CN108562507A - 速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法，1）制作实验装置，包括管道以及爆炸冲击药物盒，或加药口；还包括加热装置以及高压气体装置；2）将速射武器身管分别连接在管道的两端，内腔分别与管道的内腔连通，形成密封的气体通道；速射武器身管与加热装置配合安装；3）将爆炸冲击药物加热或点燃，燃烧得到燃烧化合物；4）高压气体连同燃烧化合物进入速射武器身管内腔；5）对速射武器身管进行加热，冷却后获得速射武器身管。本发明的方法，从温度、气氛、磨损三个角度模拟子弹或炮弹穿梭身管的真实环境，提高检测结果准确性、检测工作变得简单化，工作效率高；降低实验成本，很大程度的降低了劳动量，减少了人工成本。

Description

速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法及装置

技术领域

本发明涉及一种速射武器身管性能测试实验方法以及装置，尤其是一种身管热烧蚀磨损性能检测装置。

背景技术

在提高武器寿命的研究中，有关身管寿命的研究一直占有重要的地位，尤其是有关大口径机枪身管和炮弹身管的寿命问题的研究更为重要。在射击过程中，身管内膛在短时间内承受火药燃气的高温、高压、冲刷和化学腐蚀作用，同时还要抵御弹丸导转侧的挤压和磨损作用，工作环境十分恶劣。在如此复杂的工况条件下，经过一定数量的射击循环后，身管内膛逐渐产生损伤，随着身管内膛表面损伤程度的逐渐加剧，其射击精度、弹头初速和横弹率等弹道性能将受到严重影响，严重时甚至能直接导致身管破裂，直接威胁到战士的安全。

在火炮发射时，炮管受到温度高达2500～3200℃的火药燃气强瞬态周期性热冲击，火药燃气对炮管内壁薄层的瞬时加热速率可达到6.5*10⁵～8*10⁵℃/s。炮弹内的火药爆炸产生大量的热能和气体，在炮管的封闭空间里，瞬间形成高温、高压的环境，高温燃气推动炮弹高速运动的同时，也会对高射炮的膛壁传热，使炮管温度迅速升高，尤其是连续发射的条件下，炮管温度的升高更为明显。当炮管温度过高时，炮管内部开始出现烧蚀现象。烧蚀现象是指炮管内部由于高温和高压产生的材料耗损。烧蚀情况严重后，管就会出现热应力、热弯曲等负面情况，直接造成炮管膛内压力下降、炮弹初速度降低、射击精度下降，当这些情况严重至一定程度，超出了武器的技术要求，炮管就会做报废处理。此外，子弹在高温、高压的枪管内螺旋式飞行，必将对枪管产生强烈的冲击磨损作用，将进一步加速枪管的损伤。子弹穿梭枪管产生的高温、高压及撞击磨损，使得对于枪管寿命评估和检测变得异常困难，目前国内尚无该方面的检测检验设备，工程上只能依靠打把来检验枪炮的寿命情况，实验研究中也主要通过烧蚀和磨损两套实验方法来评价身管的寿命，不仅造成子弹炮弹的大量浪费，也难以保证得到同等条件下实验结果的准确性。随着现代化战争对快、准、狠的发展需要，对枪管炮管的寿命提出了更高的要求，因此延长枪管和炮管的疲劳寿命并提高抗烧蚀性是当今研究和未来应用中急需解决的关键问题。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供了一种速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法及装置，从温度、气氛、磨损三个角度模拟子弹或炮弹穿梭身管的真实环境，以使检测结果准确性得到很大提升。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按照工艺要求制作实验装置；

所述的实验装置，包括耐高压的管道，在管道上，设置有爆炸冲击药物盒，或者在管道上，设置有加药口；在管道的一端或两端，设置有左密封紧固盘和/或右密封紧固盘；还包括加热装置以及高压气体装置；

2）将待实验的速射武器身管分别连接在管道的两端，或者先将一根或以上的待实验的速射武器身管安装在支持箱上，再将支持箱与管道的两端连接，速射武器身管的内腔分别与左右两端管道的内腔连通，形成密封的气体通道；待实验的速射武器身管与加热装置配合安装，以使加热装置能够对待实验的速射武器身管进行加热；

3）按照工艺要求，向爆炸冲击药物盒内的爆炸冲击药物加热或点燃，或者将通过加药口加入的爆炸冲击药物加热或点燃，使爆炸冲击药物燃烧得到燃烧化合物；

4）启动高压气体装置，向管道内通入高压气体，高压气体连同燃烧化合物进入待实验的速射武器身管内腔；

5）按照工艺要求，对待实验的速射武器身管进行加热，加热到烧蚀实验所需温度和保温时间，冷却后获得速射武器身管。

进一步的特征是：所述管道包括左支管、右支管以及连接管，连接管将左支管和右支管连接成相通的管路结构；左支管、右支管都由一段水平段、向下折弯后形成的竖直段和向内水平折弯的弯头段组成。

所述左密封紧固盘和/或右密封紧固盘，分别设置在左支管、右支管弯头段的端头上。

速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法用的装置，包括管道，其特征在于：所述管道是耐高压管，包括左支管、右支管以及连接管，连接管将左支管和右支管连接成相通的管路结构；左支管、右支管都由一段水平段、向下折弯后形成的竖直段和向内水平折弯的弯头段组成；在管道上，设置有爆炸冲击药物盒，或者在管道上，设置有加药口；在管道的一端或两端，设置有左密封紧固盘和/或右密封紧固盘；还包括加热装置以及高压气体装置。

所述左密封紧固盘和/或右密封紧固盘，设置在左支管、右支管的弯头段的端头上。

相对于现有的实验设备和方法，本发明的速射武器身管实验设备，具有如下有益效果：

1、本发明从温度、气氛、磨损三个角度模拟子弹或炮弹穿梭身管的真实环境，从而检测结果准确性得到了很大提升，使得检测工作变得简单化，工作效率高。

2、本发明设备来对枪管和炮管的烧蚀性进行检测，不需要循环性的发射火炮或者子弹，在实验材料成本上省了一大笔费用，很大程度的降低了劳动量，减少了人工成本。

3、火炮或者子弹发射时会产CO、SO₂等有害物质，对检测人员是有很大伤害的，本发明不会产生大面积的污染性气体，是一款绿色环保的实验设备。

4、本发明具有轻型化的特点，在运输和搬运的过程中，显得十分灵活方便。

附图说明

图1是本发明速射武器单身管实验设备结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是1的内部结构剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施方式，对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法，其工艺操作按以下步骤进行：

1、按照工艺要求制作实验装置；

所述的实验装置，包括管道1，所述管道1是耐高压管，达到工艺要求的耐压值；图中所示管道1具体可以包括左支管11、右支管12以及连接管13，连接管13将左支管11和右支管12连接成相通的管路结构；左支管11、右支管12都由一段水平段、向下折弯后形成的竖直段和向内水平折弯的弯头段组成；在管道1上，设置有爆炸冲击药物盒2，或者在管道1上，设置有加药口（图中没有示出），以便能通过加药口加入工艺要求的爆炸冲击药物；所述的爆炸冲击药物可以选用通常的火药或火药加沙粒等颗粒物；

在管道1的一端或两端，图中在左支管11、右支管12的弯头段的端头上，设置有左密封紧固盘3和/或右密封紧固盘4；还包括加热装置5以及高压气体装置；

2、 将待实验的速射武器身管分别连接在管道1的两端，或者先将一根或以上的待实验的速射武器身管安装在支持箱6上，再将支持箱6与管道1的两端连接；图中所示在左密封紧固盘3与右密封紧固盘4之间，通常通过紧固螺钉、螺栓等密封连接；速射武器身管的内腔分别与左右两端管道1的内腔连通，形成密封的气体通道；待实验的速射武器身管与加热装置5配合安装，以使加热装置5能够（启动后，如通电后）对待实验的速射武器身管进行加热；加热装置5的结构可以有多种，如螺旋加热线圈或感应加热线圈等，如是螺旋加热线圈或感应加热线圈，则可以套装在待实验的速射武器身管表面，产生感应加热作用；

3、按照工艺要求，向爆炸冲击药物盒2内的爆炸冲击药物加热或点燃，或者将通过加药口加入的爆炸冲击药物加热或点燃，使爆炸冲击药物燃烧烧得到燃烧化合物；

4、启动高压气体装置，向管道1内通入高压气体，高压气体连同燃烧化合物进入待实验的速射武器身管内腔；

5、按照工艺要求，对待实验的速射武器身管进行加热，加热所需温度、加热时间或保温时间以及加热频率等参数由工艺要求确定，冷却后获得速射武器身管，就可以按照需要对身管进行缺陷检验。

根据需要，可以在实验装置的左支管11、右支管12上设置多个左密封紧固盘3和/或右密封紧固盘4上，一套左支管11、右支管12之间可以安装固定多个速射武器身管；或者在实验装置上对应设置多套左支管11、右支管12，每组左支管11、右支管12之间设置一组或多组左密封紧固盘3、右密封紧固盘4，能同时安装固定多个速射武器身管，都能同时测试多个速射武器身管，使得检测工作变得简单化、提高测试效率。

如图1、2、3所示，本发明的装置，包括管道1，所述管道1是耐高压管，图中所示管道1具体可以包括左支管11、右支管12以及连接管13，连接管13将左支管11和右支管12连接成相通的管路结构；左支管11、右支管12都由一段水平段、向下折弯后形成的竖直段和向内水平折弯的弯头段组成；在管道1上，设置有爆炸冲击药物盒2，或者在管道1上，设置有加药口（图中没有示出），以便能通过加药口加入工艺要求的爆炸冲击药物；所述的爆炸冲击药物可以选用通常的火药或火药加沙粒等颗粒物。

在管道1的两端，图中在左支管11、右支管12的端头（弯头段的端头），分别设置有左密封紧固盘3、右密封紧固盘4；还包括加热装置5以及高压气体装置；待实验的速射武器身管7与加热装置5配合安装，以使加热装置5启动后能对对待实验的速射武器身管7进行加热；图中所示的加热装置5是螺旋加热线圈或感应加热线圈等，该螺旋加热线圈或感应加热线圈套装在待实验的速射武器身管7表面，产生感应加热作用。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按照工艺要求制作实验装置；

所述的实验装置，包括耐高压的管道，在管道上设置有爆炸冲击药物盒，或者在管道上，设置有加药口；在管道的一端或两端，设置有左密封紧固盘和/或右密封紧固盘；还包括加热装置以及高压气体装置；

2）将待实验的速射武器身管分别连接在管道的两端，或者先将一根或以上的待实验的速射武器身管安装在支持箱上，再将支持箱与管道的两端连接，速射武器身管的内腔分别与左右两端管道的内腔连通，形成密封的气体通道；待实验的速射武器身管与加热装置配合安装，以使加热装置能够对待实验的速射武器身管进行加热；

3）按照工艺要求，向爆炸冲击药物盒内的爆炸冲击药物加热或点燃，或者将通过加药口加入的爆炸冲击药物加热或点燃，使爆炸冲击药物燃烧得到燃烧化合物；

4）启动高压气体装置，向管道内通入高压气体，高压气体连同燃烧化合物进入待实验的速射武器身管内腔；

5）按照工艺要求，对待实验的速射武器身管进行加热，加热到烧蚀实验所需温度和保温时间，冷却后获得速射武器身管。

2.根据权利要求1所述的一种速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法，其特征在于：所述管道（1）包括左支管（11）、右支管（12）以及连接管（13），连接管（13）将左支管（11）和右支管（12）连接成相通的管路结构；左支管（11）、右支管（12）都由一段水平段、向下折弯后形成的竖直段和向内水平折弯的弯头段组成。

3.根据权利要求1所述的一种速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法，其特征在于：所述左密封紧固盘（3）和/或右密封紧固盘（4），分别设置在左支管（11）、右支管（12）弯头段的端头上。

4.速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法用的装置，包括管道（1），其特征在于：所述管道（1）是耐高压管，包括左支管（11）、右支管（12）以及连接管（13），连接管（13）将左支管（11）和右支管（12）连接成相通的管路结构；左支管（11）、右支管（12）都由一段水平段、向下折弯后形成的竖直段和向内水平折弯的弯头段组成；在管道（1）上，设置有爆炸冲击药物盒（2），或者在管道（1）上，设置有加药口；

在管道（1）的一端或两端，设置有左密封紧固盘（3）和/或右密封紧固盘（4）；还包括加热装置（5）以及高压气体装置。

5.根据权利要求4所述速射武器身管抗烧蚀磨损实验方法用的装置，其特征在于：所述左密封紧固盘（3）和/或右密封紧固盘（4），设置在左支管（11）、右支管（12）的弯头段的端头上。