CN205642153U - 弹托及制造该弹托的系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种弹托，该弹托包括：管状部，该管状部的一端开口；以及底部，底部设置在管状部的另一端，将另一端封闭；其中，管状部的一端上形成有斜面，斜面在朝向管状部的一端的方向上呈张开的结构；以及在管状部上设置有狭槽，在底部上形成有裂纹，裂纹未穿透底部，狭槽从管状部的一端延伸到底部，并与裂纹相连通。该弹托能够降低分离过程中对投射物的扰动，且不影响对实验过程的观察。还公开了一种用来制造该弹托的系统。

Description

弹托及制造该弹托的系统

技术领域

本实用新型涉及一种弹托，还涉及制造该弹托的制造系统。特别地，该弹托用于在例如航空飞行器、航空发动机等领域中进行冲击实验。

背景技术

众所周知，飞行器在飞行过程中遇到的诸如飞鸟撞击、冰撞等的冲击会对飞行器的飞行安全造成危害。因此，在飞行器的设计中，需要考虑飞行器/航空发动机对冲击的吸收性能，为此需要进行冲击性实验。

目前使用的实验方法是，采用空气炮，以压缩空气为动力，将投射物以一定的速度和姿态射向实验对象。为了使投射物的形状与空气炮的炮管紧密配合，设置用来容纳投射物的弹托，该弹托通常由铝或其它轻金属制成，其外部形状与空气炮的炮管的形状相配合。

由此，在实验过程中，需要考虑弹托的脱壳问题，即，使弹托与投射物分离开。为此，目前的做法是，在空气炮的炮管出口处设置弹托分离器。

图13示出了一种现有技术的空气炮系统，其中，空气炮1包括炮管2，弹托3以及容纳在弹托3中的投射物4可沿炮管2运动。在炮管2的开口处设置有分离器5，该分离器5中设置有孔洞6，孔洞6的内径被设置成小于炮管2的开口的内径，或者说小于弹托3的外径，但大于投射物4的外径。

在压缩空气的作用下，弹托3及其所容纳的投射物4朝着炮管2的开口方向运动。当弹托3和投射物4运行到炮管2的开口处时，分离器5与弹托3接触，阻挡弹托3通过，而投射物4则可通过分离器5的孔洞6，由此将投射物4与弹托3分离开。

在分离的过程中，弹托3会因为与分离器5的碰撞而破碎，产生的碎片有可能穿过分离器5而离开炮管2。从炮管2飞出的这些碎片会对实验过程中的观察产生影响。而且，在分离过程中，投射物4的行进速度和姿态也会受到干扰，例如受到弹托碎片的影响、因分离器5与弹托3之间的接触而间接地受到影响，这进而会影响最终的实验结果。

因此，需要提供一种改进的弹托，以克服现有技术中存在的上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型是为解决以上所述的现有技术中的技术问题而作出的，其目的是提供一种改进的弹托，它能够降低分离过程中对投射物的扰动，且不影响对实验过程的观察。

本实用新型的另一个目的是提供一种改进的弹托，它能够在发射脆性投射物时降低投射物破碎的风险。

本实用新型的再一个目的是提供一种结构简单的弹托，使其易于制作。

本实用新型的弹托包括：管状部，该管状部的一端开口；以及底部，底部设置在管状部的另一端，将另一端封闭；其中，管状部的一端上形成有斜面，斜面在朝向管状部的一端的方向上呈张开的结构；以及在管状部上设置有狭槽，在底部上形成有裂纹，裂纹未穿透底部，狭槽从管状部的一端延伸到底部，并与裂纹相连通。

在以上所述弹托的结构中，通过斜面的设置，可使弹托在进行过程中受到的空气阻力具有径向分量，通过该径向分量使弹托沿着狭槽和裂纹分裂成若干部分，以实现弹托与投射物的分离。因此，通过本实用新型的弹托，可省却用来分离弹托和投射物的分离器，而且在分离过程中，弹托不会形成细小的锁片，影响对实验过程的观察，且弹托与投射物的分离对投射物行进速度和姿态的影响也最小。

较佳地，管状部与底部一体形成，所形成的弹托结构简单，易于制造。

较佳地，弹托的管状部上包括多条狭槽，例如3～6条狭槽，且这些狭槽可在管状部的周向上均匀分布。

与此相对应地，在底部上也可包括多条裂纹，这些裂纹中的每一条与狭槽中的对应的一条狭槽相连通，且裂纹互相交叉。

在一种实施方式中，斜面形成为圆锥面，该圆锥面的顶角在60°～90°的范围内。

在另一种实施方式中，斜面可呈曲面，例如形成为球形表面的一部分。

较佳地，管状部的外壁可呈圆柱面，而管状部的内壁的截面形状为圆形或方形。当然，管状部的内壁和外壁也可根据炮管和投射物的实际形状而形成为其它形状。

本实用新型的弹托可由发泡树脂制成。

本实用新型还涉及一种制造以上所述弹托的系统，该系统包括模具和夹具，模具包括型芯和外壳，其中，型芯具有盖板、柱状部以及连接在盖板和柱状部之间的斜面部；外壳为一端开口的管状结构，且外壳的一端能够与型芯的盖板密封配合；而夹具则包括管状壁，管状壁围成内腔，内腔的尺寸和/或形状设置成允许将由模具模制而成的坯件放入内腔中，且夹具的管状壁上形成有狭缝，狭缝的宽度被设定成允许用于在坯件上开设狭槽的刀具穿过。

较佳地，在夹具上形成有多条狭缝。

附图说明

图1示出了本实用新型的弹托的第一实施例的立体图。

图2是图1所示弹托的局部剖切的立体图。

图3是图1所示弹托的纵截面图。

图4是图1所示弹托的横截面图。

图5是本实用新型的弹托的第二实施例的纵截面图。

图6是本实用新型的弹托的第三实施例的横截面图。

图7是用来制造本实用新型的弹托的系统中的模具的型芯的立体图。

图8是用来制造本实用新型的弹托的系统中的模具的外壳的立体图。

图9是用来制造本实用新型的弹托的系统中的夹具的立体图。

图10a～10c示意性地示出了模制弹托坯件的工艺过程。

图11a～11c示意性地示出了在模制好的弹托坯件上形成狭缝和裂纹的工艺过程。

图12a～12d示意性地示出了本实用新型的弹托在实验过程中与投射物相分离的原理。

图13示出了一种现有技术的空气炮实验系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。应当了解，附图中所示的仅仅是本实用新型的较佳实施例，其并不构成对本实用新型的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本实用新型进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，并且，在不相矛盾的前提下，在以下所描述的不同实施例中的技术特征可以任意组合，而这些都落在本实用新型的保护范围之内。

<第一实施例>

图1示出了本实用新型的第一实施例的弹托10的立体图，图2示出了该弹托10的局部剖切的立体图。

该弹托10包括管状部11和底部12。如图1所示，管状部11的一端开口，管状部11的另一端则由底部12封闭，如图2中更清楚地显示的。管状部11和底部12可一体形成。

在管状部11的开口端处形成斜面13，该斜面13在朝向管状部11的开口端的方向上呈张开的结构，即，管状部的开口端处形成漏斗状的结构。如图3的纵截面图所示，管状部11的斜面13形成为圆锥面，该圆锥面的轴线较佳地与管状部11的纵向轴线A重合，并且该圆锥面的顶角较佳地在60°～90°的范围内，更佳地为90°，如图3中所示的那样。

图4示出了弹托10的横截面图，从中可以清楚地看到，弹托10外壁17的横截面呈圆形，或者说弹托10的外观呈圆柱形，而弹托10内壁18的横截面也呈圆柱形。当然，弹托10的内壁18和外壁17也可呈其它合适的形状，这将在下文中详细描述。

回到图1和2，在管状部11上设置有狭槽14，例如在图1和2中所示的管状部11具有四条狭槽14，这些狭槽14从管状部11的开口端沿着弹托10的纵轴线方向延伸，并一直延伸到底部12，并与形成在底部12的裂纹15相连接或连通。裂纹15的数量与狭槽14的数量相对应，例如在图2所示的包括四条狭槽14的结构中，底部12上形成有两条互相交叉的裂纹15，每条裂纹15的两端分别与管状部11上的两条狭槽14相连接。还是如图2所示，底部12上的裂纹15并未穿透该底部12，因此底部12在厚度16的范围内仍是相连的、即保持完整。

除了图1和2所示的第一实施例中的四条狭槽14之外，狭槽14也可是其它合适的数量，例如3～6条。相对应地，底部12上的裂纹15的数量也可根据狭槽14的数量适当调整。例如，在有六条狭槽14的情况下，可在底部12上设置三条互相交叉的裂纹15，每一条裂纹15的两端分别与相应的两条狭槽14相连。

<第二实施例>

图5示出了本实用新型的第二实施例的弹托100纵截面图。以下将主要描述第二实施例与第一实施例之间不同的特征，除此之外，以上关于第一实施例所描述的内容同样适用于第二实施例，在此不再重复说明。

如图5所示，弹托100的管状部111的斜面13呈曲面，例如形成为球面的一部分，该球面的球心B较佳地位于管状部111的纵轴线A’上。

<第三实施例>

图6示出了本实用新型的第三实施例的弹托200横截面图。以下将主要描述第三实施例与第一和第二实施例之间不同的特征，除此之外，以上关于第一和第二实施例所描述的内容同样适用于、或者说可结合到第三实施例中，在此不再重复说明。

如图6所示，弹托200的外壁217的横截面呈圆形，而内壁218的横截面则呈方形。因此，图6所示的弹托200中可容纳截面为方形的投射物。

此外，虽然没有示出，但本领域技术人员也可想到，弹托200的外壁217也可呈其它形状，以适应于用于容纳该弹托200的具体炮管的形状和结构。

<制造弹托的系统>

本实用新型还涉及用来制造以上所述的弹托10、100、200的系统。该系统包括模具(图7和8)和夹具(图9)。

图7示出了该模具的型芯20，型芯20包括三部分：盖板21、柱状部22以及连接在盖板21和柱状部22之间的斜面部23。斜面部23的形状与所要形成的弹托10的斜面13的形状相对应。例如，当所要形成的弹托10包括圆锥形的斜面13，则斜面部23也相应地呈圆锥面；而当斜面13为曲面(例如球面的一部分)时，斜面部23也相应地呈曲面的形状。

图8示出了该模具的外壳30，外壳30呈管状，其一个端部31开口，型芯20的柱状部22和斜面部23可从该开口的端部31插入外壳30中，且在柱状部22和斜面部23插入外壳30之后，该端部31能够与型芯20的盖板21密封配合。在一个较佳的实施例中，外壳30的另一端32可以是封闭的。

图9示出了夹具40，该夹具40具有管状壁，该管状壁围成夹具40的内腔，内腔的尺寸和/或形状被设置成允许将由上述模具模制而成的坯件放入其中，例如内腔的内径可以大于或等于坯件的外径，再例如，内腔的横截面形状与坯件的横截面形状相匹配，等等。

在夹具40的管状壁上形成有狭缝41，刀具50(图11a～11c)可穿过该狭缝41。在图9所示的夹具40中，包括四条狭缝41，以对应于图1所示的具有四条狭槽14的弹托10的结构。

<弹托制造方法>

下面将结合图10a～10c和图11a～11c来说明制造本实用新型的弹托10的方法。

首先，在型芯20和外壳30互相分离的状态下，将发泡树脂注入外壳30中，如图10a所示。

接着，在注入发泡树脂之后，将型芯20盖在外壳30上，并使型芯20的盖板21与外壳30的开口端31密封配合，如图10b所示。此时，发泡塑料充满型芯20和外壳30之间的空间。

经过一定时间的固化，形成弹托坯件10’，将该弹托坯件10’从模具中取出，如图10c所示。

在形成弹托坯件10’之后，将弹托坯件10’放入夹具40中，将刀具50(图11中显示的是锯条)插入狭缝41中，并从狭缝41的顶部开始向下切割，一直切割到弹托坯件10’的底部，以在弹托坯件10’中形成狭槽14以及底部上与狭槽14相连的对应裂纹15，如图11a～11c所示。重复该切割操作若干次，以形成多条狭槽14和裂纹15。

<效果>

下面将参照图12a～12d描述本实用新型的弹托的工作原理：

图12a示出容纳有投射物70的弹托10刚从炮管60中发射出的状态，此时弹托10保持包围投射物70的状态，且弹托10开口的一端向前。随着弹托10和投射物70一起沿着投射方向前进，弹托10会受到空气阻力的作用，由于弹托10的开口端上设置的斜面13，空气阻力在该斜面13上形成径向分量。在空气阻力的该径向分量的作用下，弹托10沿着狭槽14分裂，从而逐渐张开，如图12b所示。随着弹托10进一步张开，弹托10的迎风面积也逐渐增大，使弹托10与投射物70开始分离，如图12c所示。接着，随着弹托10的张开程度增加，弹托10受到的空气阻力也越来越大，从而使弹托10翻转，从而与投射物70彻底分离，如图12d所示。

从以上描述可见，本实用新型的弹托与投射物之间的分离是借助于飞行过程中所受到的空气阻力，因此不需要现有技术中所必须的分离器。而且，在弹托与投射物分离的过程中，弹托沿着预先设定的狭槽和裂纹分解成预定形状的几个部分，而不是如现有技术那样分解成数量和形状无法预先设定的碎片，因此不会影响实验过程中的观察。

而且，弹托与投射物之间的分离是在离开炮管之后的飞行过程中发生的，且弹托是径向向外地分解成若干部分，因此对投射物的飞行速度和姿态的影响可减到最小。

在另一方面，本实用新型中弹托的底部上的裂纹并没有穿透该底部，换言之，该底部在一定的厚度范围内仍是连成一个整体。在此结构的基础上，通过适当地设置底部中的裂纹的深度，或者从另一方面来说通过设置底部的相连部分的厚度，能够调节弹托与投射物之间的接触刚度，也能够调节弹托的自动分离条件。

具体来说，增加裂纹的深度，将使弹托与投射物之间的接触刚度减小。基于该原理，当投射物为脆性弹丸(例如冰弹)时，通过合适地设置裂纹的深度，可以使投射物在发射过程中破裂的风险将到最小。另一方面，通过合适地设置裂纹的深度，可调节弹托底部中相连部分的厚度，使得弹托在空气炮的炮管中不会沿狭槽和裂纹分解开，而是在离开炮管之后再在空气阻力的作用下分解开。

此外，从以上关于弹托的制造过程中的公开内容可以看出，本实用新型的弹托由于其结构简单，因此可由发泡材料一体成形，从而与现有技术中的金属材料弹托相比，制造工艺简单，制造成本低。

Claims (11)

1.一种弹托，所述弹托包括：

管状部，所述管状部的一端开口；以及

底部，所述底部设置在所述管状部的另一端，将所述另一端封闭；

其特征在于，

所述管状部的所述一端上形成有斜面，所述斜面在朝向所述管状部的所述一端的方向上呈张开的结构；以及

在所述管状部上设置有狭槽，在所述底部上形成有裂纹，所述裂纹未穿透所述底部，所述狭槽从所述管状部的所述一端延伸到所述底部，并与所述裂纹相连通。

2.如权利要求1所述的弹托，其特征在于，所述管状部与所述底部一体形成。

3.如权利要求1所述的弹托，其特征在于，包括多条所述狭槽，且所述狭槽在所述管状部的周向上均匀分布。

4.如权利要求3所述的弹托，其特征在于，包括3～6条所述狭槽。

5.如权利要求3所述的弹托，其特征在于，包括多条所述裂纹，所述裂纹中的每一条与所述狭槽中的对应的一条狭槽相连通，且所述裂纹互相交叉。

6.如权利要求1所述的弹托，其特征在于，所述斜面形成为圆锥面，所述圆锥面的顶角在60°～90°的范围内。

7.如权利要求1所述的弹托，其特征在于，所述斜面呈曲面。

8.如权利要求1所述的弹托，其特征在于，所述管状部的外壁呈圆柱面，所述管状部的内壁的截面形状为圆形或方形。

9.如权利要求1～8中任一项所述的弹托，其特征在于，所述弹托由发泡树脂制成。

10.一种制造如权利要求1～9中任一项所述的弹托的系统，所述系统包括模具和夹具，所述模具包括型芯和外壳，其特征在于：

所述型芯具有盖板、柱状部以及连接在所述盖板和所述柱状部之间的斜面部；

所述外壳为一端开口的管状结构，且所述外壳的所述一端能够与所述型芯的所述盖板密封配合；

所述夹具包括管状壁，所述管状壁围成内腔，所述内腔的尺寸和/或形状设置成允许将由所述模具模制而成的坯件放入所述内腔中，且所述夹具的所述管状壁上形成有狭缝，所述狭缝的宽度被设定成允许用于在所述坯件上开设所述狭槽的刀具穿过。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述夹具上形成有多条所述狭缝。