CN107843143B - 一种无后坐力发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无后坐力发射装置，能够实现链式自动武器的无后坐力发射，包括由枪管组件、前链传动机构、枪弹自动机组件、齿轮同步机构、空包弹自动机组件、后链传动机构、机匣和拉瓦尔喷管组件，齿轮同步机构是整个装置的动力来源，并使枪弹自动机和空包弹自动机同步运动。链传动机构用于带动自动机进行复进‑后坐运动。自动机组件用来完成供弹、闭锁、击发、开锁、抽壳和抛壳等动作。枪管组件用于发射枪弹。拉瓦尔喷管组件用于发射空包弹，并对火药燃气进行加速以平衡枪弹发射过程中的后坐力，从而实现无后坐力发射。本发明拓宽了自动武器在各类无人作战平台上的应用。

Description

一种无后坐力发射装置

技术领域

本发明属于无人作战平台技术，具体涉及一种无后坐力发射装置。

背景技术

随着高新科学技术的迅猛发展，无人作战机器人开始越来越频繁的出现在战场和反恐行动中，其可以进入战场人员不易或无法进入的场所执行攻击任务。目前的无人作战机器人主要使用各类经过简易改造（加装遥控击发、电动首发装填等机构）的自动武器作为攻击载荷。传统自动武器主要供单兵使用，其发射过程中的后坐力主要由人体缓冲和吸收，将其安装在无人作战平台上使用时后坐力会对平台的稳定性产生不利影响，严重的可能导致平台失稳侧翻。例如，小型无人机携带枪械进行攻击时，单发射击的后坐力就可能导致无人机失稳，连发下的飞行稳定性和射击精度更是难以控制。解决这类问题的一个主要方法就是研制专门用于无人作战平台的无后坐力自动武器，从而消除武器后坐力对无人运载平台的影响，使各类无人作战机器人在战场上的作战效能进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无后坐力发射装置，能够实现链式自动武器的无后坐力发射，拓宽了自动武器在各类无人作战平台上的应用。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种无后坐力发射装置，能够实现链式自动武器的无后坐力发射，采用两套相同的链式自动机以背靠背的方式分别发射枪弹和空包弹，通过齿轮同步机构将两个自动机的运动完全同步，采用拉瓦尔喷管对空包弹击发后的火药燃气进行加速使其喷射冲量与枪弹发射冲量相抵消。

所述的无后坐力发射装置，包括枪管组件、前链传动机构、枪弹自动机组件、齿轮同步机构、空包弹自动机组件、后链传动机构、机匣和拉瓦尔喷管组件；枪管组件通过机匣前端的圆孔和定位销固定在机匣上；拉瓦尔喷管组件通过机匣后端的圆孔和定位销固定在机匣上；前链传动机构、齿轮同步机构和后链传动机构自前向后依次固定在机匣底部；枪弹自动机组件在前链传动机构上做往复运动；空包弹自动机组件在后链传动机构上做往复运动。

所述枪管组件包括前节套、枪管和膛口制退器；前节套与枪管尾部通过定位销固连，前节套用于容纳枪机，闭锁枪管尾部，膛口制退器通过销固定于枪管口部，枪管组件通过前节套与机匣进行连接。

所述前链传动机构包括传动链、机架、机心滑块、第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮；机架的四个角上分别设有定位支架，顶面设有导轨，第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮通过轴分别固定在机架的四个定位支架上，传动链绕第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮围成的矩形路径运动；传动链上的机心滑块位于枪弹自动机组件底部，从而带动枪弹自动机组件沿机架顶面的导轨做往复运动。

所述后链传动机构的结构与前链传动机构完全相同，用于带动空包弹自动机组件进行往复运动。

所述枪弹自动机组件包括抛壳挺、抽壳钩轴、抽壳钩、枪机、枪机框、击针、击针限位销、导引凸笋和抛壳挺限位销；抛壳挺通过抛壳挺限位销固定在枪机前端的圆孔内，抽壳钩通过抽壳钩轴定位于枪机前端，实现抽壳功能，枪机装入枪机框内，并以导引凸笋限位，枪机前端用于和枪管组件配合实现开锁、闭锁功能；击针位于枪机内部，并通过击针限位销进行限位，用于在闭锁后击发枪弹。

所述空包弹自动机组件的结构与枪弹自动机组件完全相同，用于完成空包弹的推弹入膛和抛壳。

所述齿轮同步机构包括电机、动力输出齿轮、后链齿轮、同步齿轮和和前链齿轮；电机固定在机匣上，动力输出齿轮通过键连接在电机的转轴上；同步齿轮通过定位轴固定在机匣上，并与动力输出齿轮、前链齿轮和后链齿轮啮合；前链齿轮和后链齿轮分别与前链传动机构的第一链轮、后链传动机构的后主动链轮同轴，以此将电机的动力同步传递给前后两个链传动机构。

所述拉瓦尔喷管组件包括拉瓦尔喷管和后节套；后节套用于容纳枪机，闭锁拉瓦尔喷管尾部，防止火药燃气溢出；拉瓦尔喷管的尾部通过销连接在后节套上，拉瓦尔喷管用于容纳空包弹的一端内部尺寸与枪管弹膛相同，空包弹击发后的火药燃气经过拉瓦尔喷管尾部进入拉瓦尔喷管的前半段。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）零部件分布合理，结构紧凑；（2）采用两套相同的链式自动机以背靠背的方式分别发射枪弹和空包弹，通过齿轮同步机构将两个自动机的运动完全同步，采用拉瓦尔喷管对空包弹击发后的火药燃气进行加速使其喷射冲量与枪弹发射冲量相抵消，能够实现链式自动武器的完全无后坐力发射；（3）适用于无人作战平台，可以消除武器后坐力对无人运载平台的影响。

附图说明

图1为本发明无后坐力发射装置的总体结构示意图。

图2为本发明无后坐力发射装置的局部结构放大图。

图3为本发明枪管组件爆炸图。

图4为本发明前链传动机构爆炸图。

图5为本发明枪弹自动机组件爆炸图。

图6为本发明齿轮同步机构示意图。

图7为本发明空包弹自动机组件示意图。

图8为本发明后链传动机构示意图。

图9为本发明拉瓦尔喷管组件爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

一种无后坐力发射装置，能够实现链式自动武器的无后坐力发射，可安装于各类无人操控平台（如地面机器人、无人机等），采用两套相同的链式自动机以背靠背的方式分别发射枪弹和空包弹，通过齿轮同步机构将两个自动机的运动完全同步，采用拉瓦尔喷管对空包弹击发后的火药燃气进行加速使其喷射冲量与枪弹发射冲量相抵消。

结合图1至图9，本发明所述的一种无后坐力发射装置，包括枪管组件1、前链传动机构2、枪弹自动机组件3、齿轮同步机构4、空包弹自动机组件5、后链传动机构6、机匣7和拉瓦尔喷管组件8；枪管组件1通过机匣7前端的圆孔和定位销固定在机匣7上；拉瓦尔喷管组件8通过机匣7后端的圆孔和定位销固定在机匣7上；前链传动机构2、齿轮同步机构4和后链传动机构6自前向后依次固定在机匣7底部。枪弹自动机组件3在前链传动机构2上机心滑块201的带动下沿机架206上的导轨做往复运动。空包弹自动机组件5在后链传动机构6的后机心滑块607的带动下沿后机架604上的导轨做往复运动。

所述枪管组件1包括前节套101、枪管102和膛口制退器103；前节套101与枪管102尾部通过定位销固连，前节套101用于容纳枪机，闭锁枪管尾部，膛口制退器103通过销固定于枪管102口部，其具有消烟、消焰和减小后坐力的功能。枪管组件1通过前节套101与机匣4进行连接。

所述前链传动机构2包括传动链202、机架206、机心滑块201、第一链轮203、第二链轮204、第三链轮205和第四链轮207；机架206的四个角上分别设有定位支架，顶面设有导轨，第一链轮203、第二链轮204、第三链轮205和第四链轮207通过轴分别固定在机架206的四个定位支架上，传动链202绕第一链轮203、第二链轮204、第三链轮205和第四链轮207围成的矩形路径运动；传动链上的机心滑块201位于枪机框305底部的引导槽内，从而带动枪弹自动机3沿机架206上部的导轨做往复运动。

所述后链传动机构6包括后传动链603、后机架604、后机心滑块607、第五链轮601、第六链轮602、第七链轮605和第八链轮606，其结构与前链传动机构2完全相同，用于带动空包弹自动机组件5进行往复运动。

所述枪弹自动机组件3包括抛壳挺301、抽壳钩轴302、抽壳钩303、枪机304、枪机框305、击针306、击针限位销307、导引凸笋308和抛壳挺限位销309；抛壳挺301通过抛壳挺限位销309固定在枪机304前端的圆孔内，抽壳钩303通过抽壳钩轴302定位于枪机304前端，实现抽壳功能，枪机304装入枪机框305内，并以导引凸笋308限位，枪机304前端用于和枪管组件1配合实现开锁、闭锁功能；击针306位于枪机304内部，并通过击针限位销307进行限位，用于在闭锁后击发枪弹。供弹机构采用自动武器常用的弹匣或弹链供弹机构均可。

所述空包弹自动机组件5包括后抛壳挺、后抽壳钩轴、后抽壳钩501、后枪机502、后枪机框504、后击针、后击针限位销、后导引凸笋503和后抛壳挺限位销，其结构与枪弹自动机组件3完全相同，用于完成空包弹的推弹入膛和抛壳。

空包弹是一种没有弹头的子弹，由弹壳、发射药以及底火组成，通常用于训练和演习。

所述齿轮同步机构包括电机401、动力输出齿轮402、后链齿轮403、同步齿轮404和和前链齿轮405；电机401固定在机匣7上，动力输出齿轮402通过键连接在电机401的转轴上；同步齿轮404通过定位轴固定在机匣7上，并与动力输出齿轮402、前链齿轮405和后链齿轮403啮合；前链齿轮405和后链齿轮403分别与前链传动机构2的第一链轮203、后链传动机构6的后主动链轮601同轴，以此将电机401的动力同步传递给前后两个链传动机构。

所述拉瓦尔喷管组件8包括拉瓦尔喷管801和后节套802；后节套802用于容纳枪机502，闭锁拉瓦尔喷管801尾部，防止火药燃气溢出；拉瓦尔喷管801的尾部通过销连接在后节套802上，拉瓦尔喷管801用于容纳空包弹的一端内部尺寸与枪管弹膛相同，空包弹击发后的火药燃气经过拉瓦尔喷管801尾部进入拉瓦尔喷管801的前半段。在这一阶段，燃气运动遵循“流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，因此气流不断加速。当到达窄喉时，流速已经超过了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循“截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在后半段，燃气流的速度被进一步加速，这样就产生了巨大的反作用力，从而平衡了枪弹发射产生的后坐力。拉瓦尔喷管801实际上起到了一个“流速增大器”的作用。

工作过程如下：

电机401带动动力输出齿轮402转动，动力输出齿轮402再同步带动前链齿轮405和后链齿轮403转动。由于前链齿轮405和第一链轮203是同轴转动的，因此固定在传动链202上的机心滑块201便带动枪机框305沿机架206的导轨向前运动。当枪机304将枪弹推入枪管102后，枪机304在导引凸笋308的作用下旋转一定角度，随后闭锁在前节套101内。与此同时，固定在后传动链603上的后机心滑块607也带动后枪机框504沿后机架604的导轨向后运动。当后枪机502将空包弹推入拉瓦尔喷管801后，后枪机502在后导引凸笋503的作用下旋转一定角度，随后闭锁在后节套802内。此时，击发机构同时打击前后击针发射枪弹和空包弹。发射完成后，传动链202上的前机心滑块201带动枪机框305沿机架206向后运动，枪机304回转一定角度后从前节套101中开锁并随枪机框305向后运动。在枪机304向后运动过程中抽壳钩303从枪管102中拉出弹壳并在抛壳挺301的作用下将其抛出。与此同时，后枪机502回转一定角度后从后节套802中开锁并随后枪机框504向前运动。在后枪机502向前运动过程中后抽壳钩501从拉瓦尔喷管801中拉出空包弹壳并在其抛壳挺的作用下将弹壳抛出。随后枪弹自动机3和空包弹自动机5在各自机心滑块的带动下回到初始位置，至此完成一次自动循环。

Claims (6)

1.一种无后坐力发射装置，其特征在于：能够实现链式自动武器的无后坐力发射，采用两套相同的链式自动机以背靠背的方式分别发射枪弹和空包弹，通过齿轮同步机构将两个自动机的运动完全同步，采用拉瓦尔喷管对空包弹击发后的火药燃气进行加速使其喷射冲量与枪弹发射冲量相抵消；

所述无后坐力发射装置，包括枪管组件（1）、前链传动机构（2）、枪弹自动机组件（3）、齿轮同步机构（4）、空包弹自动机组件（5）、后链传动机构（6）、机匣（7）和拉瓦尔喷管组件（8）；枪管组件（1）通过机匣（7）前端的圆孔和定位销固定在机匣（7）上；拉瓦尔喷管组件（8）通过机匣（7）后端的圆孔和定位销固定在机匣（7）上；前链传动机构（2）、齿轮同步机构（4）和后链传动机构（6）自前向后依次固定在机匣（7）底部；枪弹自动机组件（3）在前链传动机构（2）上做往复运动；空包弹自动机组件（5）在后链传动机构（6）上做往复运动；

所述枪弹自动机组件（3）包括抛壳挺（301）、抽壳钩轴（302）、抽壳钩（303）、枪机（304）、枪机框（305）、击针（306）、击针限位销（307）、导引凸笋（308）和抛壳挺限位销（309）；抛壳挺（301）通过抛壳挺限位销（309）固定在枪机（304）前端的圆孔内，抽壳钩（303）通过抽壳钩轴（302）定位于枪机（304）前端，实现抽壳功能，枪机（304）装入枪机框（305）内，并以导引凸笋（308）限位，枪机（304）前端用于和枪管组件（1）配合实现开锁、闭锁功能；击针（306）位于枪机（304）内部，并通过击针限位销（307）进行限位，用于在闭锁后击发枪弹；

所述齿轮同步机构包括电机（401）、动力输出齿轮（402）、后链齿轮（403）、同步齿轮（404）和和前链齿轮（405）；电机（401）固定在机匣（7）上，动力输出齿轮（402）通过键连接在电机（401）的转轴上；同步齿轮（404）通过定位轴固定在机匣（7）上，并与动力输出齿轮（402）、前链齿轮（405）和后链齿轮（403）啮合；前链齿轮（405）和后链齿轮（403）分别与前链传动机构（2）的第一链轮（203）、后链传动机构（6）的后主动链轮（601）同轴，以此将电机（401）的动力同步传递给前后两个链传动机构。

2.根据权利要求1所述的无后坐力发射装置，其特征在于：所述枪管组件（1）包括前节套（101）、枪管（102）和膛口制退器（103）；前节套（101）与枪管（102）尾部通过定位销固连，前节套（101）用于容纳枪机，闭锁枪管尾部，膛口制退器（103）通过销固定于枪管（102）口部，枪管组件（1）通过前节套（101）与机匣（4）进行连接。

3.根据权利要求1所述的无后坐力发射装置，其特征在于：所述前链传动机构（2）包括传动链（202）、机架（206）、机心滑块（201）、第一链轮（203）、第二链轮（204）、第三链轮（205）和第四链轮（207）；机架（206）的四个角上分别设有定位支架，顶面设有导轨，第一链轮（203）、第二链轮（204）、第三链轮（205）和第四链轮（207）通过轴分别固定在机架（206）的四个定位支架上，传动链（202）绕第一链轮（203）、第二链轮（204）、第三链轮（205）和第四链轮（207）围成的矩形路径运动；传动链（202）上的机心滑块（201）位于枪弹自动机组件（3）底部，从而带动枪弹自动机组件（3）沿机架（206）顶面的导轨做往复运动。

4.根据权利要求1所述的无后坐力发射装置，其特征在于：所述后链传动机构（6）的结构与前链传动机构（2）完全相同，用于带动空包弹自动机组件（5）进行往复运动。

5.根据权利要求1所述的无后坐力发射装置，其特征在于：所述空包弹自动机组件（5）的结构与枪弹自动机组件（3）完全相同，用于完成空包弹的推弹入膛和抛壳。

6.根据权利要求1所述的无后坐力发射装置，其特征在于：所述拉瓦尔喷管组件（8）包括拉瓦尔喷管（801）和后节套（802）；后节套（802）用于容纳枪机（502），闭锁拉瓦尔喷管（801）尾部，防止火药燃气溢出；拉瓦尔喷管（801）的尾部通过销连接在后节套（802）上，拉瓦尔喷管（801）用于容纳空包弹的一端内部尺寸与枪管弹膛相同，空包弹击发后的火药燃气经过拉瓦尔喷管（801）尾部进入拉瓦尔喷管（801）的前半段。