殉爆式通路破障系统及其破障方法

【】本发明涉及水下破障的，特别是水下殉爆式通路破障的。

背景技术

0、背景技术：

1、随着濒海经济和战略意义的提升，濒海/浅水区域的通路破障问题日益受到关注。由于濒海/浅水区域的障碍物通常坚硬且种类多样，往往需要通过不同程度的破障工作完成破障，因此存在水下通路破障难度较大的问题。即研制水下通路破障系统和方法是开辟濒海/浅水区域通道的重要环节。

2、现有的水下破障技术通常需要依赖潜水员人工下潜至一定深度并进行破障装置布设，如公告号为cn103134403b的发明所公开的水下聚能爆破装置及爆破方法以及公开号为cn107218862a的发明所公开的一种水下爆破聚能弹及布设方法。此种人工潜水爆破方式存在安全性差(炸药的危险系数较高，若意外提前或失效爆炸，则会带来生命和财产损失)、效率低(每一次爆破均需要较长的前期准备时间)和经济性差(具备爆破技术的潜水员的资源往往是有限的)等缺陷。

3、此外，公告号为cn113342014b的发明专利还公开了一种用于滩头破障的水下航行器编队、系统及方法，能够以两条uuv形成“连环马”，从而先远距离隐蔽航渡，再精确定位轨鹿砦并同时引爆，最终精确且高效地清除多层轨鹿砦障碍。该装置由于采用接触式感知方式以感知障碍物(航行器自身直接碰到障碍物，两航行器之间张紧的缆绳碰到障碍物；判断依据为当航行器航向变化值超出设定阈值时，认为双uuv队列接触到障碍物)，因此要求航行器能够潜行至障碍物周围。但是，这一方面导致了航行器容易被误伤，另一方面还难以应用在濒海/浅水区域(航行器可能难以驶入)。

4、综上所述，如何提供一种大面积快速殉爆式通路破障方法和实施装置，是目前濒海/浅水区域通路破障领域亟待解决的问题。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出殉爆式通路破障系统及其破障方法，能够快速地完成濒海/浅水区域的大面积破障工作，高效地开辟出安全的濒海/浅水区域通道，最终实现人员、船只在该区域的安全通行。

2、为实现上述目的，本发明提出了殉爆式通路破障系统，包括殉爆网路、牵引设施、无线起爆装置和操控中心，所述殉爆网路可由牵引设施拖曳至待爆物附近且具备呈矩阵状排列的若干个殉爆物，所述操控中心可通过无线起爆装置远程控制殉爆网路引爆各个殉爆物。

3、作为优选，所述殉爆网路包括殉爆物、上浮物和连接线，若干个所述殉爆物共同排列为矩阵状，各个所述殉爆物分别通过对应设置的上浮物而悬浮在水体的指定高度处，每一组上下对应的所述上浮物与殉爆物分别形成一个爆炸机构，相邻的所述爆炸机构可通过连接线而间接连接在一起。

4、更进一步的，所述连接线将各个爆炸机构整体网连或串连为若干串。

5、更进一步的，所述牵引设施包括牵引索和牵引动力设备，若干个所述牵引动力设备分别通过牵引索而与部分爆炸机构间接连接。

6、再进一步的，所述牵引动力设备为飞行器(如无人驾驶飞机或由人工驾驶的飞机)和航行器(如无人驾驶船艇或由人工驾驶的船艇)其中的一种或两种的组合。其中，采用直升机作为飞行器进行空中带载不仅可实现殉爆网路在障碍区域的快速部署，还可有效提升殉爆网路的部署精度和濒海破障效率。这是由于直升机具备良好的濒海水面飞行性能以及在舰艇之上的起降灵活性能，可令带载飞行队列更好完成编队控制和空中航路规划。相较而言，采用无人驾驶船艇进行带载则为备选方案。

7、又进一步的，所述上浮物为浮球，所述连接线为碳纤维管和蚕丝连接绳中的一种或两种的组合，所述牵引索为尼龙牵引绳。其中，碳纤维管用于保证药包间距为设定的布阵孔网参数，优选为设置在殉爆网路的外围；蚕丝连接绳则可在牵引动力设备进行牵引的过程中保持紧绷以保证药包间距相同，从而方便殉爆网路的运输。

8、殉爆式通路破障方法，采用如上所述的殉爆式通路破障系统且具体包括以下步骤：

9、s1)根据待爆物的临界爆炸压力以及单个所述殉爆物的药包质量，利用水压冲击波计算公式计算单个所述殉爆物的爆距；

10、s2)根据单个所述殉爆物的爆距，将若干个所述殉爆物呈矩阵状布阵，直至各个所述殉爆物的总爆炸面积能够覆盖待爆范围；

11、s3)利用所述牵引设施将具备呈矩阵状排列的若干个殉爆物的殉爆网路拖曳至待爆物附近；

12、s4)利用所述操控中心和无线起爆装置以远程引爆殉爆网路的各个殉爆物。作为优选，在所述步骤s1)中，所述水压冲击波计算公式为公式(1)；

13、pm＝k(q1/3/r)α (1)；

14、其中，pm为冲击波压力峰值，单位为mpa；q为单个所述殉爆物的药包质量且以tnt当量计，单位为kg；r为单个所述殉爆物的爆距，单位为m；k和α分别为殉爆物11的质量系数和指数。

15、作为优选，在所述步骤s2)中，各个所述殉爆物按外切式矩形、外切式梅花形或重叠式矩形的形式进行布阵。

16、更进一步的，在所述步骤s2)中，若各个所述殉爆物按外切式矩形或外切式梅花形的形式进行布阵，则相邻两个所述殉爆物的布设间距与单个殉爆物的爆距通过公式(2)进行计算；在所述步骤s2)中，若各个所述殉爆物按重叠式矩形的形式进行布阵，则相邻两个所述殉爆物的布设间距与单个殉爆物的爆距通过公式(3)进行计算；

17、r药＝2r破 (2)；

18、

19、其中，r药是相邻两个所述殉爆物的布设间距，单位为m；r破是单个所述殉爆物的爆距，单位为m。

20、作为优选，在所述步骤s3)中，采用收纳平台以在拖曳期间承托所述殉爆网路。

21、作为优选，在所述步骤s4)中，利用预设的起爆程序使各个所述殉爆物按指定顺序进行爆炸(可为接触性爆炸或非接触性爆炸)。此外，各个所述殉爆物可直接破坏待爆物，也可用于引爆待爆物。

22、本发明的有益效果：

23、1)本发明通过将殉爆网路、牵引设施、无线起爆装置和操控中心相联用并共同构成殉爆式通路破障系统，可先利用牵引设施将具备呈矩阵状排列的若干个殉爆物的殉爆网路拖曳至待爆物附近，再利用操控中心和无线起爆装置以远程控制殉爆网路引爆各个殉爆物，从而快速地完成濒海/浅水区域的大面积破障工作，高效地开辟出安全的濒海/浅水区域通道，最终实现人员、船只在该区域的安全通行；

24、2)通过采用殉爆物、上浮物和连接线共同构成殉爆网路，可将若干个上浮物和殉爆物一一上下对应设置并组为爆炸机构，再利用连接线将若干个爆炸机构以整体网连或分串串连的方式排列为矩阵状，从而在覆盖、增强爆破效果的同时，减少殉爆网药包布设的总质量；

25、3)通过采用外切式矩形或外切式梅花形的形式对各个殉爆物进行布阵，可有效拓宽殉爆网路的覆盖面积，通过采用重叠式矩形的形式对各个殉爆物进行布阵，可有效避免覆盖区域内出现遗漏空间；

26、4)通过采用飞行器和/或航行器作为牵引动力设备，同时利用牵引索使牵引动力设备与殉爆网路间接连接，不仅可快速且精确地将殉爆网路转移至指定区域，还无需任何人工下潜布设操作，整体安全性高，经济性佳。

27、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。