CN102564226B - 带有可调变容积的高压腔体的空气炮 - Google Patents

Abstract

本发明公开的带有可调变容积的高压腔体的空气炮属于空气炮技术领域，该空气炮带的外置高压腔体由高压腔体与其一整套容积可调变机构组成，一整套容积可调变机构的结构是：可移动螺杆组件安装在螺杆支架上，可移动螺杆组件上安装有手轮组件，可移动螺杆组件前部穿过外置高压腔体后壁和高压腔体内的活塞连成一体，外置高压腔体前壁开有高压气体进出口，其优点有：该空气炮克服现有空气炮高压腔室固定容积带来的不足或弊端，能利用增大或减少外置高压腔的容积，改变高压腔体的初始体积，可在一定范围内调整弹丸在炮管内的运动速度，实现不同弹丸的低加速度的持续加载，产生较高的冲击速度和冲击加速度，以满足在有限的空气压力范围，实现比较宽的弹丸冲击速度的要求，本发明的技术方案值得采用和推广。

Description

带有可调变容积的高压腔体的空气炮

一.技术领域

本发明公开的带有可调变容积的高压腔体的空气炮属于空气炮技术领域，具体涉及是一种带有可调变容积的外置高压腔体的空气炮，空气炮通过这种外置高压腔体，可改变空气炮中高压腔室的初始容积，以此改变高压腔中的压缩空气的初始体积，进而改变空气炮的初始能量和弹丸的初始加速度。

二.背景技术

在国防和工业生产领域中，一些需要做冲击碰撞试验，如研究加速度传感器的抗冲击能量，如火药的冲击感度试验，如存储式测试仪的耐冲击试验，如弹丸的冲击模拟试验等等都要用到空气炮设备。

常见的空气炮主要是一级空气炮，利用空气炮中高压腔中的高压气体推动弹丸或其它的运动体运动，在炮口处以一定的速度和被撞体产生撞击，以此来模拟一些冲击的试验环境，可以考核试品的耐冲击能力，可以提供弹丸的冲击加速度以校核存储测试仪，可以对一些材料做冲击试验等等。具体的过程如下：通过与高压气瓶连接的速开腔进气阀往空气炮的速开腔中充气，此气体推动速开阀向前运动，把气体炮高压腔的排气口密封住。再打开连接高压气瓶和高压腔的高压腔进气阀往高压腔中充气，直到充气达到要求时停止充气。工作时，通过打开速开腔排气阀把速开腔的气体排到大气中，此时高压腔的气压高于速开腔的气压，高压腔的气体推动快速阀向后运动，打开了高压腔排气口，高压气体通过高压腔排气口推动事前放置的弹丸在炮管中加速运动，直到飞出炮管口部，撞击到目标靶上。

这类的空气炮一旦制造出来，各腔室的容积都是固定的，对于要实现不同质量的弹丸和实现不同的冲击加速度，主要是通过改变高压腔中的气体的初始压力，来满足要求。但是，对于工业用气来说，要产生10MPa以上的超高压气体和大量存储这些超高压气体都需要有比较大型的复杂的专门设备，并且这些设备一旦确定下来，那么最高气压值也为定值。同时，使用初始气体的压力越高，会使弹丸或其它运动件的初始加速度过高，实现不了一些要求低加速度和较高的出炮口速度或撞击速度的试验要求。为了克服这些不足或弊端，使空气炮的使用范围宽广，我们研制了带有可调变容积的外置高压腔体的空气炮，通过调变不同的高压腔的初始容积，来实现不同弹丸的低加速度的持续加载，产生较高的冲击速度和冲击加速度。本发明带有可调变容积的外置高压腔体的空气炮可以克服现有空气炮固定容积带来的不足或弊端，实现本发明的目的需求。

三.发明内容

本发明的目的是：向社会提供这种带有可调变容积的高压腔体的空气炮，该空气炮增加了外置高压腔体，通过外置高压腔体调变不同的高压腔体容积，来实现不同弹丸的低加速度的持续加载，产生较高的冲击速度和冲击加速度，实现不同弹丸的不同速度要求。

本发明的技术方案是这样的：这种带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点在于：该空气炮带有可调变容积的外置高压腔体，该外置高压腔体由高压腔体与其一整套容积可调变机构组成。所述的该外置高压腔体及一整套容积可调变机构可以和原空气炮方便配套使用，改进空气炮的原有性能和功能。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述外置高压腔体的一整套容积可调变机构的结构是：可移动螺杆组件安装在螺杆支架上，可移动螺杆组件上安装有手轮组件，可移动螺杆组件前部穿过外置高压腔体后壁和高压腔体内的活塞连成一体，外置高压腔体前壁开有高压气体进出口。这一整套容积可调变机构使外置高压腔体方便地配套外置于、并使用于空气炮上。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述的可移动螺杆组件结构是：一根螺杆的后部设置有一段长度比外置高压腔体内腔长度长的外螺纹，在外螺纹的前部有一段和外螺纹等长度的键槽，在键槽的两侧，沿着螺杆的轴向母线上安装有钢板尺，钢板尺的长度和键槽等长。所述的螺杆的后部设置有外螺纹、接着设置键槽并安装钢板尺。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述的活塞通过螺杆前端的端轴颈过度配合安装在一起，活塞体的圆环面上开有两个O型环形槽，在圆筒形外置环形槽内各安装一个O型密封圈，两O型密封圈使活塞体的圆环面和外置高压腔体内壁构成密封接触面。在高压强情况下，所述的活塞体的圆环面上的两个O型密封圈对于形成活塞体的圆环面和高压腔体内壁间密封接触面很重要。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述的手轮组件结构为：一个圆环体的手轮，手轮的中心是一个圆柱形螺母，由八根圆柱形轮辐杆等分均匀地前端分别连接中心圆柱形螺母、末端分别连接手轮的圆环体，手轮组件由中心圆柱形螺母靠螺杆-螺母安装在螺杆组件上。所述的手轮组件正是空气炮用外置高压腔体可调变容积的手动操作部件，转动它可通过螺杆后部的外螺纹拉动螺杆及活塞体在外置高压腔体内壁移动，使该外置高压腔体的容积实现可调变。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述的螺杆支架由带底座的两根并排支架构成，两根并排支架垂直地固装在底座上，螺杆后端穿过两根并排支架装置在螺杆支架上，手轮组件夹置在两根并排支架间靠螺杆-螺母安装在螺杆组件上。所述的螺杆支架是形成并实现该外置高压腔体可调变容积的重要部件。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述的该外置高压腔体由圆盘形外置高压腔体后壁通过螺栓组件和圆筒形外置高压腔体上的后端法兰盘连接在一起，圆盘形外置高压腔体后壁的内侧面边缘处开有两个环形槽，每个槽内各放置一个O型圈，把圆盘形高压腔体后壁内侧和外置高压腔体后端法兰盘构成密封接触面，圆盘形外置高压腔体后壁中心处开有和螺杆等直径的圆孔，并开有和螺杆上的键槽对应的键槽，该键槽中安装有配套的槽键，螺杆靠键-槽结构和圆盘形高压腔体后壁安装一起，外置高压腔体前端法兰盘和空气炮后壁通过螺栓连接一起，圆盘形空气炮后壁的外侧面边缘处开有两个环形槽，每个槽内各放置一个O型密封圈，把外置高压腔体前端法兰盘和空气炮后壁形成密封接触面。经过上述详细叙述，可以看到该外置高压腔体可以和原空气炮很方便地配套使用。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：所述的圆盘形空气炮后壁在径向L的圆周上等分均匀地轴向设置n个圆形通孔，其中，n选择6～18间的整数，在圆盘形后壁前端面边缘处、径向M处各开设有两个相邻环形槽，每个环形槽内置O型密封圈，分别与空气炮筒体、速开腔体形成密封接触面，在与圆形通孔错位的位置，在比径向M小的圆盘形后壁的前端面，设置一个盲孔，在圆盘周边上径向开设有和盲孔相通的径向进出气圆孔。所述的该圆盘形空气炮后壁也是其外置高压腔体的前壁，它的结构比较复杂，可参见说明书附图7与8。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：a.所述的螺杆的后部设置的一段长度比外置高压腔体内腔长度长15～20mm的外螺纹。b.所述的槽键为导向键，导向键长度与键槽长度相等。螺杆上钢板尺的长度与导向键的长度相等。c.所述的活塞与螺杆前端的端轴颈过度配合安装在一起，并在活塞安装孔的两侧与轴颈焊接一起。d.手轮圆环体、圆柱形轮辐杆、圆柱形螺母均采用焊接固连一起。e.所述的圆盘形空气炮后壁的径向L大于径向M。所述的圆盘形空气炮后壁的径向L、径向M是小于圆盘形空气炮后壁半径的、适当的径向尺寸，可以根据设计尺寸并结合实际需要进行恰当尺寸选择之。f.所述的外置高压腔体上的前端、后端的法兰盘与外置高压腔体焊接固连一起。上述各种部件的结构指标可以根据设计尺寸并结合实际需要进行恰当尺寸选择之。

根据以上所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，技术特点还有：按照空气炮工作过程知，气体的状态方程为：

P₀(V₀+V_b)^γ＝P_x(V₀+V_b+Ax)^γ                 (1)

在(1)式中：P₀——空气炮高压腔内气体压强；V₀——空气炮高压腔的初始容积；V_b——外置高压腔内的可调变的容积；γ——空气绝热指数；P_x——弹丸运动位移x时，弹丸尾部气体的压强；A——空气炮炮管内径截面面积；x——弹丸运动的位移。根据公式(1)知：在同样的弹丸和高压腔气压P₀的条件下，通过改变外置高压腔的有效容积V_b，则改变弹丸的推力A×P_x，进而改变弹丸的初始加速度，并且气体初始容积增大，使气体推动弹丸做功的距离x更长，能实现弹丸更高的出炮口速度。所述的公式(1)是著名的高压气体状态方程在空气炮用可调变容积的外置高压腔体上的具体应用方程，根据设定的一些参数解方程(1)，可求得其它一系列参数值。

本发明带有可调变容积的高压腔体的空气炮的优点有：1.本发明的带有可调变容积的高压腔体的空气炮利用增大或减少高压腔的容积，来改变压缩空气的初始体积，可在一定范围内调整弹丸在炮管内的运动速度，以满足在有限的空气压力范围，实现比较宽的弹丸冲击速度的要求。2.该带有可调变容积的高压腔体的空气炮通过调变不同的高压腔容积，来实现不同弹丸的低加速度的持续加载，产生较高的冲击速度和冲击加速度，使不同弹丸的速度更高、射程更远。3.该带有可调变容积的高压腔体的空气炮可以克服现有空气炮固定容积带来的不足或弊端，能和原空气炮方便配套使用，还可以应用于其它类似有变容积要求的试验设备中。本发明的带有可调变容积的外置高压腔体的空气炮技术方案值得采用和推广。

四.附图说明

本发明的说明书附图共有8幅：

图1为带有可调变容积的外置高压腔体的空气炮结构示意图；

图2为空气炮用可调变容积的外置高压腔体剖示结构图；

图3为手轮组件结构示意图；

图4为手轮组件径向剖切示意图；

图5为螺杆组件结构示意图；

图6为外置高压腔体结构示意图；

图7为圆盘形空气炮后壁径向结构示意图；

图8为圆盘形空气炮后壁轴向结构示意图。

在各图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中：1.手轮组件；2.螺杆组件；3.导向键；4.外置高压腔体；5.螺杆支架；6.可调变容积的高压气室；7.速开腔进气阀；8.速开腔；9.速开腔排气阀；10.高压腔；11.快速阀；12.高压腔进气阀；13.高压腔排气口；14.弹丸；15.炮管；16.手轮的圆环体；17.中心圆柱形螺母；18.圆柱形轮辐杆；19.螺杆，其中：1A是螺杆19的外螺纹，1B是螺杆19的键槽，1C是螺杆19上安装的钢板尺，2A是活塞盘圆端面的两个O型密封槽；20.活塞盘；21.两个O型密封圈；22.圆盘形外置高压腔体后壁；23.圆筒形外置高压腔体；24.外置高压腔体上的后端法兰盘；25.圆盘形高压腔体后壁的内侧面边缘处环形密封槽与O型密封圈；26.紧固螺栓组件；27.外置高压腔体前端法兰盘；28.环形密封槽与O型密封圈；29.空气炮后壁；30.圆盘形空气炮后壁外侧面边缘处的两个环形密封槽；31.径向L处圆形通气孔；32.小于径向M处的盲孔；33.径向进出气孔；34.圆盘形空气炮后壁内侧面径向M处的两个环形密封槽；35.圆盘形空气炮后壁内侧面边缘处的两个环形密封槽；36.紧固的螺栓孔。

五.具体实施方式

本发明的带有可调变容积的高压腔体的空气炮非限定实施例如下：

实施例一.带有可调变容积的高压腔体的空气炮

该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮具体结构由图1～图8联合示出，图1示出带有可调变容积的外置高压腔体的空气炮结构示意图，在图1中：1是手轮组件，2是螺杆组件，3是导向键，4是外置高压腔体，5是螺杆支架，6是可调变容积的高压气室，7是速开腔进气阀，8是速开腔，9是速开腔排气阀，10是高压腔，11是快速阀，12是高压腔进气阀，13是高压腔排气口，14是弹丸，15是炮管。本发明的特点在于：该例的空气炮带有可调变容积的外置高压腔体，该外置高压腔体由高压腔体与其一整套容积可调变机构组成，图2示出空气炮用可调变容积的外置高压腔体剖示结构图。该例的外置高压腔体的一整套容积可调变机构的结构是：可移动螺杆组件2安装在螺杆支架5上，可移动螺杆组件2上安装有手轮组件1，可移动螺杆组件2前部通过键-槽结构穿过外置高压腔体4的后壁和高压腔体4内的活塞20连成一体，所述的键即是导向键3，导向键长度与键槽长度相等。外置高压腔体4的前壁开有高压气体进出口。该例的螺杆支架5由带底座的两根并排支架构成，两根并排支架垂直地固装在底座上，螺杆19后端穿过两根并排支架装置在螺杆支架5上，手轮组件1夹置在两根并排支架间靠螺杆-螺母安装在螺杆组件2上。所述的螺杆支架5是形成并实现该外置高压腔体可调变容积的重要部件。该外置高压腔体及一整套容积可调变机构使外置高压腔体方便地配套外置于、并使用于空气炮上。该外置高压腔体及一整套容积可调变机构可以和原空气炮方便配套使用，改进空气炮的原有性能和功能。图5示出螺杆组件结构示意图，该例的可移动螺杆组件2的结构是：一根螺杆19的后部设置有一段长度比外置高压腔体内腔长度长的外螺纹1A，该例的螺杆19的后部设置的一段长度比外置高压腔体内腔长度长15～20mm的外螺纹1A。在外螺纹1A的前部有一段和外螺纹等长度的键槽1B，在键槽1B的两侧，沿着螺杆19的轴向母线上安装有钢板尺1C，钢板尺1C的长度和键槽1B等长，螺杆上钢板尺的长度与导向键3的长度也相等。该例的活塞20通过螺杆19前端的端轴颈过度配合安装在一起，所述的活塞与螺杆前端的端轴颈过度配合安装在一起，并在活塞安装孔的两侧与轴颈焊接一起。活塞体20的圆环面上开有两个O型环形槽2A，在环形槽2A内各安装一个O型密封圈，两O型密封圈21使活塞体20的圆环面和外置高压腔体4内壁构成密封接触面。在高压强情况下，所述的活塞体20的圆环面上的两个O型密封圈2A对于形成活塞体20的圆环面和高压腔体内壁间密封接触面很重要。图3示出手轮组件结构示意图，图4是手轮组件径向剖切示意图，该例的手轮组件1结构为：一个圆环体手轮16，手轮的中心是一个圆柱形螺母17，由八根圆柱形轮辐杆18等分均匀地前端分别连接中心圆柱形螺母17、末端分别连接圆环体手轮16，圆环体手轮16、圆柱形轮辐杆18、圆柱形螺母17均采用焊接固连一起。手轮组件1由中心圆柱形螺母17靠螺杆-螺母安装在螺杆组件2上。所述的手轮组件1正是空气炮用外置高压腔体可调变容积的手动操作部件，转动它可通过螺杆19后部的外螺纹1A拉动螺杆19及活塞体20在外置高压腔体4内壁移动，使该外置高压腔体的容积实现可调变。图6示出外置高压腔体结构示意图，图7示出圆盘形空气炮后壁径向结构示意图，图8是圆盘形空气炮后壁轴向结构示意图，该例的外置高压腔体由圆盘形外置高压腔体后壁22通过螺栓组件26和圆筒形外置高压腔体23上的后端法兰盘24连接在一起，圆盘形外置高压腔体后壁22的内侧面边缘处开有两个环形槽25，每个槽内各放置一个O型圈，把圆盘形高压腔体后壁22内侧和外置高压腔体23后端法兰盘24构成密封接触面，所述的外置高压腔体上的前端、后端的法兰盘27、24分别与外置高压腔体23焊接固连一起。圆盘形外置高压腔体后壁22中心处开有和螺杆19等直径的圆孔，并开有和螺杆19上的键槽1A对应的键槽，该键槽中安装有配套的槽键-导向键3，外置高压腔体23前端法兰盘27和空气炮后壁29通过螺栓连接一起，该例的圆盘形空气炮后壁29也是其外置高压腔体23的前壁，它的结构比较复杂，可参见说明书附图7与8，圆盘形空气炮后壁29的外侧面边缘处开有两个环形槽30，每个槽内各放置一个O型密封圈28，把外置高压腔体前端法兰盘27和空气炮后壁29形成密封接触面。经过上述详细叙述，可以看到该外置高压腔体4(即23)可以和原空气炮很方便地配套使用。该例的圆盘形空气炮后壁29在径向L的圆周上等分均匀地设置18个轴向圆形通孔31(该例中n选择为18)，在圆盘形后壁29前端面边缘处、径向M处各开设有两个相邻环形槽35、34，每个环形槽内置O型密封圈，分别与空气炮筒体高压腔10、速开腔体8形成密封接触面，所述的圆盘形空气炮后壁的径向L大于径向M。在与圆形通孔31错位的位置，在圆盘形后壁比径向M小的前端面，设置一个盲孔32，在圆盘周边上径向开设有和盲孔32相通的径向进出气圆孔33。上述各种部件的结构指标可以根据设计尺寸并结合实际需要进行恰当尺寸选择之，如L、M、小于M可以根据圆盘形空气炮后壁29的半径设计尺寸并结合实际需要进行恰当尺寸选择之。按照空气炮工作过程知，气体的状态方程为：

P₀(V₀+V_b)^γ＝P_x(V₀+V_b+Ax)^γ                         (1)

在(1)式中：P₀——空气炮高压腔内气体压强；V₀——空气炮高压腔的初始容积；V_b——外置高压腔内的可调变的容积；γ——空气绝热指数；P_x——弹丸运动位移x时，弹丸尾部气体的压强；A——空气炮炮管内径截面面积；x——弹丸运动的位移。根据公式(1)知：在同样的弹丸和高压腔气压P₀的条件下，通过改变外置高压腔的有效容积V_b，则改变弹丸的推力A×P_x，进而改变弹丸的初始加速度，并且气体初始容积增大，使气体推动弹丸做功的距离x更长，能实现弹丸更高的出炮口速度。所述的公式(1)是著名的高压气体状态方程在空气炮用可调变容积的外置高压腔体上的具体应用方程，根据设定的一些参数解方程(1)，可求得其它一系列参数值。如设定P₀、V₀、V_b、r等参数值，求解方程(1)，可得到其它P_x、A、x等的参数值。

实施例二.带有可调变容积的高压腔体的空气炮

该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮具体结构可用图1～图8等联合示出，该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮与实施例一的带有可调变容积的高压腔体的空气炮不同点有：1.该例的圆盘形空气炮后壁29在径向L的圆周上等分均匀地设置6个轴向圆形通孔31(该例中n选择为6)。2.该例的手轮组件1结构为：圆柱形轮辐杆18为六根、或四根。该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮其余未述的，全同于实施例一中所述的，不再重述。

实施例三.带有可调变容积的高压腔体的空气炮

该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮具体结构可用图1～图8等联合示出，该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮与实施例一、实施例二的带有可调变容积的高压腔体的空气炮不同点有：该例的圆盘形空气炮后壁29在径向L的圆周上等分均匀地设置7个、或8个、或9个、或10个、或11个、或12个轴向圆形通孔31。该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮其余未述的，全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。

实施例四.带有可调变容积的高压腔体的空气炮

该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮具体结构可用图1～图8等联合示出，该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮与实施例一～实施例三的带有可调变容积的高压腔体的空气炮不同点有：该例的圆盘形空气炮后壁29在径向L的圆周上等分均匀地设置13个、或14个、或15个、或16个、或17个轴向圆形通孔31。该例的带有可调变容积的高压腔体的空气炮其余未述的，全同于实施例一～实施例三中所述的，不再重述。

Claims (9)

1.一种带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：该空气炮带有可调变容积的外置高压腔体，该外置高压腔体由高压腔体与其一整套容积可调变机构组成；所述外置高压腔体的一整套容积可调变机构的结构是：可移动螺杆组件安装在螺杆支架上，可移动螺杆组件上安装有手轮组件，可移动螺杆组件前部穿过外置高压腔体后壁和高压腔体内的活塞连成一体，外置高压腔体前壁开有高压气体进出口。

2.根据权利要求1所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：所述的可移动螺杆组件结构是：一根螺杆的后部设置有一段长度比外置高压腔体内腔长度长的外螺纹，在外螺纹的前部有一段和外螺纹等长度的键槽，在键槽的两侧，沿着螺杆的轴向母线上安装有钢板尺，钢板尺的长度和键槽等长。

3.根据权利要求1所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：所述的活塞通过螺杆前端的端轴颈过度配合安装在一起，活塞体的圆环面上开有两个O型环形槽，在每个环形槽内各安装一个O型密封圈，两O型密封圈使活塞体的圆环面和外置高压腔体内壁构成密封接触面。

4.根据权利要求1所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：所述的手轮组件结构为：一个圆环体的手轮，手轮的中心是一个圆柱形螺母，由八根圆柱形轮辐杆等分均匀地前端分别连接中心圆柱形螺母、末端分别连接手轮的圆环体，手轮组件由中心圆柱形螺母靠螺杆-螺母安装在螺杆组件上。

5.根据权利要求1所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：所述的螺杆支架由带底座的两根并排支架构成，两根并排支架垂直地固装在底座上，螺杆后端穿过两根并排支架装置在螺杆支架上，手轮组件夹置在两根并排支架间靠螺杆-螺母安装在螺杆组件上。

6.根据权利要求1所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：所述的高压腔体由圆盘形外置高压腔体后壁通过螺栓组件和圆筒形外置高压腔体上的后端法兰盘连接在一起，圆盘形外置高压腔体后壁的内侧面边缘处开有两个环形槽，每个槽内各放置一个O型圈，把圆盘形高压腔体后壁内侧和外置高压腔体后端法兰盘构成密封接触面，圆盘形外置高压腔体后壁中心处开有和螺杆等直径的圆孔，并开有和螺杆上的键槽对应的键槽，该键槽中安装有配套的槽键，螺杆靠键-槽结构和圆盘形高压腔体后壁安装一起，外置高压腔体前端法兰盘和空气炮后壁通过螺栓连接一起，圆盘形空气炮后壁的外侧面边缘处开有两个环形槽，每个槽内各放置一个O型密封圈，把外置高压腔体前端法兰盘和空气炮后壁形成密封接触面。

7.根据权利要求6所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：所述的圆盘形空气炮后壁在径向L的圆周上等分均匀地轴向设置n个圆形通孔，其中，n选择6～18间的整数，在圆盘形后壁前端面边缘处、径向M处各开设有两个相邻环形槽，每个环形槽内置O型密封圈，分别与空气炮筒体、速开腔体形成密封接触面，在与圆形通孔错位的位置，在比径向M小的圆盘形后壁的前端面，设置一个盲孔，在圆盘周边上径向开设有和盲孔相通的径向进出气圆孔。

8.根据权利要求2、或3、或4、或5、或6、或7所述的带有可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：

a.所述的螺杆的后部设置的一段长度比外置高压腔体内腔长度长15～20mm的外螺纹；

b.所述的槽键为导向键，导向键长度与键槽长度相等；螺杆上钢板尺的长度与导向键的长度相等；

c.所述的活塞与螺杆前端的端轴颈过度配合安装在一起，并在活塞安装孔的两侧与轴颈焊接一起；

d.手轮圆环体、圆柱形轮辐杆、圆柱形螺母均采用焊接固连一起；

e.所述的圆盘形空气炮后壁的径向L大于径向M；

f.所述的外置高压腔体上的前端、后端的法兰盘与外置高压腔体焊接固连一起。

9.根据权利要求1所述的可调变容积的高压腔体的空气炮，特征在于：按照空气炮工作过程知，气体的状态方程为：

P₀(V₀+V_b)^γ=P_x(V₀+V_b+Ax)^γ          (1)

在(1)式中：

P₀——空气炮高压腔内气体压强；

V₀——空气炮高压腔的初始容积；

V_b——外置高压腔内的可调变的容积；

γ——空气绝热指数；

P_x——弹丸运动位移x时，弹丸尾部气体的压强；

A——空气炮炮管内径截面面积；

x——弹丸运动的位移；

根据公式(1)知：在同样的弹丸和高压腔气压P₀的条件下，通过改变外置高压腔的有效容积V_b，则改变弹丸的推力A×P_x，进而改变弹丸的初始加速度，并且气体初始容积增大，使气体推动弹丸做功的距离x更长，能实现弹丸更高的出炮口速度。

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