CN113390304A - 一种可调速的抛撒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调速的抛撒装置，包括弹头、点火药、点传火管、子弹药、抛撒药、管状药袋、中心管、蒙皮，所述点传火管位于抛撒装置的轴向中心，所述点火药装于所述点传火管内，所述抛撒药装填于管状药袋内并套设于点传火管外部，所述中心管套设于管状药袋外，所述子弹药包括多个，多个子弹药沿轴向装于所述中心管与蒙皮之间，还包括调速挡板，所述调速挡板安装于点传火管与中心管之间，所述调速挡板的侧壁开设有至少一个开口。本发明调速挡板通过限制燃气的自由流动改变了流场压力分布状态，进而调节了子弹药的抛撒速度和抛撒姿态，达到子弹药非均匀散布的效果。

Description

一种可调速的抛撒装置
技术领域
本发明属于特种发射技术领域，特别是一种应用于集束弹药可调速的抛撒装置。
背景技术
随着未来战争向着局部化和小型化的常规战争方向发展，集束弹药极大地提高了常规战斗部的有效毁伤率和毁伤效果，具有广阔的发展前景，对提高国家军事实力、保障国防安全具有重要意义，逐渐受到了全世界各个国家的重视和研究。
目前，抛撒药燃气推动方式使用最为普遍，这种抛撒方式利用火药或炸药燃烧释放高温高压燃气，推动子弹脱离母弹并形成规则的扩散，该方式可分为中心炸管式抛撒、活塞式抛撒和燃气囊式抛撒等，其中，中心炸管式抛撒具有系统结构紧凑、装弹数量多、子弹药抛撒速度高且不受加载速度限制等优点，是集束弹药常用的抛撒方式之一。在实际的军事应用中，所要打击的目标与母弹爆裂点的距离并非是在各个方向上均匀分布的，这就要求不同子弹药在不同的抛撒方向有不同的抛撒速度和抛撒姿态，然而，常规中心炸管式集束弹药抛撒装置的打击范围仅分布在特定的圆周上，无法实现非均匀散布规律的要求，传统中心炸管式抛撒系统如附图1、2所示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化集束弹药抛撒功能的可调速的抛撒装置，解决集束弹药抛撒过程中子弹药抛撒速度和散布规律非均匀性的要求。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种可调速的抛撒装置，包括弹头、点火药、点传火管、子弹药、抛撒药、管状药袋、中心管、蒙皮，所述点传火管位于抛撒装置的轴向中心，所述点火药装于所述点传火管内，所述抛撒药装填于管状药袋内并套设于点传火管外部，所述中心管套设于管状药袋外，所述子弹药包括多个，多个子弹药沿轴向装于所述中心管与蒙皮之间，还包括调速挡板，所述调速挡板安装于点传火管与中心管之间，所述调速挡板的侧壁开设有至少一个开口。
进一步地，所述调速挡板的开口包括多个，多个开口沿调速挡板的轴向设置。
进一步地，多个开口等间距设置。
一种可调速的抛撒装置，包括弹头、点火药、点传火管、子弹药、抛撒药、管状药袋、中心管、蒙皮，所述点传火管位于抛撒装置的轴向中心，所述点火药装于所述点传火管内，所述抛撒药装填于管状药袋内并套设于点传火管外部，所述中心管套设于管状药袋外，所述子弹药包括多个，多个子弹药沿轴向装于所述中心管与蒙皮之间，还包括多个调速挡板，每个调速挡板都为具有一定的厚度的扇形结构，长度与中心管管长相同，相邻调速挡板之间留有间隙。
进一步地，还包括两个端盖，所述弹头固定于第一个端盖的一侧，所述点传火管、管状药袋、中心管和调速挡板设置于第一个端盖的另一侧与第二个端盖之间。
进一步地，还包括点火具，所述点火具与所述点传火管连接。
进一步地，还包括填充物，所述填充物填充于中心管与蒙皮之间。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)在传统抛撒装置的基础上，增加了调速挡板，避免了火药燃气在点传火管和中心管间的直接流通，减弱了抛撒药燃烧状况对中心管内流场的直接影响；
(2)调速挡板通过限制燃气的自由流动改变了流场压力分布状态，进而调节了子弹药的抛撒速度和抛撒姿态，达到子弹药非均匀散布的效果；
(3)调速挡板装置结构简单，易于制作，安装方便，适合工程应用，添加之后不会影响传统抛撒装置本身的优势。
附图说明
附图1为传统中心炸管式抛撒装置示意图。
附图2为传统中心炸管式抛撒装置A-A向剖视图。
附图3为增加调速挡板后抛撒装置示意图。
附图4为调速挡板结构一装置A-A向剖视图。
附图5为调速挡板结构二装置A-A向剖视图。
附图6为调速挡板结构三装置A-A向剖视图。
附图7调速挡板结构一装置内各子弹编号示意图。
附图8传统装置下各子弹运动速度变化曲线图。
附图9调速挡板结构一装置下各子弹运动速度变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换，均属于本发明的范围。
结合图1至图6，本发明是一种应用于集束弹药可调速的抛撒装置。具体结构包括弹头1，点火具2，端盖3(前后均有)，点火药4，点传火管5，子弹药6，抛撒药7，管状药袋8，中心管9，调速挡板10，蒙皮11，填充物12。调速挡板10安装于点传火管5与中心管9之间，平行于中心轴线，两端分别紧密固定于母弹前后端盖3预制的凹槽上，保证密封性，抛撒药7装填在管状药袋8内并套于点传火管5外部，蒙皮11和填充物12对子弹药6在抛撒前起固定作用。
调速挡板10设计为具有一定的厚度的扇形结构，长度与中心管9管长相同，以周向排布的方式覆盖于部分子弹方向。点传火管5内装填点火药4，中心管9内装有抛撒药7，通过管状药袋8套于点传火管5外部，此外，蒙皮11和填充物12对子弹药6在抛撒前起固定作用。调速挡板根据子弹药抛撒需求不同，可相应地改变排布方向得到不同的结构，如图4、5、6所示。
当点火具2被激发后引燃点传火管5内的点火药4，点火药4燃烧进一步引燃管状药袋8内的抛撒药7，抛撒药7燃烧持续产生的高温高压燃气先在调速挡板10内部区域扩散，经过调速挡板10的碰撞与反射作用，重新分布并全部由调速挡板10出口处扩散到整个中心管9内，同时，中心管9内燃气压强随着抛撒药7燃烧迅速升高，当压力超过中心管壁承压极限时，中心管9炸裂，而这种干扰将一直持续到这一时刻，使管壁炸裂时刻流场的压力分布改变，从而不同子弹药6获得不同的抛撒速度和抛撒姿态。
实施例
使用LS-DYNA软件，对传统型中心炸管式集束弹药抛撒过程和增加调速挡板结构一后的中心炸管式抛撒过程分别进行仿真计算。
为了方便描述各方向不同子弹，对不同方向的子弹进行了编号。图7为添加调速挡板结构一的各子弹具体编号，传统型子弹编号顺序相同，图8和图9分别为传统型和添加调速挡板结构一后的子弹抛撒速度随时间变化的仿真计算结果。
其中，具体参数如下：
中心管外径70mm，管壁厚度3.4mm。
子弹药直径35mm，长度90mm，质量675g。
点火药为2#小粒黑，抛撒药为4/1樟制式火药。
调速挡板外径为40mm，厚度为2mm。
由于计算域为对称结构，为了节约计算时间和成本，仅对图7中1～4号子弹的抛撒速度进行仿真模拟。本次模拟均以对称边界条件作为计算域侧边边界条件，以无反射边界条件作为计算域外侧边界条件。
由模拟结果图8和图9可知调速挡板可对不同方向子弹的抛撒速度产生显著的影响。对比传统型和添加调速挡板装置型：有挡板覆盖方向的子弹药抛撒速度明显低于传统型子弹药抛撒速度；无挡板覆盖方向的子弹药抛撒速度明显高于传统型子弹药抛撒速度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可调速的抛撒装置，包括弹头(1)、点火药(4)、点传火管(5)、子弹药(6)、抛撒药(7)、管状药袋(8)、中心管(9)、蒙皮(11)，所述点传火管(5)位于抛撒装置的轴向中心，所述点火药(4)装于所述点传火管(5)内，所述抛撒药(7)装填于管状药袋(8)内并套设于点传火管(5)外部，所述中心管(9)套设于管状药袋(8)外，所述子弹药(6)包括多个，多个子弹药(6)沿轴向装于所述中心管(9)与蒙皮(11)之间，其特征在于，
还包括调速挡板(10)，所述调速挡板(10)安装于点传火管(5)与中心管(9)之间，所述调速挡板(10)的侧壁开设有至少一个开口。
2.根据权利要求1所述的可调速的抛撒装置，其特征在于，所述调速挡板(10)的开口包括多个，多个开口沿调速挡板(10)的轴向设置。
3.根据权利要求2所述的可调速的抛撒装置，其特征在于，多个开口等间距设置。
4.一种可调速的抛撒装置，包括弹头(1)、点火药(4)、点传火管(5)、子弹药(6)、抛撒药(7)、管状药袋(8)、中心管(9)、蒙皮(11)，所述点传火管(5)位于抛撒装置的轴向中心，所述点火药(4)装于所述点传火管(5)内，所述抛撒药(7)装填于管状药袋(8)内并套设于点传火管(5)外部，所述中心管(9)套设于管状药袋(8)外，所述子弹药(6)包括多个，多个子弹药(6)沿轴向装于所述中心管(9)与蒙皮(11)之间，其特征在于，
还包括多个调速挡板(10)，每个调速挡板(10)都为具有一定的厚度的扇形结构，长度与中心管(9)管长相同，相邻调速挡板(10)之间留有间隙。
5.根据权利要求1-4任一项所述的可调速的抛撒装置，其特征在于，还包括两个端盖(3)，所述弹头(1)固定于第一个端盖(3)的一侧，所述点传火管(5)、管状药袋(8)、中心管(9)和调速挡板(10)设置于第一个端盖(3)的另一侧与第二个端盖之间。
6.根据权利要求5所述的可调速的抛撒装置，其特征在于，还包括点火具(2)，所述点火具(2)与所述点传火管(5)连接。
7.根据权利要求5所述的可调速的抛撒装置，其特征在于，还包括填充物(12)，所述填充物(12)填充于中心管(9)与蒙皮(11)之间。
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