CN108317896A - 多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射*** - Google Patents

多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射*** Download PDF

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宗智
张桂勇
姜宜辰
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李海涛
裴玉国
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    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns

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Abstract

本发明所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，涉及一种应用于高速、超高速发射实验用，具有流量平衡控制的高速入水发射***。多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***包括储气罐、连接管路***、压力传感器、气室、发射装置及减震机构；所述的连接管路***的两端分别连接储气罐和气室；气室与发射装置相连接，并通过减震机构与桁架式支座刚性连接；压力传感器装于连接管路***上。本发明具有结构新颖、加工简便、操作方便、安全可靠、实验效果稳定等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***。

Description

多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***
技术领域
本发明所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，涉及一种应用于高速、超高速发射实验用，具有流量平衡控制的高速入水发射***。
背景技术
具有特殊外形的发射体，在高速发射入水后，会引起发射体表面附件流场压力的迅速降低，表面附件的水会汽化，形成空泡，当射速足够大时，形成完全包裹发射体的空泡，行业称之为超空泡。轻气炮装置常应用于高速、超高速发射实验用。
轻气炮装置利用高压气体作为动力，经过一系列的气体导管，将高压气体通入发射管中，可以发射不同形状、材质的发射体，使发射体高速发射，可以满足高速实验的要求。传统的多通道式发射***多通过一次性注入高压气体将弹体加速发射，由于其注入高压气体流量不易控制，而且相对于发射体高压气体流量具有不均匀性会对发射体产生干扰，造成发射体在发射筒内振动等影响。
针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***。用以解决多通道式轻气炮高速入水发射***，当对发射筒注入高压气体，由于气体流量不易控制，而且对发射体影响的不均匀性会导致发射体会发生振动，而对实验设备造成稳定性及损坏的问题。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
本发明所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***包括储气罐、连接管路***、压力传感器、气室、发射装置及减震机构；所述的连接管路***的两端分别连接储气罐和气室；气室与发射装置相连接，并通过减震机构与桁架式支座刚性连接；压力传感器装于连接管路***上。
本发明所述的连接管路***包括：第一连接管、第二连接管、弯头、第三连接管、开孔连接管、气动法兰球阀、转接管及软式连接管；第一连接管的一端与储气罐刚性连接，另一端与第二连接管通过法兰盘相连接；第二连接管与弯头、第三连接管、开孔连接管、气动法兰球阀、转接管及软式连接管依次通过法兰盘相连接；软式连接管与气室通过法兰盘相连接，软式连接管可以避免轻气炮发射过程中产生的振动对转接管之前的部分造成影响，从而防止装置的整体结构收到破坏。
本发明所述的发射装置包括：发射筒及缓冲机构；缓冲机构刚性装于发射筒的尾部；发射筒与气室刚性连接；发射筒与减震机构刚性连接；缓冲机构与减震机构可以减小发射体发射过程中的振动影响；发射管内装有发射体。
本发明所述的开孔连接管上开设有小孔，通过小孔和压力传感器相连接，可以测得流过该管高压空气的气压。
本发明所述的缓冲机构下端的发射筒侧壁上开设有通孔B；通孔B与外部空压机相连接，用于通入低压气体。
本发明所述的发射筒采用嵌入并穿过气室的方式与气室刚性连接，发射筒嵌入气室这部分的筒壁上设置有通孔A，以此与气室相通，且两者可拆卸链接；这些通孔A可以构成气室内的高压气体均匀流入的通道，均布的通孔A使气体流入均匀，并且随着发射体的发射过程的进行，开放的通孔A随之增加，流入的高压气体也增加，实现了气体流量均匀流入的由小到大的过程，从而形成了对高压气体流入流量的一个控制作用。
本发明所述的通孔A的数量为12个，分两层环形均布于发射筒嵌入气室部分的筒壁上；通孔A的面积总和大于发射筒的横截面面积。
本发明所述的发射筒的出口端同样分两层环形均布有12个通孔C,通孔C的面积总和大于发射筒的横截面面积，这些通孔C可以构成发射筒内高压气体均匀流出的通道，避免了高压气体从发射筒口排出对水面造成冲击对实验结果造成不利影响。
本发明在进行实验时，首先打开气动法兰球阀，储气罐中的高压气体进入气室，之后利用空压机通过通孔B通入低压气体，推动弹体下行逐步打开两圈进气的通孔A，气室中的高压气体进入发射筒，高速推动弹体下行，直到运动到发射筒下端，打开两圈排气的通孔排气，高压气体由通孔C排出，弹体高速发射。
本发明的优点是显而易见的，主要表现在：
一、通过对高压气体流入发射筒进行流量控制，实现了发射体稳定安全高速发射的过程，避免了发射体在发射筒内产生振动等影响。
二、设置了缓冲机构和减震机构，能够弱化发射体发射过程中产生的振动，避免了实验机构受到损伤。
三、采用软式连接管连接发射机构和气体传输机构，以免发射机构的振动影响到气体传输机构，从而对后者造成破坏。
四、采用了气动法兰球阀作为控制高压气体通断的开关，具有较高的可靠性、可操作性、安全性。
五、通过对高压气体流出做出控制，避免了高压气体流出发射筒对水面产生冲击，对实验结果造成的不利影响。
本发明具有结构新颖、加工简便、操作方便、安全可靠、实验效果稳定等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
附图说明
本发明共有6幅附图,其中：
附图1为本发明结构示意图；
附图2为本发明软式连接管和气动法兰球阀连接的结构示意图；
附图3为本发明发射筒和气室局部结构示意图；
附图4为本发明发射体发射过程中高压气体流入发射筒内的示意图；
附图5为本发明发射体在发射管中运动过程的示意图；
附图6为本发明弹体运动至轻气炮发射管出口端时，高压气体排出的示意图。
在图中：1、储气罐 2、第一连接管 3、第二连接管 4、弯头 5、第三连接管 6、气室7、缓冲机构 8、开孔连接管 9、气动法兰球阀 10、转接管 11、软式连接管 12、通孔A 13、减震机构 14、发射筒 15、压力传感器 16、发射体 17、通孔B 18、通孔C。
具体实施方式
本发明的具体实施例如附图所示，多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***包括储气罐1、连接管路***、压力传感器15、气室6、发射装置及减震机构13；所述的连接管路***的两端分别连接储气罐1和气室6；气室6与发射装置相连接，并通过减震机构13与桁架式支座刚性连接；压力传感器15装于连接管路***上。
连接管路***包括：第一连接管2、第二连接管3、弯头4、第三连接管5、开孔连接管8、气动法兰球阀9、转接管10及软式连接管11；第一连接管2的一端与储气罐1刚性连接，另一端与第二连接管3通过法兰盘相连接；第二连接管3与弯头4、第三连接管5、开孔连接管8、气动法兰球阀9、转接管10及软式连接管11依次通过法兰盘相连接；软式连接管11与气室6通过法兰盘相连接。
发射装置包括：发射筒14及缓冲机构7；缓冲机构7刚性装于发射筒14的尾部；发射筒14与气室6刚性连接；发射筒14与减震机构13刚性连接；发射管14内装有发射体16。
开孔连接管8上开设有小孔，通过小孔和压力传感器15相连接，可以测得流过该管高压空气的气压。
缓冲机构7下端的发射筒14侧壁上开设有通孔B17；通孔B17与外部空压机相连接，用于通入低压气体。
发射筒14采用嵌入并穿过气室6的方式与气室6刚性连接，发射筒14嵌入气室6这部分的筒壁上设置有通孔12，以此与气室6相通，且两者可拆卸链接。
通孔12的数量为12个，分两层环形均布于发射筒14嵌入气室6部分的筒壁上；通孔12的面积总和大于发射筒14的横截面面积。
发射筒14的出口端同样分两层环形均布有12个通孔C18,通孔C18的面积总和大于发射筒14的横截面面积。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***包括储气罐(1)、连接管路***、压力传感器(15)、气室(6)、发射装置及减震机构(13)；所述的连接管路***的两端分别连接储气罐(1)和气室(6)；气室(6)与发射装置相连接，并通过减震机构(13)与桁架式支座刚性连接；压力传感器(15)装于连接管路***上。
2.根据权利要求1所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的连接管路***包括：第一连接管(2)、第二连接管(3)、弯头(4)、第三连接管(5)、开孔连接管(8)、气动法兰球阀(9)、转接管(10)及软式连接管(11)；第一连接管(2)的一端与储气罐(1)刚性连接，另一端与第二连接管(3)通过法兰盘相连接；第二连接管(3)与弯头(4)、第三连接管(5)、开孔连接管(8)、气动法兰球阀(9)、转接管(10)及软式连接管(11)依次通过法兰盘相连接；软式连接管(11)与气室(6)通过法兰盘相连接。
3.根据权利要求1所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的发射装置包括：发射筒(14)及缓冲机构(7)；缓冲机构(7)刚性装于发射筒(14)的尾部；发射筒(14)与气室(6)刚性连接；发射筒(14)与减震机构(13)刚性连接；发射管(14)内装有发射体(16)。
4.根据权利要求2所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的开孔连接管(8)上开设有小孔，通过小孔和压力传感器(15)相连接，可以测得流过该管高压空气的气压。
5.根据权利要求2所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的缓冲机构(7)下端的发射筒(14)侧壁上开设有通孔B(17)；通孔B(17)与外部空压机相连接，用于通入低压气体。
6.根据权利要求3所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的发射筒(14)采用嵌入并穿过气室(6)的方式与气室(6)刚性连接，发射筒(14)嵌入气室(6)这部分的筒壁上设置有通孔A(12)，以此与气室(6)相通，且两者可拆卸链接。
7.根据权利要求5所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的通孔A(12)的数量为12个，分两层环形均布于发射筒(14)嵌入气室(6)部分的筒壁上；通孔A(12)的面积总和大于发射筒(14)的横截面面积。
8.根据权利要求6所述的多通道式轻气炮流量平衡控制高速入水发射***，其特征在于所述的发射筒(14)的出口端同样分两层环形均布有12个通孔C(18),通孔C(18)的面积总和大于发射筒(14)的横截面面积。
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