CN114894041A - 一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，包括外药筒、跳销和底火，所述外药筒的一侧螺纹连接有前盖，所述前盖的内侧壁螺纹连接有内药筒，所述外药筒的外侧壁均匀开设有第一通孔，所述内药筒的外侧壁均匀开设有第二通孔，所述内药筒的内侧壁安装有弹体，通过火药气体推动活塞，从而推动盐水溶液从喷射孔向后高速喷出，以此获得向后的巨大动量，根据同一动量系的动量守衡定律(盐水溶液和炮弹构成动量系)，炮弹获得等量向前的动量和极高的初速度，且炮弹获得的巨大初动能与炮管的配合无关，由于该无座力炮弹发射过程中，火药气体在药筒、活塞、后盖以及密封盖所构成的封闭环境中燃烧做功，因此，火药能量利用效率大大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及炮弹发射技术领域，具体为一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹。
背景技术
目前，AT4-CS作为单兵无座力武器最先进的代表，虽然它是单兵火箭筒，但其火箭弹在火箭筒内运动阶段与无座力炮完全相同，因此，AT4-Cs可以看作无座力炮与单兵火箭筒复合体，虽然AT4-CS先进于普通无座力炮,其最突出优势在于增加了质量平衡体盐水做为后喷物质，实现了无座力炮的有限空间发射，但其依然存在三方面明显不足：
1、在炮弹点火启动时，必须击穿喷孔前面的定位胶木隔板，而隔板与发射筒固定在一起，因此，启动瞬间有明显的后座力，从而对使用人员造成伤害；
2、AT4-CS虽然配备了平衡体盐水，但盐水只是起到平衡弹丸质量作用的，并未完全封闭火药气体，最多使发射药在半封闭状态下燃烧，因此，发射药能量利用率仍然不高，难以得到较高的初速。
3、AT4-CS单发炮弹无法实施简便射击，由于炮弹和炮管配合共同构成一个完整的发射***，发射时炮膛承受火药气体产生的最大膛压，因此，在无炮管存在的条件下，单发炮弹无法进行发射，无法对目标进行概略瞄准简便射击，为此，提出一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，包括外药筒、跳销和底火，所述外药筒的一侧螺纹连接有前盖，所述前盖的内侧壁螺纹连接有内药筒，所述外药筒的外侧壁均匀开设有第一通孔，所述内药筒的外侧壁均匀开设有第二通孔，所述内药筒的内侧壁安装有弹体，所述弹体的外侧壁均匀开设有卡槽，所述跳销的外侧壁依次贯穿于第一通孔、第二通孔和卡槽的内侧壁，所述外药筒的内侧壁且位于所述内药筒的后方滑动连接有活塞，所述外药筒的另一侧螺纹连接有后盖，所述后盖的内侧壁均匀开设有喷射孔，所述后盖远离外药筒的一侧粘接有密封盖，所述底火的外侧壁依次贯穿于密封盖、后盖和活塞的内侧壁，所述弹体的一侧螺纹连接有尾管，所述尾管远离弹体的一侧焊接有辅射形尾翼，所述外药筒的内侧壁且位于所述活塞与所述后盖的相邻一侧填充有盐水溶液，所述外药筒的内侧壁且位于所述前盖与所述活塞的相邻一侧填充有发射药。
作为本技术方案的进一步优选的：通过在弹体上开设卡槽，经跳销的作用约束弹丸、弹托间发生相对旋转，从而造成解锁，产生脱离。
作为本技术方案的进一步优选的：所述内药筒的外侧壁均匀开设有外传火孔，所述尾管的前表面均匀开设有内传火孔，通过开设的外传火孔和内传火孔用于保障外药筒和内药筒内部发射药同步燃烧时膛压的一致。
作为本技术方案的进一步优选的：所述弹体远离尾管的一端螺纹连接有引信，所述弹体的内部填充有弹体装药，所述弹体的外侧壁且位于所述卡槽的前方一体成型有非自锁螺纹，一体成型的非自锁螺纹为粗牙、大螺距，通过设置的引信用于引爆弹体内部的弹体装药，而填充的弹体装药经弹体产生***。
作为本技术方案的进一步优选的：所述外药筒的外侧壁滑动连接有炮管，所述盐水溶液为氯化钙溶液，通过设置的炮管用作外药筒及其内部构件的导向与定向。
作为本技术方案的进一步优选的：所述跳销与所述外药筒的相邻一侧开设有定位槽，所述定位槽的内部贯穿有连接杆，通过开设的定位槽用于保障连接杆及其连接构件的稳定运行，而设置的连接杆分别用于承接惯性定位销和螺塞。
作为本技术方案的进一步优选的：所述连接杆的一侧螺纹连接有惯性定位销，所述连接杆的另一侧且位于所述定位槽的内侧壁螺纹连接有螺塞，所述连接杆的外侧壁且位于所述定位槽的内部贯穿有弹簧，通过设置的弹簧起到涨紧作用，从而可以通过连接杆连接的惯性定位销经开设的定位槽固定跳销，而设置的螺塞起到密闭的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过高温、高压、高速的火药气体推动活塞，从而经其推动盐水溶液从喷射孔向后高速喷出，后喷的盐水溶液获得向后的巨大动量，根据同一动量系的动量守衡定律(即盐水溶液和炮弹构成动量系)，炮弹获得等量向前的动量和极高的初速度，且炮弹获得的巨大初动能与有无的炮管配合无关，并且由于该无座力炮弹发射过程中，火药气体在药筒、活塞、后盖以及密封盖所构成的封闭环境中燃烧做功，这区别于AT4-CS的盐水未经喷孔约束节制而直喷空气之中的开放式后喷，因此，火药能量利用效率大大的提高；
2、本发明大胆采用埋头弹结构，以增加装药量，提高弹丸的初速，同时本发明为弹、炮作为一个整体结构，由弹丸、弹拖的内、外药筒共同构成了单发炮弹，即作为一个独立完整的发射***，从而在没有炮管的情况下也可单独发射，进行简便的发射使用，而在有炮管配合发射时，由于炮膛不承受任何来自于火药气体的膛压，炮管只起到定向器的作用，以此可大大提高装置的适用性，因此，炮管壁厚大为减小，质量大为降低，必要的情况下也可采用强度高密度小的碳纤维材料，成本大幅降低；
3、本发明中由于高压、高速火药气体推动活塞做功，压力高、位移小、速度快，从而盐水溶液后喷动作完成用时极短，完全能在内弹道内完成，高速、高能后喷的盐水不会对使用人员造成伤害，相比火箭弹做功增速增程时尾焰长、持续时间长、持续距离远，极易造成烧伤射手，故而采用上述方式远比火箭弹的助推力小、助推距离长、助推时间长、且做功功率与效率高的多，并且避免了对使用人员造成损伤。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的图1A-A剖面结构示意图；
图3为本发明的图1B-B剖面结构示意图；
图4为本发明的图1C放大结构示意图；
图5为本发明的运动状态及各机构动作结构示意图。
图中：1、外药筒；2、前盖；3、内药筒；4、第一通孔；5、第二通孔；6、弹体；7、卡槽；8、跳销；9、活塞；10、后盖；11、喷射孔；12、密封盖；13、底火；14、盐水溶液；15、外传火孔；16、内传火孔；17、辅射形尾翼；18、发射药；19、引信；20、弹体装药；21、炮管；22、非自锁螺纹；23、定位槽；24、连接杆；25、惯性定位销；26、螺塞；27、弹簧；28、尾管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，包括外药筒1、跳销8和底火13，外药筒1的一侧螺纹连接有前盖2，前盖2的内侧壁螺纹连接有内药筒3，外药筒1的外侧壁均匀开设有第一通孔4，内药筒3的外侧壁均匀开设有第二通孔5，内药筒3的内侧壁安装有弹体6，弹体6的外侧壁均匀开设有卡槽7，跳销8的外侧壁依次贯穿于第一通孔4、第二通孔5和卡槽7的内侧壁，外药筒1的内侧壁且位于内药筒3的后方滑动连接有活塞9，外药筒1的另一侧螺纹连接有后盖10，后盖10的内侧壁均匀开设有喷射孔11，后盖10远离外药筒1的一侧粘接有密封盖12，底火13的外侧壁依次贯穿于密封盖12、后盖10和活塞9的内侧壁，弹体6的一侧螺纹连接有尾管28，尾管28远离弹体6的一侧焊接有辅射形尾翼17，外药筒1的内侧壁且位于活塞9与后盖10的相邻一侧填充有盐水溶液14，外药筒1的内侧壁且位于前盖2与活塞9的相邻一侧填充有发射药18。
本实施例中，具体的：通过在弹体6上开设卡槽7，经跳销8的作用约束弹丸、弹托间发生相对旋转，从而造成解锁，产生脱离。
本实施例中，具体的：内药筒3的外侧壁均匀开设有外传火孔15，尾管28的前表面均匀开设有内传火孔16，通过开设的外传火孔15和内传火孔16用于保障外药筒1和内药筒3内部发射药18同步燃烧时膛压的一致。
本实施例中，具体的：弹体6远离尾管28的一端螺纹连接有引信19，弹体6的内部填充有弹体装药20，弹体6的外侧壁且位于卡槽7的前方一体成型有非自锁螺纹22，一体成型的非自锁螺纹22为粗牙、大螺距，通过设置的引信19用于引爆弹体6内部的弹体装药20，而填充的弹体装药20经弹体6产生***。
本实施例中，具体的：外药筒1的外侧壁滑动连接有炮管21，盐水溶液14为氯化钙溶液，通过设置的炮管21用作外药筒1及其内部构件的导向与定向。
本实施例中，具体的：跳销8与外药筒1的相邻一侧开设有定位槽23，定位槽23的内部贯穿有连接杆24，通过开设的定位槽23用于保障连接杆24及其连接构件的稳定运行，而设置的连接杆24分别用于承接惯性定位销25和螺塞26。
本实施例中，具体的：连接杆24的一侧螺纹连接有惯性定位销25，连接杆24的另一侧且位于定位槽23的内侧壁螺纹连接有螺塞26，连接杆24的外侧壁且位于定位槽23的内部贯穿有弹簧27，通过设置的弹簧27起到涨紧作用，从而可以通过连接杆24连接的惯性定位销25经开设的定位槽23固定跳销8，而设置的螺塞26起到密闭的作用。
工作原理或者结构原理：使用时，击针通过打击底火13可点燃基本药包，基本药包被点燃后产生火药气体，火药气体产生压力以推动活塞9进行水平运动，从而受到压力的活塞9初步挤压外药筒1内部填充的盐水溶液14，以此传递初始启动压力，并在冲开密封盖12的同时向后开启喷射，而经前盖2、内药筒3、外药筒1、活塞9、盐水溶液14、后盖10、底火13、密封盖12所组成的弹托组件承载着弹体6及其连接的构件沿炮膛轴线加速向前运动，此时，基本药包内的扩焰药通过内传火孔16全面点燃发射药18，瞬间产生大量高温、高速、高压的火药气体，进一步的强力推动活塞9做功，从而盐水溶液14承受高压，从后盖10开设的喷射孔11内向后高速喷出，根据动量守恒定律(即盐水溶液14和炮弹所构成的一个完整动量系)，弹托与弹丸获得巨大的前进动量和动能，且由于火药气体压力极高、位移极小、速度极快，盐水溶液14后喷过程在外药筒1内的一定位置瞬间完成，此时弹体6及其连接构件还未出膛，当该炮弹在炮膛内加速运动时，惯性定位销25产生很大的惯性力，以此迫使其经挤压弹簧27向后运动进入开设的定位槽23内，从而锁定跳销8垂直移动，当炮弹离开炮口后，开始惯性直线飞行，当炮弹脱离后，惯性定位销25的惯性力已消失，在弹簧27的作用下向前运动从定位槽23内抽出，解脱了对跳销8的锁定，跳销8在弹托内腔残存的高压火药气体的冲击下，径向飞离弹托，解脱了对弹托、弹丸的联接固定，由于弹托、弹丸间为非自锁螺纹22联接，并且弹托的迎风阻力极大，因此，在残存高压火药气体强力推动下，弹丸高速脱离弹托，顺利完成脱壳，弹丸保持高速飞向目标；
一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，实质上为弹、炮一个整体结构，由弹丸、药筒兼作炮管21共同构成了单发炮弹，单发炮弹就是一个完整发射***，在没有炮管21的情况下也可单独发射，进行简便射击，在有炮管21配合发射时，由于炮膛不承受任何来自于火药气体的膛压，炮管21只起到定向器的作用，而为了提高炮弹的初速，势必要增加发射药18的装药量，因此，炮弹在结构上,与普通无座力炮弹有着很大不同，即大胆采用埋头弹结构，且使发射药18填充在全封闭环境中，燃烧、膨胀、做功，进一步的提高发射药18的能量利用效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，包括外药筒(1)、跳销(8)和底火(13)，其特征在于：所述外药筒(1)的一侧螺纹连接有前盖(2)，所述前盖(2)的内侧壁螺纹连接有内药筒(3)，所述外药筒(1)的外侧壁均匀开设有第一通孔(4)，所述内药筒(3)的外侧壁均匀开设有第二通孔(5)，所述内药筒(3)的内侧壁安装有弹体(6)，所述弹体(6)的外侧壁均匀开设有卡槽(7)，所述跳销(8)的外侧壁依次贯穿于第一通孔(4)、第二通孔(5)和卡槽(7)的内侧壁，所述外药筒(1)的内侧壁且位于所述内药筒(3)的后方滑动连接有活塞(9)，所述外药筒(1)的另一侧螺纹连接有后盖(10)，所述后盖(10)的内侧壁均匀开设有喷射孔(11)，所述后盖(10)远离外药筒(1)的一侧粘接有密封盖(12)，所述底火(13)的外侧壁依次贯穿于密封盖(12)、后盖(10)和活塞(9)的内侧壁，所述弹体(6)的一侧螺纹连接有尾管(28)，所述尾管(28)远离弹体(6)的一侧焊接有辅射形尾翼(17)，所述外药筒(1)的内侧壁且位于所述活塞(9)与所述后盖(10)的相邻一侧填充有盐水溶液(14)，所述外药筒(1)的内侧壁且位于所述前盖(2)与所述活塞(9)的相邻一侧填充有发射药(18)。
2.根据权利要求1所述的一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，其特征在于：所述内药筒(3)的外侧壁均匀开设有外传火孔(15)，所述尾管(28)的前表面均匀开设有内传火孔(16)。
3.根据权利要求1所述的一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，其特征在于：所述弹体(6)远离尾管(28)的一端螺纹连接有引信(19)，所述弹体(6)的内部填充有弹体装药(20)，所述弹体(6)的外侧壁且位于所述卡槽(7)的前方一体成型有非自锁螺纹(22)。
4.根据权利要求1所述的一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，其特征在于：所述外药筒(1)的外侧壁滑动连接有炮管(21)，所述盐水溶液(14)为氯化钙溶液。
5.根据权利要求1所述的一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，其特征在于：所述跳销(8)与所述外药筒(1)的相邻一侧开设有定位槽(23)，所述定位槽(23)的内部贯穿有连接杆(24)。
6.根据权利要求5所述的一种可有限空间发射的高速脱壳无座力炮弹，其特征在于：所述连接杆(24)的一侧螺纹连接有惯性定位销(25)，所述连接杆(24)的另一侧且位于所述定位槽(23)的内侧壁螺纹连接有螺塞(26)，所述连接杆(24)的外侧壁且位于所述定位槽(23)的内部贯穿有弹簧(27)。
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| 张浩, 周彦煌: "埋头弹火炮零维内弹道模型及计算", 弹道学报, no. 02, 30 June 2005 (2005-06-30), pages 80 - 84 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115507700A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-23 | 南京工业职业技术大学 | 一种无后座的火箭增程发射装置 |
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