CN1227509C - 射弹发射装置 - Google Patents

Abstract

一种武器包括一个可移动的发射架，该发射架具有多个所述类型的枪管组件(10)，该枪管组件(10)具有多个射弹(11)，射弹(11)排成一线布置在枪管(12)内，每发射弹(11)与独立的、可选择的推进装药(13)有关，推进装药(13)用于将每发射弹顺序通过枪管(12)的枪口。每发射弹(11)包括射弹弹体(22)，在此，材料或物品可以被输送。射弹(11)一个接着一个排列，便于枪管(12)防止点火的推进装药向后拖动后面的推进装药。发射架能够包括一个可选择地改变枪管组件之间的各自的对准目标的一个方向控制装置，以便于可选择地改变从不同枪管(12)发射的射弹(11)在目标处的各自的发射位置。该武器可以用于军用或民用。

Description

射弹发射装置

技术领域

本发明涉及一种射弹及其发射装置，特别应用于发射射弹的方法和装置，该方法和装置用于军用目的，本发明也适于民用用途，如在我们的同时的国际申请PCT/AU00/00296中所描述的。

背景技术

发射射弹的军用用途是众所周知的，如发射榴弹、发射雷达反射金属箔片及导弹诱饵包装。在如反射榴弹的军用用途中，每个弹药箱内装有包括一个榴弹的射弹组件。因此，榴弹发射速度相对降低明显限制了在装备的应用或实用。

本发明对于射弹具有特殊的用途，该射弹从一枪管组件中发射，该枪管组件内具有多个一线排列的射弹，并装有分别可选择地点火的推进装药，用于推动射弹连续通过枪管的枪口。在射弹和枪管之间提供了密封接合，以防止点火的推进装药向后拖动后面的推进装药。这样的枪管组年参照下面所述类型的枪管。这样的设置在我们的早期的国际申请中已经描述。

所述类型的枪管组件具有这样的缺点，即用于发射所选定的目标时，需要一定的时间用于定位枪管。该设定时间对于应用来说可能是不适宜的，在此，时间例如对于建立防御系统是至关重要的。

发明的目的

本发明的目的是提供一种用于削弱敌人和/或减少发射射弹的方法和装置现有的一个或多个缺点，该方法和装置用于军用和/或民用。

发明的概述

如上所述，本发明在一个方面概括为所述类型的若干枪管组件，该枪管组件安装在可移动的发射架上，因此，枪管可以移动并对准所选定的目标。

发射架可以制成一个整体的箱体，或者该箱体可以具有一个侧壁，在侧壁处于向外倾斜的状态时，侧壁向外倾斜将枪管组件容纳在其中。发射架可以包括瞄准装置，用于可选择地定位发射架内的枪管，因此，枪管可以对准所选定的目标，可选择的，发射架可以包括一个可调整的支撑，如一种转动架。

而后，可移动的发射架可以由车辆携带，该车辆可以有选择地围绕任一轴线定位，使枪管对准所选定的目标，例如，航空飞行器，因此，如在飞机上的发射架和枪管组件的定位是适当的。

这样的发射架需要用于发射许多射弹至所选定目标的设定时间。在此，时间作为要素，这将是一个优点，如用于建立防御系统。

最好枪管组件是低压类的枪管，该枪管发射榴弹类射弹，如果需要，仍可以采用高枪口压力的枪管组件。发射架上的不同枪管组件可以装填不同射弹，发射架可以包括具有不同孔径尺寸的枪管组件。

最好每根枪管包括一个尾环组件(a trailing collar assembly)，该尾环被捕获地安装在射弹体上，并当射弹装入枪管内时，倾向于向后延伸到抵靠住拖曳的射弹单体的弹头的楔，最好所提供的楔形作用由浅楔形提供，因此，在使用中，尾环的拖曳端部膨胀，与枪管形成密封接合作用。

该尾环可以安装成用于限制相对于射弹弹体的轴向移动，并且，环的导向端制成有环形密封表面，该环形密封表面可与形成在射弹弹体上的互补的表面接合，因此，由推进气体而引起的反作用使射弹弹体向后移动，迫使射弹弹体的互补表面与尾部环导向端上的环形密封表面密封接合。

该互补表面和环形密封表面能够基本上沿径向延伸，并能够在其上部制成有互补的密封特征。然而，这些表面最好是部分锥形的互补密封表面，该密封表面彼此嵌入式紧密接合。导向端部也可以膨胀与枪管有效地密封接合。但最好在局部锥形表面之间的楔形是相对较陡的表面，因此，通过该嵌入作用，环的导向端不会膨胀与枪管有效地密封接合。

优选地，每个射弹都伴随有一个高压推进剂腔，该高压推进剂腔释放至相应的低压推进腔，该低压推进腔是在相邻射弹之间形成的并用于有效地降低枪口速度。高压推进剂腔能够与射弹弹体或尾环制成一个整体，或在枪管壁的外部提供穿透枪管壁并与之连接的贯穿部件。

射弹可以在巨大变化的频率直至达到最大的发射速率的状态下电发射。对于从按照本发明的一个方面的枪管组件并设置为低压、低枪口出速发射，发射速度认为由每发射弹离开枪管的时间限制，并由枪管内的气压有效地降至保证下一发射弹的发射所必需的时间限制。

在本发明的另外一个方面，涉及用途广泛的所述类型的具有多个枪管组件的武器，该武器安装在可移动的发射架内，该武器具有：

一发射架箱体；

一适于支撑发射架箱体的支撑装置；

所述类型的具有多个枪管组件，其以一定的间隔由相应的旋转装置支撑在所述发射架箱体内，以及

用于可选择地改变枪管组件之间的定位关系的方向控制装置，以便于可选择地改变从不同枪管发射的射弹在目标上的相应位置。

该方向控制装置可以允许枪管组件的一致转动，以便于枪管组件的轴线相应于发射架轴而轴向倾斜，枪管组件有选择地变化至相应于发射架的目标位置。该方向控制装置可以允许每个枪管组件分别转动，以便于枪管组件的轴线相应于发射架轴的倾斜可以单独改变，枪管组件可以分别变化至相应于发射架的目标位置或个别目标位置。如果需要，这样的分别控制可以伴随有每个枪管组件的分别发射控制。

而后，方向控制装置可以允许所有的枪管组件的可控制地倾斜，以便于在目标区域内的所覆盖的区域可以有选择地变化。可选择的，方向控制装置可以允许所有或部分的上述变化，当需要时，分别或有选择地实现上述变化。

发射架箱体可以设置成任何合适的形式，并可以为向其底部逐渐变细的形状，使之能够支撑枪管组件处于倾斜状态。该支撑装置可以是折叠腿，如果需要，该折叠腿可以是可调节的。在具有一个长方形箱体的发射架中，为经济性或储存和/或运输方便，该箱体的底座构成了支撑装置。

该枪管组件在这里所公开的变化也可以构成本发明的其它方面。

按照本发明的一个方面的枪管组件的发射架可以从海上平台发射至水中，或从牵引的滑板中发射至水下。该发射架还可以从飞机上发射，或从飞行的一定数量的机群上发射，如果需要，飞机之间可以通过适当的电子联系协调发射。

附图的简要说明

为使本发明可以更容易清楚并具有实用性效果，参照附图，对本发明的典型实施例进行说明，其中：

图1-4是按照本发明的典型枪管组件的剖视图；

图5是榴弹发射枪管组件的发射架的示意图；

图6是枪管束的端部剖视图；

图7是本发明的一种典型应用的示意图；

图8是本发明的采用无人驾驶飞艇的一种典型应用的示意图；

图9是图8的采用无人驾驶飞艇所携带的发射架之一的底部视图；

图10是可倾斜的枪管组件的发射架的剖视图；

图11是本发明的一个方面的一种典型应用的示意图；

最佳实施例的详细说明

如图1所示的枪管组件10以已知的枪管形式装填有多个射弹11，射弹11在来复枪管12内，在发射时，射弹12旋转运动使一个武器装置作用。

然而，一个可破裂的推进杯或高压腔室13固定在射弹11上，用于从枪管发射射弹11，同时清理枪管为下面的射弹发射作好准备。该高压腔13通过排气孔14排除气体进入叠放的射弹11之间的空间，该空间形成了低压腔室15。

每个射弹11都包括一个射弹弹体17，在本实施例中的该射弹弹体17是一种容纳榴弹22的榴弹壳体18，一个尾部套19，该尾部套保持在射弹上，用于限制其相应地轴向移动。该尾部套19具有一个头部20，该头部20向内地朝向内环21逐渐变细成为锥形，该内环21延伸至与之互补形状的外部凹槽23，该凹槽23制成在榴弹壳体18上。尾部套19在其尾部24是向外的锥形，与叠放在后面的射弹11的锥形导向表面25接合覆盖。

在使用中，如在我们早期的方面所公开的，装填至枪管12的射弹11在尾部套19的导向端和头部20的尾部锥形表面之间形成了楔形类密封26，防止前面推进装药的点火围绕榴弹壳体扩散至下面的射弹推进装药。

装填也影响在后端24和导向表面25之间的楔形类密封28，装填使后端24膨胀有效地与枪管12接合密封。这样，该尾部套形成了一个点火的推进装药扩散至下面的射弹的推进装药的障碍。

前面的射弹11的发射释放了导向密封，同时保留了尾部套19，该尾部套19与榴弹弹壳18捕获式连接，但是保持了尾部套的后端与枪管12的有效密封。当推进射弹的压力较低时，在3000磅/平方英寸的数量级时，仅仅需要最小的密封。

图2所示的枪管组件30与图1所示的枪管组件的相似，主要区别是在方式上，在此，尾部套31保持在榴弹弹壳32上，并且尾部套31形成了一个较小的在相邻射弹35之间的低压腔室33，高压腔室36通过穿孔部38排出气体至低压腔室。

尾部套31也在其前端部具有一个薄楔形部34，在装填期间，该薄楔形部34可以膨胀与枪管密封接合，但是，在弹壳32向前运动期间一旦点火，和随及推进剂腔室36与返回的回位表面27连续撞击，则该薄楔形部34脱落。

图3所示的枪管组件40也与图1所示的枪管组件的相似，主要区别是在尾部套31′和射弹弹壳42之间的楔形密封角α和β。该实施例更适于低压低枪口出速度的应用，尾部套31′相对的端部由30°至55°之间的密封角α和β形成，该角度是钝的，以便于防止在推进剂压力的影响下，阻挡向外倾斜与枪管接合密封。这些典型的推进剂压力3000磅/平方英寸至5000磅/平方英寸的数量级，相应地具有约70米/秒和250米/秒的枪口出口速度。

如图11所示，将看到，为放置炸药或燃料，射弹弹壳42的球形弹头是中空的。如图1和2所示的实施例，在高压腔室46内的推进剂37是可选择地通过起爆器16起爆来将高压气体排出通过尾部39进入低压腔室33’。该起爆器是通过电子电路触发的，该电路使用射弹队列作为电路一部分。枪管41由绝缘材料制成，或者这样布置，即电路完全由埋设的绝缘电线29连接引爆器至射弹表面的接触点29’，装填时，起爆器与接触点29’对正，还具有一个支撑在枪管41上的附加接触点44。

在枪管内能够实现接触点的对正，并且在装填期间，射弹通过来复凹槽定位。在非来复线设计中，在枪管壁内，采用环形接触点能够实现类似的目的。

图4所示的枪管组件45基本上与图3所示的实施例的机械结构相对应。然而，高压腔室46暴露在枪管的外部，并通过对正的孔部48、49与低压腔室47连接，孔部48、49相应地在枪管50的壁和尾部套51上。如图5所示的剖视图，高压腔室46是这样设置的，即隐蔽地设置在由一组枪管45中的深层枪管的相邻侧壁50围成的空间内。

另外，上述每个实施例的尾部套提供了相对较大的圆柱形表面，该圆柱形表面与枪管的孔紧密接合，以便于帮助防止点火气体在尾部套和枪管之间经过。另外，在图2、3和4所示的实施例中，尾部套上的向内突出部接合在形成于壳体上的凹槽内，并提供一个贯穿尾部套的内表面的迷宫形密封。

在上述所有的实施例中，在高压腔室内的推进剂适于由电子点火装置点火，该电子点火装置正如我们的早期国际专利申请中所描述的那样。

如图6所示，一种按照本发明实施例的典型武器包括：一组适于发射榴弹56并安装在发射架57上的枪管组件，这样，几乎同步爆炸的选定数量的榴弹可以在某一时刻发射。榴弹56从发射架57上由计算机控制可选择地发射。在该实施例中的武器包括九十八个枪管组件，每个枪管组件都包括叠放的榴弹56，并具有可选择地点火的外部或内部推进装药。在该实施例中，发射架57安装在转动架58上，因此，为瞄准目标，枪管可以围绕垂直或水平轴旋转。

由于现有的40mm榴弹56可以得到，因此适于采用40mm榴弹56作为射弹。该榴弹56由计算机控制可选择地从发射架57发射，该发射架57设想将包括九十八个枪管组件，每个枪管都包括叠放的榴弹56，并都具有可选择的内部或外部点火的推进装药。榴弹56可以有选择地发射，在调查区域形成可控制的爆炸榴弹的命中阵列。

通过该实施例的方式，采用在九十八根40mm枪管的发射架内的枪管组件可以测量接近于350mm×700mm的断面区域，所采用的每根枪管装有六发射弹，每个射弹都与40mm军用榴弹的尺寸相似，所需要的枪管长度为900毫米，该枪管组件提供了五百八十八个射弹的容量。这种配置适于用于需要短射程的地震勘测，如用于从面向下方的枪管发射射弹。对于长射程发射少数射弹，可以在每个枪管内调整射弹，或采用较长的枪管并采用更多的推进剂，以保证射弹较高的枪口出速度。

预计每个枪管的最大发射速度为每分钟20000发射弹。因此，假定所有的枪管在最大速度时同步发射，组合在一起的九十八根枪管的最大发射速度为每分钟1960000发射弹。

对于从九十八根枪管发射的头一圈九十八发射弹，其速度发生巨大的变化，可以是以极快的频率发射九十八发射弹。

上述九十八根枪管的发射架是目前可以得到的特定性能范围内的一个例子。不同的性能能够通过改变发射架的部件实现。例如，发射架可以预先装填以便改变在发射架的单个枪管之间或在一个枪管内的炸药和/或射弹的特性和重量。

多个这样的发射架57可以安装和布置在车辆上，因此，每个发射架57可以选择地指向一个所需要的目标并以选定的速度发射。可选择的，发射架57可以共同向同一目标发射。

在图7所示的实施例中，榴弹56从一对这样的发射架57向下发射，图中仅仅示出了由直升飞机58携带的其中之一，形成了地面的爆炸集中区域。该爆炸密度和由爆炸形成的地面覆盖区域可以通过控制变量来控制，如发射速度、仰角和飞机的速度。

在图8和图9中所示的无人驾驶飞艇60在其每个机身63侧面的壳体61内机翼62下方携带了六个这样的发射架57。设想每个发射架能够包括六个40mm榴弹发射架、每个发射架具有一百个枪管组件、并且在每根枪管内具有六发榴弹。相应于3600磅的战斗装药将提供7200发榴弹装填容量。

在该实施例中，容纳有榴弹56的枪管的瞄准将通过飞机的遥控实现，该飞机可以携带摄像机或类似的装置协助来自操纵者的远程控制。

在图10中示出了该射弹发射架70，并以剖视图仅仅示出了所述类型的两个枪管组件71，该枪管组件71以一定间隔容纳在长方形的发射架箱体72内，并从上壁73和相应的球形支座74上悬挂安装。

每个枪管组件71通过固定的球形支座74向下延伸以对正控制装置75，在该实施例中的控制装置能够分别地或有选择地控制枪管组件71，用于将枪管组件移动至所述的正常垂直位置一侧或另一侧的倾斜位置，或移动至正常垂直位置的前或后位置，如果需要，可以移动至这些状态的组合位置。

为实现该目的，每个枪管组件都设置有一个圆柱形定位块78，该定位块78围绕其下端被转动支撑，用于使其围绕每个枪管组件的轴线偏心运动。一个带孔的中间壁80紧密容纳每个圆柱形定位块78。中间壁80的垂直位置由液压油缸81控制，液压油缸81支撑在发射架箱体72的底板82上。

液压油缸81的伸出和/或缩回将在垂直方向上移动中间壁80，由相应的孔约束，使其沿固定轴运动，因此，在所述的枪管组件中，由于中间壁80向下运动，枪管组件71的下端部将相互向着另一个枪管组件向内移动，由于上球形支座74的固定间隔，使枪管组件相互相应于另一个枪管组件向外倾斜。

因此，可以看出，通过控制液压油缸81的的定位，枪管组件能够以其轴垂直和平行定位，倾斜于垂直和平行的定位或这些轴处于某一倾斜扩展的倾斜定位。

每个定位块可以有选择地围绕枪管组件的下端转动，该下端通过液压油缸84的伸缩安装，液压油缸84支撑在中间壁80上并在相应的定位块78的外侧壁内延伸出一个轨迹83。该轨迹是这样设置的，中间壁80的正常垂直运动将不会引起定位块78在箭头85的方向转动，除非油缸84是伸出或缩回的。

可以看出，垂直油缸81与中间壁80连接，在所有的枪管组件上共同起作用，以便于当提供了用于每个枪管组件71的各个水平油缸84时，枪管组件能够和谐运动。

这些油缸84可以不依赖于油缸81独立控制。这样，例如，另一方面，附图中所示的该定位块78相应于枪管组件71相对偏心地布置，定位块其中之一能够通过其油缸84转动780度，以便于使液压定位块78与其轴线彼此平行，并相对于枪管组件71的轴线具有相同的偏移量。

在该设置中，垂直油缸81的工作能够同步转动枪管组件至一侧，或从垂直位置转动至其它位置，此时，在相对于另一定位块的某一定位块78的中间位置，能够实现枪管组件的倾斜。当然，油缸84和油缸81都能够被同步驱动并由合适的控制器86控制，以实现在目标方向内的显著变化以及从该处发射射弹落点的分散。另外，命中特性的设置可以在所设定的区域内变化。该枪管组件也可以被控制以提供数量有限的转动架，以实现射弹群的大纵深密度。

可以看出，在射弹发射架可以安装一个远程控制器86，该远程控制器86可以从安装在枪管组件上、或与枪管组件相关的部件、或油缸位置接收信息的定位传感器，可以快速地发射并非常迅速地散发至目标地点，甚至目标地点可以不在一个层面上，此后，以正常或改变的相对于垂直位置的倾斜角遥控发射射弹，以实现在中弹区域所需要的落点。中弹图形的大小可以是变化的或随不同目标分布区域而保持在一个常量。

用于转动定位块78的驱动装置可以不依赖于中间壁80，如具有挠性或花键连接的转动驱动装置，该装置驱动枪管组件的基座。另外，基座82能够向侧壁倾斜或可以是能够升起至某一倾斜位置，以提供朝向目标区域的近似倾斜角，最终，由方向控制装置75实现远程控制瞄准。

如图11所示，上述的发射架的一种典型应用是能够发射一种选定的射弹阵列，通过从同样的发射架发射的射弹，以变控制的方法和图案形成一种限定的爆炸燃料/空气云，该射弹容纳将从该射弹处散布的燃料。

例如，容纳射弹的燃料能够形成一种大致为圆锥形状的燃料/空气云90，并且爆炸能够从围绕圆锥形的上部的若干位置9同步发生，形成了一个指向所需目标92的集中爆炸点。

燃料/空气云90的尺寸和重量可以选定为使发射高压冲击波至定位区域。这能够由于引爆地雷雷场，如一种致命的防止人为破坏的地雷，或通过升起的燃料/空气云90提供一种防止地面部队的非致命性破坏的爆炸。

仅仅通过本发明的上述实施例的方式给出了上面的内容，对于本领域技术人员来说，对上述内容的所有的变化和修改被认为都落在本发明的范围和界限之内，并由附加的权利要求书限定。

Claims (12)

1.一种枪管组件，该枪管组件具有一线排列的若干射弹，且射弹与枪管密封接合，这些射弹装有可分别选择地点火的推进装药，用于推动射弹连续通过枪管的枪口，其中，每个射弹包括一个射弹体，射弹体具有一个鼻部和捕获地安装在射弹体的分离的尾环组件，当安置在枪管内时，射弹体的尾环组件向后延伸到楔形抵靠住下一个射弹体鼻部来形成与枪管的密封接合。

2.如权利要求1所述的枪管组件，其特征在于：形成在尾环的尾端的楔形结构是浅楔形的。

3.如权利要求1所述的枪管组件，其特征在于：所安装的环用于限制相对于射弹弹体的轴向移动，环的导向端形成有一个环形密封表面，该环形密封表面与形成于射弹弹体上的尾部密封表面接合。

4.如权利要求3所述的枪管组件，其特征在于：所述的尾部密封表面和环形密封表面是互补的部分锥形的密封表面。

5.如权利要求1所述的枪管组件，其特征在于：每发射弹都与一个高压推进剂腔室连接，高压腔室排出气体至相应的低压推进腔室，低压推进腔室是在相邻的射弹之间形成的。

6.如权利要求5所述的枪管组件，其特征在于：高压推进腔室与射弹弹体整体成型在一起。

7.如权利要求5所述的枪管组件，其特征在于：高压推进腔室是由枪管外部形成并通过枪管壁上的排气孔排气。

8.一种包括权利要求1所述的若干枪管组件的武器，其中，所述若干枪管组件安装在可移动的发射架上，由此枪管可以被输送到并指向选定的目的。

9.如权利要求8所述的武器，其特征在于：发射架还包括：

一发射架箱体；

用于合适地支撑发射架箱体的支撑装置；

多个枪管组件，其以一定间隔通过相应的转动架支撑在所述发射架箱体内，并且

用于在枪管组件之间可选择地改变各自对准目标的方向控制装置，以便于可选择地改变从不同枪管发射向目标处的射弹在各自的发射位置。

10.如权利要求9所述的武器，其特征在于：方向控制装置允许枪管组件的一致转动，以便于枪管组件轴线相对于发射架轴线的倾斜角可以有选择地改变以使相对于发射架的目标位置可以改变。

11.如权利要求10所述的武器，其特征在于：方向控制装置允许每个枪管组件的独立转动，从而每个枪管轴线相对于发射架轴线的倾斜角可以分别改变，使得相对于发射架的目标位置或各自的目标位置可以改变。

12.如权利要9-11中任一项所述的武器，其特征在于：方向控制装置允许控制所有枪管组件的倾斜。

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