气动脉冲发射方法及其发射器的制造方法
【专利说明】气动脉冲发射方法及其发射器
[0001]本发明涉及机械制造以及基于增加的气动脉冲，使用发射器实现工作流体在空气中的运动。本发明可用于输送用来为一些区域排除污染的灭火化合物、吸附剂以及输送救援设备。使用发射器向空气中发射工作流体时，例如，在灭火或提供救援设备时，确保精确地输送具有较大重量的负载尤为重要。另外，可能需要在各种车辆上放置一个发射器，所述各种车辆可以是汽车、直升机或船舶。这种方法的主要问题之一是发射时发射器存在强大的后坐力。
[0002]当今的技术中存在一些克服后坐力的已知方法，这些方法要么采用附加的后坐力抑制装置，要么基于从喷嘴通道对发射气体进行部分分流。增加后坐力抑制装置会导致重量、累赘和成本增加；进行部分分流会导致发射气体过度消耗并降低了方法的有效性(RF 专利 2442092、MPK F41A25/00，优先权日:2010 年 7 月 7 日；RF 专利 2442091、MPKF41A25/00，优先权日:2010 年 7 月 7 日;专利 DE9636383A1 MPK F41A1/00)。
[0003]有一种已知的气动脉冲发射方法，其包括发射一种工作流体进入发射器炮筒的末端区域，利用高能脉冲在此处为该工作流体施加一个缓慢的加速度，该高能脉冲由不易燃的低压压缩气体的转换能量产生，因此，可通过改变上述压缩气体的压力和/或通过改变发射器喷嘴的倾斜角来调节具有一定质量的上述工作流体的发射距离。(发明权利要求:RF 2006143091, MPK A62 C 3 /00，提交日期:2006 年 5 月 12 日，公开日:2008 年 6 月 20日)。此技术方案被选作所要求保护的气动脉冲发射方法的一个原型。
[0004]该已知方法的不足之处在于:
[0005]所述压缩空气的脉冲功率相对较低，具有较大重量的工作流体的远距离发射无法实现；
[0006].如在上述原型中所述，为炮筒内所述工作流体施加缓慢的加速度，在发射工作流体时，无法减小后坐力，因此导致无法使用机动车辆(汽车或直升机)来应用此方法。
[0007]有一种已知的执行气动脉冲发射的装置，该装置由气动脉冲发生器、喷嘴、控制系统、蓄气器和高压系统组成(RF Patent Ns2214296, MPK A62 C 37/08，优先权日:2002年5月21日；公开日:2003年10月20日)。此技术方案被选作所要求保护的气动脉冲发射方法的一个原型。
[0008]该已知装置的不足之处在于:
[0009].所述工作流体的加速度不足，
[0010].瞄准精度不够高，
[0011]?存在后坐力
[0012]?速度较低
[0013]所要求保护的技术方案的任务是开发并创造一种方法和装置，该方法和装置可促使工作流体的气动脉冲发射实现极高的有效性，该方法和装置可发射的工作流体重量最高可达16kg、距离最大可达150m，其可降低发射过程中的后坐力，而且支持将这种方法和装置应用到汽车和直升机上。
[0014]该任务的解决办法是:让该气动脉冲发射方法包括以下组成部分:喷嘴、气动脉冲发生器、高压系统、蓄气器、工作压力调节系统、垂直引导系统，其中，由气动脉冲发生器产生气动脉冲；让所述压缩气体产生工作压力；将该工作压力提供给气动脉冲发生器；轻轻/缓缓地为工作流体提供一个初始速度；再沿着弹道曲线发射工作流体，以此实现工作流体输送，另外，该方法还使用后坐力抑制装置、水平引导系统、控制系统、瞄准系统、倍增器，其中，利用倍增器增加气动脉冲；控制并将工作压力维持在6 -1Oatm之内；使用抑制机构进行后坐力抑制，同时通过瞄准并水平调节所述喷嘴来进行工作流体输送。另外，上述抑制机构包括一个至少具有两个自由度的平台和转塔。所述瞄准系统由瞄准装置、瞄准器、瞄准杆、激光取景器和弹道计算机组成。所述控制系统由控制装置、定位控制、压力计、发射按钮和压缩腔组成。所述垂直和水平引导系统由固定机构及其控制组成。所述蓄气器通过一个阀门与上述喷嘴相连接。除此之外，所述压缩空气的工作压力通过闭锁所述喷嘴和蓄气器而产生。
[0015]一种气动脉冲发射器，其包括气动脉冲发生器、喷嘴、控制系统、蓄气器和高压系统，还包括工作压力调节系统、垂直和水平引导系统、瞄准系统、后坐力抑制装置、倍增器(所述喷嘴与倍增器结合在一起)，同时所述控制系统还包括控制装置、定位控制装置、压力计、发射按钮和压缩腔。所述后坐力抑制机构包括一个至少具有两个自由度的平台和转塔。所述瞄准系统由瞄准装置、瞄准器、瞄准杆、激光取景器和弹道计算机组成。所述垂直和水平引导系统由固定机构及其控制组成。所述蓄气器通过一个阀门与上述喷嘴相连接。
[0016]所要求保护的技术方案的技术效果是可以向工作流体施加缓慢的加速度并显著减小发射该工作流体时该装置的后坐力。而且，其还具有其他技术效果:气动脉冲功率增力口，同时减少压缩空气消耗；自主性水平较高；具有普遍适用性；可以安装在汽车和直升机上；发射距离和重量能力均增强；操作的安全性提高。
[0017]使用框图来阐述所要求保护的装置，如图1所示，其中，I——转塔，2——喷嘴，3——平台，4——引导装置，5——水平引导系统，6——垂直引导系统，7——定位控制，8——工作流体，9——蓄气器，10——气动脉冲发生器，11——螺栓，12——控制杆，13——控制系统，14—压力计，15一一瞄准系统，16—倍增器，17—高压容器，19——压力调节器，20—发射按钮。
[0018]按照下述方式执行所要求保护的方法和操作所要求保护的装置:
[0019]所述转塔用于在发射之前将喷嘴2设置于所需的位置，并将所述喷嘴固定在平台3上。在发射所述工作流体时，作为所述抑制装置的一部分，转塔I和平台3帮助减小后坐力。利用垂直和水平引导系统将喷嘴2设置于所需的位置。为了喷嘴中的锁定以及减小抑制，使用喷嘴2的水平5和垂直6引导系统锁定以及使用锁定按钮7。喷嘴2用于为工作流体8施加加速度，使其加速至所需的速度并给予工作流体正确的方向。喷嘴2上搭配有倍增器16,并且喷嘴2与蓄气器9成为一体。蓄气器9用于蓄积一定体积、所需压力(0.6—1.2 mP a)的压缩气体。蓄气器9通过阀门与喷嘴2相连，该阀门安装在工作腔内，蓄气器9与脉冲发生器10相连。螺栓11锁紧喷嘴2和蓄气器9，也通过控制杆12锁定在闭合位置，因此形成压缩空气工作压力。螺栓11具有控制系统，该控制系统包括控制装置13，以及集成的压力计14及压缩腔。通过瞄准系统15实现将喷嘴2的方向瞄准目标，该瞄准系统包括瞄准器、激光取景器和弹道计算机。倍增器16用于保证所需的气动脉冲功率并确保工作流体的发射平稳流畅。高压容器17用于提供所需的气体供应。调节气阀18将蓄气器、工作腔和压缩腔充满气体。通过压力调节器19设定所需的工作压力。按下“发射”(Launch)按钮发射工作流体8。
[0020]所要求保护的发明的优点如下:
[0021]1.工作压力低。
[0022]2.工作流体发射功率高，可精确输送工作流体，最大重量可达16kg，发射距离可达150米。
[0023]3.由于可大幅节约压缩气源消耗量，因此其自主性水平较高。
[0024]4.由于其为流体施加缓慢的加速度而且配置抑制系统，因此抑制压力低。
[0025]5.可节约工作气体消耗。
【主权项】
1.一种气动脉冲发射，其包括使用所述喷嘴、气动脉冲发生器、高压系统、蓄气器、工作压力调节系统、垂直引导系统；利用气动脉冲发生器产生气动脉冲；产生压缩空气工作压力，将该工作压力提供给气动脉冲发生器；为工作流体提供一个平缓的初始速度；通过沿着弹道曲线发射工作流体，以此实现工作流体的精确输送，所述气动脉冲发射的特色在于其配有后坐力抑制机构、水平引导系统、控制系统、瞄准系统、倍增器，其中，利用倍增器增加气动脉冲；控制并保持抑制机构，并通过瞄准和水平调节所述喷嘴来实现工作流体的精确输送。
2.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其中，所述抑制机构包括转塔和平台。
3.根据权利要求2所述的气动脉冲发射，其中，所述转塔具有至少两个自由度。
4.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其中，所述瞄准系统由引导装置、瞄准器、瞄准杆、激光取景器和弹道计算机组成。
5.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其中，所述控制系统由控制装置、定位控制、压力计、发射按钮和压缩腔组成。
6.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其中，所述垂直和水平引导系统包括固定机构及其控制装置。
7.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其中，所述蓄气器通过阀门与所述喷嘴相连接。
8.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其中，所述压缩空气工作压力通过闭锁所述喷嘴和蓄气器而产生。
9.根据权利要求1所述的气动脉冲发射，其包括所述气动脉冲发生器、喷嘴、控制系统、蓄气器和高压系统，所述气动脉冲发射的特色在于其还包括工作压力调节系统、垂直和水平引导系统、瞄准系统、后坐力抑制机构、与所述喷嘴结合在一起的倍增器，同时所述控制系统还包括控制装置、定位控制、压力计、发射按钮和压缩腔。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述抑制机构包括一个至少具有两个自由度的平台和转塔。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述瞄准系统包括引导装置、瞄准器、瞄准杆、激光取景器和弹道计算机。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述垂直和水平引导系统包括固定机构及其控制装置。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述蓄气器通过阀门与所述喷嘴相连接。
【专利摘要】本发明涉及一种气动发射方法，其包括使用喷嘴、气动脉冲发生器、高压系统、蓄气器、工作压力调节系统、垂直引导系统；利用气动脉冲发生器产生气动脉冲；产生压缩空气工作压力，将该工作压力提供给气动脉冲发生器；为工作流体提供一个平缓的初始速度；通过沿着所述弹道曲线发射工作流体，以此按照目标方式实现对工作流体的输送。另外，所述方法还采用后坐力抑制机构、水平引导机构、控制系统、瞄准系统、倍增器，其中，利用倍增器增加气动脉冲；控制并将工作压力维持在6–10atm之内。使用一个抑制机构进行后坐力抑制。还通过瞄准并水平调节所述喷嘴来实现以目标方式输送工作流体。其技术效果在于反冲力减小，同时气动脉冲功率增加。
【IPC分类】A62C17-00
【公开号】CN104582799
【申请号】CN201280074708
【发明人】A·T·科帕涅夫, A·E·日任, B·A·沙尔菲夫, L·A·普莱哈诺夫, A·N·格雷贝夫, V·A·费多希莫夫
【申请人】A·T·科帕涅夫, D·N·米特如朔(德国), J·V·哈伯曼(德国)
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2012年8月7日
【公告号】WO2013187793A1