[實用新型]一種發(fā)射彈丸的彈托結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420399420.7
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN204085316U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭勝威;黃潔;李毅;陳鯤;梁世昌;柳森
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: F41F1/00
• 分類號: F41F1/00
• 代理公司: 國防專利服務(wù)中心 11043
• 代理人: 胡均平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及二級輕氣炮彈丸的發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)射彈丸的彈托結(jié)構(gòu)。?

背景技術(shù)

二級輕氣炮是空氣動力學(xué)、沖擊波物理和高速碰撞動力學(xué)領(lǐng)域常用的一種實驗設(shè)備，用于將彈丸加速至2-7km/s的速度。二級輕氣炮的工作過程通常為：藥室中的火藥被點燃并迅速燃燒，所產(chǎn)生的火藥氣體推動泵管中的活塞向前運動并壓縮泵管內(nèi)的氫氣，高壓氫氣進入發(fā)射管推動其中的彈丸向前運動并不斷加速，直到彈丸飛出發(fā)射管。?

彈托是彈丸的支撐和運載體，用于將彈丸與發(fā)射管隔離，起到保護彈丸和減小發(fā)射管摩擦損傷的作用。同時彈托還起到密封作用，避免發(fā)射過程中高壓氫氣經(jīng)彈丸與發(fā)射管之間的間隙泄露。?

二級輕氣炮在幾個毫秒的時間內(nèi)將彈丸加速到數(shù)千米每秒的速度，在此過程中，彈丸所承受的加速度過載高達幾萬甚至幾十萬個重力加速度，彈底壓力可達上百兆帕甚至幾百兆帕。當彈丸由具有較高強度的韌性材料(如鋁、鋼等)制成時，這樣的高過載和高壓力一般不會使得彈丸發(fā)生破壞。但是，當彈丸是由陶瓷、PTFE/Al等脆性材料制成時，由于其強度較低，且材料內(nèi)部存在孔隙等不均勻結(jié)構(gòu)，往往在巨大的發(fā)射過載和壓力下發(fā)生破碎，從而導(dǎo)致發(fā)射失敗。?

為了解決此問題，需要采取措施設(shè)法在不降低發(fā)射速度的條件下盡量使發(fā)射過程中彈丸承受的發(fā)射過載或彈底壓力減小。通常的方法包括兩種：一是延長發(fā)射管長度，從而增加彈丸的加速時間，減小發(fā)射過程的加速度過載；二是采用內(nèi)彈道計算軟件對二級輕氣炮裝填參數(shù)(如火藥質(zhì)量、泵管充氣壓力、膜片厚度等)進行篩選，得到一組最優(yōu)的裝填參數(shù)組合使得彈底加速度和壓力峰值最小。?

但是，上述兩種方法存在一定的局限性：第一種方法需要對二級輕氣炮進行結(jié)構(gòu)上的改變，加工制造更長的發(fā)射管使得實驗的經(jīng)濟成本顯著增加；第二種方法需要針對具體使?用的二級輕氣炮開發(fā)專門的內(nèi)彈道計算軟件，并且需要經(jīng)過大量的計算才能篩選出最優(yōu)參數(shù)組合，在時間成本上明顯增加。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型需要解決的問題是：提供一種發(fā)射彈丸的彈托結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)在巨大的發(fā)射過載和壓力下彈丸不易發(fā)生破碎。?

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種發(fā)射彈丸的彈托結(jié)構(gòu)包括兩個或四個鋸齒形彈托瓣，及至少一層墊片，彈托瓣包裹彈丸，彈托瓣之間采用鋸齒面嚙合，在彈丸底部與彈托瓣之間放置墊片。?

進一步，彈托瓣鋸齒面的齒形為60°角。?

進一步，所述墊片為圓柱形，其直徑為彈丸直徑的0.5-1.0倍，單片厚度為3-6mm，多片組合厚度不超過15mm。?

進一步，所述墊片的材料根據(jù)如下公式選擇：?

σt=2σi1+(ρ1C1A1)/(ρ2C2A2)·A1A2]]>

其中，σ_t為應(yīng)力透射應(yīng)力強度，σ_i為入射應(yīng)力強度，ρ₁、ρ₂分別為兩種介質(zhì)的密度，C₁、C₂分別為兩種介質(zhì)的聲速，A₁、A₂分別為兩種介質(zhì)的橫截面積；?