[發(fā)明專利]研究火炮發(fā)射物理問題的實驗裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910187361.0
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN102024357A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜源;徐菁華
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 史旭泰

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明是屬于物理教學(xué)的實驗裝置；適用于大學(xué)或中學(xué)的物理實驗教學(xué)。

背景技術(shù)：

有關(guān)火炮發(fā)射的定性和定量分析的內(nèi)容是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容之一。以往無論是物理課堂教學(xué)還是物理實驗教學(xué)，由于沒有這方面的實驗裝置，使得這部分教學(xué)內(nèi)容不能付諸于實踐，影響了教學(xué)科研效果。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可進(jìn)行多種物理量測試的火炮發(fā)射的實驗裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括氣墊導(dǎo)軌，氣墊導(dǎo)軌上設(shè)置有滑塊，其結(jié)構(gòu)要點是滑塊上方的支架的軸上的夾子內(nèi)設(shè)置炮管，炮管的尾部設(shè)置有一對放電電極；放電電極分別同壓電開關(guān)相連的電極彈片接觸，壓電開關(guān)設(shè)置在氣墊導(dǎo)軌的滑架上。

本發(fā)明的有益效果：

1、結(jié)構(gòu)簡單：

本發(fā)明主要就是在氣墊導(dǎo)軌的滑塊上設(shè)置有炮管、放電裝置；其形體簡單，易于推廣及普及；試驗表明，該實驗裝置的安全性和可靠性及重復(fù)性很高，符合物理實驗的要求，達(dá)到了實驗精度。

2、可進(jìn)行多種物理量測試：

利用本發(fā)明設(shè)計的滑塊上的火炮，通過壓電開關(guān)的動作，就可使炮管內(nèi)的彈丸射出；可以進(jìn)行如下新開發(fā)的實驗：

1、彈丸射程與炮管仰角的關(guān)系測量實驗；

2、彈丸出口速度測量實驗；

3、彈丸在炮管中加速距離與出口速度及射程關(guān)系實驗；

4、填藥量與出口速度及射程關(guān)系實驗；

5、反沖速度測量實驗。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

本發(fā)明包括氣墊導(dǎo)軌1，氣墊導(dǎo)軌1上設(shè)置有滑塊14，滑塊14上方的支架13的軸12上的夾子10內(nèi)設(shè)置炮管9，炮管9的尾部設(shè)置有一對放電電極8；放電電極8分別同與壓電開關(guān)6相連的電極彈片7相接觸，壓電開關(guān)6設(shè)置在氣墊導(dǎo)軌1的滑架3上。

氣墊導(dǎo)軌1、滑塊14是實驗設(shè)備中常用的零件之一。在氣墊導(dǎo)軌1的上面布滿有氣孔2，通過氣孔2托起在氣墊導(dǎo)軌1上的滑塊14運行，可減少滑塊14同氣墊導(dǎo)軌1之間的摩擦力，以免對實驗結(jié)果產(chǎn)生不利影響。

電極彈片7為鋁材，電極彈片7固定于滑架3的螺柱4上，螺柱4通過導(dǎo)線5分別同壓電開關(guān)6相連。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次動作過程：

實驗操作時，首先將滑塊14上的炮管9組裝好。在炮管9中注入少許可燃液體(如酒精)，放入彈丸11。將壓電開關(guān)6的引出電極彈片7與放電電極8接觸，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，按動壓電開關(guān)6引爆可燃?xì)怏w爆炸，便可將彈丸11發(fā)射出去。該發(fā)明可研究以下實驗課題：

1、彈丸11射程與炮管9仰角的關(guān)系測量實驗：

用小刻度注射器，向炮管9內(nèi)注入固定劑量的酒精。分別在炮管9發(fā)射角為30度，45度，60度時發(fā)射彈丸11，由此便可得射程與發(fā)射角的關(guān)系。

2、彈丸11出口速度測量實驗：

在炮管9內(nèi)注入定量的酒精，引爆后彈丸11發(fā)射，而炮管9及滑塊14向后反沖，利用光電計時器可測量出火炮反沖的速度，根據(jù)動量守恒定律，便可計算出彈丸11出口速度。

3、彈丸11在炮管9中加速距離與出口速度及射程關(guān)系實驗：

該發(fā)明還可以對彈丸11在炮管9內(nèi)加速距離的不同產(chǎn)生不同射程的實驗規(guī)律進(jìn)行研究。用注射器向炮管9內(nèi)注入定量的酒精，按照炮管9上的刻度尺，將彈丸11放在炮管9內(nèi)不同的坐標(biāo)位置上，例如距底部2厘米、3厘米、4厘米、5厘米、6厘米及炮口處。引爆發(fā)射后，可測量發(fā)射距離，從而得出加速距離越長，發(fā)射越遠(yuǎn)的實驗事實。由光電計時器及動量守恒原理亦可測量各種情況下的彈丸11出口速度，可得到加速距離不同彈丸11的出口速度不同的實驗事實。

4、填藥量與出口速度及射程關(guān)系實驗：

將炮管9角度固定，分別向炮管9內(nèi)注入0.01、0.02、0.03、0.04、0.05毫升酒精，引爆發(fā)射后測量射程及出口速度，可得出填藥量與出口速度及射程關(guān)系。

5、反沖速度測量實驗：

如同上述，在各種不同條件下，測量炮管9的反沖速度，利用牛頓定律，便可計算反沖沖量的大小。