[發明專利]一種減小流體阻力的脫殼卡瓣

有效

• 申請號: 201910831411.8
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110671969B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 郭則慶;陳偉善;劉如石
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F41F3/07
• 分類號: F41F3/07
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

本發明屬于水下發射領域，具體涉及一種減小流體阻力的脫殼卡瓣。脫殼卡瓣由4個卡瓣通過環狀彈帶緊固而成，分為前端圓臺段和后端圓柱段，圓臺前端面向內有傾角，所述脫殼卡瓣內部為一段通孔，所述脫殼卡瓣后端面向內有傾角；所述脫殼卡瓣圓臺前端的直徑D1由射彈在卡瓣前端面形成的空泡直徑D決定，D1比D大2～3mm。本發明提供的脫殼卡瓣，卡瓣出膛時，水流沖擊在圓臺的前端面上，前端面成為卡瓣的空化器，形成可以包裹卡瓣的空泡，減小了卡瓣前端面40％以上的受力面積，可在一定程度上減小了卡瓣出膛時所受的阻力，提升了水下發射速度；且前端采用圓臺式結構可以減小了卡瓣前端的彎曲變形。

技術領域

本發明屬于水下發射領域，具體涉及一種減小流體阻力的脫殼卡瓣。

背景技術

隨著新技術的發展與應用，現代海戰對海軍各類攻防武器裝備提出了新的要求，大量的彈箭武器打擊范圍已經從空中、水面延伸到水下，水下武器突防能力高，隱蔽性好，已成為各國海軍武器裝備的發展重點。超空泡射彈是利用了超空泡減阻原理的新概念武器，其突破了傳統射彈在水中的運動極限，極大地增強了水下射程和毀傷能力。為了提高超空泡射彈水下發射的初速，通常采用脫殼卡瓣來加大火藥力作用面積。

現有的卡瓣前端面通常為環形圓盤，在出膛時不容易彎曲變形。然而在實踐中發現，采用前端面為環形圓盤的卡瓣進行水下發射時，有以下幾種問題存在：一是在卡瓣出膛時，射彈形成的超空泡不足以包裹卡瓣，從而卡瓣的整個環形圓盤均會受到較大的壓力，產生了巨大的阻力，在出膛的極短時間內可使發射速度驟減；二是在這段時間內，卡瓣與彈體所受阻力差異很大，卡瓣阻力遠大于彈丸阻力，由于慣性作用會導致兩者相配合的環形凸臺受到較大的剪切力，發生彎曲變形，導致卡瓣脫離時產生干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種減小流體阻力的脫殼卡瓣。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種減小流體阻力的脫殼卡瓣，所述脫殼卡瓣由4個卡瓣通過環狀彈帶緊固而成，分為前端圓臺段和后端圓柱段，圓臺前端面向內有傾角，所述脫殼卡瓣內部為一段通孔，所述脫殼卡瓣后端面向內有傾角；所述脫殼卡瓣圓臺前端的直徑D1由射彈在卡瓣前端面形成的空泡直徑D決定，D1比D大2～3mm；所述空泡直徑D由如下公式確定，

式中D_n為超空泡射彈空化器的直徑，L_n為射彈空化器到圓臺前端面的距離，σ為空化數是由發射的環境壓力P_V和發射初速V₀決定，具體公式如下：

進一步的，所述圓柱段中間開有兩段環狀凹槽，第一段槽寬大與彈帶配合，第二段槽寬小用于藥筒收口。

進一步的，所述脫殼卡瓣中部為通孔，且內表面設有兩道環形凸臺與彈體相配合，所述環形凸臺的橫截面為直角梯形。

進一步的，所述脫殼卡瓣前端圓臺錐面與軸線的夾角θ為5°-10°。

進一步的，所述脫殼卡瓣最大直徑Dm與槍管直徑相同，適用于射彈空化器直徑Dn小于Dm的1/6的超空泡射彈。

進一步的，所述脫殼卡瓣后端面向內的傾角為5°-15°

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

(1)本發明提供了一種減小前端面受力面，提升發射速度的脫殼卡瓣，卡瓣出膛時，水流沖擊在圓臺的前端面上，前端面成為卡瓣的空化器，形成可以包裹卡瓣的空泡，減小了卡瓣前端面40％以上的受力面積，可在一定程度上減小了卡瓣出膛時所受的阻力，提升了水下發射速度；且前端采用圓臺式結構可以減小了卡瓣前端的彎曲變形。

(2)利用前、后端的錐面可使卡瓣出膛后兩端受到向外的徑向力，能較好地脫離，減小對彈丸的干擾。

附圖說明

圖1為本發明的脫殼卡瓣裝配圖。