CN1914477B - 具有高装料密度的进展性推进剂装料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产具有进展性燃烧特性的推进剂装料的方法,所述推进剂装料的装料密度比以往认为可能实现的更高,其主要用于直接发射的炮筒式武器,如坦克加农炮。具有本发明特征的装料包含至少两个径向开孔的推进剂管(10-12、28-30、48-52),相互插入布置或一个接一个前后布置,并按照根据推进剂的实际类型及其所要求的燃烧特性选定的e尺寸,形成燃烧或点燃通道(2、19-21、37),所述推进剂管具有圆形内外界面,而且,在点燃装料之前,这些可供点燃的推进剂管的至少一个外表面已经进行了抑制、表面处理或表面涂覆(13-18、33-36)以延迟点燃传播到该表面,因此推进剂管的燃烧是部分相互交叠的一起产生,在装料发射的炮弹后面的炮筒中产生最大推进气体压力,对于炮弹通过炮筒的整个过程,该压力接近于炮筒的许用Pmop值(最大工作压力,即能够持续存在的最高炮筒压力)。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要用于坦克加农炮的推进剂装料的生产方法,所述推进剂装料具有进展性燃烧特性和比以往认为可以实现的更高的装了密度(更高的单位体积装料重量)。
背景技术
当沿发射方向从后端封闭的炮筒点燃推进气体驱动的炮弹时,首先要求在炮弹后面有一定的初始推进气体压力使其沿炮筒开始加速。假定位于炮弹后面的炮筒部分体积在炮弹沿炮筒移动时逐渐增大,那就要求在发射过程中推进气体的数量逐渐增加到相应的程度以持续提高仍然保留在炮筒中炮弹的速度。因此,理想的推进剂装料在其燃烧的各单位时间应当能够渐增地提供大量推进气体,不过在炮筒内产生的推进气体压力在任何时候都不得超过适用于炮筒及其相关部件的炮筒最大允许压力Pmax。还有,当炮弹离开炮筒时整个推进剂装料应当完全用尽,否则的话炮弹轨迹会被喷出的推进气体扰乱,而且推进剂装料也不能完全利用。
推进剂在恒定压力下燃烧时单位时间放出大量的推进气体,推进气体的数量随燃烧时间逐渐增加,可以称为进展性的。举例来说,推进剂由于其特定的几何形状而要求进展特性,这种特定的几何形状具有逐渐增大的燃烧区,延长燃烧时间,不过其进展特性也可以通过对容纳在易点燃的推进剂中的推进剂颗粒或推进剂块的自由表面的一部分进行化学或物理表面处理来获取。因此具有最低限度进展特性的推进剂装料可以简单地用适当几何形状的粒状推进剂制成,选择的该几何形状适合容纳在装料中的推进剂颗粒。
沿推进剂料柱的纵向设有燃烧通道或孔的粒状单孔或多孔推进剂在其相应的孔或燃烧通道中被内部点燃和燃烧,并从推进剂料柱的外面点着和燃烧。意味着通道的内燃烧区将逐渐增大,从而产生的推进气体增多,不过同时推进剂料柱的外燃烧区将减小,因为推进剂还从推进剂料柱外面燃烧,使得从这些表面产生的推进气体减少。为了使这种粒状带孔推进剂是真正几何括展的,相应要求推进剂通道自身燃烧区的逐渐增加实际超过同时发生的推进剂料柱外燃烧区的逐渐减小。因此,外部形状为圆筒形的外表未处理的单孔推进剂一般以恒定的速率燃烧,而同样未经处理的外部形状为圆棒的19孔推进剂一般将进展性燃烧。
很久以前还公开了通过对推进剂料柱的外表面进行抑制或化学表面处理能够提高粒状多孔推进剂的进展性,而且还能够使单孔推进剂具有进展性。在抑制的情况下,推进剂料柱的外燃烧区以及其端表面涂覆有不容易燃烧的物质,可以延迟推进剂沿其表面的点燃传播,而在表面处理的情况下,表面用适当的化学物质,如溶剂或类似物体,进行处理,使得推进剂沿这些表面燃烧更加缓慢以及燃烧到推进剂中某一距离时更加缓慢。按照第三种变型,通过用一层推进剂覆盖其外表面可以使推进剂成为进展性的,在实际推进剂装料的颗粒或块的外表面进行点燃传播之前,所覆盖的推进剂先要燃烧掉。
多年来,已经进行了很多广泛深入的工作以求提供更加新式的弹料来提高旧火炮的点燃范围。第一个限制因素是规定不得超过炮筒的最大允许压力Pmax。先前的第二个限制因素是点燃范围提高往往要求装料空间中的装料重量增加,对于现有的由松散粒状带孔推进剂的现有装料,这已经成为惯例。第三个限制因素是高装料密度要求进展性也同时提高。
然而,对于松散粒状材料来说,颗粒之间的总空闲体积是相当大的。因此一种可能性是提高装料密度。在固定体积中的最大推进剂数量,因此也是最大装料密度和最大装料重量,是几何形状完全适合于所具有体积的实体。然而,完全是实体的推进剂并不是提高现有火炮点燃范围的一般性的解决方法。实心推进剂的燃烧时间太长,而且实际产生的推进气体压力太低不能有效地用来推动炮弹。
不过,从理论上,可以设想生产带有非常多孔的块状推进剂,燃烧方式类似大量粒状多孔推进剂,即至少开始时只通过燃烧通道或其中的孔。然而,实际上并不那么简单。理论上设想的多孔的块状推进剂必须相应地整体带有很多平行延伸的燃烧通道,所有这些燃烧通道与相邻的燃烧通道都以两倍间隔布置,这样使得推进剂有时间燃烧直至炮弹就要从发射炮筒中离开。某特定推进剂中两个燃烧通道之间的距离称作是它的e尺寸,某特定装料中的推进剂的e尺寸应当对应于这样的距离,该距离使得推进剂在炮弹发射过程中从点燃开始有时间燃烧至炮弹从炮筒离开,于是在使用这种推进剂的特定火炮的动态压力顺序中能够完全燃烧。因此,为了能够最佳地利用带有多孔的推进剂,在各种情况下,两个相邻孔或燃烧通道相互隔开的距离必须为e尺寸。为了确保可能达到的最好发射效果,炮筒式武器中推进剂的燃烧时间既不能太短,因为这将超过最大炮筒压力,也不能太长,因为未燃烧的推进剂将从炮筒中排出,对炮弹的加速起不到作用。
对于进行了充分抑制的粒状带孔推进剂以及带有多孔的块状推进剂,推进剂在其所有燃烧通道中点燃,然后从各相应的燃烧通道放射状地向外朝其它燃烧通道燃烧。因此,如果选择了恰当的e尺寸,那么各燃烧通道的燃烧面将在炮弹即将通过炮口之前相遇。为了确保从推进剂料柱外部进行的推进剂燃烧不会影响几何进展性,所有推进剂外表面必须被抑制、表面处理或表面涂覆,包括靠近孔两侧的推进剂表面。
在前言中提到的瑞典专利申请SE 0303301-6公开了一种新型的用于炮筒式武器的推进剂装料,包括一个、两个或更多个已选定e尺寸径向开孔的推进剂管,这些推进剂管设置成一个在一个里面和/或一个接一个,这些管的燃烧具有一定重叠,这通过燃烧链中需要稍后燃烧的一个或多个推进剂管的所有外表面进行抑制、表面处理或表面涂覆得以实现,延迟沿这些表面的点燃传播。
因此这种装料的原始材料是带有多孔的推进剂管,其已经根据需要进行了抑制、表面处理或表面涂覆,然后可以同心地一个位于一个之中,和/或一个接一个布置。
生产这种装料所遇到的困难是如何制造带径向孔的推进剂管。因此,为了能够使用和得到所要求的效果,推进剂管的孔的e尺寸一般须位于0.5毫米和10毫米之间,但取决于炮筒系统该尺寸,最好是在1毫米和4毫米之间。为了使所讨论的装料具有所要求的效果,推进剂管还必须径向开孔。此外,还应当十分严格地要求必须以均匀方式进行打孔。
先有技术
1904年的美国专利US 766 455介绍了将带有多孔的推进剂块用作高能量炮筒式武器的进展性推进剂装料的原始材料,其中发明者H.Maxim设想把很多近乎矩形块的推进剂依次放置,从而尽可能地填充可用的圆筒形装料空间。
在发明人同为H.Maxim的1896年的瑞典专利SE 7728,如图4显示的用于炮筒式武器的推进剂装料,其中的推进剂装料由单独一个带有多孔的推进剂管构成。然而,根据文中所述,附图中的推进剂管必须具有一起弯曲的多孔推进剂块的形状。该附图给人的印象是发明人还未完全考虑如何生产具有这种复杂几何形状的装料的实际问题。如果考虑到需要有适当的孔直径和孔距离,在上述专利所提出的制造方法是不切实际和十分复杂的。在该专利说明书中还提到孔对推进剂管的作用,使得点燃时推进剂管压紧到料室的内壁,从而使其只能从内侧燃烧。然而,在实际应用中是否确实如此值得怀疑。
1901年的美国专利US 677,527中,同一发明人介绍了用若干层弯曲的带有多孔的推进剂块制成的圆筒形火炮推进剂装料,这些推进剂块共同形成包括若干层带有非常多孔的推进剂的装料,其中的若干层推进剂相互层叠同心卷绕。该专利说明书给人的印象如同瑞典专利SE 7728,即,发明人虽然清楚地知道必须实现高装料密度和进展性,但实际上又似乎不清楚应如何实际生产这种装料。
发明内容
本发明涉及一种生产具有非常高装料密度和高进展性的推进剂装料的方法,能够用与上述早期的理论方法完全不同的方式控制与能量释放和进展性有关的燃烧顺序。本发明还涉及根据此方法生产的具有特征的装料。
上述方法包括以下步骤:提供至少两个推进剂管,所述推进剂管具有圆形内外界面,且在其整体上径向开孔,形成间隔为e尺寸的燃烧或点燃通道,所述e尺寸对应于使得推进剂从点燃开始有时间燃烧至炮弹从炮筒离开的距离,并且根据推进剂的实际类型及其要求的燃烧特性选定;和,在起爆所述装料之前,对这些可点燃的推进剂管其中至少一个外表面进行抑制或表面涂覆,以延迟点燃传播到该表面,因此所述推进剂管的燃烧是部分交叠。
根据本发明的装料的原始材料包括两个或多个带有多孔的推进剂管,前后布置和/或同心一个位于另一个里面径向沿相应管子的直径方向,形成横截面上的圆形内外界面,其中各推进剂管的点燃传播受到控制,即进行表面抑制和/或涂覆,或者用缓燃推进剂覆盖推进剂管的外表面,使得能够一个接一个地燃烧但有一定时间的交叠。当推进剂管同心一个布置在另一个里面时,每个外推进剂管具有内部空腔,其截面形状适合布置在里面的内推进剂管的外径,并具有足够的空间容纳上述带有燃烧改性物质、缓燃推进剂或类似物质的表面涂层。每一推进剂管的整个长度上还设有径向孔,对于推进剂管,其e尺寸是根据容纳在里面的推进剂类型以及所要求的燃烧特性选定的。因为孔实际上沿径向指向推进剂管的中心轴线,所以推进剂管内和外表面上的孔之间的距离略微不同(e1>e2),不过,推进剂管的侧壁具有限定的厚度,即比较薄,且管子越薄两个e尺寸(e1、e2)之间的差别越小。因此装料中的每个推进剂管都具有很多径向孔,其中两个相邻孔之间的平均距离(e3)是根据在管子外壁处测量的第一e尺寸(e1)以及在管子内壁处测量的第二e尺寸(e2)计算的,由于管子的内圆周小于它的外圆周,所以第二e尺寸(e2)小于第一e尺寸。于是所述推进剂管的平均e尺寸(e3)等于(e1+e2)/2,其最好与选定的e尺寸相等。
对于相互插入的各推进剂管,如果需要,可以调整其外周面上孔之间的e尺寸(e1),使得该装料作为整体保持其功能,因为各推进剂管的平均e尺寸(e3)共同产生所要求的压力路径顺序。
参考上述1901年的美国专利US 677,527中的图3,其认为通过考虑这样一个事实可以解决所述问题,即,弯成圆筒形的薄片呈现不同的内外半径,对于在平面状态下形成的平行孔,在弯曲之后由于分别处于薄片的内外表面而具有不同的间距。上述说明书所介绍的解决方法是用设置在通道之间的额外燃烧通道补充通孔,这些额外的燃烧通道是外部的,即它们只是部分穿过。这种解决方法在实际生产中是否能够起作用同样值得怀疑,因为推进剂薄片还是必须弯成管状,而且一旦孔形成,会在推进剂材料中产生拉应力和压应力。这些拉应力和压应力在推进剂装料燃烧时会产生严重后果,尤其是在推进剂可能变脆的极限环境温度下。为了实现所要求的进展性,该发明还包括必须使各推进剂管一个接一个依次点燃,至少在某种程度上,但为了得到所要求的进展性,即按要求逐渐增加推进气体的产生,又必须有要求的交叠燃烧。带孔推进剂管点燃传播的这种连续的相互之间部分交叠的控制可以实现是因为必须比前面点燃的推进剂管晚点燃的一个或多个推进剂管的其内外周面用适当的物质抑制、涂覆或进行了表面处理,这种物质能够以适当的延续时间减缓相应推进剂管的点燃传播。在这种情况下,推进剂管的端部最好也用适当的物质进行抑制、表面涂覆或表面处理,使推进剂实现最大的进展性。
根据本发明的一个特别优选的变化,装料中的推进剂管的燃烧可以得到控制是因为其整个或部分外表面进行了适当地抑制、表面处理或表面涂覆,使得推进剂管能够以预定的受控顺序燃烧,而且在不同推进剂管点燃之间的预定交叠同样得到了控制。
在本发明的基本变化中,整个装料包括一个,最好至少两个推进剂管,同心一个插入另一个和/或相互前后布置,并在推进剂管的圆环形横截面以选定的e尺寸径向开孔,其中想要在第一个后点燃的推进剂管的内外圆柱界面及其端部用抑制物质进行处理或涂覆,抑制物质本身可以具有前面公开的类型,或者这些表面可以用缓燃物质如缓燃推进剂的表面涂层进行屏蔽,这种表面涂层必须燃尽之后,点燃才能传播到推进剂管。如果涂层由缓燃推进剂构成,这可以包含如卷绕的推进剂带,可以通过螺旋盘绕或用其它方法施加到有关的表面上。
因此通过使点燃首先传播到内推进剂管然后传播到外推进剂管,可以完全随意地控制根据本发明装料中的推进剂管的点燃传播顺序,反过来也可以,而且对于推进剂管相互前后布置或者这些基本变化组合的情况同样可以控制。
根据本发明的不同改进,某个装料中的不同推进剂管可以用不同燃烧速率的各种推进剂制成,而且孔可以具有不同的间距,即可以具有不同的e尺寸,因而也具有不同的燃烧时间。根据本发明的一个变化,在点燃顺序中处于较迟传播点燃的推进剂管应当可以包含逐渐增加的速燃推进剂,从而可以进一步提高装料的进展性。
本发明还包括要求一个插入另一个的或前后布置的不同推进剂管在燃烧时应当至少部分相互交叠,这意味着要在后续推进剂管之前点着和燃烧的推进剂管的总燃烧时间最好略微长于较后点燃的推进剂管,因而也具有较大的e尺寸,或者可以用比后燃燃推进剂管更加缓慢燃烧的推进剂。
除了均匀装料之外,根据本发明的装料的特定的基本实施例还可以使用近年来越来越常见的模块装料,其基本形式包括封装在易燃套管中的部分装料,外部形状是短圆筒形,具有与火炮装料空间横截面一致的圆形横截面,将可选数目的这种部分装料连接起来可以得到所要求的射程。
本发明还包括使用具有本发明特征的带孔推进剂管或推进剂圆筒最里面的内部空间,用于松散粒状推进剂点火装料,松散粒状推进剂具有可产生所要求效果的类型。
根据本发明特征的这类装料的另一个优点是具有很好的固有强度,因为是由一个插入另一个的带孔推进剂管构成,而且由于具有高强度,无须依赖于任何用金属或其它刚性材料制成的外套。外套可以用可选的轻便易燃机构代替,以防止天气、磨损和气候的作用。
因此根据本发明的产品的基本部件是径向开孔的推进剂管,可以很多不同的方式组合起来,包括一个插入另一个和/或前后,或两种方式布置,而且其空闲内体积还可以装入其它任何类型的松散推进剂,如不同类型的粒状推进剂或所谓的卡管或多孔推进剂,这取决于整个装料所要求的燃烧特性。引燃装料的导火线也可以布置在同一空间。
附图说明
所附专利权利要求已经对本发明作了全面限定,这里仅是结合以下附图稍加详细介绍。附图中,
图1示出了多孔推进剂块一小部分的放大视图;
图2示出了基本是三管的推进剂装料的纵向断面的一部分;
图3示出了图2的装料的横截面;
图4示出了局部剖开的完整弹药;
图5示出了按照图4所标记的放大剖视图;
图6示出了图3至5所示类型装料的压力/时间示意性曲线图,表明在沿炮筒路径的炮弹后面的炮筒中的压力;
图7a-c通过多个装料的横断面示出了不同的点燃传播可能性;和
图8示出了由一个插入另一个和前后布置的若干个带孔推进剂管构成的装料的纵向断面。
具体实施方式
图1相应地示出了一小部分的带有大量孔或点燃通道2的多孔推进剂块1的放大视图。推进剂块1的外部形状可以是立方体形或管状的,或者可以具有任何一种形式。图1以横向穿过推进剂块中孔或点燃通道的视图,示出了一部分推进剂块1,其目的是要说明带有非常多孔的推进剂的燃烧顺序。在这种情况下的起始点是理论上的燃烧圆3-9,共同形成假设的七孔推进剂,由于构成推进剂块1的内部分,所以在其点燃之后可以认为燃烧只通过其各个孔或点燃通道2进行。于是推进剂的燃烧是沿箭头r方向从相应的推进剂通道2径向向外地进行。因此从附图可以知道,随着燃烧时间推进剂的燃烧区逐渐增大,即推进剂的燃烧是进展性的,直至燃烧过程在附图所示的燃烧圆3-9的相互接触点处会合。从附图中可以看出,用虚线表示的很多小量的推进剂x还留在燃烧圆之间的角落中,而这些少量的推进剂与推进剂块的外表面一起递减燃烧。然而,这递减作用相对于进展作用可认为小到可以忽略。
因此图1示出的推进剂的e尺寸为两个相邻点燃通道2的边到边之间距离或者为两个邻接圆3-9的半径结合减去一个点燃通道的直径。考虑到推进剂的固有燃烧速率,以及要求炮筒式武器中的推进剂装料在炮弹离开炮筒之前已经将其能量传递给发射的炮弹,e尺寸一般应当位于0.5毫米至10毫米之间,最好是在1毫米至4毫米之间。
实际的发明在图2和3中示出,炮筒式武器的推进剂装料由三个插入的推进剂管10、11和12构成,每个外推进剂管的内外表面以及端部用某种物质进行抑制、表面处理以延迟点燃传播,或者用一层推进剂进行表面涂覆以延迟点燃传播。附图中,这些燃烧改性层用标号13、14、15和16表示,而17和18表示相应的端部,后者可应用于推进剂管10-12的所有端部。对于至少一部分推进剂管,其控制燃烧所必需的抑制、表面处理或表面涂覆还可以组合或部分替代,确保这些推进剂管的开孔不会直通到管子内部。如果推进剂管的点燃传播设置成从内向外进行,那么这种变化中只有少量的推进剂需要在点燃传播到达燃烧通道或孔之前燃尽。图8示出了另一种不同带孔推进剂管之间延迟点燃传播的方法,其基于这样的原理,即由推进剂构成的分离层使不同的推进剂管相互隔开,类似地,所述分离层在点燃传播到下一个推进剂管之前必须首先燃尽。
对于包含若干个根据本发明特征的推进剂管的装料,不同的推进剂管应当一个接着一个地点燃,但是前面已经点燃的推进剂管必须有时间燃尽。纯粹从概念上,先点燃的推进剂管是外推进剂管还是内推进剂管并不太重要。根据引言介绍的原则,每个推进剂管在其整个长度上带有很多个孔。
如图3所示,其中为了清楚起见只示出了几个孔19、20和21,围绕圆形推进剂管的均匀孔意味着这些孔必须沿半径方向,因而相互之间朝向管子内部更加接近,考虑到已经介绍的e尺寸对推进剂燃烧特性的重要性,很显然管状装料最好由若干个一个插入一个的较薄的管构成,这样每个管子的孔距离可以得到修正,而具有可能达到的最好综合平衡效果。除了这种控制推进剂燃烧特性的方法之外,还有一种方法的基本思想是,对位于外面或位于里面的推进剂管进行抑制,使得这些推进剂管能够以预定的顺序依次点燃并具有一定的相互交叠,而且,所有同时燃烧的推进剂管所产生的总的推进气体压力不能超过发射装置的Pmax值,即最大允许炮筒压力,但另一方面,在整个发射过程中,所产生的总推进气体压力应尽可能地接近连续工作时所能允许的最大压力。后一种压力通常被称作Pmop(最大工作压力)。如前面所介绍的,如果需要的话,内推进剂管10的内部空腔22可以提供空间,容纳导火线以及需要时设置可选类型的推进剂构成的点火装料。
在图2和3中示出的装料其本身可以认为构成所谓的模块装料,即一种标准装料,的实例,其中多个这样的标准装料结合起来形成完整的推进剂装料。在这种情况下,可以设有装料的外抑制层16-18,起到保护作用以防止天气、磨损和气候的影响。
当正确地设计时,这种装料所给出的压力路径顺序类型如图6中所示,其中一个推进剂管如内推进剂管10首先被点燃,由于其自身的孔,按照曲线10′的一部分产生进展性燃烧顺序,在10″处达到最大值,在此之后,由推进剂管产生的推进气体在10″′开始减少,但是,如果推进剂管的点燃是从内向外传播的,那么在推进剂管10达到其最大值之前,推进剂管11已经被点燃,由此第二个推进剂管生产的推进气体也开始提供大量的额外推进气体,同时推进剂管10燃尽。图6中的曲线12示出了每一时刻在发射炮弹后面的炮筒中所能得到的推进气体压力。推进剂管11通过曲线的进展部分11′继续发挥作用,并由此限制了曲线的下降趋势,同时推进剂管11在11″处所作的贡献最大。与推进剂管10类似,推进剂管11所生产的推进气体逐渐减少,导致所产生的总推进气体在11″′轻微减少,同时推进剂管12所增加的推进气体以同样的方式作出贡献,在12′轻微增加并在12″达到最大,在此之后整个压力曲线快速下降,因此当发射的炮弹通过炮口时,炮弹后面的推进气体压力很小,不会扰乱炮弹的预定弹道。
此外,如图6所示,一方面示出了单次射击炮筒的最大允许压力Pmax,另一方面还示出了Pmop(最大工作压力),在连续作业时应尽可能地接近最大工作压力以实现最大射程。在附图中推进剂装料的理论最佳曲线用符号Poptimal表示(以交叉线符号示出),与目前传统粒状推进剂相关的压力路径曲线的类型用符号Pnormal表示。由于粒状推进剂具有很大的初始燃烧面,所以它很快地产生最大压力,但接着在过早阶段就下降了。另一方面,从附图中可以看出,根据本发明得到的效果十分接近于理论最佳值。在此讨论的压力路径同样适用于根据图4和图5的装料。从曲线图还可以知道,推进气体的产生在炮弹离开炮口之前应当基本上完全停止。
在图4和图5(局部)示出的完整弹药23包括:次口径箭头状穿甲弹24、相连的膛部25、带底部27的外壳26、三个相互插入的推进剂管28-30、以及长导火线31,带有如图5所示的点燃孔32。
从图5中还可以知道,所述装料(在附图中实际上是局部剖视)包含有三个相互插入的推进剂管28-30,其中两个外推进剂管28和29的所有外表面33-36以及未包括在图内的端部都被抑制。从图4中还可以知道,不同的推进剂管28-30,至少对相对于推进剂管28,29的推进剂管30而言,其厚度是不同的,而且孔,都用标号37表示,也具有不同的e尺寸(在图4中未画出孔37,因为该附图的比例不允许)。本发明的一个改进还使得不同的推进剂管能够用具有不同燃烧速率的不同类型推进剂制造,在这种情况下较快燃烧的推进剂最好用于在稍后阶段点燃的推进剂管,而较慢燃烧的推进剂用于首先点燃的推进剂管。
如前面已经提到的,图7a-c示出了在不同的推进剂管之间点燃传播的多个不同变化。其它任何本发明特征范围之内的变化也是可以的。
因此图7a的装料由三个带径向开孔的推进剂管39-41构成,其类型具有本发明的特征。代表推进剂管点燃传播的箭头a表示从装料中心朝外进行。所以外推进剂管40和41被认为需要以前面介绍的方式进行抑制或表面处理,于是可以实现所要求的部分交叠和点燃传播的延迟。
图7b类似地示出了由三个相互插入的推进剂管42-44构成的装料,其中点燃传播设计成既按照箭头b从外向内进行,又按照箭头c从内向外进行。因此在这一变化中,对中间推进剂管43的外表面进行抑制或表面处理以延迟点燃传播。当然,所有装料中的推进剂管都是径向开孔的。还可以用具有不同燃烧速率的不同类型推进剂制造。
最后,图7c示出了由放射状穿孔的推进剂管45和46构成的双管推进剂装料,其中外推进剂管46的外表面可以施加抑制剂以阻止燃烧。上述两个推进剂管45、46设计成按照箭头d从内向外进行点燃传播,不过在此说明性实施例中推进剂管45、46之间的点燃传播被设置在推进剂管45、46之间的层47减缓,或者可以在外推进剂管46的内表面设置用缓燃推进剂制成的表面涂层47,在点燃传播到推进剂管46之前层47必须燃尽。
图8示出了根据本发明的装料的改进的纵向剖视图,其包括若干个前后布置和相互插入布置的径向孔的推进剂管(与前面的几个附图一样,该附图的比例不允许直接示出孔)。该附图示出了四个不同的推进剂管48-51,其中推进剂管50和51分别布置在推进剂管48和49里面。推进剂管48的所有内外表面都设计成进行抑制或表面处理,而推进剂管49表面涂覆或嵌入延迟推进剂52。为了说明本发明的灵活性,装料中的推进剂管设计成用不同类型的推进剂制成。在该附图中还示出了导火线53的一部分,同时内推进剂管50、51中心的自由空隙54设计成填满疏松的粒状点燃推进剂。
Claims (10)
1.一种生产具有高装料密度和高进展性的管状推进剂装料的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:提供至少两个推进剂管(10-12、28-30、48-52),所述推进剂管具有圆形内外界面,且在其整体上径向开孔,形成间隔为e尺寸的燃烧或点燃通道(2、19-21、37),所述e尺寸对应于这样的距离,该距离使得推进剂在炮弹发射过程中从点燃开始有时间燃烧至炮弹从炮筒离开;和,在起爆所述装料之前,对这些可点燃的推进剂管其中至少一个外表面用抑制物质(13-18、33-36)进行抑制,以延迟点燃传播到该表面,因此所述推进剂管的燃烧是部分交叠。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述装料包括的至少两个所述推进剂管(48-52)是一个接一个前后设置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述装料包括的所述推进剂管(10-12、28-30、48-52)中至少一个布置在所述推进剂管(10-12、28-30、48-52)的外推进剂管的内部空腔里面。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在另一个推进剂管已经预先传播点燃之后,设计成通过传播点燃的各推进剂管进行了抑制,使得在全部燃烧过程中由整个装料产生的总推进气体的增加只是有限地下降。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法制造的用于炮筒式武器的推进剂装料。
6.根据权利要求5所述的推进剂装料,其特征在于,在起爆所述装料时,所述抑制物质的燃烧速率比所述推进剂管本身更低。
7.根据权利要求6所述的推进剂装料,其特征在于,所述推进剂装料包括布置在不同的推进剂管之间的推进剂层(47),以延迟所述点燃的传播。
8.根据权利要求5所述的推进剂装料,其特征在于,不同的推进剂管(10-12、28-30、48-52)用具有不同燃烧速率的不同推进剂制成,并有不同e尺寸间距的开孔。
9.根据权利要求3所述的方法制造的用于炮筒式武器的推进剂装料,其特征在于,对于相互插入的若干个推进剂管(10-12、28-30、48-52),通过选定的e尺寸和/或选定的推进剂类型,可以使预先传播点燃的推进剂管比随后传播点燃的推进剂管具有更长的燃烧时间。
10.根据权利要求3所述的方法制造的用于炮筒式武器的推进剂装料,其特征在于,所述装料最里边推进剂管的内部空腔可容纳起爆所述装料的导火线(53),所述导火线可以结合由松散粒状推进剂组成的点燃传播装料。
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