摘 要：基于已有经验、市场需求及分布式理念，设计了一种用于安装在防雹增雨火箭发射轨道上的滚动式点火触头总成，这一点火触头具有受力滚动、受压移动、导电接触面大等特点，克服了点火触头易损、导电电阻大等问题，具有较高的实用价值。
关键词：火箭发射架 点火触头 设计
防雹增雨火箭发射架上安装的点火触头，起着将火箭发射控制器发出的点火电能量传送给火箭弹的作用。当火箭弹被推进发射轨道内，火箭弹上的导电铜片与点火触头接触时，击发电压传递到火箭弹里的电发火管上，使电发火管引燃火箭发动机工作，推动火箭弹升空［1-4］。
常用的点火触头在使用中有三个弊端：①点火触头依靠压缩弹簧垂直伸缩，易受火箭弹离轨时的高速摩擦而损坏；②点火触头上易粘上火箭弹发动机燃烧未尽的残渣，导致接触不良；③点火触头与火箭弹上的导电铜片为点接触，若接触不良可能导致接触区域电阻值变大，阻碍了大电流的通过，有时甚至会引起火箭弹发动机不工作。为了解决点火触头的上述弊端，笔者设计了滚动式点火触头。
1 滚动式点火触头总成设计
滚动式点火触头总成由轴承、销轴螺栓、轴套、轴承安装座、固定螺栓、绝缘垫、绝缘套、导电铜平垫、发泡硅橡胶板、导电线网等组成，其材料及其所起的作用分述如下。
（1）轴承。两个外径为10 mm的冲压平面推力轴承或全密封轴承，如图1所示。
（2）销轴螺栓。一个外径为冲压平面推力轴承内径的不锈钢螺栓，起平面推力轴承销轴的作用，如图2所示，配套的自锁螺母和平垫如图3所示。
（3）轴套。用铜管制作，内径稍大于不锈钢螺栓直径，长度视轴承与轴承安装座边距确定，套装在不锈钢螺栓上，起着顶紧两轴承和在轴承安装座轴承穿孔滑动的作用，如图4所示。
图1 冲压平面推力轴承
图2 销轴螺栓
图3 自锁螺母与平垫
图4 轴套
（4）轴承安装座。选不锈钢方管一根，长25 mm，宽度为两个冲压平面推力轴承的宽度，两侧壁开销轴穿孔，右端面焊接一块不锈钢平板，在平板上开一个直径为10 mm的圆孔，如图5所示。
（5）固定螺栓。选M10不锈钢螺栓，起着将轴承安装座固定在发射导轨上的作用。
图5 轴承安装座
（6）绝缘垫。用1 mm厚胶木板制作［6］，大小等于轴承安装座端面尺寸。安装在发射导轨内表面，起着调整轴承安装座在发射导轨中伸出距离及与发射导轨绝缘的作用，如图6所示。
图6 绝缘垫
（7）绝缘套。用尼龙棒制作，外径等于轴承安装座端面中心点至顶角的距离，内径与固定螺栓的外径相等，在其外表面上车制螺纹，安装在发射导轨的螺孔中，起着限位固定螺栓及绝缘的作用，如图7所示。
图7 绝缘套
（8）导电铜平垫。选M10铜平垫，在铜平垫上焊接导线，起着点火电能量与固定螺栓连接的作用。
（9）发泡硅橡胶板。挤压套装在轴承安装座里滚动轴承与固定螺栓之间，具有阻燃、耐高温、弹体等特性，如图8所示。
（10）导电线网。利用导线金属丝屏蔽层制作导电线网，有两个作用：刷去滚动轴承上粘连的脏物，保持固定螺栓与滚动轴承之间的电路导通，如图9所示。
图8 发泡硅橡胶板
图9 导电线网
2 组装
滚动式点火触头组装方法如下。
（1）导电线网包裹发泡硅橡胶板。取一段导电线网，将发泡硅橡胶板塞入导电线网，在水平方向将两头折起，如图10所示。
（2）将轴承、导电线网包裹发泡硅橡胶板、固定螺栓安装于轴承安装座内。固定螺栓穿在轴承安装座的固定螺栓孔中，塞进导电线网包裹发泡硅橡胶板内，用销轴螺栓穿过左侧轴承安装座的销轴穿孔，在销轴螺栓穿一节轴套，再穿两个轴承，然后再穿一节轴套，使两个轴承处在轴承安装座的中间位置，两轴套正好落在销轴穿孔中，且与两侧壁平齐，旋紧自锁螺母，用手拨动两个轴承，要求滚动灵活，推动两个轴承向上移动，松开手后会自动复位，如图11所示。
图10 导电线网包裹发泡硅橡胶板
图11 滚动式点火触头组装示意图
（3）总装。以轴承安装座中心点到任意一角的距离为半径，在发射导轨上开孔，将下绝缘垫、绝缘套、导电铜平垫穿套在固定螺栓上，用手抓住固定螺栓，把轴承安装座放在发射导轨孔下，旋进绝缘套于发射导轨孔中，摆正轴承安装座位置使其位于发射导轨的中心线上，绝缘套套装在上绝缘垫之中，放置导电铜平垫，最后旋紧固定螺栓螺母［7］。为使轴承安装座在工作过程中不偏离中心线，在绝缘套边缘开两孔并攻丝，旋入限位螺栓，使两限位螺栓的头部正好紧靠轴承安装座的两侧，如图12所示。
3 工作原理
当火箭弹被推进发射轨道时，火箭弹的摩擦迫使正负极点火触头的两个轴承滚动，同时向上、向下移动。两个轴承在滚动过程中，挤压导电线网包裹发泡硅橡胶板，导电线网将两个轴承上粘连的脏物刷去，并使两个轴承通过导电线网与固定螺栓紧密接触［8］，如图13所示。
图12 滚动式点火触头总装示意图
图13 滚动式点火触头工作原理示意图
火箭弹推进发射轨道到位后，正负极点火触头的两个轴承正好与火箭弹上的导电铜片接触，将导电铜平垫上输入的点火电源通过固定螺栓、导电线网、轴承安装座、轴承传递至火箭弹的导电铜片。由于两个轴承与火箭弹导电铜片接触面较大，形成的电阻值很小，保证了点火电源的有效传递。
当火箭弹发射离轨后［9-10］，在导电线网包裹发泡硅橡胶板弹性张力的作用下，正负极点火触头的两个轴承自动移动复位。
4 结束语
笔者根据以往设计经验及市场对产品的需求，设计了一种滚动式点火触头，该触头具有受力滚动、受压移动、导电接触面大的特点，避免了原有点火触头易损、导电阻值大的弊端，达到了设计目的，原有具有较高的实用价值。
