CN117128809A - 一种旋转爆震加特林机枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转爆震加特林机枪，包括：枪管主体，能够绕轴线转动，枪管主体的外周设置有多个沿周向均布的枪管单元；连接板，密封设置在枪管主体的一端，连接板上设置有连接孔，每个枪管单元的一端均能够与连接孔动密封配合连接；转接段，一端与连接孔密封连接；旋转爆震产生装置，与转接段的另一端密封连接并能够向枪管单元内提供爆震燃气。本发明的有益效果为火药和弹头分离，更易于弹药的存放以及利用旋转爆震燃烧可长时间提供高温高压的燃气，用于弹药的发射。

Description

一种旋转爆震加特林机枪

技术领域

本发明属于机枪技术领域，具体涉及一种旋转爆震加特林机枪。

背景技术

缓燃和爆震燃烧是燃料能量释放的两种主要燃烧方式。缓燃燃烧是通过热传导、热扩散及热辐射作用将热量传入未燃混合物，逐层加热、逐层燃烧，进而实现缓燃波的传播。缓燃波的传播速度较低，一般约为几米到十几米每秒。爆震燃烧是通过冲击波对可爆震混合物逐层强烈冲击压缩作用使其发生高速化学反应来实现的，可以认为爆震燃烧波是耦合了化学反应的强激波。爆震波都以超音速传播，一般在1000m/s以上的量级。缓燃燃烧是目前工业生产中广泛采用的燃烧方式，但爆震燃烧具有许多缓燃燃烧无可比拟的优势，如自增压、火焰传播速度快、释热率高、燃烧效率高、污染物排放低等。

目前爆震燃烧主要用于各种动力装置，如航空动力、航天动力等方面。其他方面的应用较少，但是其自增压、火焰传播速度快、释热率高、燃烧效率高、污染物排放低等的优势，具有广大的应用场景。

发明内容

因此，本发明公开了一种旋转爆震加特林机枪，以达到火药和弹头分离，更易于弹药的存放以及利用旋转爆震燃烧可长时间提供高温高压的燃气，用于弹药的发射的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种旋转爆震加特林机枪，包括：枪管主体，能够绕轴线转动，枪管主体的外周设置有多个沿周向均布的枪管单元；连接板，密封设置在枪管主体的一端，连接板上设置有连接孔，每个枪管单元的一端均能够与连接孔动密封配合连接；转接段，一端与连接孔密封连接；旋转爆震产生装置，与转接段的另一端密封连接并能够向枪管单元内提供爆震燃气。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括弹头供给装置，设置在枪管主体上并能够为枪管主体供给弹头。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括冷却组件，与旋转爆震产生装置连接并用于冷却旋转爆震产生装置的外壳温度。

进一步地，冷却组件包括风冷装置和液冷装置。

进一步地，枪管主体包括驱动机构，驱动机构与多个枪管单元连接并能够驱动多个枪管单元绕枪管主体的轴线转动。

进一步地，枪管主体还包括发射机构，设置在多个枪管单元的一端处并与弹头供给装置连接，发射机构用于将弹头压入枪管单元中。

进一步地，每个枪管单元内壁均设置有膛线。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括支架，支架与枪管主体和/或旋转爆震产生装置连接。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括自动瞄准组件和角度调整组件，自动瞄准组件设置在枪管主体上并用于自动锁定目标，角度调整组件与支架和自动瞄准组件连接，并用于根据自动瞄准组件的控制信号调整支架的角度或者位置。

进一步地，旋转爆震产生装置包括：旋转爆震燃烧室，设置有燃气出口，燃气出口与转接段的另一端密封连接；燃料供给装置，与旋转爆震燃烧室连接并用于供给燃料；点火器，设置在旋转爆震燃烧室中并用于点燃旋转爆震燃烧室中的燃料。

与现有技术相比，本发明的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

火药和弹头分离，更易于弹药的存放。

利用旋转爆震燃烧可长时间提供高温高压的燃气，用于弹药的发射。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明旋转爆震加特林的结构示意图。

图中附图标记：1、旋转爆震产生装置；2、转接段；3、枪管主体；4、弹头供给装置；5、支架。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

术语解释：爆震波(Detonation)：是激波和火焰(化学反应)耦合的燃烧模式，其化学反应速率快、火焰传播快1000+km/s、能够产生极高的压力和温度。爆震波产生极高的燃气压力(大于1.5～5.5MPa)，极高的燃气温度(大于2800K)。

连续旋转爆震发动机(RDE)：是一种利用爆震燃烧的动力技术。

加特林机枪：一种高射速机枪。加特林自动原理，即左轮枪式转膛发射原理，它利用一套传动机构使数支枪管绕一个公共轴转动，从而完成连续射击。加特林机枪是机械式的，最初枪管转动需要由人力转动摇把，后来改进为由电动机来完成。其优点是射速高，威力大，而且枪管可加速冷却，主要缺点是体积、质量大，消耗能量多。

如图1所示，本发明提供了一种旋转爆震加特林机枪，包括：枪管主体3，能够绕轴线转动，枪管主体3的外周设置有多个沿周向均布的枪管单元；连接板，密封设置在枪管主体3的一端，连接板上设置有连接孔，每个枪管单元的一端均能够与连接孔动密封配合连接；转接段2，一端与连接孔密封连接；旋转爆震产生装置1，与转接段2的另一端密封连接并能够向枪管单元内提供爆震燃气。

本发明与传统的加特林主要区别在于使用爆震燃烧技术，将爆震燃烧用于枪械武器领域，通过将火药和弹头分离，更易于弹药的存放。旋转爆震燃烧释热量高，且可持续燃烧提供源源不断的高温高压燃气，对于饱和式攻击方式很有优势。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括弹头供给装置4，设置在枪管主体3上并能够为枪管主体3供给弹头。弹头供给装置4使用无链供弹系统(Linkless Ammunition FeedSystem)，采用的原理就是加特林的转管原理，防止供弹过程中可能发生的卡壳问题。

在无链供弹系统中，子弹都存放在一个鼔形装置内，弹鼓内安装有一个阿基米德螺旋杆，弹药顺着螺旋杆排列。当螺旋杆旋转时，弹药就被“挤”到一根封闭的柔性输弹滑槽中，一直送到航炮内，这原理就像绞肉机。不过无链供弹其实并不是真的没有弹链，而是没有传统意义上那种把枪弹、子弹紧紧“抓”住的弹链。无链式供弹的导引内部一侧装有可单向运动的弹托，利用弹托将子弹卡住，每发子弹之间的间距固定，并且所有的子弹可以在外力的作用下沿一个方向进行运动。无链供弹系统是使用一种开放式的弹链来输送弹药，这种开放式的弹链其实就等同于工业中流水生产线上的输送链，但必须在封闭的输弹滑槽中输送，否则这种“抓”不住子弹的输送链会让弹药掉出来的。

另外，无链供弹系统还有双回路(Double-Ended)和单回路(Single-Ended)两种设计。双回路系统会把射击完后的空弹壳也通过输弹带送回弹鼓中，因此射击时并不抛壳。而单回路系统则要抛出弹壳和输弹带，因此充当输送带的弹链是采用或散式设计的。

需要说明的是，某些情形下无链供弹系统并不是必要的，比如与通用机枪共用弹链或者在射速较低的武器系统中等。

爆震燃烧具有释热率高、燃烧效率高、自增压等特点。旋转爆震产生装置1用于提供高温高压的燃气，弹头供给装置4用于给枪管主体3提供弹头。旋转爆震产生装置1产生高温高压的燃气后，经过爆震产生装置与枪管的转接段2进入枪管，在枪管内高温高压的燃气会加速膨胀，同时推动弹头不断加速前进，直到将弹头推出枪管。然后带有弹头的枪管主体3转动到转接段2入口，重复上个工作过程。将爆震的高释热率优点应用于加特林上，增加加特林的效率。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括冷却组件，与旋转爆震产生装置1连接并用于冷却旋转爆震产生装置1的外壳温度。可选地，冷却组件也可以和枪管主体3连接用于枪管主体3的冷却，枪管主体3自身的高速旋转(风冷)和多个枪管单元轮流发射弹头也可以加速冷却。

进一步地，冷却组件包括风冷装置和液冷装置。可以根据实际应用场景的需要适应性选择，一般来说，液冷装置的机动性较差，适合固定地点长时间作战且水源充足的情况下使用。

进一步地，枪管主体3包括驱动机构，驱动机构与多个枪管单元连接并能够驱动多个枪管单元绕枪管主体3的轴线转动。通过电池或者电源输入，然后由电机来带动传动机构使多个枪管单元绕一个公共轴转动，从而完成连续射击。

进一步地，枪管主体3还包括发射机构，设置在多个枪管单元的一端处并与弹头供给装置4连接，发射机构用于将弹头压入枪管单元中。发射机构由电机控制持续不断地为枪管单元提供弹头，优选地，发射机构和上述驱动机构可以共用电池或者电源。

进一步地，每个枪管单元内壁均设置有膛线。弹头上膛后，扣动扳机，通过旋转爆震产生装置1引发弹头火药，弹头射出的一瞬间，产生的后坐力，就像火箭一样，枪管壁都有螺旋纹理，弹头射出时其实是高速旋转的，这样能确保弹头不偏离航向，更准确的打击目标。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括支架5，支架5与枪管主体3和/或旋转爆震产生装置1连接。支架5用于枪管主体3和旋转爆震产生装置1的固定支撑。由于旋转爆震产生装置1可以设计的比较小，支架5可以单独支撑枪管主体3，特殊情况下也可以不设置支架5将该机枪用于手持。

进一步地，旋转爆震加特林机枪还包括自动瞄准组件和角度调整组件，自动瞄准组件设置在枪管主体3上并用于自动锁定目标，角度调整组件与支架5和自动瞄准组件连接，并用于根据自动瞄准组件的控制信号调整支架5的角度或者位置。

自动瞄准组件可以搭配使用智能瞄准具或其他新型瞄准系统；角度调整组件主要通过靠曳光弹指示弹道在偏离目标时自动调节瞄准。

进一步地，旋转爆震产生装置1包括：旋转爆震燃烧室，设置有燃气出口，燃气出口与转接段2的另一端密封连接；燃料供给装置，与旋转爆震燃烧室连接并用于供给燃料；点火器，设置在旋转爆震燃烧室中并用于点燃旋转爆震燃烧室中的燃料。点火器对旋转爆震燃烧段内的混合气体进行点火，混合气体旋转爆震燃烧且旋转爆震燃烧后产生的燃烧产物带动转动单元的筒体旋转运动，风扇转子和压气机转子随着筒体一起旋转运动，且旋转爆震燃烧段内的爆震燃烧后的燃烧产物经由内涵气体出口排出。

RDE通常采用环形燃烧室，推进剂从燃烧室的封闭端喷入，产生一个或多个爆震波在燃烧室头部旋转传播，燃烧产物从另一端高速排出，从而产生推力。RDE通常采用环形燃烧室，推进剂从燃烧室的封闭端喷入，产生一个或多个爆震波在燃烧室头部旋转传播，燃烧产物从另一端高速排出，从而产生推力

连续旋转爆震燃烧室的典型结构是可燃混气从环形燃烧室头部进入，爆震在头部起爆沿周向运动，并在向下游膨胀的高温燃气中形成一道斜激波；爆震波后压力下降，新鲜混气得以持续注入，从而形成连续旋转的爆震波。连续旋转爆震发动机又可以分为火箭式、涡轮式和冲压式等在内的多种型式。

以上所述，仅为本发明的优选工艺方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员不脱离本发明创造构思的行为，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转爆震加特林机枪，其特征在于，包括：

枪管主体(3)，能够绕轴线转动，枪管主体(3)的外周设置有多个沿周向均布的枪管单元；

连接板，密封设置在枪管主体(3)的一端，所述连接板上设置有连接孔，每个所述枪管单元的一端均能够与所述连接孔动密封配合连接；

转接段(2)，一端与所述连接孔密封连接；

旋转爆震产生装置(1)，与转接段(2)的另一端密封连接并能够向所述枪管单元内提供爆震燃气。

2.根据权利要求1所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，所述旋转爆震加特林机枪还包括弹头供给装置(4)，设置在枪管主体(3)上并能够为枪管主体(3)供给弹头。

3.根据权利要求1所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，所述旋转爆震加特林机枪还包括冷却组件，与旋转爆震产生装置(1)连接并用于冷却旋转爆震产生装置(1)的外壳温度。

4.根据权利要求3所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，冷却组件包括风冷装置和液冷装置。

5.根据权利要求1所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，枪管主体(3)包括驱动机构，所述驱动机构与多个所述枪管单元连接并能够驱动多个所述枪管单元绕枪管主体(3)的轴线转动。

6.根据权利要求2所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，枪管主体(3)还包括发射机构，设置在多个所述枪管单元的一端处并与弹头供给装置(4)连接，所述发射机构用于将所述弹头压入所述枪管单元中。

7.根据权利要求1所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，每个所述枪管单元内壁均设置有膛线。

8.根据权利要求1所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，所述旋转爆震加特林机枪还包括支架(5)，支架(5)与枪管主体(3)和/或旋转爆震产生装置(1)连接。

9.根据权利要求8所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，所述旋转爆震加特林机枪还包括自动瞄准组件和角度调整组件，所述自动瞄准组件设置在枪管主体(3)上并用于自动锁定目标，所述角度调整组件与支架(5)和所述自动瞄准组件连接，并用于根据所述自动瞄准组件的控制信号调整支架(5)的角度或者位置。

10.根据权利要求1所述的旋转爆震加特林机枪，其特征在于，旋转爆震产生装置(1)包括：

旋转爆震燃烧室，设置有燃气出口，所述燃气出口与转接段(2)的另一端密封连接；

燃料供给装置，与所述旋转爆震燃烧室连接并用于供给燃料；

点火器，设置在旋转爆震燃烧室中并用于点燃所述旋转爆震燃烧室中的燃料。