为层状结构,包括保护层18及内衬层19,所述保护层18由高强度工程塑料制作而成,所述内衬层19内充高弹性抗震缓冲材料。其中,缓冲材料可依据内部装载物的外形尺寸剔刻出相应的放置孔槽,避免携带过程中发生晃动。

    本实用新型的工作过程如下:

    激光器与电源相连,激光器产生的激光通过光纤传输给发射装置,从激光发射窗口发出;发射装置通过动力与控制线路与电源相连,通过旋转机构调整激光发射角度。激光发射装置架设在光学稳定架上,上下左右转动转台,通过光学监视窗口搜寻锁定目标未爆弹,然后启动测距镜头,测量目标未爆弹距离激光发射处距离,若测距在安全设防距离以内,启动聚焦发射程序,若测距在安全设防距离以外,须调整发射距离后启动聚焦发射程序。光学监视窗口记录激光销毁全程场景。激光发生、聚焦、发射、停止与测距均通过控制器的操控系统实现,控制器的显示屏可以直观观看销毁过程,通过界面操作控制出光功率、调节光斑尺寸、调整聚焦位置,也可通过界面操控实现激光销毁场景的全程记录、实时观察、长期存储、回放追溯、局部放大等功能。

    综上所述,本实用新型采用上述模块化包装部署方式,便于机动运行与单兵携行投送,对于高山、丛林、沟壑等复杂地形条件下未爆弹销毁,必须需要靠单兵携行才能抵达的区域,有利于实现未爆弹应急处置现场靠前部署。

    本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:包括激光器、发射装置、光学调整架和包装箱,所述激光器及带有光学调整架的发射装置能够置于包装箱内,所述激光器与电源相连,所述激光器产生的激光通过光纤传输至发射装置,所述发射装置设置于光学调整架上;还包括与激光器及发射装置无线或有线连接的控制器,所述控制器用于控制激光的聚焦、发射与停止,所述电源与激光器及发射装置电连接。

    2.根据权利要求1所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述发射装置包括转台和壳体,所述壳体通过转台与光学调整架转动相连,所述壳体的侧面设有激光发射窗口、测距窗口及光学监视窗口,所述激光发射窗口通过光纤与激光器的发射口相连;所述壳体内部还设有与测距窗口相对应的测距仪;所述光学监视窗口设有用于记录激光销毁过程的摄像头;所述转台设有用于驱动壳体转动的旋转机构,所述测距仪、摄像头及旋转机构均控制器连接。

    3.根据权利要求2所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述旋转机构包括电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动齿轮和从动齿轮,所述电机的输出轴与主动锥齿轮相连,所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合,所述从动锥齿轮与主动齿轮同轴固定,所述主动齿轮与从动齿轮啮合,所述旋转机构设置于转台内,所述转台顶部通过支撑座与壳体相连。

    4.根据权利要求1所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述光学调整架为三角架结构,包括云台及三个支撑腿,所述发射装置设置于云台上,三个支撑腿的上端均与云台铰接,三个支撑腿的下端为用于插入土中的尖角。

    5.根据权利要求4所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述支撑腿为伸缩式结构,包括外套管和内套管,所述外套管的管壁上设有定位孔,所述内套管的管壁上设有安装槽,所述安装槽内设有弹簧和定位柱,所述弹簧的一端与内套管固定相连、另一端与定位柱相连,所述定位柱的顶部外露于安装槽的槽口、且能够延伸至外套管的定位孔,所述定位柱的顶部为球冠状。

    6.根据权利要求1所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述包装箱为两个,一个包装箱用于容纳激光器及电源,另一个包装箱用于容纳发射装置及光学调整架;所述包装箱为上下开合式结构,包括箱体和箱盖,所述箱盖的四周通过拉链与箱体连接。

    7.根据权利要求6所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述箱体与箱盖的交界处设有密封条;所述箱盖的外表面顶部设有提手,所述箱体的底部设有万向轮。

    8.根据权利要求6所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述箱体和箱盖均为层状结构,包括保护层及内衬层,所述保护层由工程塑料制作而成,所述内衬层内充抗震缓冲材料。

    9.根据权利要求1所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述光学调整架由轻质合金钢制作而成。

    10.根据权利要求1-9任一项所述的便携式未爆弹激光销毁装置,其特征在于:所述激光器为小型化光纤激光器。

    技术总结
    本实用新型公开了一种便携式未爆弹激光销毁装置,涉及未爆弹药销毁技术领域,包括激光器、发射装置、光学调整架和包装箱,激光器及带有光学调整架的发射装置置于包装箱内,激光器产生的激光通过光纤传输至发射装置,发射装置设于光学调整架上;还包括电源、与激光器及发射装置无线或有线连接的控制器,控制器用于控制激光的聚焦、发射与停止,电源与激光器及发射装置电连接。本实用新型结构简单,方便携带,操作简单、安全,组装好后即可进行远程操作。利用本实用新型能够解决现有便携式未爆弹销毁装置固有危险性高、操作使用复杂繁琐的问题,可以远距离、非接触、快速便捷地实现未爆弹销毁,有效提高未爆弹销毁的本质安全和快速销毁效率。

    技术研发人员:宋桂飞;姜志保;王韶光;郭萌萌;李良春;高飞
    受保护的技术使用者:中国人民解放军32181部队
    技术研发日:2020.07.07
    技术公布日:2021.03.12

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