[發明專利]一種二氧化碳相變膨脹發射裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201910076669.1
• 申請日: 2019-01-26
• 公開（公告）號: CN109654948A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 夏軍;孫成名;邢啟明;李琳;易文安;鐘遠富
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: F41F7/00
• 分類號: F41F7/00
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

1.一種二氧化碳相變膨脹發射裝置，其特征在于：所述二氧化碳相變膨脹發射裝置由試驗平臺(1)、控制裝置(2)、相變膨脹裝置(3)、發射裝置(4)、測試裝置(5)、試驗彈體(6)、試驗彈體回收裝置(7)組成；

所述試驗平臺(1)作為相變膨脹裝置(3)、發射裝置(4)的承載平臺，可以是固定的澆筑件或是可移動的部件或是可拆卸的部件；

所述控制裝置(2)根據試驗的指令即時對相變膨脹裝置(3)發出激發電能，激發電能是電流或是電壓或是脈沖信號，進而使相變膨脹裝置(3)發生作用，控制裝置(2)是有線電能激發裝置或是無線遙控電能激發裝置；

所述相變膨脹裝置(3)接受控制裝置(2)的激發電能，內裝的液態二氧化碳(14)產生相變，瞬間產生高壓、高速氣流，進入發射裝置(4)膨脹做功，進而加速試驗彈體(6)產生高速沿發射裝置(4)內膛射出；

所述發射裝置(4)用以接受相變膨脹裝置(3)產生的高壓、高速氣流，并為試驗彈體(6)提供發射導管，以使試驗彈體(6)產生高速；

所述測試裝置(5)可以是相機、高速攝影儀器、分貝儀器、定位儀器及其組合，用以測定記錄試驗彈體(6)的速度、加速度、空間位置、形變、姿態數據；

所述試驗彈體(6)置于發射裝置(4)內膛合適位置，根據試驗需要定制成一定的尺寸、形狀、結構、重量，材質可以是金屬、合金、陶瓷、玻璃、混凝土、纖維材料、復合材料及其組合；

所述試驗彈體回收裝置7用以回收直接從發射裝置(4)中射出的試驗彈體(6)，或對防護試驗材料侵徹后的試驗彈體(6)起到緩沖耗能的作用，根據試驗需要定制成一定的尺寸、形狀，材質可以是沙、土、水、橡膠、膠狀物、各類復合材料、多種材料的組合物；

所述相變膨脹裝置(3)由信號連接線(8)、充氣端(9)、主管體(10)、出氣端(11)、破裂片(12)、發熱器(13)、液態二氧化碳(14)組成；

所述信號連接線(8)用于接收控制裝置(2)的電能信號；

所述充氣端(9)為金屬或合金件，螺紋連接于主管體(10)，充氣端(9)上設置有充裝孔(15)，用于充裝液態二氧化碳(14)，具有密封功能；

所述主管體(10)為金屬件或合金件，用于儲存液態二氧化碳(14)；

所述出氣端(11)為金屬件或合金件，螺紋連接于主管體(10)，設置有出氣孔(16)，用于泄放液態二氧化碳(14)相變產生的高壓氣體，具有密封功能；

所述破裂片(12)為金屬件或合金件或復合材料件，通過出氣端(11)的螺紋旋緊作用固定在主管體(10)端部內側，液態二氧化碳(14)發生相變前起到密封作用，發生相變后當主管體(10)內壓力超過破裂片(12)的抗力閾值時，破裂片(12)破裂，高壓氣體泄出；

所述發熱器(13)為化工藥劑制品或電能或電磁加熱裝置，在一定電能激發作用下能夠瞬間或快速放出大量熱，以使液態二氧化碳(14)發生相變。

2.一種二氧化碳相變膨脹發射裝置的使用方法，其特征在于：使用權利要求1所述的二氧化碳相變膨脹發射裝置進行發射試驗，包含以下步驟：

第一步，根據試驗需要選用或定制恰當規格的試驗彈體(6)、發射裝置(4)；

第二步，針對已確定的試驗彈體(6)、發射裝置(4)，選用相變膨脹裝置(3)，根據需要可以使用單個相變膨脹裝置(3)，將單個相變膨脹裝置(3)通過螺紋、法蘭與發射裝置(4)進行可靠連接；也可同時使用多個相變膨脹裝置(3)，各相變膨脹裝置(3)均通過螺紋、法蘭與發射裝置(4)進行可靠連接；

第三步，對相變膨脹裝置(3)進行充裝作業，即充裝入液態二氧化碳(14)并旋緊充氣端(9)、出氣端(11)以密封；

第四步，固定好發射裝置(4)于試驗平臺(1)，放入試驗彈體(6)，設置好測試裝置(5)、試驗彈體回收裝置(7)，若進行防護、試驗材料侵徹試驗，應設置好防護、試驗材料以滿足試驗要求；

第五步，將相變膨脹裝置(3)的出氣端(11)連接于發射裝置(4)設置有試驗彈體(6)的端部，確保連接牢固、密封；

第六步，連接好相變膨脹裝置(3)的信號連接線(8)至控制裝置(2)，若使用單個裝置，即采用單次激發；若同時使用多個裝置，根據需要可以同時激發，也可按照一定時間序列逐個激發；

第七步，做好人員、設備防護工作，清理試驗場地，做好激發準備；

第八步，根據試驗指令進行激發。