CN112504008B - 一种多破片同步发射弹托装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多破片同步发射弹托装置，包括弹托本体以及与所述弹托本体配套的弹托分离器，弹托本体包括包络体、托座、底座、底推板、底座套筒，包络体在底座的一侧设有多个并分别与底座连接，多个包络体以一点为中心周向依次分布构成半包围结构，底座套筒与底座的另一侧连接，底推板在两者的连接处安装于底座套筒的内部，托座在底推板与包络体之间安装于底座的内部。本发明采用了多片式包络体的设计，保障了实验精度，保证给破片足够的飞散空间，采用了可替换的托座，提高了本发明的实用性，扩大了适用范围。除了可以发射大量破片外，还可以通过更换托座，发射多枚规则形状的弹丸。弹托分离器采用螺纹紧固安装方式，可反复使用。

Description

一种多破片同步发射弹托装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及超高速碰撞加载试验技术领域，具体涉及一种用于轻气炮的多破片同步发射弹托装置及其装配方法。

背景技术

现阶段实验室内对爆炸破片撞击毁伤(速度300m/s-1000m/s)及空间碎片(速度1000m/s-5000m/s)超高速撞击毁伤测试主要基于轻气炮进行。但由于轻气炮口径是不可调节的，所以需使用与轻气炮口径匹配的弹托配合破片在炮管中加速，以完成加载测试。传统的弹托结构由于分离的需要，均只适用于形状规则的弹体，限制了破片形状的选择，无法满足爆炸破片及空间碎片形状各异的现实情况。同时，实际爆炸及空间碎片环境中的高速撞击均为多枚碎片撞击，而现有弹托仅能发射单枚碎片简化弹体，通过多次实验模拟大量破片的高速撞击情况。这既无法反映高速破片的真实毁伤情况，严重影响试验数据的准确性。同时，大量的高速冲击实验也存在实验费用大，经济性差和时效性低的缺点。再者，弹托在弹体撞击目标前需与弹体分离，弹托分离主要是与分离器撞击分离，但现有的弹托由于对弹体均为全约束形，这导致其分离成功率较低，极大限制了实验的成功率。

目前，公知的一种发射弹丸的弹托结构(CN204085316U)，结构简单，易于实现，解决了脆性材料弹丸在发射过程中破碎的问题，但局限了弹丸的形状，不可以发射破片。且弹托脱离炮管后，弹托分离轨迹无规律，容易误伤实验人员。另一公知的一种破片毁伤实验用弹托(CN209639614U)，弹托能够在空气阻力作用下从环形断裂槽处断开，使破片与弹托分离。但针对高速实验环形断裂槽强度低，弹托不适用于高速发射，存在提前断裂的可能；针对低速实验，环形断裂槽强度高，断裂时间晚于实验要求。具体断裂时间不可控，导致实验可控性低。

发明内容

发明目的：针对上述问题，即解决现有弹托仅能发射单枚碎片简化弹体，需要多次实验模拟大量破片的高速撞击情况，导致实验无法反映高速破片的真实毁伤情况，严重影响试验数据的准确性的问题，本发明提供了一种用于轻气炮的多枚不规则破片同步高速发射弹托装置，并提供了其装配方法。

技术方案：一种多破片同步发射弹托装置，包括弹托本体以及与所述弹托本体配套的弹托分离器，所述弹托本体包括包络体、托座、底座、底推板、底座套筒，所述包络体在所述底座的一侧设有多个并分别与所述底座连接，多个所述包络体以一点为中心周向依次分布构成半包围结构，所述底座套筒与所述底座的另一侧连接，所述底推板在两者的连接处安装于所述底座套筒的内部，所述托座在所述底推板与所述包络体之间安装于所述底座的内部。

进一步的，所述底座包括破片遮挡台、第一转轴、第二转轴、扭簧，所述破片遮挡台的外周面上依次间隔均布有多个凹槽，每个所述凹槽中分别平行设有一个第一转轴和一个第二转轴，每个所述包络体分别在对应的一个凹槽中与其中的所述第一转轴连接，每个所述第二转轴上分别安装有一个所述扭簧，每个所述扭簧与对应的一个所述包络体抵合，使多个所述包络体构成封闭的半包围结构。

进一步的，所述破片遮挡台由一体成型同轴连接的圆柱筒和圆台筒构成的筒状结构，所述凹槽设置于所述圆台筒的外周面上，所述包络体设置于所述圆柱筒一侧端，所述底座套筒设置于所述圆台筒一侧端，所述托座在所述圆柱筒与所述圆台筒的连接处安装于所述圆柱筒的内部。

进一步的，所述包络体包括瓣状本体、止位按键，所述止位按键固定于所述瓣状本体的底部，所述止位按键上设有爪扣，所述止位按键通过所述爪扣与所述底座连接。

最佳的，所述托座为圆形饼状结构。

最佳的，所述托座的相对两侧面均为平面。

进一步的，所述托座的其中一侧面上开设有多个弹孔，所述弹孔朝向所述包络体。

最佳的，所述弹孔的截面形状为圆形、方形、多边形。

进一步的，所述弹托分离器包括分离器本体、安装螺母，所述分离器本体内部设有尺寸与所述弹托本体匹配的通道，所述安装螺母与所述分离器本体外周面螺纹连接，所述分离器本体通过所述安装螺母卡紧于冲击舱室的舱壁中。

一种多破片同步发射弹托装置的装配方法，包括以下步骤：

步骤一：根据侵彻体的形状种类选择合适的托座；

步骤二：将托座安装于底座内部；

步骤三：将侵彻体放置于底座内部的托座上；

步骤四：依次安装包络体，包络体卡紧在底座上，相邻包络体的侧边缘互相贴合，形成一个封闭的弹体容置腔，侵彻体位于容置腔中；

步骤五：安装弹托分离器，将弹托分离器从冲击舱室内部向外安装，直至卡紧舱壁为止；

步骤六：将弹托本体安装进轻气炮，激发轻气炮。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明采用了多片式包络体的设计，弹托本体前部形成了弹体容置腔，使得破片可以放置在弹体容置腔内，随着弹托本体一起发射，保障了实验精度。

(2)本发明的包络体可开合角度在0～120°，保证给破片足够的飞散空间。

(3)本发明采用了可替换的托座，提高了本发明的实用性，扩大了适用范围。除了可以发射大量破片外，还可以通过更换托座，发射多枚规则形状的弹丸。

(4)本发明弹托分离器采用螺纹紧固安装方式，适用于多种规格不一的冲击舱室，可反复使用。

附图说明

图1是本发明的使用状态结构示意图；

图2是本发明的分离状态结构示意图；

图3是包络体的立体结构示意图；

图4是底座的剖视图；

图5是托座的立体结构示意图之一；

图6是托座的立体结构示意图之二；

图7是包络体闭合时的结构示意图；

图8是包络体打开时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种多破片同步发射弹托装置，如图1～8所示，包括弹托本体以及与所述弹托本体配套的弹托分离器。

弹托分离器1包括安装螺母1-1、分离器本体1-2，分离器本体1-2内部设有尺寸与弹托本体匹配的通道，安装螺母1-1与分离器本体1-2外周面螺纹连接，分离器本体通过安装螺母1-1卡紧于冲击舱室的舱壁中。通过使用不同规格的安装螺母1-1，可以配合不同厚度的舱壁一起使用，设计灵活。

弹托本体2包括包络体2-1、托座2-2、底座2-3、底推板2-4、底座套筒2-5，底座2-3包括破片遮挡台2-3-1、第一转轴2-3-2、第二转轴2-3-3、扭簧2-3-4，破片遮挡台2-3-1为由一体成型同轴连接的圆柱筒和圆台筒构成的筒状结构，圆台筒的外周面上依次间隔均布有多个凹槽2-3-5，每个凹槽2-3-5中分别平行设有一个第一转轴2-3-2和一个第二转轴2-3-3，圆柱筒一侧端设有多个包络体2-1，包络体2-1包括瓣状本体2-1-1、止位按键2-1-2，止位按键2-1-2固定于瓣状本体2-1-1的底部，止位按键2-1-2上设有爪扣2-1-3，每个包络体2-1分别在对应的一个凹槽2-3-5处通过爪扣2-1-3与其中的第一转轴2-3-2连接，每个第二转轴2-3-3上分别安装有一个扭簧2-3-4，每个扭簧2-3-4与对应的一个包络体2-1上的止位按键2-1-2抵合，使多个包络体2-1以一点为中心周向依次分布构成封闭的半包围结构，即使得多个包络体2-1构成的整体常闭，底座套筒2-5设置于圆台筒一侧端并与圆台筒同轴固定，底推板2-4在两者的连接处安装于底座套筒2-5的内部，托座2-2设置于底推板2-4与包络体2-1-之间，托座2-2在圆柱筒与圆台筒的连接处安装于圆柱筒的内部。

托座2-2为圆形饼状结构，托座2-2的相对两侧面均可以是平面，或者其中一个侧面上可开设有多个弹孔2-2-1，弹孔2-2-1朝向包络体2-1方向，弹孔2-2-1的截面形状可为圆形、方形、多边形。

不规则破片形式的侵彻体可以使用平面的托座2-2；尺寸不同的规则侵彻体，选用有弹孔的托座2-2。

本装置可同时发射多枚尺寸不同形状不同的弹丸，上述的多破片同步发射弹托装置的装配方法，包括以下步骤：

步骤一：根据侵彻体的形状种类选择合适的托座2-2；

步骤二：将托座2-2安装于底座2-3内部，托座2-2和底座2-3之间是螺纹连接，通过旋转安装；

步骤三：将侵彻体放置于底座2-3内部的托座2-2上；

步骤四：依次安装包络体2-1，包络体2-1安装在底座2-3第一转轴2-3-2上，在通过第二转轴2-3-3上的扭簧2-3-4卡紧，相邻包络体2-1的侧边缘互相贴合，形成一个封闭的弹体容置腔，侵彻体位于容置腔中；

步骤五：安装弹托分离器1，将弹托分离器1从冲击舱室内部向外安装，带有螺纹的一侧穿过舱壁，安装螺母1-1在舱壁外侧，旋转安装在弹托分离器1的螺纹上，直至卡紧舱壁为止；

步骤六：将弹托本体2安装进轻气炮，激发轻气炮。

轻气炮内的高压氢气直接作用于底推板2-4，推动弹托本体2向前高速运动，当弹托本体2的容置腔段运动到弹托分离器1位置时，每个包络体2-1上的止位按键2-1-2被同时按压，直至止位按键2-1-2完全贴合在弹托分离器1的内部通道的内壁为止。随着止位按键2-1-2被按压，与之一体瓣状本体2-1-1完全打开，贴合在弹托分离器1的曲面内，保证碎片或者形状规则的多个弹体顺利从托座内发射出。弹托本体2被弹托分离器限1位，卡在弹托分离器1内，不会随着弹丸射出。弹托本体2从弹托分离器1中抽出后，扭簧2-3-4使包络体2-1复位闭合。

Claims (7)

1.一种多破片同步发射弹托装置，其特征在于：包括弹托本体以及与所述弹托本体配套的弹托分离器，所述弹托本体包括包络体、托座、底座、底推板、底座套筒，所述包络体在所述底座的一侧设有多个并分别与所述底座连接，多个所述包络体以一点为中心周向依次分布构成半包围结构，所述底座套筒与所述底座的另一侧连接，所述底推板在两者的连接处安装于所述底座套筒的内部，所述托座在所述底推板与所述包络体之间安装于所述底座的内部；

所述底座包括破片遮挡台、第一转轴、第二转轴、扭簧，所述破片遮挡台的外周面上依次间隔均布有多个凹槽，每个所述凹槽中分别平行设有一个第一转轴和一个第二转轴，每个所述包络体分别在对应的一个凹槽中与其中的所述第一转轴连接，每个所述第二转轴上分别安装有一个所述扭簧，每个所述扭簧与对应的一个所述包络体抵合，使多个所述包络体构成封闭的半包围结构；

所述包络体包括瓣状本体、止位按键，所述止位按键固定于所述瓣状本体的底部，所述止位按键上设有爪扣，所述止位按键通过所述爪扣与所述底座连接；

所述托座的其中一侧面上开设有多个弹孔，所述弹孔具有多种形状，所述弹孔朝向所述包络体。

2.根据权利要求1所述的一种多破片同步发射弹托装置，其特征在于：所述破片遮挡台由一体成型同轴连接的圆柱筒和圆台筒构成的筒状结构，所述凹槽设置于所述圆台筒的外周面上，所述包络体设置于所述圆柱筒一侧端，所述底座套筒设置于所述圆台筒一侧端，所述托座在所述圆柱筒与所述圆台筒的连接处安装于所述圆柱筒的内部。

3.根据权利要求1所述的一种多破片同步发射弹托装置，其特征在于：所述托座为圆形饼状结构。

4.根据权利要求1所述的一种多破片同步发射弹托装置，其特征在于：所述托座的相对两侧面均为平面。

5.根据权利要求1所述的一种多破片同步发射弹托装置，其特征在于：所述弹孔的截面形状为圆形、方形、多边形。

6.根据权利要求1所述的一种多破片同步发射弹托装置，其特征在于：所述弹托分离器包括分离器本体、安装螺母，所述分离器本体内部设有尺寸与所述弹托本体匹配的通道，所述安装螺母与所述分离器本体外周面螺纹连接，所述分离器本体通过所述安装螺母卡紧于冲击舱室的舱壁中。

7.一种权利要求1～6任一所述的多破片同步发射弹托装置的装配方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：根据侵彻体的形状种类选择合适的托座；

步骤二：将托座安装于底座内部；

步骤三：将侵彻体放置于底座内部的托座上；

步骤四：依次安装包络体，包络体卡紧在底座上，相邻包络体的侧边缘互相贴合，形成一个封闭的弹体容置腔，侵彻体位于容置腔中；

步骤五：安装弹托分离器，将弹托分离器从冲击舱室内部向外安装，直至卡紧舱壁为止；

步骤六：将弹托本体安装进轻气炮，激发轻气炮。

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