[發明專利]一種多物理場解保MEMS安保裝置

有效

• 申請號: 202111307115.1
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN113916072B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 趙玉龍;王柯心;胡騰江
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F42C15/24
• 分類號: F42C15/24;F42C15/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種多物理場解保MEMS安保裝置，包括襯底層、安保機構層及蓋板層，三層裝配成一體；襯底層的加速度膛與蓋板層的傳爆藥處于固定對正狀態，安保機構層中的起爆藥裝填在金屬隔板中，安全狀態下起爆藥與加速度膛及傳爆藥處于不對正狀態；安保機構層的質量塊在襯底層的后坐機構襯底與蓋板層的球鎖機構槽之間，并在質量塊上表面放有不銹鋼球；安全狀態下，隔板被電熱執行器與后坐機構限制，加速度膛的頂部被金屬隔板遮蓋，起爆藥與傳爆藥處于不對正狀態，飛片無法起爆；在解保狀態下，加速度膛、起爆藥及傳爆藥處于同一軸線上，飛片起爆起爆藥、傳爆藥，完成起爆序列能量的傳遞；本發明具有多物理場解保、高隔爆強度、抗高過載、智能化控制等特點。

技術領域

本發明涉及安保裝置技術領域，具體涉及一種多物理場解保MEMS安保裝置。

背景技術

安保裝置是武器裝備系統中控制爆炸能力傳遞的核心部件，是武器彈藥中重要的組成部件，在安全狀態下，可以阻隔意外爆轟能量的傳遞，在解保狀態下，可以使起爆序列能量順利傳遞。安保裝置通常采用可動隔板結構來實現對武器彈藥狀態的控制，其性能影響著整個武器裝備系統的安全性及可靠性。因此，結合MEMS技術的優勢，發展具有驅動智能化、結構微型化及序列集成化特點的新一代MEMS安保裝置技術已經成為國防發展的重要需求。

MEMS安保裝置功能的實現主要依托于可動隔板可靠的條件解保，當前驅動隔板的主要方式有慣性驅動、電熱驅動及電磁驅動。慣性驅動依靠彈藥飛行過程中的環境力信息對安保裝置的解保條件進行判斷，具有較高的可靠性與安全性，但為被動解保，智能化程度較低；電熱驅動及電磁驅動方式雖然可以通過電信號實現對安保裝置狀態的主動化智能控制，但是其安全性及可靠性比慣性驅動相對較低。

現有的MEMS安保裝置難以實現在保證其高安全及可靠性的同時，提高其智能化程度。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種多物理場解保MEMS安保裝置，具有多物理場解保、高隔爆強度、抗高過載、智能化控制等特點。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種多物理場解保MEMS安保裝置，包括由下而上設置的襯底層100、安保機構層200及蓋板層300，三層裝配成一體；襯底層100的加速度膛101與蓋板層300的傳爆藥302處于固定對正狀態，安保機構層200中的起爆藥214裝填在金屬隔板213中，安全狀態下起爆藥214與加速度膛101及傳爆藥302處于不對正狀態；安保機構層200的質量塊219在襯底層100的后坐機構襯底102與蓋板層300的球鎖機構槽307之間，并在質量塊219上表面放有不銹鋼球303。

所述的襯底層100為硅單層結構，在其上設置的加速度膛101為通孔結構，加速度膛101與蓋板層300中的傳爆藥302在同一軸線上，加速度膛101的頂部在安全狀態下被安保機構層200中的金屬隔板213遮蓋，在解保狀態下與安保機構層200中的起爆藥214對正；襯底層100中設置的后坐機構襯底102為凹槽結構，與安保機構層200中的質量塊219對正。

所述的安保機構層200采用SOI硅片，SOI硅片分為頂硅201和底硅202；頂硅201中設置有隔板滑道203，隔板滑道203的中間布置有隔板Ⅰ，隔板Ⅰ左側與電熱執行器Ⅱ配合，隔板Ⅰ右側與后坐機構Ⅲ配合；安保機構層200的左側兩端設置有電熱執行器驅動電極204，安保機構層200的右側兩端設置有后坐機構反饋電極205；電熱執行器Ⅱ位于頂硅201中，在電熱執行器Ⅱ底部的底硅202中設置有絕熱腔206。