一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托 |
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| 申请号 | CN201510945850.3 | 申请日 | 2015-12-16 | 公开(公告)号 | CN105547059A | 公开(公告)日 | 2016-05-04 |
| 申请人 | 哈尔滨工业大学; | 发明人 | 王聪; 仇洋; 王威; 曹伟; | ||||
| 摘要 | 一种通过炮口 切割器 实现 气动 分离的弹托，它涉及一种弹托。本 发明 解决了现有瓣状开裂式弹托各瓣间不能紧密配合和整体密封，影响弹托和弹丸在膛内 加速 运动的 稳定性 ；且弹托分离时各瓣间容易相互干涉，造成弹托分离对弹丸速度影响的问题。本发明的弹托上、下两瓣由同一回转体沿对称面切割而成，两瓣在尾部渐扩锥段上依靠渐开圆弧齿配合；弹托上下瓣在配合面上均涂覆有薄层塑胶；弹托前后柱状段上分别开有一个环形凹槽，上下瓣配合后，两环形凹槽内分别安装 密封圈 使弹托可滑动安装在炮膛内；多个炮口切割器安装在炮膛内出口方向的外侧面上，在弹托出膛时割裂密封圈，实现弹托出膛后的气动分离。本发明的弹托适用于轻气炮发射次口径高速射弹实验。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托，其特征在于：它包括上瓣(1)、下瓣(2)和两个密封圈(3)，上瓣(1)和下瓣(2)由同一回转体沿对称面切割而成，多个炮口切割器(6)安装在炮膛内出口方向的外侧面上，上瓣(1)和下瓣(2)配合后外表面由左至右依次为第一渐扩锥面段(10-1)、第一柱状段(10-2)、渐缩锥面段(10-3)、第二柱状段(10-4)、第二渐扩锥面段(10-5)和第三柱状段(10-6)；上瓣(1)和下瓣(2)在第一渐扩锥面段(10-1)上依靠渐开圆弧齿配合；上瓣(1)和下瓣(2)在配合面上均涂覆有薄层塑胶(4)；第一柱状段(10-2)和第三柱状段(10-6)上分别开有一个环形凹槽，上瓣(1)和下瓣(2)配合后，两个环形凹槽内分别安装一个密封圈(3)；第二柱状段(10-4)内开有柱状孔(10-4-1)，第二渐扩锥面段(10- |
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| 说明书全文 | 一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托技术领域背景技术[0002] 轻气炮是一种利用弹膛后端的高压气室向弹膛供气并推动弹丸在膛内加速进而使其获得一定出膛速度的装置，目前被广泛应用于各种射弹发射及弹丸碰撞毁伤实验。为了使弹丸获得较大的出膛速度，除了增加气室的压力和弹膛的长度外，扩大弹膛直径，使用弹托适配发射次口径弹丸也是一种方便有效的手段。 [0003] 使用弹托适配通过轻气炮发射次口径弹丸时，弹托的设计需考虑以下问题：弹托在保证强度的前提下质量要尽可能小，以便弹托和弹丸获得较大的出膛速度；弹托与弹丸在膛内加速时要紧密配合速度一致，弹托与弹膛密封性要满足条件，且弹托与弹膛不能出现碰撞和不均匀摩擦，以免造成弹托在弹膛内的晃动进而影响弹托和弹丸运动的稳定性；弹托与弹丸在膛外分离时要互相无干涉，分离后弹托要迅速减速并脱离弹丸运动方向，弹丸的速度则不受影响；对于瓣状开裂分离式弹托，不仅需保证各瓣间的紧密配合使弹托自身满足密封性，还要确保各瓣分离时无相互干涉使分离后弹丸的速度不受影响。 [0004] 最初轻气炮发射次口径弹丸所用的弹托多为整体式弹托，出膛后依靠弹托和弹丸不同的空气阻力实现不同的速度衰减进而实现两者的分离，但这种分离方式持续时间和距离都较长，无法做到两者瞬间分离，会对弹丸的速度造成干扰，分离后弹托还会跟随弹丸继续前进较长距离影响实验。 [0005] 目前对于常用的瓣状开裂式弹托，虽然出膛后可以依靠气动力实现弹托各瓣分裂与弹丸瞬间分离，但这种弹托多无法在其前后同时安装周向密封圈，不仅无法保证弹托各瓣间的紧密配合，且由于弹托各瓣间的间隙，也无法保证弹托自身及其与弹膛的密封性，这会严重影响弹托和弹丸在膛内的加速和运动稳定；另一方面，瓣状开裂式弹托各瓣间的啮合方式多为齿啮合或L型配合，各瓣分离时存在相互干涉，会对分离后弹丸的速度造成影响。 [0006] 综上所述，现有的瓣状开裂式弹托不仅各瓣间不能紧密配合和整体密封，影响了弹托和弹丸在膛内加速运动的稳定性；而且弹托分离时各瓣间容易相互干涉，造成了弹托分离对弹丸速度的影响。 发明内容[0007] 本发明为了解决现有瓣状开裂式弹托各瓣间不能紧密配合和整体密封，影响弹托和弹丸在膛内加速运动的稳定性；且弹托分离时各瓣间容易相互干涉，造成弹托分离对弹丸速度影响的问题，提供了一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托。 [0008] 本发明的技术方案是一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托，它包括上瓣、下瓣和两个密封圈，上瓣和下瓣由同一回转体沿对称面切割而成，多个炮口切割器安装在炮膛内出口方向的外侧面上，上瓣和下瓣配合后外表面由左至右依次为第一渐扩锥面段、第一柱状段、渐缩锥面段、第二柱状段、第二渐扩锥面段和第三柱状段；上瓣和下瓣在第一渐扩锥面段上依靠渐开圆弧齿配合；上瓣和下瓣在配合面上均涂覆有薄层塑胶；第一柱状段和第三柱状段上分别开有一个环形凹槽，上瓣和下瓣配合后，两环形凹槽内分别安装一个密封圈，可使弹托滑动安装在炮膛内；第二柱状段内开有柱状孔，第二渐扩锥面段和第三柱状段上由左至右依次开有等直径圆孔和变直径扩孔，柱状孔、等直径圆孔和变直径扩孔相连通。 [0010] 本发明与现有瓣状开裂式弹托相比具有以下改进效果： [0011] 1、本发明的弹托如图1所示，由上瓣1、下瓣2两瓣组成，上下两瓣由同一回旋体沿对称面切割产生，上下两瓣通过弹托尾部第一渐扩锥面段10-1上的圆弧齿啮合，使用圆弧齿啮合不仅能够限制上下瓣在分离前的相互错动，而且能够消除上下瓣在分离时的相互干涉，避免了弹托出膛分离时对弹丸速度的影响。 [0012] 2、本发明的弹托尾部有第一渐扩锥面段10-1，发射时膛内的高压气体可向弹托施加径向压力如图3所示；弹托第一柱状段10-2和第三柱状段10-6上分别开有一个环形凹槽，上瓣1和下瓣2配合后，两环形凹槽内分别安装密封圈3，通过选取合适的密封圈，既能实现对弹托和炮膛间的密封，使弹托滑动安装在炮膛内，又能让密封圈处于绷紧状态向弹托施加径向压力；弹托上瓣1和下瓣2的配合面上均涂覆有薄层塑胶4，如图2所示；上下两瓣组合后在上述两种径向压力和薄层塑胶4的作用下，可保证弹托在炮膛内运动时其自身的紧密配合和密封性，进而确保了弹托和弹丸在膛内加速运动的稳定性。 [0013] 3、本发明的弹托高速向前运动时变直径扩孔10-5-2内表面受高压气动力作用；出膛时弹托上的两个密封圈3被炮口切割器6依次割裂，如图3所示；其中切割刀片6-2下沿向炮膛内伸出的长度小于弹托和炮膛的间隙，切割刀片6-2与弹托不接触，如图4所示；出膛后两个密封圈3在自身张力和变直径扩孔10-5-2内表面高压气动力的作用下将沿炮口切割器6割出的裂痕迅速崩断，之后弹托上瓣1和下瓣2在变直径扩孔10-5-2内表面高压气动力的作用下各自向外翻滚减速分离，弹丸5则以分离前的速度继续运动，如图5所示。 [0014] 4、本发明的弹托上瓣1和下瓣2材料为尼龙、聚碳酸酯或铝合金等轻质材料，弹托中部通过第一柱状段10-2、渐缩锥面段10-3、第二柱状段10-4、第二渐扩锥面段10-5和第三柱状段10-6进行了减重设计，以便弹托和弹丸获得较大的出膛速度；弹托上下两瓣切割面表层涂料为塑胶4，对弹托各瓣间隙进行密封；密封圈3材料为高弹性橡胶，在张力作用下密封圈3可沿裂痕迅速崩断。附图说明 [0015] 图1是本发明的一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托上下瓣组合示意图，4为弹托上瓣1和下瓣2的配合面上的薄层塑胶；图2是弹托上瓣啮合面的主视图，密封圈3给出了安装后的剖视图；图3是弹托和弹丸以及炮膛的装配剖视图；图4是炮口切割器6的结构和安装位置示意图；图5是弹托离开炮膛后上下瓣及弹丸分离示意图。 具体实施方式[0016] 具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，一种通过炮口切割器实现气动分离的弹托，它包括上瓣1、下瓣2和两个密封圈3，上瓣1和下瓣2由同一回转体沿对称面切割而成，多个炮口切割器6安装在炮膛内出口方向的外侧面上，上瓣1和下瓣2配合后外表面由左至右依次为第一渐扩锥面段10-1、第一柱状段10-2、渐缩锥面段10-3、第二柱状段10-4、第二渐扩锥面段10-5和第三柱状段10-6；上瓣1和下瓣2在第一渐扩锥面段10-1上依靠渐开圆弧齿配合；上瓣1和下瓣2在配合面上均涂覆有薄层塑胶4；第一柱状段10-2和第三柱状段10-6上分别开有一个环形凹槽，上瓣1和下瓣2配合后，两环形凹槽内分别安装一个密封圈3，可使弹托滑动安装在炮膛内；第二柱状段10-4内开有柱状孔10-4-1，第二渐扩锥面段 10-5和第三柱状段10-6上由左至右依次开有等直径圆孔10-5-1和变直径扩孔10-5-2，柱状孔10-4-1、等直径圆孔10-5-1和变直径扩孔10-5-2相连通，用来安装固定弹丸5。 [0017] 弹托如图1所示，由上瓣1、下瓣2两瓣组成，上下两瓣由同一回旋体沿对称面切割产生，上下两瓣通过弹托尾部第一渐扩锥面段10-1上的圆弧齿啮合，使用圆弧齿啮合不仅能够限制上下瓣在分离前的相互错动，而且能够消除上下瓣在分离时的相互干涉，避免了弹托出膛分离时对弹丸速度的影响。 [0018] 弹托尾部有第一渐扩锥面段10-1，发射时膛内的高压气体可向弹托施加径向压力如图3所示；弹托第一柱状段10-2和第三柱状段10-6上分别开有一个环形凹槽，上瓣1和下瓣2配合后，两环形凹槽内分别安装密封圈3，通过选取合适的密封圈，既能实现对弹托和炮膛间的密封，使弹托滑动安装在炮膛内，又能让密封圈处于绷紧状态向弹托施加径向压力；弹托上瓣1和下瓣2的配合面上均涂覆有薄层塑胶4，如图2所示；上下两瓣组合后在上述两种径向压力和薄层塑胶4的作用下，可保证弹托在炮膛内运动时其自身的紧密配合和密封性，进而确保了弹托和弹丸在膛内加速运动的稳定性。 [0019] 具体实施方式二：结合图3至图5说明本实施方式，本实施方式的多个炮口切割器6中的每个炮口切割器6均包括切割刀架6-1和切割刀片6-2，切割刀架6-1通过螺栓安装在炮膛的外侧壁上，切割刀片6-2安装在切割刀架6-1的下端，且切割刀片6-2的下沿向炮膛内腔伸出。弹托高速向前运动时变直径扩孔10-5-2内表面受高压气动力作用；出膛时弹托上的两个密封圈3被炮口切割器6依次割裂，如图3所示；其中切割刀片6-2下沿向炮膛内伸出的长度小于弹托和炮膛的间隙，切割刀片6-2与弹托不接触，如图4所示；出膛后两个密封圈3在自身张力和变直径扩孔10-5-2内表面高压气动力的作用下将沿炮口切割器6割出的裂痕迅速崩断，之后弹托上瓣1和下瓣2在变直径扩孔10-5-2内表面高压气动力的作用下各自向外翻滚减速分离，弹丸5则以分离前的速度继续运动，如图5所示。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。 [0020] 具体实施方式三：结合图3至图5说明本实施方式，本实施方式的切割刀片6-2为三角形切割片，且切割刀片6-2的刀刃面对上瓣1和下瓣2的出腔方向。如此设置，便于保证刀刃面对密封圈，恰好将密封圈割裂。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。 [0021] 具体实施方式四：结合图3至图5说明本实施方式，本实施方式的多个炮口切割器6的数量为2个或3个。如此设置，便于保证将密封圈割裂。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。 [0022] 具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的上瓣1和下瓣2的配合面上的圆弧齿圆弧由左至右依次增大。如此设置，不仅能够限制上瓣1和下瓣2在分离前的相互错动，而且能够消除上瓣1和下瓣2在分离时的相互干涉，避免了弹托出膛分离时对弹丸速度的影响。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。 [0023] 具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的上瓣1和下瓣2为尼龙、聚碳酸酯或铝合金等轻质材料，弹托中部通过第一柱状段10-2、渐缩锥面段10-3、第二柱状段10-4、第二渐扩锥面段10-5和第三柱状段10-6进行了减重设计。如此设置，以便弹托和弹丸获得较大的出膛速度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或五相同。 [0024] 具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的两个密封圈3均为高弹性橡胶。如此设置，在张力作用下密封圈可沿裂痕迅速崩断。其它组成和连接关系与具体实施方式一或六相同。 |
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