CN218895709U - 冲击波与飞片综合发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了冲击波与飞片综合发射装置，包括破片弹丸与冲击波复合空气炮装置、一体式光电测速装置、多级真空收弹综合试验装置和弹托防护脱离装置，所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置的外侧安装有一体式光电测速装置，所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置的外侧设置有多级真空收弹综合试验装置，所述一体式光电测速装置的内部设置有弹托防护脱离装置；可方便地完成破片发射角度的调整，使用者能同时或者依次按时序发射冲击波和多发破片命中试验目标，可方便地完成破片和弹丸的发射，且发射后可方便地进行子弹测速和缓冲收弹，方便使用者获取相关实验数据，并能够满足破片和弹丸高速冲击实验需求，便于展开相关研究。

Description

冲击波与飞片综合发射装置

技术领域

本发明涉及破片弹丸与冲击波复合空气炮实验技术领域，具体为冲击波与飞片综合发射装置。

背景技术

在航天航空、兵器等工业领域中，各类结构常常面临破片/弹丸的高速冲击威胁，一般情况下，破片/弹丸的威胁方式主要分为以下几种：一是大空间范围内的独立打击；二是小空间范围内的多发不同时打击；三是小空间范围内的多发同时打击，气炮是直接使用压缩状态下的气体作为原驱动力推动弹丸在炮膛中加速的设备，主要用于材料基本特性和爆炸物理学等方面的研究；

但是，现有的针对破片和弹丸高速冲击研究时，缺少破片空气炮实验装置对破片进行发射，同时收弹试验装置在使用过程中，安装位置较为固定，不易根据实际使用需求进行调整，同时不具有测压功能，测速装置在使用过程中，尺寸较大且功耗较高，工作不够可靠，存在影响子弹测速精度的情况，存在难以满足破片和弹丸高速冲击实验需求的问题。

发明内容

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

冲击波与飞片综合发射装置，包括破片弹丸与冲击波复合空气炮装置、一体式光电测速装置、多级真空收弹综合试验装置和弹托防护脱离装置，所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置的外侧安装有一体式光电测速装置，所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置的外侧设置有多级真空收弹综合试验装置，所述一体式光电测速装置的内部设置有弹托防护脱离装置；

所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置包括空气压缩机，所述空气压缩机的外侧连接有储气罐主体，所述储气罐主体的外侧连接有进气管，所述进气管的一端连接有冲击波储气罐，所述进气管的外侧设置有电磁阀主体，所述进气管的外侧固定有第一发射电磁阀，所述冲击波储气罐的外侧连接有炮管，所述炮管的外侧设置有旋转支架，所述炮管通过旋转支架安装有破片发射器，所述冲击波储气罐和所述炮管的底部均固定有炮架；

所述破片发射器包括枪膛，所述枪膛的外侧固定有高速阀主体，所述高速阀主体的底部连接有导气座，所述枪膛的顶部设置有压力传感器，所述枪膛的外侧配合安装有枪储气罐，所述枪膛的外侧设置有第二发射电磁阀。

作为本发明进一步的方案：所述一体式光电测速装置包括枪管，所述枪管的一端固定有连接头，所述枪管的外侧固定有第一安装套，所述第一安装套的外侧设置有第一光电测速仪，所述第一光电测速仪的内部安装有激波传感器，所述枪管的外侧固定有第二安装套，所述第二安装套的外侧设置有第二光电测速仪，所述第一光电测速仪和所述第二光电测速仪的外侧均设置有安装头，所述第一安装套和所述第二安装套的外侧均固定有安装板，所述安装板的外侧开设有安装孔。

作为本发明进一步的方案：所述多级真空收弹综合试验装置包括导轨，所述导轨的外侧固定有侧板，所述导轨的外侧滑动连接有一级防护箱，所述一级防护箱的两侧内壁之间固定有传感器支架，所述一级防护箱的顶部设置有延伸至内部的靶支架，所述导轨的外侧固定有防护网，所述防护网的外侧安装有螺纹拉杆，所述导轨的外侧滑动连接有二级防护箱，所述二级防护箱的一侧内壁设置有缓冲垫。

作为本发明进一步的方案：所述弹托防护脱离装置包括连接机构，所述连接机构的外侧设置有防护筒，所述防护筒的内部连接有分离块，所述分离块的内部配合安装有弹托主体，所述分离块的外侧连接有保护垫，所述分离块的内部开设有连接孔，所述保护垫的内部开设有通孔主体。

作为本发明进一步的方案：所述冲击波储气罐的外侧配合安装有压力表和安全阀。

作为本发明进一步的方案：所述炮管的内部配合安装有堵气塞。

作为本发明进一步的方案：所述冲击波储气罐的内部配合安装有高速阀芯。

作为本发明进一步的方案：所述弹托主体的一端设置有不通孔，所述弹托主体的另一端设置有圆柱凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.在使用过程中，可方便地完成破片发射角度的调整，使用者能同时或者依次按时序发射冲击波和多发破片命中试验目标，可方便地完成破片和弹丸的发射，方便使用者获取相关实验数据，并能够满足破片和弹丸高速冲击实验需求，便于展开相关研究。

2.子弹运动测速过程效率高和精度较高，且不受天气的影响，测速装置一体化程度较高，使用起来简单方便，避免了传统的测速装置尺寸较大且功耗较高，工作不够可靠，和存在影响子弹测速精度的问题，通过激波传感器来控制计算机线程的方式来获取测速信号，保证了信号不会丢失，进一步提高了计算机CPU的利用率，对于超高速子弹使用起来简单方便。

3.可方便地完成一系列冲击以及高过载试验模拟的弹丸回收，且一级防护箱33内的测量仪器可辅助完成实验过程中的影像和多种参数采集，满足了空气炮发射实验多次缓冲收弹的试验要求，有效地降低了试验过程中的劳动强度，并能够提高实验效率。

4.当子弹进入分离块内，由于分离块内的连接孔采用三段设计，能够对子弹的飞行轨迹进行校正，提升子弹的稳定性，防护筒与分离块之间在子弹飞行方向留有30°的开放角，保证弹托主体在破碎后的碎片向子弹飞行方向两侧飞行，保证试验物与人的安全。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体立体图；

图2为本发明破片弹丸与冲击波复合空气炮装置的立体图；

图3为本发明破片发射器的剖视图；

图4为本发明一体式光电测速装置的立体图；

图5为本发明多级真空收弹综合试验装置的立体图；

图6为本发明多级真空收弹综合试验装置的侧视图；

图7为本发明弹托防护脱离装置的立体图；

图8为本发明弹托防护脱离装置的剖视图。

图中：1、破片弹丸与冲击波复合空气炮装置；11、空气压缩机；12、储气罐主体；13、进气管；14、冲击波储气罐；15、电磁阀主体；16、第一发射电磁阀；17、炮管；18、破片发射器；181、枪膛；182、高速阀主体；183、导气座；184、压力传感器；185、枪储气罐；186、第二发射电磁阀；19、炮架；2、一体式光电测速装置；21、枪管；22、连接头；23、第一安装套；24、第一光电测速仪；25、第二安装套；26、第二光电测速仪；27、安装头；28、安装板；29、安装孔；3、多级真空收弹综合试验装置；31、导轨；32、侧板；33、一级防护箱；34、传感器支架；35、靶支架；36、防护网；37、螺纹拉杆；38、二级防护箱；39、缓冲垫；4、弹托防护脱离装置；41、连接机构；42、防护筒；43、分离块；44、弹托主体；45、保护垫；46、连接孔；47、通孔主体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，冲击波与飞片综合发射装置，包括破片弹丸与冲击波复合空气炮装置1、一体式光电测速装置2、多级真空收弹综合试验装置3和弹托防护脱离装置4，破片弹丸与冲击波复合空气炮装置1的外侧安装有一体式光电测速装置2，破片弹丸与冲击波复合空气炮装置1的外侧设置有多级真空收弹综合试验装置3，一体式光电测速装置2的内部设置有弹托防护脱离装置4；

破片弹丸与冲击波复合空气炮装置1包括空气压缩机11，空气压缩机11的外侧连接有储气罐主体12，储气罐主体12的外侧连接有进气管13，进气管13的一端连接有冲击波储气罐14，进气管13的外侧设置有电磁阀主体15，进气管13的外侧固定有第一发射电磁阀16，冲击波储气罐14的外侧连接有炮管17，炮管17的外侧设置有旋转支架，炮管17通过旋转支架安装有破片发射器18，冲击波储气罐14和炮管17的底部均固定有炮架19，当电磁阀主体15打开后，冲击波储气罐14内的高速阀芯右移，当充气腔压力变大堵气塞压缩弹簧，便能够开始向冲击波储气罐14充气，当冲击波储气罐14内压力到达设定压力值时电磁阀主体15关闭，随后第一发射电磁阀16打开，充气腔压力骤降，高速阀打开，冲击波储气罐14里的气体从炮管17喷射而出，作用于炮管17内的子弹，使子弹高速射出；

破片发射器18包括枪膛181，枪膛181的外侧固定有高速阀主体182，高速阀主体182的底部连接有导气座183，枪膛181的顶部设置有压力传感器184，枪膛181的外侧配合安装有枪储气罐185，枪膛181的外侧设置有第二发射电磁阀186，破片发射器18可以沿中心轴360°调节，也可以沿径向做射击角度调节，可方便地完成破片发射角度的调整，使用者能同时或者依次按时序发射冲击波和多发破片命中试验目标，当枪杆对准目标后，旋转破片发射器18外侧的开膛摇杆开膛装弹，装弹后反向旋转摇杆即可闭膛，枪储气罐185外侧的充气电磁阀打开，高速阀主体182闭合，开始向枪储气罐185充气，当枪储气罐185充气完成后关闭充气电磁阀，此时第二发射电磁阀186和高速阀主体182打开，气罐里的气体从发射口喷射而出，使子弹高速射出，从而方便地完成破片和弹丸的发射。

作为本发明进一步的方案：一体式光电测速装置2包括枪管21，枪管21的一端固定有连接头22，枪管21的外侧固定有第一安装套23，第一安装套23的外侧设置有第一光电测速仪24，第一光电测速仪24的内部安装有激波传感器，枪管21的外侧固定有第二安装套25，第二安装套25的外侧设置有第二光电测速仪26，第一光电测速仪24和第二光电测速仪26的外侧均设置有安装头27，第一安装套23和第二安装套25的外侧均固定有安装板28，安装板28的外侧开设有安装孔29，第一光电测速仪24和第二光电测速仪26均由激光与光敏器件构成，光源通过光学系统形成光幕区域，并由对应的光敏器件接收，当运动的子弹在枪管21内发射后，波传感器首先捕捉到激波信号给计算机，计算机通过线程控制线路对测速信号进行采集，子弹通过第一光电测速仪24和第二光电测速仪26的对应位置后，子弹会挡住一部分或者全部激光，光敏器件能够将该激光通量的变化转化成电信号，并在处理计算后，得到子弹运动通过这段距离所需时间，然后根据公式V＝S/T便可计算出子弹通过这段距离的平均速度，子弹运动测速过程效率高和精度较高。

作为本发明进一步的方案：多级真空收弹综合试验装置3包括导轨31，导轨31的外侧固定有侧板32，导轨31的外侧滑动连接有一级防护箱33，一级防护箱33的两侧内壁之间固定有传感器支架34，一级防护箱33的顶部设置有延伸至内部的靶支架35，导轨31的外侧固定有防护网36，防护网36的外侧安装有螺纹拉杆37，导轨31的外侧滑动连接有二级防护箱38，二级防护箱38的一侧内壁设置有缓冲垫39，一级防护箱33内的传感器支架34外侧能够安装对应的冲击波测压装置，测压装置的位置能够根据实际供需求进行调整，二级防护箱38的舱尾安装有缓冲垫39，能够缓冲高速飞过来的弹丸，可方便地完成一系列冲击以及高过载试验模拟的弹丸回收，且一级防护箱33内的测量仪器可辅助完成实验过程中的影像和多种参数采集。

作为本发明进一步的方案：弹托防护脱离装置4包括连接机构41，连接机构41的外侧设置有防护筒42，防护筒42的内部连接有分离块43，分离块43的内部配合安装有弹托主体44，分离块43的外侧连接有保护垫45，分离块43的内部开设有连接孔46，保护垫45的内部开设有通孔主体47，当子弹进入分离块43内，由于分离块43内的连接孔46采用三段设计，能够对子弹的飞行轨迹进行校正，提升子弹的稳定性，防护筒42与分离块43之间在子弹飞行方向留有30°的开放角，保证弹托主体44在破碎后的碎片向子弹飞行方向两侧飞行，保证试验物与人的安全。

作为本发明进一步的方案：冲击波储气罐14的外侧配合安装有压力表和安全阀。

作为本发明进一步的方案：炮管17的内部配合安装有堵气塞。

作为本发明进一步的方案：冲击波储气罐14的内部配合安装有高速阀芯。

作为本发明进一步的方案：弹托主体44的一端设置有不通孔，弹托主体44的另一端设置有圆柱凹槽。

本发明的工作原理：电磁阀主体15为充气电磁阀，当电磁阀主体15打开后，冲击波储气罐14内的高速阀芯右移，当充气腔压力变大堵气塞压缩弹簧，便能够开始向冲击波储气罐14充气，当冲击波储气罐14内压力到达设定压力值时电磁阀主体15关闭，随后第一发射电磁阀16打开，充气腔压力骤降，高速阀打开，冲击波储气罐14里的气体从炮管17喷射而出，作用于炮管17内的子弹，使子弹高速射出，炮管17外侧安装有旋转支架，并通过旋转支架安装多个破片发射器18，破片发射器18可以沿中心轴360°调节，也可以沿径向做射击角度调节，可方便地完成破片发射角度的调整，使用者能同时或者依次按时序发射冲击波和多发破片命中试验目标，当枪杆对准目标后，旋转破片发射器18外侧的开膛摇杆开膛装弹，装弹后反向旋转摇杆即可闭膛，枪储气罐185外侧的充气电磁阀打开，高速阀主体182闭合，开始向枪储气罐185充气，当枪储气罐185充气完成后关闭充气电磁阀，此时第二发射电磁阀186和高速阀主体182打开，气罐里的气体从发射口喷射而出，使子弹高速射出，从而方便地完成破片和弹丸的发射，方便使用者获取相关实验数据，并能够满足破片和弹丸高速冲击实验需求，便于展开相关研究；

第一安装套23和第一光电测速仪24均通过螺栓固定在枪管21的外侧，第一光电测速仪24和第二光电测速仪26均由激光与光敏器件构成，光源通过光学系统形成光幕区域，并由对应的光敏器件接收，当运动的子弹在枪管21内发射后，波传感器首先捕捉到激波信号给计算机，计算机通过线程控制线路对测速信号进行采集，子弹通过第一光电测速仪24和第二光电测速仪26的对应位置后，子弹会挡住一部分或者全部激光，光敏器件能够将该激光通量的变化转化成电信号，并在处理计算后，得到子弹运动通过这段距离所需时间，然后根据公式V＝S/T便可计算出子弹通过这段距离的平均速度，子弹运动测速过程效率高和精度较高，且不受天气的影响，测速装置一体化程度较高，使用起来简单方便，避免了传统的测速装置尺寸较大且功耗较高，工作不够可靠，和存在影响子弹测速精度的问题，通过激波传感器来控制计算机线程的方式来获取测速信号，保证了信号不会丢失，进一步提高了计算机CPU的利用率，对于超高速子弹使用起来简单方便；一级防护箱33和二级防护箱38可在导轨31上滑动，并能够在任意位置锁死，一级防护箱33内的传感器支架34外侧能够安装对应的冲击波测压装置，测压装置的位置能够根据实际供需求进行调整，二级防护箱38的舱尾安装有缓冲垫39，能够缓冲高速飞过来的弹丸，可方便地完成一系列冲击以及高过载试验模拟的弹丸回收，且一级防护箱33内的测量仪器可辅助完成实验过程中的影像和多种参数采集，满足了空气炮发射实验多次缓冲收弹的试验要求，有效地降低了试验过程中的劳动强度，并能够提高实验效率；

本装置设置内弹托主体44的一端设有不通孔，不通孔内夹持有子弹，弹托主体44的另一端设有圆柱凹槽，弹托主体44外径最大值比炮管17内径小0.1～0.2mm，分离块43内开设有连接孔46，连接孔46包含三段，第一段为锥形口，锥形口与弹托主体44配对使用，中间段为校正段，中间段的入口直径为子弹直径的1.5～1.6倍，中间段的出口直径比子弹直径大0.1～0.2mm，第三段为圆柱段，弹托主体44的重量轻，子弹动能损失小，当子弹进入分离块43内，由于分离块43内的连接孔46采用三段设计，能够对子弹的飞行轨迹进行校正，提升子弹的稳定性，防护筒42与分离块43之间在子弹飞行方向留有30°的开放角，保证弹托主体44在破碎后的碎片向子弹飞行方向两侧飞行，保证试验物与人的安全。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，包括破片弹丸与冲击波复合空气炮装置(1)、一体式光电测速装置(2)、多级真空收弹综合试验装置(3)和弹托防护脱离装置(4)，所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置(1)的外侧安装有一体式光电测速装置(2)，所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置(1)的外侧设置有多级真空收弹综合试验装置(3)，所述一体式光电测速装置(2)的内部设置有弹托防护脱离装置(4)；

所述破片弹丸与冲击波复合空气炮装置(1)包括空气压缩机(11)，所述空气压缩机(11)的外侧连接有储气罐主体(12)，所述储气罐主体(12)的外侧连接有进气管(13)，所述进气管(13)的一端连接有冲击波储气罐(14)，所述进气管(13)的外侧设置有电磁阀主体(15)，所述进气管(13)的外侧固定有第一发射电磁阀(16)，所述冲击波储气罐(14)的外侧连接有炮管(17)，所述炮管(17)的外侧设置有旋转支架，所述炮管(17)通过旋转支架安装有破片发射器(18)，所述冲击波储气罐(14)和所述炮管(17)的底部均固定有炮架(19)；

所述破片发射器(18)包括枪膛(181)，所述枪膛(181)的外侧固定有高速阀主体(182)，所述高速阀主体(182)的底部连接有导气座(183)，所述枪膛(181)的顶部设置有压力传感器(184)，所述枪膛(181)的外侧配合安装有枪储气罐(185)，所述枪膛(181)的外侧设置有第二发射电磁阀(186)。

2.根据权利要求1所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述一体式光电测速装置(2)包括枪管(21)，所述枪管(21)的一端固定有连接头(22)，所述枪管(21)的外侧固定有第一安装套(23)，所述第一安装套(23)的外侧设置有第一光电测速仪(24)，所述第一光电测速仪(24)的内部安装有激波传感器，所述枪管(21)的外侧固定有第二安装套(25)，所述第二安装套(25)的外侧设置有第二光电测速仪(26)，所述第一光电测速仪(24)和所述第二光电测速仪(26)的外侧均设置有安装头(27)，所述第一安装套(23)和所述第二安装套(25)的外侧均固定有安装板(28)，所述安装板(28)的外侧开设有安装孔(29)。

3.根据权利要求1所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述多级真空收弹综合试验装置(3)包括导轨(31)，所述导轨(31)的外侧固定有侧板(32)，所述导轨(31)的外侧滑动连接有一级防护箱(33)，所述一级防护箱(33)的两侧内壁之间固定有传感器支架(34)，所述一级防护箱(33)的顶部设置有延伸至内部的靶支架(35)，所述导轨(31)的外侧固定有防护网(36)，所述防护网(36)的外侧安装有螺纹拉杆(37)，所述导轨(31)的外侧滑动连接有二级防护箱(38)，所述二级防护箱(38)的一侧内壁设置有缓冲垫(39)。

4.根据权利要求1所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述弹托防护脱离装置(4)包括连接机构(41)，所述连接机构(41)的外侧设置有防护筒(42)，所述防护筒(42)的内部连接有分离块(43)，所述分离块(43)的内部配合安装有弹托主体(44)，所述分离块(43)的外侧连接有保护垫(45)，所述分离块(43)的内部开设有连接孔(46)，所述保护垫(45)的内部开设有通孔主体(47)。

5.根据权利要求1所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述冲击波储气罐(14)的外侧配合安装有压力表和安全阀。

6.根据权利要求1所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述炮管(17)的内部配合安装有堵气塞。

7.根据权利要求1所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述冲击波储气罐(14)的内部配合安装有高速阀芯。

8.根据权利要求4所述的冲击波与飞片综合发射装置，其特征在于，所述弹托主体(44)的一端设置有不通孔，所述弹托主体(44)的另一端设置有圆柱凹槽。

Images