一种冲击式炮口制退器的制造方法

文档序号:53147阅读:856来源:国知局
专利名称:一种冲击式炮口制退器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种冲击式炮口制退器,在保证制退效率的前提下,降低了噪音。该炮口制退器包括制退器本体(1)、导向分流管(2)和支撑架(3);导向分流管(2)的外周上设置有多组排泄孔,多组排泄孔沿导向分流管(2)的轴线方向分布,每组排泄孔均匀分布在同一个圆周上;制退器本体(1)的中部外周上开有多个排气孔,支撑架(3)套装并固定在身管(4)的外周上,制退器本体(1)的一端固定在导向分流管(2)的一端,制退器本体(1)与导向分流管(2)一起套装在身管(4)的外周上,制退器本体(1)的另一端通过螺纹与身管(4)的端部固定连接,制退器本体(1)的另一端套装在支撑架(3)外周上并固定连接。
【专利说明】
一种冲击式炮口制退器
技术领域
:
[0001]本实用新型属于火炮技术领域,具体涉及一种冲击式炮口制退器。
【背景技术】
[0002]为了减少火炮后座力,减轻火炮重量,提高火炮机动性能,人们利用弹头离开炮口瞬间,膛内火药气体自身所蕴藏的热能,通过炮口退器装置,现有的炮口制退器是将膛内的热能转化为机械能,产生与后座运动相反的后座制退力,从而达到减少后座阻力的目的。火炮发射药将炮弹从炮膛中发射出去,约消耗发射药能量的1/3,所剩余的2/3火药能量,从炮口喷流出进入大气,将火药气体的机械功率转换为以炮口冲击波为主的炮口噪声声功率源。理论上来讲,利用发射药的剩余能量,将其充分的转化为多后座阻力的后座制退力,消除后座阻力是可行的。现有的炮口制退器存在如下缺陷,I)要获得高后座制退力,将更多的火药热能量转换为机械能量,进入大气进行噪音功率转换的火药气体能量越大,噪音越高,超压噪声波的指向性越强;2)当火药气体后喷角度与炮管轴线平行时,制退器的制退阻力Rf最大,制退效率最高;但后喷的火药气体产生的指向性超压力噪声却直对操作手,危害也最大。为了调节平衡效率与噪声之间的茅盾,人们只好在后座效率与噪声之间选择某个平衡点,将指向性超压力噪声轴线偏离炮后操作手位置某个角度,即后喷火药气体流轴线与炮管轴线之间的某夹角β,以牺牲制退效率的代价来换取减轻操作手所在位置所承受超压力噪声,致使制退器效率都在40%以下,这就是制退器噪声制约着提高剩余火药能量利用效率的茅盾,即噪声制约了后座制退力的提高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种冲击式炮口制退器,解决了超压噪声波的指向性越强和制退效率与超压力噪声之间矛盾的技术问题,在保证制退效率的前提下,降低了噪音。
[0004]本实用新型的技术方案是,一种冲击式炮口制退器包括制退器本体、导向分流管和支撑架。导向分流管的外周上设置有多组排泄孔,多组排泄孔沿导向分流管的轴线方向分布,每组排泄孔均匀分布在同一个圆周上;制退器本体的中部外周上开有多个排气孔,多个排气孔沿制退器本体的中部圆周均匀分布,排气孔的下表面与制退器本体的轴线存在夹角,排气孔使从身管口部排出的气体导向制退器本体的中部端面。支撑架套装并固定在身管的外周上,制退器本体的一端固定在导向分流管的一端,制退器本体与导向分流管一起套装在身管的外周上,制退器本体的另一端通过螺纹与身管的端部固定连接,同时制退器本体的另一端套装在支撑架外周并固定连接。
[0005]另一个技术方案是所述的制退器本体上没有开排气孔,而是多个排气孔设置在炮管的中部外周上,多个排气孔沿炮管的中部圆周均匀分布。
[0006]本实用新型的有益效益是,本实用新型以气体分流技术为基础,彻底地解决了长期以来一直困扰火炮发展的主要障碍一制退器效率与炮口噪声相互制约的矛盾,从结构上解脱了制退器效率与噪声之间的相互制约关系,建立起制退器效率与噪声独立化的结构,为炮兵武器技术装备的研究发展提供新的发展思路与途径;本实用新型实现了兵器行业长期以来的渴望,即充分利用火炮发射后,膛内剩余火药气体热能量转换为火炮制退的机械能,大幅度的提高制退器效率,将火炮后座阻力大幅度削减到设计要求的期望值,降低炮口噪声对炮手的威胁。
[0007]主要表现在:
[0008]I)从【背景技术】部分可以看出,在效率与噪声相互制约的条件下,提高炮口制退器效率,实际上是不可能;因为后喷角接近180°的火药气体产生的超声压噪声强度,是操作手绝对承受不了的威胁;超压力强度的炮口噪声,来源于火药气体的大机械功率,直接从炮口制退器扩张膨胀室喷出进入空气,将其全部能量瞬息间转换为超压力冲击波的声功率。
[0009]本实用新型采用导向分流管:(I)首先将火炮后效期火药气体能量无外溢的汇集在制退器工作膛进行热机能量转换,将转换的气体机械能量作用于制退器反射面,然后折反向后,产生二倍的制退冲击推量的高效率制退器;(2)后运动的气体能量(功率)导入分流管,通过导向分流管上的多组排泄口,进行小能量的分流和改变气体流向(从平行炮管轴线的180°变为与炮管垂直90°),从制退器分流管排泄口顺序的进入大气进行机声转换,可得到较低的噪声声级;设总流量功率是分流量功率的N倍,则分流量功率转换产生的炮口噪声声压,同比总功率的噪声声压降低N倍;也就是说,本实用新型采用导向分流管,通过导管的导向,得到超高的制退效率;通过导管分流,将气流分批量的低能量排泄,获得所需低噪声的声压;以多次数的低能量转换,得到与一次性转换同比降低几倍的炮口噪声(超压冲击波),代替一次性大能量转换的高超压冲击波;以时间换高效率,低噪音。
[0010]2)本实用新型的炮口制退器促使火炮结构简化,重量轻,提高了武器装备轻便化;
[0011]3)本实用新型的炮口制退器低阻力,短后座距离,对火炮总体设计带来诸多布置空间;
[0012]4)本实用新型实现轻型车辆、小型舰艇安装大口径的火炮的功能,提高了轻型机动装备的战斗威力;
[0013]5)本实用新型使火炮低后座阻力,使火炮射击过程的干扰降低,提高了火炮的射击精度;
[0014]6)本实用新型导致火炮总体结构的变革与设计理念的更新,出现比现在装备性能更完善的新型装备。
【附图说明】
一种冲击式炮口制退器的制造方法附图
[0015]图1为本实用新型一种冲击式炮口制退器的实施例一结构旋转剖视图;
[0016]图2为图1的E-E向剖视图;
[0017]图3为图1的C-C向剖视图;
[0018]图4本实用新型一种冲击式炮口制退器的实施例二结构旋转剖视图。
[0019 ]图中1-制退器本体,2-导向分流管,3-支承座,4-炮管。
具体实施方案
[0020]根据说明书附图对本实用新型的两个实施例结构做进一步详细说明。
[0021]实施例一:如图1所示,本实用新型冲击式导向分流管炮口制退器包括制退器本体1、导向分流管2和支撑架3。
[0022]如图2所示,导向分流管2的外周上设置有多组排泄孔,多组排泄孔沿导向分流管2的轴线方向分布,每组中的多个排泄孔均匀分布在同一个圆周上。
[0023]如图3所示,制退器本体I的中部外周上开有多个排气孔,多个排气孔沿制退器本体I的中部圆周均匀分布。排气孔的下表面为斜面,即排气孔的下表面与制退器本体I的轴线存在夹角,从而使从身管4 口部排出的气体导向制退器本体I的中部端面。
[0024]如图1所示,支撑架3套装并固定在身管4的外周上。制退器本体I的一端固定在导向分流管2的一端,制退器本体I与导向分流管2—起套装在身管4的外周上,制退器本体I的另一端通过螺纹与身管4的端部固定连接,同时导向分流管2的另一端套装在支撑架3外周并固定连接,制退器本体1、导向分流管2和支撑架3形成封闭筒形结构。
[0025]本实用新型的安装过程是,将制退器本体I的一端与导向分流管2前端对准,保证二者同轴线,电焊连接成为刚性整体,在身管4后端,安装固定支撑架3,将刚性整体套入身管4,后移刚性整体并套入支撑架3上,直到制退器本体I的螺母口与身管上的螺纹对上,转动刚性整体,直到制退器本体I上的螺母与身管螺纹全部耦合牢靠为止,用螺钉等固定件将分流管2与支撑架3固定牢靠。
[0026]实施例二,如图4所示,本实用新型冲击式导向分流管炮口制退器包括制退器本体
1、导向分流管2和支撑架3。
[0027]导向分流管2的外周上设置有多组排泄孔,多组排泄孔沿导向分流管2的轴线方向分布,每组排泄孔均匀分布在同一个圆周上。炮管4的中部外周上设置有多个排气孔,多个排气孔沿炮管4的中部圆周均匀分布,排气孔的下表面为斜面,即排气孔的下表面与制退器本体I的轴线存在夹角,从而使从身管4 口部排出的气体导向制退器本体I的端面。
[0028]支撑架3套装并固定在炮管4的外周上。制退器本体I固定在导向分流管2的一端,制退器本体I与导向分流管2—起套装在炮管4的外周上,制退器本体I通过螺纹与炮管4固定连接,同时制退器本体I的另一端套装在支撑架3外周并固定连接,制退器本体1、导向分流管2和支撑架3形成封闭筒形结构。
[0029]制退器本体I的排气孔形成身管4口部的扩张,是承受火药气体分子冲击产生制退力的主体;不同的制退器本体I结构,组成不同型式的导向分流管制退器;实施例一的身管式制退器本体I为基本型结构,其结构通用于各种弹(如旋转弹、尾翼弹、脱壳弹迫),可应用于线膛、滑膛等各种火炮;实施例二为炮管型,是在炮管上开挖排气孔,能有效的解决减少击迫炮等后座力问题;制退器本体I的中部端面到制退器本体I的外端面距离H,该距离加长了弹丸离开导向分流管2的排泄孔后的滞留时间,有助于提高制退器效率;
[0030]导向分流管2的作用是,先将排出身管4口部的气体扩张膨胀,并向制退器本体I的中部端面撞击,再使高速气体在导向分流管2内折返,进一步汇集,从而增加了制退力,提高了制退效率;折返并向后流动的气体通过导向分流管2上的多组排泄口,分批分量的进行低能量的机声转换,两组排泄口之间的距离代表气体流动时间,排泄口的组数越多,导向分流管2越长,气体总排泄时间也越长,每组排泄口面积的总和越小,分流排泄口携带的机声能量转换气体能量越低,炮口噪声同比降低越大,噪声越低;从制退器本体I的中部端面到导向分流管2的第一组排泄口中心的距离L,距离L实质上是代表后效期为气体留腔时间,也是提高制退器效率的措施之一;导向分流管2的结构尺寸及排泄口的组数、排泄口的面积跟随炮口威力决定。
[0031]支承座3将导向分流管2后端支承起来,并将其与炮管固定为坚固的整体。
[0032]本实用新型的工作原理:
[0033]本实用新型导向分流管炮口制退器,是将弹丸离开炮口瞬间膛内剩余热能,通过较大的导向分流管2的扩张,将更多的火药气体热能转换为流速能,获得高速度的气体质量流率,在导向分流管2的制约引导下,将加速气体的能量(没有任何外溢)撞击制退器本体I的中部端面(制退器本体I的中部端面也称制退器反射面),增加后座制退力;从制退器本体I的中部端面折返的气体,通过导向分流管2汇集并引导向后(与炮管轴线方向相反)流动,气体流动产生的动推力,使制退器本体I的中部端面承受的制退力、效率加倍;所以在本实用新型制退器进行热机能量转换的高速气体,在没有外溢的能量损失和气流动折转180°的流动特殊条件下,导向分流管制退器具有超高的制退高效率。
[0034]向后高速流动的气体,在进入大气进行一次性的、指向性对着炮手的机声能量转换之前,移动一段距离后,通过导向分流管2上多组排泄口和排泄口的横截面积,将气体流动方向折转为90° (使炮口压力波指向性偏离炮手位置)分批量的将制退器本体I产生的(总)能量,进行多批次的小能量排泄,以少量的能量进行机声能量转换,换取低超声压的炮口噪声,是实现降低威胁操作手噪声的工作机制。
[0035]本实用新型的制退效率和降噪声效果通过理论得到验证:I)利用理论公式可以计算炮口气体在本实用新型制退器内膨胀过程的气体流速、质量流率和推力,从而验证经过本实用新型的制退器放大作用,制退器反射面的推力增大,即增大制退力;2)通过计算从制退器流出而汇集于导向分流管2内的气体流总功率、声功率级和声压级,根据本实用新型制退器工作原理,导向分流管的作用是身管内流动气体总功率通过导向分流管2的排泄孔,将总功率分流成若干的小功率能量,进行机声功率转换,这不但降低了炮口冲击波的声压,同时将气体流向转向90°,使声功率源的指向性也从平行于炮管变为与炮管垂直,90°的偏离操作手位置,形成没有侧(吹)孔倾角的常规制退器工作状态。
[0036]本实用新型的宗旨:极大化提高制退器的效率而保持炮口噪声符合设计要求;根据气体分流量与噪声声级数的变化规律,我们可以将威力不同的各种口径的炮口噪声,调整到近拟相等的声压水准;所不同的是,对于大口径、大威力的火炮来说,是以增多分流管的分流次数(即加长分流管长度、延长噪声爆破时间)来降低噪声声压。
[0037]倘若枪炮战术技术对噪声提出特殊要求:如微声阻击枪炮(隐蔽阻击),可将分流量M调整理更低M<1%,把声压降低>100倍,或者在分流管外,套上消声过虑筒,将从分流窗口排泄出来的气体进行再次的扩张膨胀(降压降速)后进行更低的机声能量转换而得到更低的声压。
【主权项】
1.一种冲击式炮口制退器,其特征是:该炮口制退器包括制退器本体(I)、导向分流管(2)和支撑架(3);导向分流管(2)的外周上设置有多组排泄孔,多组排泄孔沿导向分流管(2)的轴线方向分布,每组排泄孔均匀分布在同一个圆周上;制退器本体(I)的中部外周上开有多个排气孔,多个排气孔沿制退器本体(I)的中部圆周均匀分布,排气孔的下表面与制退器本体(I)的轴线存在夹角,排气孔使从身管(4) 口部排出的气体导向制退器本体(I)的中部端面;支撑架(3)套装并固定在身管(4)的外周上,制退器本体(I)的一端固定在导向分流管(2)的一端,制退器本体(I)与导向分流管(2)—起套装在身管(4)的外周上,制退器本体(I)的另一端通过螺纹与身管(4)的端部固定连接,同时制退器本体(I)的另一端套装在支撑架(3)外周并固定连接。2.按照权利要求1所述的一种冲击式炮口制退器,其特征是:所述的制退器本体(I)上没有开排气孔,而是多个排气孔设置在身管(4)的中部外周上,多个排气孔沿身管(4)的中部圆周均勾分布。
【文档编号】F41A21/36GK205718656SQ201620329279
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】陈士琼
【申请人】陈士琼
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