一种训练手榴弹电子装置 【技术领域】
本发明涉及一种训练器械的电子装置，尤其是一种用于军事训练的手榴弹电子装置。
背景技术
在现代军事训练中，如果使用实弹，常常会造成人员的伤亡，而且花费也比较大，训练手榴弹的电子装置就是根据部队的需要而设计的。
目前公知的军用训练模拟手榴弹装置，在国内主要有二炮某训练团专业军士袁风雷研制成功的训练纸质手榴弹，爆炸飞出的“弹片”不伤人(http://www.sina.com.cn2000/04/28科技日报)。其不足之处在于，这种训练手榴弹的点火机构是靠拉火索发火的，而且只能使用一次，没有失手安全保险电路，爆炸时产生的空气冲击波可能会引起对人身尤其是对人耳的伤害。
在近期武器展览会和军火交易市场上，训练手榴弹的重量、外形、安全装置与全备弹完全一样，弹体颜色为黄色和蓝色。黄色训练弹没有任何声光效应，用于初学者熟悉手榴弹的操作。蓝色训练弹配用了可产生声、光、烟效应的药筒，药筒能够很容易地插入弹体，重复使用100多次。每4枚手榴弹装在一个可重复使用的塑料筒里。(http://www.cos.org.cn/tbscenter/tbscms/module_bg/readnews.asp？articleid＝6613榴花依旧--两种新款手榴弹admin 2007/04/27兵工学会)。其不足之处在于，这种训练手榴弹的虽然可重复使用多次，但每次装药只能使用一次，没有失手安全保险电路，爆炸时高压气体产生的冲击波可能会引起对人身尤其是对人耳的伤害。
国内山西某军工企业研制了一种飘带手榴弹出手和失手安全保险结构(史惠玲，柳文茂。手榴弹通用引信的创新设计，第十二届引信学术年会(下册)，2001年8月，内部资料)，它的原理是依靠风速使扔出的手榴弹飘带打开，如果手榴弹失手落地，短时间内带稳定飘带的柔性线没有被拉出，磁钢没有运动，磁力发电机不会发电，碰炸开关闭合后很快复位，这时延时发火机构也未启动，引信仍处于安全状态。同时也给出了另一种依靠蛇形槽设计的出手和失手保险，使用时，将保险槽按下并转一定角度，定位销从直槽状到开口蛇形槽内，投掷出手后受定位销的制约保险盖在保险簧的作用下，沿着蛇形槽摆动上升，靠定位销与槽壁的碰撞摩擦以达到0.8秒的延期解除保险时间，保险盖甩掉后，磁钢在弹簧的作用下运动而发电。这两种出手和失手保险依靠机械结构而做，庞大而复杂，且只能保证一定试验时间范围内人员安全，且庞大的结构必然会造成系统低可靠性的问题，同时由于自然环境的多变，风速的大小不是恒定的，因此也必然会带来以上这两种飘带保险装置的可靠性问题，相比较而言，电子失手安全保险装置占用的手榴弹空间要小一些，同时受环境的影响小一些，尤其是它可以保证一定安全距离范围内的训练手的安全。
在国外，比较典型的有：(1)奥地利阿杰斯机电配件有限公司制造的UbHG84式训练手榴弹，该装置由弹体和引信组件组成。弹体为铸铁件，上下两端开孔，上口可装入训练引信组件，下口用于排放引信爆炸产生的高压气体和声响。引信组件与作战用引信相似，只用一烟火剂装药代替雷管，可产生很大的响声，能很真实地模拟作战手榴弹的爆炸声。UbHG84式训练手榴弹的弹体非常结实，使用后再装上训练引信组件，可反复使用。其不足之处在于，这种训练手榴弹每次使用以后要重新安装引信(内含焰火剂)组件，造价比较昂贵，没有失手保险电路以保证训练人员在真实战场的安全性，而且依然是靠爆炸时产生的空气冲击波模拟真实的手榴弹声响的。
(2)比利时PRB公司生产的PRB NR423式训练手榴弹，由弹体和延期引信两部分组成。弹体用铝合金制造。中央有通孔，孔内可旋入引信及其爆燃器。通孔还有排放爆燃产生的气体的作用。弹体经用毛刷简单清理便可再次使用，无需其他修理。最少可使用100次。该训练手榴弹的延期引信与NR423实弹所用的引信几乎完全相同。延期时间也是4s。唯一的不同是用爆燃器爆炸时不会产生有危险的抛射物。其不足之处依然是没有失手保险电路来保证训练人员在真实战场的安全性，而且依然是靠爆炸时产生的空气冲击波模拟真实的手榴弹声响的。
(3)M64震撼弹
美军现役最新型震撼弹。造型非常特殊，轻巧。在1.5米的范围内，可产生高达170分贝的巨响，和刺眼的强光；可以暂时瘫痪敌人地视觉和听觉。此款震撼弹有双保险设计，比一般手榴弹安全性更高。已被美军特战单位采用。NO.25闪光震撼弹：SWAT攻坚突入时使用，瞬间发出174分贝的巨响，2400000烛光的强光，可以使敌人失去反击能力。新型闪光震撼弹(TD，多孔型)具有更强大的吓阻力，除了闪光外，可连续发出1~3次的巨响，更具威力。M116A1训练震撼弹：现役美军采用的模拟手榴弹，可产生如同实弹的震撼效果，在训练时使用。实弹弹体由纸管制成，引爆时没有造成人员伤亡的疑虑，在没有专用震撼弹时可以作为替代品使用。CTS MODEL 7920：美军特种部队使用的CTS公司的闪光雷。1.5秒的延时引信，在CQB突入时使用(http://www.hjcz.org/bbs/simple/index.php？t86345.html红军长征自由共享陆地狂飙美军手榴弹小常识)。其不足之处依然是没有在可靠距离范围内的失手安全保险电路来保证训练人员在真实战场的安全性，而且依然是靠爆炸时产生的空气冲击波模拟真实的手榴弹声响的。
此外，由中国兵器工业第506厂、驻506厂军代表室起草的手榴弹通用规范(GJB2338-95)手榴弹失手安全高度为0.8～2.5m，出手弹道保险时间为0.8s。失手保险试验是将手榴弹置于0.8～2.5m的高度，解脱保险自由下落于试验装置上，弹应自锁；出手保险试验是将手榴弹置于3m的高度，解脱保险自由下落于试验装置上，弹不发火。失手和出手保险可保证在作战或实弹投掷训练时，弹失手落地时一定的安全，但不能保证一定范围内的安全，目前训练手榴弹的意外伤亡事故就是由于失手爆炸引起的，在现有技术中，大多数训练用手榴弹没有考虑到这一要求。
上述现有技术中，查阅不到国外的产品失手安全保险电路，而国内的类似装置，虽然有的手榴弹有失手安全保险机构，但体积比较大，没有在一定距离范围内保证手榴弹的安全可靠性，且和国外一样依靠气体冲击波产生爆炸声。
【发明内容】
为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模拟手榴弹的电子装置。利用本发明的失手安全保险电路避免训练中人员的伤亡，利用发射启动信号或者接收启动信号以及扩音器等电路或者利用发射爆炸声音电路和接收爆炸声音电路以及扩音器等电路解决了传统训练手榴弹爆炸声响依靠火药的冲击波发出的问题，减少了对人身伤亡以及对人耳损伤的影响。
为了解决上述技术问题，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种训练手榴弹电子装置，该装置包括：释放保险开关，电源开关，压电触发电路，延时电路，或门，失手保险电路，自毁时间电路，两个与门，发射启动信号电路，发射天线，接收天线，接收启动信号电路，含有语音芯片的模拟爆炸声音电路，音频放大电路，扩音器，发射爆炸声音电路，接收爆炸声音电路。当释放保险开关(1)后，手榴弹的电源开关(2)接通，当手榴弹触地时，压电触发电路(3)工作输出高电平，只有当扔出的手榴弹与训练手大于一定安全距离时，失手保险电路(4)才输出高电平，从而经过与门(7)输出高电平，当然如果手榴弹未触地而延时电路(5)延时时间已到，则延时电路(5)输出高电平，与大于一定安全距离的失手保险电路(4)输出的高电平经过与门(8)输出高电平，与门(7)或者与门(8)任一路输出的高电平都可使或门(9)输出高电平，从而使发射启动信号电路(10)工作，通过发射天线(11)将含有启动信号的载波发射出去，远离手榴弹的接收启动信号电路(13)通过接收天线(12)接收到含有启动信号的载波并解调出启动信号，触发模拟爆炸声音电路(14)工作，经过音频放大电路(15)和扩音器(16)将模拟爆炸声音放大出去。自毁时间电路(6)在投掷出的手榴弹达到自毁时间则输出高电平，通过或门(9)后使发射启动信号电路(10)工作发出含有启动信号的载波，经过接收启动信号电路(13)解调后触发模拟爆炸声音电路(14)工作，经过音频放大电路(15)和扩音器(16)将模拟爆炸声音放大出去。同时在本发明的另一方案中，发射启动信号电路(10)可由一个发射模拟爆炸声音电路(17)取代，接收启动信号电路(13)和模拟爆炸声音电路(14)可由接收爆炸声音电路(18)取代。其中模拟爆炸声音电路(14)和发射模拟爆炸声音电路(17)中包含可以录制爆炸声音的语音芯片或者内嵌好手榴弹爆炸声音的语音芯片或者其他可写入微处理器的爆炸音频信号。失手保险电路(4)包括感应电路，它是以手榴弹本身为基准，感应电路的感应场感应到安全距离内训练手的物理场时，则失手保险电路不启动从而维持低电平，只有被扔出的释放保险机构的手榴弹感应不到安全距离范围内训练手的物理场时才输出高电平；另外失手保险电路(4)还可以是手榴弹上另带的接收电路能接收到训练手本身携带或者离训练手很近的场地上的发射电路发出的低功率近距离(安全距离)的信号时，失手保险电路(4)不工作维持低电平，只有大于安全距离时此接收电路接收不到训练手本身携带或者离训练手很近的场地上的发射信号时，失手保险电路才输出高电平。本发明的发射启动信号电路(10)，接收启动信号电路(12)，发射模拟爆炸声音电路(17)和接收爆炸声音电路(18)，载波和预传输的信号既可以是模拟的，也可以是数字的，还可以是数模混合的；同时发射启动信号电路(10)和发射模拟爆炸声音电路(17)含有调制电路，接收启动信号电路(13)和接收爆炸声音电路(18)含有解调电路。
本发明模拟手榴弹由于采用考虑一定范围内的失手安全保险电路以及通过发射和接收电路以及扩音器等的技术方案，除了具有高安全可靠性且无杀伤力之外，还达到了如下的有益效果：1.失手安全保险时间电路保证了训练手一定距离范围内的安全问题，解决了目前手榴弹常见的问题，如出手炸、失手炸、跌落炸、早炸等问题；2.采用发射和接收以及扩音等装置模拟爆炸声响，避免了空气冲击波对人耳的伤害。本发明的引信方案完全可以替代现有我国真手榴弹的机械或机电引信。
【附图说明】
本发明训练手榴弹电子装置包括：释放保险开关1、电源开关2、压电触发电路3、失手保险电路4、延时电路5、自毁时间电路6、与门7、与门8、或门9、发射启动信号电路10、发射天线11、接收天线12、接收启动信号电路13、模拟爆炸声音电路14、音频放大电路15、扩音器16、发射爆炸声音电路17、接收爆炸声音电路18。
图1为本发明实施例1电子装置的电原理框图；
图2为实施例1接收扩音装置的电原理框图；
图3为本发明实施例2电子装置的电原理框图；
图4为实施例2接收扩音装置的电原理框图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例1所采用的电子装置的电原理框图如图1所示。该电子装置包括：释放保险开关1、电源开关2、压电触发电路3、延时电路4、失手保险电路5、自毁时间电路6、与门7、与门8、或门9、发射启动信号电路10、发射天线11、接收天线12、接收启动信号电路13、模拟爆炸声音电路14、音频放大电路15、扩音器16。当训练手释放保险开关1后，手榴弹的电源开关2接通，当手榴弹触地时，压电触发电路3工作输出高电平，只有当扔出的手榴弹与训练手大于一定安全距离时，失手保险电路4才输出高电平，从而经过与门7输出高电平，当然如果手榴弹未触地而延时电路5延时时间已到，则延时电路5输出高电平，与大于一定安全距离的失手保险电路4输出的高电平经过与门8输出高电平，与门7或者与门8任一路输出的高电平都可使或门8输出高电平，从而使发射启动信号电路10工作，通过发射天线11将启动信号发射出去，远离手榴弹的接收启动信号电路13通过接收天线12接收到含有启动信号的载波并解调出启动信号，触发模拟爆炸声响电路14工作，经过音频放大电路15和扩音器16将模拟爆炸声音放大出去。自毁时间电路6在投掷出的手榴弹达到自毁时间则输出高电平，通过或门9后使发射启动信号电路10工作发出含有启动信号的载波，经过接收启动信号电路13解调后触发模拟爆炸声音电路14工作，经过音频放大电路15和扩音器16将模拟爆炸声音放大出去。
图2为实施例1接收扩音装置的电原理框图。该装置放置于投弹手的附近，用于接收弹体装置天线发出的启动信号。该装置包括：接收天线12同接收启动信号电路13连接，解调出启动信号后触发模拟爆炸声音电路14的语音芯片发出爆炸声音信号，经音频放大电路15放大后通过扩音器16发出爆炸声。
本发明实施例2采用的电子装置的电原理框图如图3所示。其同图1不同之处在于，或门9输出信号触发发射模拟爆炸声音电路17内部已录制好爆炸声音信号的语音芯片，再通过发射天线发出含有模拟爆炸声音的载波信号。
图4为实施例2接收扩音装置的原理框图。其同图2不同之处在于，用接收模拟爆炸声音电路18接收弹体上发出的含有爆炸声音信号的载波并解调。
整个电子装置的工作原理如下所述：当投掷手榴弹后，释放保险机构1开始工作，接通电源开关2，压电触发电路3、失手安全保险电路4、延时电路5也被接通，如果在训练手一定范围内的失手安全保险电路4没有被解除保险前，输出依然是低电平，则压电触发电路3中的压电片不管受到多大冲击，由于与门7的作用，手榴弹不会工作，所以不会产生爆炸声音，同时延时电路5即使延时已到，由于与门8的作用，手榴弹也不会工作，所以也不会产生爆炸声音。只有当失手安全保险电路4解除保险输出高电平后，压电触发电路3和延时电路5任意一路工作输出高电平时，手榴弹才会工作，从而产生爆炸声音。失手安全保险电路4可以保证投弹手失手落地或者出手时弹投得很近时可以马上卧倒，然后匍匐撤退到安全距离外，失手安全保险电路4输出高电平，这时如果手榴弹由于延时电路5延时已到也输出高电平，通过与门8的作用后输出高电平致使手榴弹爆炸。失手后的手榴弹滚出安全距离外可能也会触发压电触发电路3内部的压电片输出高电平，通过与门7的作用后输出高电平致使手榴弹爆炸，这部分对于投掷手有一定的危险，但可以适当增大安全失手安全保险电路的作用距离弥补，但是也要考虑实际手榴弹的爆炸毁伤效果，二者可以折中考虑。与门7或者与门8或者自毁时间电路6任意一路信号输出高电平，或门9也会输出高电平，从而使发射启动信号电路10工作，通过发射天线11将含有启动信号的载波调制发射出去，接收启动信号电路13通过接收天线12接收到载波和启动信号并解调，得到启动信号触发模拟爆炸声音电路14里的语音芯片，发出的爆炸声音经过音频放大电路15和扩音器16发散出去，使训练手有身临其境的感觉。同时本发明也可以通过图3所示的经过或门以后，触发发射模拟爆炸声音电路17里的语音芯片的爆炸声音并将其调制在发射模拟爆炸声音电路17里的载波信号上，然后通过发射天线发射出去，再通过图4的接收天线和接收爆炸声音电路18解调出爆炸声音信号，通过音频放大电路和扩音器将爆炸声发散出去，使训练手有身临其境的感觉。本发明的失手保险电路4包括感应电路，它是以手榴弹本身为基准，感应电路的感应场感应到安全距离内训练手的物理场时，则失手保险电路不启动从而维持低电平，只有被扔出手榴弹的感应场感应不到安全距离范围内训练手的物理场时才输出高电平，另外失手保险电路4还可以是手榴弹上另外的接收电路能接收到训练手本身携带或者离训练手很近的场地上的发射电路发出的低功率近距离(安全距离)的信号时，失手保险电路4不工作维持低电平，只有大于安全距离时此接收电路接收不到训练手本身携带或者离训练手很近的场地上的发射信号时，失手保险电路才输出高电平。