CN102207358A - 无后坐力枪炮液压闭锁机自动原理 - Google Patents

Abstract

无后坐力枪炮液压闭锁机自动原理，该无后坐力枪炮液压闭锁机含有蓄能器(1)、高压软管(2)、阀座体(3)、截止阀(4)、流量控控制阀(5)、压力控制阀(6)、高压软管(7)、液压缸(8)、机头(14)。解决了枪械射击时后坐力大、射击精度差、连发散布大、故障率高、可靠性差、维修困难。使枪械具有：高射击精度、高射速、高初速、大威力、远射程、无后坐力、低故障、等众多优点。用于提高枪械性能、提高射击精度。增强国防实力、减轻射击培训费用、减轻狙击手的培训费用、具有显著的效果。

Description

无后坐力枪炮液压闭锁机自动原理

技术领域

本发明涉及枪炮的自动方式。

背景技术

枪械的自动化使轻武器的作战效能显著提高，自动步枪也因此成为现代战场上主要使用的轻武器。枪械自动原理和自动机构经历近百年的发展演变，理论上趋于完备形式上也多种多样。目前，在自动步枪上应用较为普遍，技术上也比较成熟的主要有四种自动方式：自由枪机式、半自由枪机式、枪管短后坐方式、和导气式。虽然有这么多种自动方式，但却没有一种能使自动步枪在综合性能上表现得相对完美，从而取得绝对优势。都是各倚重几项性能指标，又都各有缺陷。下面分别加以简述：

1、自由枪机式：结构简单、制造容易、但不能适应发射大威力枪弹，过重的枪机和开膛待发方式导致射击精度严重下降。应用实例：几乎所有的冲锋枪。

2、半自由枪机式：根据自由枪机式演化发展而来，为了达到延长闭锁时间、提高弹头初速的目的，多采用滚柱楔合闭锁方式，导致力学特性差对材料和加工工艺要求高、成本高、寿命短、稳定性和可靠性差。应用实例：MG34通用机枪、MG42通用机枪、MG-3通用机枪、G3SG1狙击步枪、SR9半自动步枪、PSG-1狙击步枪等。

3枪管短后坐方式：射速低，单发精度尚可，由于枪管为整体滑动部件，存在装配间隙，导致连发精度骤降。另外，前后运动的枪管上不适合安装机械瞄准具。应用实例：马克沁机枪、勃朗宁12。7mm大口径机枪、巴雷特m82a1大口径狙击步枪等。

4、导气式：这是目前应用相对普遍的一种自动方式，也是综合性能最高的一种，它有很多优点：结构较复杂、动作稳定可靠、适应大威力枪弹、射速高等。但由于它放弃利用后坐作为自动机能量来源，而是在枪膛轴线以外专设了一套传动机构，导致射击径向力矩增大，射击精度不高，尤其是连发精度不高。另外，由于枪弹击发时，枪膛与活塞气室之间存在着巨大压差，在导气孔处形成强烈的瞬间火药气体喷流，使枪管受到强大的径向力而产生震动，进一步影响了射击精度。应用实例：几乎所有的突击步枪。

上述自动方式都是十九、二十世纪的产物，一直沿用至今虽然技术日趋完善。但枪械依然受到威力和精度等多方面的影响。致使枪械在使用性能方面，具有很大的局限性无法取得重大的突破。

发明内容

本发明提供一种采用液压技术设计制造而成，适应枪炮武器的自动方式，解决了枪械射击时后坐力大、射击精度差、连发散布大、故障率高、维修困难。使枪械具有、高射击精度、高射速、高初速、大威力、远射程、无后坐力、低故障、等众多优点。

本发明采用液压元件装配而成。与传统用机械传动、电气传动的武器自动方式相比，液压传动的武器自动方式具有以下优点：

1、采用液压元件装配而成，集成化程度高易于实现枪炮族的系列化、标准化、通用化、便于设计、制造、维修、保养。加工生产不需要新材料、新技术、所需的液压元件只需购买即可。

2、枪机为液压缸，结构紧凑、体积小、重量轻(力质量比大达13000N/kg)、承载能力大、运动均匀平稳、运动惯性小，反应速度快。

3、复进簧为蓄能器、阀座体(安装有液压阀和油管)和枪机(液压缸)采用油管连接，90％的后坐力被液压阀和蓄能器、抵消、吸收。蓄能器、抵消、吸收、释放压力能时所产生的冲击、震动不影响枪炮本身，使枪炮不受后坐力的影响。

4、操纵控制方便、实现了轻兵器射速的调节、调节射速方便，实现了大范围的无级调速(调速范围达2000∶1)。特别适用于节约弹药、增加射击精度、增加杀敌效果(对远距离的集群目标采用低射速、对近距离的集群目标采用高射速)。

5、采用全封闭结构，适应在恶劣的环境下工作。受灰尘、泥沙、水分等杂质的影响较小。采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长(平均达上千小时无故障)。所以枪炮的适应性强，可靠性高、可靠性不受环境的影响，故障率低。

综上所述本发明可使枪炮具有以下显著的优点：

1、实现了枪炮族的系列化、标准化、通用化、便于设计、制造、维修、保养。

2、可用其开发制造出，超高精度军用狙击步枪，采用10发子弹即可培训出一名高级狙击手。

3、可用其开发制造出，适用于肩射、口径达35mm的超高精度军用狙击炮，用以对付装甲车和低空直升机等高价值目标。并可对5000米远的单个有生目标或集结群进行精确射击(命中率不小于99％)。

4、封闭式结构适应设计制造，水下突击步枪，且开闭锁性能不受影响。

5、更低的故障率、更高的可靠性、可靠性不受环境因素的影响或很小。

6、更快的射速、1～1200发/min并可任意调节。

7、更大的威力、现同口径的3～5倍可再提高。

8、更高的初速、1000～3000m/s可再提高。

9、无后坐力、或只有5％～10％(不装膛口制退器)。

10、更高的射击精度、高于非自动的高精度军用狙击步枪。

附图说明

图1为无后坐力枪炮液压闭锁机结构图。

图2为无后坐力枪炮液压闭锁机剖面图。

图3为无后坐力枪炮液压闭锁机局部剖面图。

具体实施方式

参照图1高压软管(2)左端管接头连接在蓄能器(1)的进出油口内，右端管接头与阀座体(3)的阀孔A内进行连接。阀座体(3)的阀孔B内安装流量控制阀(5)，阀孔D内安装压力控制阀(6)，孔E内安装截止阀(4)。高压软管(7)、上端的管接头连接在液压缸(8)进出油口内，下端的管接头连接在阀座体(3)的阀孔C内。机头(14)与活塞杆(9)采用螺纹连接。机头(14)含有机头体(14)、抽壳钩(15)、抽壳钩销(16)、拉机柄(17)、抽壳钩簧(图未示出)、弹性抛壳挺(图未示出)、抛壳挺簧(图未示出)

参照图2活塞杆(9)为空心、内装击针(12)、击针簧(13)，杆两端有螺纹用以连接活塞和机头(14)。

在进行工作原理讲解前，让我们充份来了解一作用力和反作用力。以及射击时后坐力是如何产生的，和无后坐力炮的发明原理。

牛顿第三定律：

两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，它同时产生，也同时消失。

说明：要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。而且同时产生同时消失，性质(重力，弹力，摩擦力等等)相同。

后坐力

指枪弹、炮弹射出时的反冲力。(据《现代汉语词典》)。

产生后坐力的原因是动量守恒。

炮弹在离开炮管之前，整个火炮的动量总和为零。炮弹出膛之后，炮弹携带了一定的动量，但整个火炮的动量总和还是为零，即炮管必须有一个反向的动量——速度和炮弹的速度相反——这个动量就是后坐力的来源。

补充说明：后坐力从子弹或炮弹击发后即已产生，随着膛压的升高后坐力逐渐增大，但不是最大，当子弹或炮弹出膛之后才增至最大。膛口制退器就是利用这一特性工作的。

无后坐力炮：也是使用动量守恒的原理发射炮弹的，不同的是它的炮管不会后退，取而代之的是炮弹的一部分碎片或火药气体：炮管本身就是一根通管，但炮弹在发射时会变为两部分，弹头部分从炮管前端射出攻击目标，剩下的部分以碎片或火药气体的形式从炮管后部抛出(避免伤及射手)，两部分的动量差不多，并且反向，即产生两个反向的后坐力并且相互抵消，射手感到的后坐力就很小了，因而射击精度也提高不少。

本发明无后坐力枪炮液压闭锁机自动原理

复进：压力油从蓄能器(1)流出，经过高压软管(2)进入阀座体(3)，克服流量控制阀阀芯弹簧(5.3)的力，推开流量控制阀主阀芯(5.2)压力油从油道A流向油道B进入液压缸(8)。推动枪机(活塞杆9与机头14)向右运动。机头(14)经过弹匣从中推一发子弹进入弹膛。

闭锁：压力控制阀(6)处于常闭状态，当子弹进入弹膛行致终点时，油液停止流动。流量控制阀主阀芯(5.2)在流量控制阀阀芯弹簧(5.3)力的作用下关闭。由于流量控制阀主阀芯(5.2)侧向开有小孔，当油液反向流动时。阀芯(5.2)在油压力和弹簧力的作用下将阀芯(5.2)压紧在阀座上，油液被隔断不能倒流。枪机将子弹压紧在弹膛锁定。

击发：扣动扳机阻铁上抬、解脱击针、击针在击针簧的作用下前移，撞击子弹底火击发子弹。

开锁：子弹击发后即产生后坐力，并作用在膛底。由机头传至活塞压缩油液，油液压力升高。随着膛压的升高后坐力逐渐增大。油液压力也逐渐升高。此时油液压力未超过压力控制阀(6)调定的压力值，压力控制阀(6)不能被打开。当子弹或炮弹出膛之后，后坐力增至最大，油液压力增至最高。超过压力控制阀(6)调定的压力值，压力控制阀(6)打开。

后坐：压力控制阀(6)打开，P1油道和P2油道导通。枪机(活塞杆9与机头14)后坐油液沿管道流回蓄能器(1)(由于二次压力回路压力高于蓄能器气囊充气压力。所以蓄能器既作能量转换器又作二次压力回路的油箱)，压缩气囊气囊将压力液压能转换为势能储存起来。由于蓄能器(1)和液压缸(8)之间采用油管连接。后坐力不作用在同一直线上，蓄能器(1)抵消、吸收、后坐力时产生的震动不影响枪械本身，后坐力对枪炮的影响为零。

Claims (9)

1.无后坐力枪炮液压闭锁机由：高压软管(2)左端管接头连接在蓄能器(1)的进出油口内，右端管接头与阀座体(3)的阀孔A内进行连接。阀座体(3)的阀孔B内安装流量控制阀(5)，阀孔D内安装压力控制阀(6)，孔E内安装截止阀(4)。高压软管(7)、上端的管接头连接在液压缸(8)进出油口内，下端的管接头连接在阀座体(3)的阀孔C内。机头(14)与活塞杆(9)采用螺纹连接。机头(14)含有机头体(14)、抽壳钩(15)、抽壳钩销(16)、拉机柄(17)、抽壳钩簧(图未示出)、弹性抛壳挺(图未示出)、抛壳挺簧(图未示出)。

2.根据权利要求1所述的蓄能器(1)、为(是将压力液压能转换为势能储存起来，当系统需要时再由势能转化为液压能而做功的容器)包括：气囊式蓄能器、弹簧式蓄能器、活塞式蓄能器。蓄能器壳体进出油口的左右两侧分别装有一个充液阀和一个排气阀(图中未示出).图示的蓄能器(1)为气囊式蓄能器。

3.根据权利要求1所述的高压软管(2)、是由橡胶管中间加一层或几层钢丝网或高强度尼龙编织网制成的软管。

4.根据权利要求1所述的阀座体(3)、阀座体为长方体横截面为椭圆形油路呈 

形分布，用于安装连接液压阀和油管。阀座体(3)和液压缸(8)可分开(阀座体(3)和液压缸(8)不接触、也可焊接在一起。

5.根据权利要求1所述的截止阀(4)、为具有接通或切断油路的阀。用于直接接通或切断蓄能器(1)和液压缸(8)之间的油路便于枪弹上膛。

6.根据权利要求1所述的流量控制阀(5)、为(是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀)包括：插装式单向节流阀、(单向节流阀)、单向调速阀、电磁调速阀。图示的流量控制阀(5)为插装式单向节流阀。

7.根据权利要求1所述的压力控制阀(6)、为(是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作的阀)包括：顺序阀、溢流阀。图示的压力控制阀(6)、为插装式先导溢流阀。

8.根据权利要求1所述的液压缸(8)、为推力液压缸、活塞杆(9)为空心、内装击针(12)、击针簧(13)，杆两端有螺纹用以连接活塞和机头(14)。

9.根据权利要求1所述的机头(14)、含有机头体(14)、抽壳钩(15)、抽壳钩销(16)、拉机柄(17)、抽壳钩簧(图未示出)、弹性抛壳挺(图未示出)、抛壳挺簧(图未示出)，机头(14)采用螺纹与活塞杆(9)连接。 

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