CN108489334B - 一种高速弹丸发射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速弹丸发射装置，包括炮膛主体、分段组合式炮管和消火帽、堵头组件，炮管和堵头组件均采用螺纹连接的方式嵌入炮膛主体的台阶结构中，消火帽固定在炮管末端；炮膛主体和炮管固定在支架上；堵头组件包括装药堵头、电底火、底火堵头、绝缘套、点火电极接线柱以及带孔的绝缘螺栓，点火电极接线柱与电底火中心电极接触，点火电极接线柱、电底火的外壳、装药堵头和炮膛主体由导电金属材料制成。该装置可应用于钝感弹药试验中将弹丸速度发射到1850m/s及以上，装置成本低、气密性好、稳定性高。

Description

一种高速弹丸发射装置
技术领域
本发明涉及钝感弹药安全性试验领域，更具体地，本发明涉及一种高速弹丸发射装置。
背景技术
使用钝感弹药是提高武器装备实战性能及发射平台安全性的重要途径，破片试验是钝感弹药的安全性试验方法之一，其目的是模拟弹药受到高速破片撞击的情景，评价弹药的安全性能。在破片实验中，需要使用将钢柱形破片发射至1850m/s及以上的发射装置。目前，获得高速破片的手段有火炮加速、爆炸驱动加速、炸药枪等方式；其中，火炮一般按照普通火炮设计，有大长径比的炮管、厚重的炮膛、复杂的来复机构和炮阀机构，还不易使规定破片达到所需速度速度，且其造价都比较昂贵；爆炸驱动加速和炸药枪方式必须在较近的距离使用，都会带来爆炸破坏的副作用。
发明内容
本发明采用简化的方式设计一种高速弹丸发射装置，降低了加工难度，且建造成本较低，提供了能将50～70g的弹丸(包含破片和弹托质量)发射至1850m/s及以上的发射装置。本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
一种高速弹丸发射装置，包括炮膛主体、炮管和消火帽、堵头组件、支架；所述炮膛主体内部具有穿孔，穿孔中段为发射药填充腔，穿孔两端的炮膛主体内壁都具有台阶结构，炮管和堵头组件均采用螺纹连接的方式嵌入炮膛主体的台阶结构中，所述炮管为分段组合式炮管，消火帽固定在炮管末端；所述支架包括炮管支架和炮膛主体支架，分别支撑炮管和炮膛主体并使二者水平同轴；所述炮膛主体侧面具有凸出轴和螺栓孔，凸出轴镶嵌在炮膛主体支架上，并利用螺栓将炮膛主体与炮膛主体支架紧密固定；所述堵头组件包括装药堵头、电底火、底火堵头、绝缘套、点火电极接线柱以及带孔的绝缘螺栓，所述电底火被底火堵头紧顶在装药堵头中，装药堵头中心有小孔便于电底火燃烧喷出火焰，绝缘套套在点火电极接线柱一端，点火电极接线柱插入底火堵头中与电底火中心接触，带孔的绝缘螺栓旋入底火堵头，，点火电极接线柱上具有突出环状结构，旋紧绝缘螺栓时点火电极接线柱被压向电底火与电底火中心电极紧密接触。
上述高速弹丸发射装置中，所述分段组合式炮管的相邻两节炮管采用凹凸接口方式连接，并用连接螺母将相邻两节炮管旋紧拼接。
上述高速弹丸发射装置中，所述炮膛主体支架具有对称的两块立板，炮膛主体置于两块立板之间，炮膛主体侧面的凸出轴为对称的两个，分别镶嵌在对应的立板上，每个凸出轴的两侧设置对称的螺栓将炮膛主体与立板固定在一起。
上述高速弹丸发射装置还包括具有万向轮的炮架，所述炮管支架和炮膛主体支架均固定在炮架上。
上述高速弹丸发射装置中，所述消火帽具有四个方向对称的泄气孔。
上述高速弹丸发射装置中，所述炮架采用槽钢焊接而成。
上述高速弹丸发射装置中，所述点火电极接线柱、电底火的外壳、底火堵头、装药堵头、炮膛主体为导电金属材料制成。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：该装置可应用于钝感弹药试验中将弹丸速度发射到1850m/s及以上；用较短的钢棒加工小口径炮管降低了加工难度，保证了达到拼接要求的加工精度，加工费用相对较低，因此降低了发射装置整体加工成本；炮膛主体与炮管、堵头组件固定紧密且气密性好，整个装置稳定性高；该实验装置支架结构简单，并设计安装万向轮，便于加工、安装、操作和移动。
附图说明
图1本发明高速弹丸发射装置结构示意图。
图2为本发明高速弹丸发射装置相邻炮管连接处示意图。
图3为本发明高速弹丸发射装置炮膛主体结构示意图。
图4为本发明高速弹丸发射装置堵头组件结构示意图。
图5为本发明高速弹丸发射装置消火帽剖视图。
图6为本发明高速弹丸发射装置消火帽A-A剖视图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的高速弹丸发射装置结构如图1所示，图2至图5是该装置局部结构示意图。
如图1所示，该装置的主体结构包括支架，堵头组件6、炮膛主体5、炮管2和消火帽1。炮膛主体5的具体结构如图3所示，该装置使用堵头组件6作为炮阀。炮膛主体为管状结构，内部具有穿孔，该穿孔的中段用于发射药的填充，穿孔两端的炮膛主体内壁都具有台阶结构,炮管2和堵头组件6均采用螺纹连接的方式嵌入炮膛主体5的台阶结构中，这种螺纹连接方式，可以抵抗炮膛主体内高压气体压力，并且炮管和堵头组件采用嵌入炮膛主体的台阶结构，可减少气体进入螺纹缝隙，保证炮膛主体内瞬间的高压气密性。支架包括两种，第一种是炮管支架3，第二种是炮膛主体支架7，两种支架分别支撑炮管和炮膛主体，支架3的个数根据炮管的长度进行合理设置，支架起到固定作用，并使炮管和炮膛主体水平同轴。炮膛主体侧面具有凸出轴10和螺栓孔，凸出轴镶嵌在炮膛主体支架上，并利用螺栓13将炮膛主体与炮膛主体支架紧密固定；根据本发明的一个实施例，炮膛主体支架具有对称的两块立板11，炮膛主体置于两块立板之间，炮膛主体侧面的凸出轴为对称的两个，分别镶嵌在对应的立板上，每个凸出轴的两侧设置对称的螺栓将炮膛主体与立板固定在一起，以抵抗发射弹丸时产生的后座力。如图3所示，至少利用了4个螺栓将炮膛主体固定到立板上。
本装置的炮管为分段组合式炮管。图1中显示了5根短炮管组合得到长炮管，相邻两节炮管连接处的示意图如图2所示。分段组合式炮管的相邻两节炮管采用凹凸接口方式连接，如前段炮管21和后段炮管22拼接，并用连接螺母4将相邻两节炮管旋紧拼接。该结构有效保证了相邻两节炮管的同轴度，具有优良的气密性，采用多段炮管组合增长了炮管长度，从而保证弹丸有充足的驱动加速距离达到高速发射的要求。
消火帽1固定在炮管2末端，炮管末端是指发射弹丸14时的出口端。如图5和图6所示，消火帽具有四个方向对称的泄气孔，可以减小喷出火焰对弹丸出口飞行姿态的影响。
如图4所示，堵头组件6包括装药堵头61、电底火62、底火堵头63、绝缘套64、点火电极接线柱66以及带孔的绝缘螺栓65。装药堵头61是堵头组件中较大的部分，根据本申请的一个实施例，其装药堵头61的主体为管状，其中部的孔用于喷火、安装电底火62和底火堵头63，装药堵头61中心的小孔67便于电底火燃烧喷出火焰，喷火需要的孔较小，其它部分根据电底火的直径大小来设计，使电底火、底火堵头安装在装药堵头中时具有较好的固定作用和气密性，一个制式电底火62被底火堵头63紧顶在装药堵头61中。底火堵头61为管状，中间的孔用于安装绝缘套64、点火电极接线柱66和带孔的绝缘螺栓65，点火电极接线柱66一端插入绝缘套64，另一端套上绝缘螺栓65，点火电极接线柱由导电金属制成、且其中部具有突出环状结构68，旋紧绝缘螺栓65时点火电极接线柱66被压向电底火62与电底火的中心电极紧密接触。电底火62的外壳、装药堵头61和炮膛主体5都由导电金属材料制成，三者接触成为导电通路。点火线一端与炮膛主体5连接，另一端与点火电极接线柱66连接，即可对电底火进行点火操作。
为了更好的固定和搬运上述装置，还设计了一个带有万向轮9的炮架8，炮管支架3和炮膛主体支架7均固定在炮架上。炮架采用槽钢焊接而成，其刚性可以避免搬运过程使炮管变形，并且炮架采用了多个万向轮支撑，便于移动位置。
上述装置可以将质量50g～70g的弹丸发射到1850m/s的速度以上。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种高速弹丸发射装置，其特征在于包括炮膛主体(5)、炮管(2)和消火帽(1)、堵头组件(6)、支架(3、7)；所述炮膛主体(5)内部具有穿孔，穿孔中段为发射药填充腔，穿孔两端的炮膛主体内壁都具有台阶结构，炮管(2)和堵头组件(6)均采用螺纹连接的方式嵌入炮膛主体(5)的台阶结构中，所述炮管为分段组合式炮管，消火帽(1)固定在炮管(2)末端；所述支架包括炮管支架(3)和炮膛主体支架(7)，分别支撑炮管和炮膛主体并使二者水平同轴；所述炮膛主体侧面具有凸出轴(10)和螺栓孔，凸出轴镶嵌在炮膛主体支架上，并利用螺栓(13)将炮膛主体与炮膛主体支架紧密固定；所述堵头组件(6)包括装药堵头(61)、电底火(62)、底火堵头(63)、绝缘套(64)、点火电极接线柱(66)以及带孔的绝缘螺栓(65)，所述电底火(62)被底火堵头(63)紧顶在装药堵头(61)中，装药堵头(61)中心有小孔(67)便于电底火燃烧喷出火焰，绝缘套(64)套在点火电极接线柱(66)一端，点火电极接线柱(66)插入底火堵头(63)中与电底火(62)中心接触，带孔的绝缘螺栓(65)旋入底火堵头(63)，点火电极接线柱上具有突出环状结构(68)，旋紧绝缘螺栓(65)时点火电极接线柱被压向电底火(62)与电底火中心电极紧密接触。
2.根据权利要求1所述的高速弹丸发射装置，其特征在于所述分段组合式炮管的相邻两节炮管采用凹凸接口方式连接，并用连接螺母(4)将相邻两节炮管旋紧拼接。
3.根据权利要求1所述的高速弹丸发射装置，其特征在于所述炮膛主体支架具有对称的两块立板(11)，炮膛主体置于两块立板之间，炮膛主体侧面的凸出轴为对称的两个，分别镶嵌在对应的立板上，每个凸出轴的两侧设置对称的螺栓将炮膛主体与立板固定在一起。
4.根据权利要求1所述的高速弹丸发射装置，其特征在于还包括具有万向轮(9)的炮架(8)，所述炮管支架和炮膛主体支架均固定在炮架上。
5.根据权利要求1所述的高速弹丸发射装置，其特征在于所述消火帽具有四个方向对称的泄气孔。
6.根据权利要求4所述的高速弹丸发射装置，其特征在于所述炮架采用槽钢焊接而成。
7.根据权利要求1所述的高速弹丸发射装置，其特征在于所述点火电极接线柱(66)、电底火(62)的外壳、底火堵头(63)、装药堵头(61)、炮膛主体(5)为导电金属材料制成。
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