CN107436113A - 一种气体缓冲的燃气作动筒 - Google Patents

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靳向往
王峰
李先聚
刘国斌
边国军
李恒
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    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles

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Abstract

本发明涉及一种气体缓冲的燃气作动筒，包括起爆器、点火药盒、引燃药柱、绝热层、燃烧室、活塞杆、筒体，所述的燃烧室的头部依次安装起爆器、点火药盒和引燃药柱，燃烧室的内壁面粘贴有绝热层，燃烧室的尾部连接筒体；所述的活塞杆安装在筒体中，活塞杆与筒体后端出口处采用密封圈进行密封，活塞杆头部的活塞到筒体后端面之间气体密闭，形成缓冲气体；活塞杆上设有排气槽，当活塞杆运动到设定位置时排出缓冲气体；工作时，起爆器触发点燃点火药盒，点火药盒引燃药柱，点火药盒和药柱燃烧产生大量燃气，推动活塞杆，输出推力。本发明利用气体的可压缩性实现缓冲功能。气体缓冲方法简单，可靠性高，气体可压缩量大，可实现大载荷的缓冲，无需额外增加产品体积和重量。

Description

一种气体缓冲的燃气作动筒
技术领域
本发明涉及一种燃气作动筒，尤其涉及一种用于弹翼展开的小冲击过载的燃气作动筒。
背景技术
燃气作动筒是用火药和推进剂作为动力源的动力输出装置，其具有输入能量小，作用迅速，可靠性高，体积小，便于储存等一系列优点，广泛用于各种机构的展开或载荷释放。燃气作动筒工作时化学能在瞬间转化成高能量的机械能，它速度变化快、产生冲击过载大，这往往使其应用受到限制。
目前燃气作动筒的缓冲方式主要有两种：固体缓冲和液体缓冲。固体缓冲即在燃气作动筒工作到位处设有缓冲垫，可以有效减少运动过行程时对机构的冲击。液体缓冲的结构形式更加灵活、多样，可以采取一定结构形式阻碍液体流动，从而起到缓冲作用。液体压缩体积变化极小，介质的连续性好，对载荷适应性强，传递压力稳定且易于控制。
燃气作动筒采用固体缓冲时在行程范围内起不到缓冲作用，但若增厚缓冲垫，加强燃气作动筒行程内的缓冲则可能增加燃气作动筒不能工作到位的风险。液体缓冲需在产品内部增加液体容腔，增大产品体积和重量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种气体缓冲的燃气作动筒，以解决降低弹翼展开到位时对其他零件的冲击过载的问题。
为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种气体缓冲的燃气作动筒，包括起爆器、点火药盒、引燃药柱、绝热层、燃烧室、活塞杆、筒体，所述的燃烧室的头部依次安装起爆器、点火药盒和引燃药柱，燃烧室的内壁面粘贴有绝热层，燃烧室的尾部连接筒体；所述的活塞杆安装在筒体中，活塞杆与筒体后端出口处采用密封圈进行密封，活塞杆头部的活塞到筒体后端面之间气体密闭，形成缓冲气体；活塞杆上设有排气槽，当活塞杆运动到设定位置时排出缓冲气体；工作时，起爆器触发点燃点火药盒，点火药盒引燃药柱，点火药盒和药柱燃烧产生大量燃气，推动活塞杆，输出推力。
有益效果
本发明提供一种以空气为缓冲介质的燃气作动筒，利用气体的可压缩性实现缓冲功能。气体缓冲方法简单，可靠性高，气体可压缩量大，可实现大载荷的缓冲，无需额外增加产品体积和重量。
附图说明
图1为燃气作动筒结构示意图，图中，包括起爆器1、点火药盒2、引燃药柱3、绝热层4、燃烧室5、活塞杆6、筒体7、密封圈8；
图2为燃气作动筒固体缓冲、气体缓冲的燃气压强曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种气体缓冲燃气作动筒，包括起爆器1、点火药盒2、药柱3、绝热层4、燃烧室5、活塞杆6、筒体7和密封圈8。活塞杆6和筒体7后端面间形成密闭空间，产生气体缓冲压强。活塞杆6上设有排气槽。
工作时由外部电源触发起爆器1，起爆器点燃点火药盒2，点火药盒2引燃药柱3，点火药盒2和药柱3燃烧产生大量燃气，推动活塞杆6，输出推力。
绝热层4防止高温燃气的热量传递到燃烧室5，燃烧室5承受燃气压强。
活塞杆6和筒体7后端面间气体密闭，形成气体缓冲压强，筒体7承受燃气压强和缓冲压强，密封圈8对缓冲气体密封保压。活塞杆6上设有排气槽，当活塞杆运动到一定位置时排出缓冲气体。
具体实施时，根据弹翼展开所需推力计算点火药盒2和药柱3的装药量，确定弹翼展开到位时燃气作动筒燃烧室内压强。根据起爆器1型号确定外部触发电源电压，点火药盒2和药柱3燃烧产生的大量燃气在燃烧室5内形成高压燃气，高压燃气推动活塞杆6后移，输出推力。活塞杆6和筒体7后端面间形成密闭空间，随着活塞杆6后移，后端密闭空间体积逐渐减小，缓冲压强逐渐增大，形成反作用力，起到缓冲作用。当活塞杆6运动到一定位置时，缓冲气体从活塞杆6排气槽排出，消除缓冲压强，保证弹翼展开到位。
具体实施例
GfSD-01燃气作动筒行程为101+2 0mm，根据点火药盒和药柱装药量及燃气作动筒结构确定工作到位时燃气压强为8.0MPa~15.0MPa。为保证弹翼正常展开到位，缓冲压强最大值取4.0MPa。燃气作动筒气体缓冲方案为将筒体内缓冲气体压缩40倍，即当活塞杆行程至98.5mm时，缓冲压强达到4.0MPa，然后排气槽排气，消除缓冲压强。燃气作动筒固体缓冲方案为设置缓冲垫，在活塞杆行程超出101mm时起缓冲作用。燃气作动筒固体缓冲、气体缓冲的燃气压强曲线如图2所示。固体缓冲燃气作动筒弹翼展开到位最大冲击15000g，最大燃气压强17.8MPa，弹翼展开时间112ms。气体缓冲燃气作动筒弹翼展开到位最大冲击9000g，最大燃气压强19.6MPa，弹翼展开时间131ms。气体缓冲燃气作动筒比固体缓冲燃气作动筒冲击载荷减小40%。

Claims (1)

1.一种气体缓冲的燃气作动筒，包括起爆器（1）、点火药盒（2）、引燃药柱（3）、绝热层（4）、燃烧室（5）、活塞杆（6）、筒体（7），其特征在于：
所述的燃烧室（5）的头部依次安装起爆器（1）、点火药盒（2）和引燃药柱（3），燃烧室（5）的内壁面粘贴有绝热层（4），燃烧室（5）的尾部连接筒体（7）；
所述的活塞杆（6）安装在筒体（7）中，活塞杆（6）与筒体（7）后端出口处采用密封圈（8）进行密封，活塞杆（6）头部的活塞到筒体（7）后端面之间气体密闭，形成缓冲气体；活塞杆（6）上设有排气槽，当活塞杆（6）运动到设定位置时排出缓冲气体；
工作时，起爆器（1）触发点燃点火药盒（2），点火药盒（2）引燃药柱（3），点火药盒（2）和药柱（3）燃烧产生大量燃气，推动活塞杆（6），输出推力。
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