CN111089513B - 一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托 - Google Patents

Abstract

一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，它涉及轻气炮发射技术领域。本发明为解决现有整体式弹托分离时间过长，容易对弹丸的外弹道产生干扰；分瓣式弹托不能实现整体密封，影响弹托和弹丸在发射管内的运动稳定性，而且分瓣式弹托各瓣间容易产生相互干扰，进而影响弹托与弹丸分离的问题。本发明包括外弹托和内弹托，内弹托的后端嵌装在外弹托前端面的中部，内弹托前端面的中部设有弹丸安装孔。本发明用于轻气炮发射。

Description

一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托

技术领域

本发明涉及轻气炮发射技术领域，具体涉及一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托。

背景技术

在高速超空泡射弹入水以及高速弹丸侵彻靶板等实验中，轻气炮作为一种为弹丸提供动能的装置得到广泛应用。轻气炮利用储气室里的高压气体推动弹丸在炮膛内加速，进而在弹丸出膛时赋予其一定的速度。

为了提高弹丸的出膛速度，通常采用增加储气室容量或压力、炮膛直径或长度等方法，增大对弹丸的推力或延长对弹丸的做功时间。其中增加储气室容量和炮膛长度会显著增加轻气炮体积和重量，增加储气室压力则受到轻气炮结构强度的限制。相比之下，增加炮膛直径，依靠弹托适配发射次口径弹丸比较简单且容易实现。

目前常用的弹托主要分为整体式弹托和分瓣式弹托。整体式弹托与弹丸采用轴孔式配合，在炮膛内滑动时有较好的密封性，对弹丸有较好的约束作用，可保证弹丸在炮膛内运动的稳定性；但出膛后弹托与弹丸不能瞬间分离，对弹丸的后续运动有干扰。分瓣式弹托在出膛口后，弹托各瓣在气动力下迅速分开，可与弹丸瞬间分离，减少对弹丸的后续运动的干扰；但在炮膛内运动时，弹托各瓣及弹丸之间无法紧密配合，不仅密封性差而且各瓣及弹丸之间容易相互运动，弹丸无法得到较好的约束，在膛内运动的稳定性也很差。

发明内容

本发明为了解决现有整体式弹托分离时间过长，容易对弹丸的外弹道产生干扰；分瓣式弹托不能实现整体密封，影响弹托和弹丸在发射管内的运动稳定性，而且分瓣式弹托各瓣间容易产生相互干扰，进而影响弹托与弹丸分离的问题，进而提出一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托包括外弹托和内弹托，内弹托的后端嵌装在外弹托前端面的中部，内弹托前端面的中部设有弹丸安装孔。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

本发明提出了一种内外双层嵌套弹托，出膛后依靠气动力与弹丸分离，可用于轻气炮发射次口径高速弹丸实验。其中外弹托为整体式，内弹托为分瓣式。在两弹托共同作用下，既可保证膛内运动时弹托的密封性和弹丸运动的稳定性，又可实现出膛后两弹托及与弹丸迅速分离，弹丸的后续运动不受干扰。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中外弹托1的主视图；

图3是本发明中外弹托1的右视图；

图4是本发明中内弹托2的主视图；

图5是本发明中内弹托2的右视图；

图6是本发明弹托在发射管内运动时的受力情况示意图；

图7是本发明弹托在离开发射管后分离时的受力情况示意图。

其中箭头的方向表示力的运动方向。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托包括外弹托1和内弹托2，内弹托2的后端嵌装在外弹托1前端面的中部，内弹托2前端面的中部设有弹丸安装孔2-6。

本实施方式中外弹托1为整体式，内弹托2为分瓣式。在外弹托1和内弹托2共同作用下，既可保证膛内运动时弹托的密封性和弹丸5运动的稳定性，又可实现出膛后外弹托1和内弹托2及与弹丸5迅速分离，弹丸5的后续运动不受干扰。

外弹托1对内弹托2起到定心和导向的作用，确保内弹托2在发射管内的运动稳定性；

内弹托2上的弹丸安装孔2-6和弹丸5为过盈配合，实现内弹托2对弹丸5的安装和固定作用，确保弹丸5在发射管内加速运动时的运动稳定性。

具体实施方式二：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述外弹托1包括后端圆盘1-1、外托第一柱状段1-2、外托渐扩锥面段1-3和前端圆盘1-4，外托第一柱状段1-2的后端面垂直固接在后端圆盘1-1前端面的中部，外托渐扩锥面段1-3的小头端与外托第一柱状段1-2的前端面固接，前端圆盘1-4的后端面与外托渐扩锥面段1-3的大头端固接，外托第一柱状段1-2的内部沿轴向方向设有等直径圆孔1-5，外托渐扩锥面段1-3和前端圆盘1-4的内部沿轴向方向设有变直径扩孔1-6，变直径扩孔1-6的孔径由后至前逐渐递增；

内弹托2包括内托第一柱状段2-1、内托渐扩锥面段2-2和内托第二柱状段2-3，内托渐扩锥面段2-2的小头端与内托第一柱状段2-1的前端面固接，内托第二柱状段2-3的后端面与内托渐扩锥面段2-2的大头端固接，内托第一柱状段2-1的内部沿轴向方向设有柱状孔2-4，弹丸安装孔2-6沿轴向方向设置在内托渐扩锥面段2-2的内部；

内托第一柱状段2-1的外圆周侧壁与等直径圆孔1-5的孔壁配合，内托渐扩锥面段2-2的外圆周侧壁与变直径扩孔1-6的孔壁配合。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

外弹托1和内弹托2通过内托渐扩锥面段2-2和变直径扩孔1-6实现锥面配合；

弹托在发射管内运动时，外弹托1通过内托渐扩锥面段2-2将气室压力传递给内弹托2；

外弹托1的中部通过外托第一柱状段1-2和外托渐扩锥面段1-3进行了减重设计，来使弹丸5获得较大的出膛速度。

具体实施方式三：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述内托第二柱状段2-3的内部沿轴向方向设有柱状槽2-7，内弹托2前端的中部上沿轴向方向设有“十”字形槽口2-5。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

内弹托2通过柱状槽2-7进行了减重设计，来使弹丸5获得较大的出膛速度。

内弹托2上开有柱状孔2-4，当弹托出膛后，柱状孔2-4和”十”字形槽口2-5相互配合可以实现内弹托2前部的空气流向外弹托1和内弹托2之间的间隙，实现外弹托1和内弹托2的分离；外弹托1和内弹托2分离后，内弹托2在柱状槽2-7内表面高压气动力的作用下使内弹托2沿”十”字形槽口2-5张开微小角度，在气动力的作用下内弹托2逐渐减速，实现内弹托2与弹丸5的分离，避免了分离时弹托对弹丸速度的影响，同时实现了内弹托于弹丸5的快速分离。

“十”字形槽口2-5由内弹托2沿两个相互垂直的对称面切割而成。

具体实施方式四：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述“十”字形槽口2-5的槽深大于内托渐扩锥面段2-2与内托第二柱状段2-3的长度之和。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

如此设计便于使内弹托2在柱状槽2-7内表面高压气动力的作用下使内弹托2沿”十”字形槽口2-5张开微小角度。

具体实施方式五：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述后端圆盘1-1、外托第一柱状段1-2、外托渐扩锥面段1-3、前端圆盘1-4、等直径圆孔1-5、变直径扩孔1-6、内托第一柱状段2-1、内托渐扩锥面段2-2、内托第二柱状段2-3、柱状孔2-4、弹丸安装孔2-6和柱状槽2-7均同轴设置。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式六：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述外托渐扩锥面段1-3、变直径扩孔1-6和内托渐扩锥面段2-2的锥面的锥度均相同。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述内托第一柱状段2-1的外圆周侧壁与等直径圆孔1-5的孔壁之间为间隙配合。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式八：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述后端圆盘1-1和前端圆盘1-4的外侧壁上分别沿圆周方向设有第一环形凹槽，每个第一环形凹槽内分别嵌装有一个第一密封圈3，内托第一柱状段2-1的外侧壁上沿圆周方向设有第二环形凹槽，第二环形凹槽内嵌装有第二密封圈4。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

第一密封圈3，通过选取合适的密封圈，来保证外弹托1与发射管之间良好的密封性，并使外弹托1滑动安装在发射管内，确保外弹托1在发射管内的运动稳定性。

第二密封圈4，弹托在发射管内运动时，通过选取合适的密封圈，利用密封圈和外弹托1的摩擦力固定内弹托2与外弹托1的相对位置，避免内弹托2在外弹托1里上下晃动，影响弹丸5的出膛速度。

具体实施方式九：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述外弹托1和内弹托2均为轻质铝合金材料制作的外弹托和内弹托。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述第一密封圈3和第二密封圈4均为橡胶材料制作的第一密封圈和第二密封圈。其它组成和连接方式与具体实施方式八相同。

工作原理

弹托在在发射管内运动时，外弹托1受到来自高压气体的推力和前方的空气阻力，空气阻力要远小于高压气体的推力，气室的高压气体推动弹托加速运动；外弹托1通过内托渐扩锥面段2-2对内弹托2施加推力，推动内弹托2加速运动，并使内托渐扩锥面段2-2和变直径扩孔1-6实现锥面配合；内托第二柱状段2-3的外表面和柱状槽2-7的内表面在发射管处于空气中的高压区，受到的气体压力相互抵消，内弹托2没有张开的趋势，进而实现内弹托2对弹丸5的定心、导向和传递压力的作用，使弹丸5加速运动。

当弹托离开发射管后，外弹托1受到高压气体的推力迅速减小，外弹托1由于受到较大的空气阻力而迅速减速并与内弹托2分离；内弹托2与外弹托1分离后，内托第二柱状段2-3的外表面处于空气中的低压区，柱状槽2-7的内表面处于空气中的高压区，内弹托2在内外的压差下沿着”十”字形槽口2-5以四瓣的形式向四周张开，实现与弹丸5的气动分离。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (9)

1.一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托包括外弹托(1)和内弹托(2)，内弹托(2)的后端嵌装在外弹托(1)前端面的中部，内弹托(2)前端面的中部设有弹丸安装孔(2-6)；

所述外弹托(1)包括后端圆盘(1-1)、外托第一柱状段(1-2)、外托渐扩锥面段(1-3)和前端圆盘(1-4)，外托第一柱状段(1-2)的后端面垂直固接在后端圆盘(1-1)前端面的中部，外托渐扩锥面段(1-3)的小头端与外托第一柱状段(1-2)的前端面固接，前端圆盘(1-4)的后端面与外托渐扩锥面段(1-3)的大头端固接，外托第一柱状段(1-2)的内部沿轴向方向设有等直径圆孔(1-5)，外托渐扩锥面段(1-3)和前端圆盘(1-4)的内部沿轴向方向设有变直径扩孔(1-6)，变直径扩孔(1-6)的孔径由后至前逐渐递增；

内弹托(2)包括内托第一柱状段(2-1)、内托渐扩锥面段(2-2)和内托第二柱状段(2-3)，内托渐扩锥面段(2-2)的小头端与内托第一柱状段(2-1)的前端面固接，内托第二柱状段(2-3)的后端面与内托渐扩锥面段(2-2)的大头端固接，内托第一柱状段(2-1)的内部沿轴向方向设有柱状孔(2-4)，弹丸安装孔(2-6)沿轴向方向设置在内托渐扩锥面段(2-2)的内部；

内托第一柱状段(2-1)的外圆周侧壁与等直径圆孔(1-5)的孔壁配合，内托渐扩锥面段(2-2)的外圆周侧壁与变直径扩孔(1-6)的孔壁配合。

2.根据权利要求1所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述内托第二柱状段(2-3)的内部沿轴向方向设有柱状槽(2-7)，内弹托(2)前端的中部上沿轴向方向设有“十”字形槽口(2-5)。

3.根据权利要求2所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述“十”字形槽口(2-5)的槽深大于内托渐扩锥面段(2-2)与内托第二柱状段(2-3)的长度之和。

4.根据权利要求2所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述后端圆盘(1-1)、外托第一柱状段(1-2)、外托渐扩锥面段(1-3)、前端圆盘(1-4)、等直径圆孔(1-5)、变直径扩孔(1-6)、内托第一柱状段(2-1)、内托渐扩锥面段(2-2)、内托第二柱状段(2-3)、柱状孔(2-4)、弹丸安装孔(2-6)和柱状槽(2-7)均同轴设置。

5.根据权利要求4所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述外托渐扩锥面段(1-3)、变直径扩孔(1-6)和内托渐扩锥面段(2-2)的锥面的锥度均相同。

6.根据权利要求1所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述内托第一柱状段(2-1)的外圆周侧壁与等直径圆孔(1-5)的孔壁之间为间隙配合。

7.根据权利要求1所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述后端圆盘(1-1)和前端圆盘(1-4)的外侧壁上分别沿圆周方向设有第一环形凹槽，每个第一环形凹槽内分别嵌装有一个第一密封圈(3)，内托第一柱状段(2-1)的外侧壁上沿圆周方向设有第二环形凹槽，第二环形凹槽内嵌装有第二密封圈(4)。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述外弹托(1)和内弹托(2)均为轻质铝合金材料。

9.根据权利要求7所述一种用于发射次口径弹丸可气动分离的内外双层嵌套弹托，其特征在于：所述第一密封圈(3)和第二密封圈(4)均为橡胶材料。

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