一种热压接封套式复合型非致命动能弹

1.本发明涉及非致命弹药技术领域，具体为一种热压接封套式复合型非致命动能弹。


背景技术：

2.从橡皮子弹、木棍弹、橡胶弹、布袋弹到衰减能量型动能弹，非致命动能弹一路发展而来，结构不断变化、样式不断增多、安全性不断提升，持续优化升级的目的都是在确保安全的前提下有效制服目标。以复合型非致命动能弹为主体的最新一代衰减能量型动能弹，复合软质弹头和硬质弹体两个组成部分，通过线膛防暴枪进行发射，通过弹丸自旋来实现高精度点打击，通过弹头自身形变及弹体内部设计的剪切破坏或屈曲变形机构来耗散冲击能量，近距离高速冲击时变形和破坏较大，耗能较多，可减小过度致伤概率；但陀螺稳定式弹丸受不稳定因素干扰时，具有空中翻滚的可能，从而不可避免地导致产生硬质弹体直接击中有生目标的情况，进而引发严重伤害，因此，需要发展一类非致命动能弹，既具有传统复合型非致命动能弹精度高、能量相对可控的优势，又不会引发硬质弹体直接致伤目标的潜在危险。
3.此外，复合型非致命动能弹通常复合多种类型的组件，由于材质不同，不同组件之间采用传统的粘接手段往往效果不佳，因此需要采用新的技术手段，实现弹丸不同组件之间的可靠连接。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种热压接封套式复合型非致命动能弹，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热压接封套式复合型非致命动能弹，包括前弹头组件、弹体组件、后弹头组件和发射组件，其特征在于：
6.所述前弹头组件包括弹性泡沫头、前弹头柱体、载荷体、oc刺激粉、荧光染色粉、热压封套和前弹头下空腔，所述弹性泡沫头呈半球体结构，所述弹性泡沫头下端部开设弹性泡沫头内腔，所述弹性泡沫头内腔包括上下两个柱腔，所述弹性泡沫头内腔上部柱腔的外径大于下部柱腔的外径，所述弹性泡沫头下侧嵌入连接有前弹头柱体，所述前弹头柱体呈圆柱体结构，所述前弹头柱体包括载荷腔、喷管和嵌入头，所述载荷腔用于承载载荷体，所述载荷腔侧壁外侧开设贯穿前弹头柱体侧壁的喷管，所述喷管分上下两层布设，单层喷管的数量为6个，6个所述单层喷管沿前弹头柱体的中轴线呈圆周式阵列分布，所述前弹头柱体上部突出设置有嵌入头，所述嵌入头包括上下两个柱体，所述嵌入头上部柱体的外径大于下部柱体的外径，所述嵌入头卡入弹性泡沫头内腔，所述载荷体为一薄壁圆柱体，所述载荷体包括载荷体上腔、载荷体下腔和载荷体中隔板，所述载荷体上腔和载荷体下腔均为圆柱体空腔，所述载荷体中隔板用于隔断载荷体上腔和载荷体下腔，所述载荷体上腔装填oc刺激粉，所述载荷体下腔装填荧光染色粉，所述弹性泡沫头和前弹头柱体外壁紧密裹覆热
压封套，所述热压封套呈后部圆柱体、前部球体、顶部开口的薄壁结构设计，所述前弹头柱体下部中轴线上开设前弹头下空腔；
7.所述前弹头组件中下部镶嵌弹体组件，所述弹体组件包括主弹体、弹带、弹体前拱、弹体卡柱和弹体内腔，所述主弹体包括主弹体柱体和主弹体椎体，所述主弹体上端部外沿延伸设置的圆柱体即为弹带，所述弹带上端面抵靠前弹头柱体下端面，所述弹带上端面中部向上延伸设置有侧壁内凹的弹体前拱，所述弹体前拱嵌入到前弹头下空腔内，所述弹体前拱外壁与弹头下空腔腔壁形状一致且紧密抵靠，所述主弹体柱体下部延伸设置有呈圆柱体状的弹体卡柱，所述弹体卡柱的数量为4个，4个所述弹体卡柱沿弹体组件的中轴线呈圆周式阵列分布，所述主弹体和弹体前拱内部中轴线开设的相互连通的空腔即为弹体内腔；
8.所述弹体组件下部嵌入后弹头组件，所述后弹头组件包括上部后弹头、下部后弹头、后弹头凹环、后弹头承接腔和后弹头柱腔，所述上部后弹头和下部后弹头均呈圆柱体状，所述上部后弹头和下部后弹头接触面外沿开设的截面为半圆的环状凹槽即为后弹头凹环，所述上部后弹头中轴线上开设后弹头承接腔，所述后弹头承接腔包括后弹头锥腔和后弹头柱腔，所述后弹头锥腔承接主弹体椎体，所述后弹头柱腔承接主弹体柱体，所述上部后弹头上端面抵靠弹带下端面，所述下部后弹头开设有呈圆柱状的后弹头柱腔，所述后弹头柱腔的数量为4个，4个所述后弹头柱腔沿后弹头组件的中轴线呈圆周式阵列分布，所述后弹头柱腔内部嵌入弹体卡柱；
9.所述后弹头组件下侧机械插接有发射组件，所述发射组件包括弹壳体、弹托、装药和低压室，所述弹壳体包括弹壳、弹壳凸环、弹壳底缘、底火孔、高压室和传火孔，所述弹壳上端面抵靠上部后弹头下侧外沿，所述弹壳上端部内侧一体化设置的截面为半圆的凸环即为弹壳凸环，所述弹壳外径与上部后弹头外径相等，所述弹壳凸环挤入后弹头凹环，所述下部后弹头侧壁抵靠弹壳内侧壁，所述弹壳底部突出设置有弹壳底缘，所述弹壳底端面轴心处开设柱形底火孔，所述弹壳中轴线上、所述底火孔上侧一体化设置有柱形高压室，所述高压室上端面轴心处开设柱状传火孔，所述传火孔由黄铜隔膜密封，所述弹壳内侧壁抵靠有弹托，所述弹托包括弹托推盘和弹托柱体，所述下部后弹头下端部坐落在弹托推盘上端面上，所述弹托柱体下端面抵靠弹壳底部，所述弹托柱体外侧壁与弹壳内侧壁之间采用热熔胶密封，所述弹壳体内部装填装药，所述装药包括底火和发射药，所述底火为柱状的机械撞击式底火，所述底火铆接在底火孔内部，所述发射药为散装无烟火药，所述发射药装填在高压室内部，所述弹托内侧、高压室外侧构成的空腔即为低压室。
10.优选的，所述前弹头组件、弹体组件、后弹头组件和发射组件均为轴对称结构，所述前弹头组件、弹体组件、后弹头组件和发射组件的中轴线重合，所述前弹头组件、弹体组件、后弹头组件和发射组件前后串联连接。
11.优选的，所述弹性泡沫头由蜂窝状闭孔泡沫材料加工制作，所述前弹头柱体由泡沫铝加工制作，所述载荷体腔壁由易碎材料加工制作，所述热压封套为聚氯乙烯管，所述主弹体、弹带、弹体前拱和弹体卡柱由尼龙材料整体注塑成型，所述后弹头组件由硬聚合物泡沫材料加工制作，所述下部后弹头下端部覆着耐高温涂层，所述弹托由轻质耐高温塑料加工制作，所述弹壳体由高强度铝合金材料一体式加工成型。
12.优选的，所述弹性泡沫头、前弹头柱体和弹体前拱通过热压封套的热卷曲实现牢
固连接。
13.优选的，所述载荷体腔壁受压破碎后，所述oc刺激粉沿上层的喷管喷出，所述荧光染色粉沿下层的喷管喷出。
14.优选的，所述弹体空腔的形状呈轴对称结构，所述弹体空腔体积大小的设置应确保前弹头组件、弹体组件和后弹头组件构成的弹丸的重心和推力中心重合。
15.优选的，所述发射药燃烧所产生的高温高压火药燃气作用于所述弹托，使得所述弹托能冲出弹壳体，推动前弹头组件、弹体组件和后弹头组件前进，所述弹带和枪管膛线配合使得前弹头组件、弹体组件和后弹头组件同步自旋，所述弹托飞出枪管后，因质量较轻，受气流阻力作用，与后弹头组件迅速分离。
16.本发明与现有技术相比具有如下优点：
17.1.本发明设计的硬质弹体组件，仅有弹带部分裸露，大部分结构内埋到前弹头组件和后弹头组件内部，因此可有效避免出现硬质弹体直接致伤目标的情况，安全性能大幅提升；
18.2.本发明采用热压封套热卷曲弹性泡沫头、前弹头柱体和弹体前拱的方式，实现弹丸组件的可靠连接，相较传统的粘接手段，连接更为牢固，储存年限相对较长；
19.3.本发明在冲击目标时，弹性泡沫头压缩，由聚氯乙烯管制成的热压封套首选破裂，受弹体前拱挤压，载荷体腔壁破裂，oc刺激粉和荧光染色粉分别从上下层喷管高速喷出，既能有效耗散冲击能量，减小过度伤害，又兼具动能、刺激驱散和染色标记多重非致命作用功效；
20.4.本发明弹性泡沫头、前弹头柱体和弹体前拱通过热压封套采用热卷曲进行牢固连接，同时弹体组件和后弹头组件之间通过4个弹体卡柱进行卡装，使得本发明在枪管内自旋时，所有组件之间能实现同步自旋，利于提高打击精度；
21.5.本发明弹体空腔形状呈轴对称结构，通过科学设置弹体空腔体积大小确保弹丸的重心和推力中心重合，从而可进一步提高弹丸的飞行稳定性；
22.6.本发明设计的轻质耐高温弹托，既可有效隔绝高温高压火药燃气对后弹头组件的烧蚀，又需要受到一定的燃气压力的推动方能拜托弹壳凸环的约束，便于形成一致性较好的拔弹力；此外，后弹头组件下部覆盖耐高温涂层，可进一步避免高温高压火药燃气对后弹头组件的烧蚀；
23.7.本发明采用高低压发射系统，发射药采用散装无烟火药，可获得一致性较好的出口速度，同时枪口烟量较少，不会干扰使用人员正常的战术动作，本发明在枪管中不产生过量的火药残渣，从而不会影响重复射击和射弹精度，进而使得本发明具有较高的战场适用性。
附图说明
24.图1为本发明的立体示意图；
25.图2为本发明的结构示意图；
26.图3为本发明中弹性泡沫头1-1和前弹头柱体1-2的3/4立体示意图；
27.图4为本发明中载荷体1-3的3/4立体示意图；
28.图5为本发明中弹体组件2的立体示意图；
29.图6为本发明中后弹头组件3的立体示意图；
30.图7为本发明中发射组件4的结构示意图；
31.图8为本发明中发射组件4的立体示意图；
32.图9为本发明中发射组件4的上视图；
33.图10为本发明中发射组件4的下视图。
34.图中：1、前弹头组件，1-1、弹性泡沫头，1-1-1、弹性泡沫头内腔，1-2、前弹头柱体，1-2-1、载荷腔，1-2-2、喷管，1-2-3、嵌入头，1-3、载荷体，1-3-1、载荷体上腔，1-3-2、载荷体下腔，1-3-3、载荷体中隔板，1-4、oc刺激粉，1-5、荧光染色粉，1-6、热压封套，1-7、前弹头下空腔，2、弹体组件，2-1、主弹体，2-1-1、主弹体柱体，2-1-2、主弹体椎体，2-2、弹带，2-3、弹体前拱，2-4、弹体卡柱，2-5、弹体内腔，3、后弹头组件，3-1、上部后弹头，3-2、下部后弹头，3-3、后弹头凹环，3-4、后弹头承接腔，3-4-1、后弹头锥腔，3-4-2、后弹头柱腔，3-5、后弹头柱腔，4、发射组件，4-1、弹壳体，4-1-1、弹壳，4-1-2、弹壳凸环，4-1-3、弹壳底缘，4-1-4、底火孔，4-1-5、高压室，4-1-6、传火孔，4-2、弹托，4-2-1、弹托推盘，4-2-2、弹托柱体，4-3、装药，4-3-1、底火，4-3-2、发射药，4-4、低压室。
具体实施方式
35.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。
36.请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种热压接封套式复合型非致命动能弹，包括前弹头组件1、弹体组件2、后弹头组件3和发射组件4。
37.结合图2、图3和图4，所述前弹头组件1包括弹性泡沫头1-1、前弹头柱体1-2、载荷体1-3、oc刺激粉1-4、荧光染色粉1-5、热压封套1-6和前弹头下空腔1-7，所述弹性泡沫头1-1呈半球体结构，所述弹性泡沫头1-1下端部开设弹性泡沫头内腔1-1-1，所述弹性泡沫头内腔1-1-1包括上下两个柱腔，所述弹性泡沫头内腔1-1-1上部柱腔的外径大于下部柱腔的外径，所述弹性泡沫头1-1下侧嵌入连接有前弹头柱体1-2，所述前弹头柱体1-2呈圆柱体结构，所述前弹头柱体1-2包括载荷腔1-2-1、喷管1-2-2和嵌入头1-2-3，所述载荷腔1-2-1用于承载载荷体1-3，所述载荷腔1-2-1侧壁外侧开设贯穿前弹头柱体1-2侧壁的喷管1-2-2，所述喷管1-2-2分上下两层布设，单层喷管1-2-2的数量为6个，6个所述单层喷管1-2-2沿前弹头柱体1-2的中轴线呈圆周式阵列分布，所述前弹头柱体1-2上部突出设置有嵌入头1-2-3，所述嵌入头1-2-3包括上下两个柱体，所述嵌入头1-2-3上部柱体的外径大于下部柱体的外径，所述嵌入头1-2-3卡入弹性泡沫头内腔1-1-1，所述载荷体1-3为一薄壁圆柱体，所述载荷体1-3包括载荷体上腔1-3-1、载荷体下腔1-3-2和载荷体中隔板1-3-3，所述载荷体上腔1-3-1和载荷体下腔1-3-2均为圆柱体空腔，所述载荷体中隔板1-3-3用于隔断载荷体上腔1-3-1和载荷体下腔1-3-2，所述载荷体上腔1-3-1装填oc刺激粉1-4，所述载荷体下腔1-3-2装填荧光染色粉1-5，所述弹性泡沫头1-1和前弹头柱体1-2外壁紧密裹覆热压封套1-6，所述热压封套1-6呈后部圆柱体、前部球体、顶部开口的薄壁结构设计，所述前弹头柱体1-2下部中轴线上开设前弹头下空腔1-7；
38.结合图2和图5，所述前弹头组件1中下部镶嵌弹体组件2，所述弹体组件2包括主弹体2-1、弹带2-2、弹体前拱2-3、弹体卡柱2-4和弹体内腔2-5，所述主弹体2-1包括主弹体柱体2-1-1和主弹体椎体2-1-2，所述主弹体2-1上端部外沿延伸设置的圆柱体即为弹带2-2，所述弹带2-2上端面抵靠前弹头柱体1-2下端面，所述弹带2-2上端面中部向上延伸设置有侧壁内凹的弹体前拱2-3，所述弹体前拱2-3嵌入到前弹头下空腔1-7内，所述弹体前拱2-3外壁与弹头下空腔1-7腔壁形状一致且紧密抵靠，所述主弹体柱体2-1-1下部延伸设置有呈圆柱体状的弹体卡柱2-4，所述弹体卡柱2-4的数量为4个，4个所述弹体卡柱2-4沿弹体组件2的中轴线呈圆周式阵列分布，所述主弹体2-1和弹体前拱2-3内部中轴线开设的相互连通的空腔即为弹体内腔2-5；
39.结合图2和图6，所述弹体组件2下部嵌入后弹头组件3，所述后弹头组件3包括上部后弹头3-1、下部后弹头3-2、后弹头凹环3-3、后弹头承接腔3-4和后弹头柱腔3-5，所述上部后弹头3-1和下部后弹头3-2均呈圆柱体状，所述上部后弹头3-1和下部后弹头3-2接触面外沿开设的截面为半圆的环状凹槽即为后弹头凹环3-3，所述上部后弹头3-1中轴线上开设后弹头承接腔3-4，所述后弹头承接腔3-4包括后弹头锥腔3-4-1和后弹头柱腔3-4-2，所述后弹头锥腔3-4-1承接主弹体椎体2-1-2，所述后弹头柱腔3-4-2承接主弹体柱体2-1-1，所述上部后弹头3-1上端面抵靠弹带2-2下端面，所述下部后弹头3-2开设有呈圆柱状的后弹头柱腔3-5，所述后弹头柱腔3-5的数量为4个，4个所述后弹头柱腔3-5沿后弹头组件3的中轴线呈圆周式阵列分布，所述后弹头柱腔3-5内部嵌入弹体卡柱2-4；
40.结合图2、图7-图10，所述后弹头组件3下侧机械插接有发射组件4，所述发射组件4包括弹壳体4-1、弹托4-2、装药4-3和低压室4-4，所述弹壳体4-1包括弹壳4-1-1、弹壳凸环4-1-2、弹壳底缘4-1-3、底火孔4-1-4、高压室4-1-5和传火孔4-1-6，所述弹壳4-1-1上端面抵靠上部后弹头3-1下侧外沿，所述弹壳4-1-1上端部内侧一体化设置的截面为半圆的凸环即为弹壳凸环4-1-2，所述弹壳4-1-1外径与上部后弹头3-1外径相等，所述弹壳凸环4-1-2挤入后弹头凹环3-3，所述下部后弹头3-2侧壁抵靠弹壳4-1-1内侧壁，所述弹壳4-1-1底部突出设置有弹壳底缘4-1-3，所述弹壳4-1-1底端面轴心处开设柱形底火孔4-1-4，所述弹壳4-1-1中轴线上、所述底火孔4-1-4上侧一体化设置有柱形高压室4-1-5，所述高压室4-1-5上端面轴心处开设柱状传火孔4-1-6，所述传火孔4-1-6由黄铜隔膜密封，所述弹壳4-1-1内侧壁抵靠有弹托4-2，所述弹托4-2包括弹托推盘4-2-1和弹托柱体4-2-2，所述下部后弹头3-2下端部坐落在弹托推盘4-2-1上端面上，所述弹托柱体4-2-2下端面抵靠弹壳4-1-1底部，所述弹托柱体4-2-2外侧壁与弹壳4-1-1内侧壁之间采用热熔胶密封，所述弹壳体4-1内部装填装药4-3，所述装药4-3包括底火4-3-1和发射药4-3-2，所述底火4-3-1为柱状的机械撞击式底火，所述底火4-3-1铆接在底火孔4-1-4内部，所述发射药4-3-2为散装无烟火药，所述发射药4-3-2装填在高压室4-1-5内部，所述弹托4-2内侧、高压室4-1-5外侧构成的空腔即为低压室4-4。
41.结合图1和图2，所述前弹头组件1、弹体组件2、后弹头组件3和发射组件4均为轴对称结构，所述前弹头组件1、弹体组件2、后弹头组件3和发射组件4的中轴线重合，所述前弹头组件1、弹体组件2、后弹头组件3和发射组件4前后串联连接。
42.本实施例中，所述弹性泡沫头1-1由蜂窝状闭孔泡沫材料加工制作，所述前弹头柱体1-2由泡沫铝加工制作，所述载荷体1-3腔壁由易碎材料加工制作，所述热压封套1-6为聚
氯乙烯管，所述主弹体2-1、弹带2-2、弹体前拱2-3和弹体卡柱2-4由尼龙材料整体注塑成型，所述后弹头组件3由硬聚合物泡沫材料加工制作，所述下部后弹头3-2下端部覆着耐高温涂层，所述弹托4-2由轻质耐高温塑料加工制作，所述弹壳体4-1由高强度铝合金材料一体式加工成型。
43.本实施例中，所述弹性泡沫头1-1、前弹头柱体1-2和弹体前拱2-3通过热压封套1-6的热卷曲实现牢固连接。
44.本实施例中，所述载荷体1-3腔壁受压破碎后，所述oc刺激粉1-4沿上层的喷管1-2-2喷出，所述荧光染色粉1-5沿下层的喷管1-2-2喷出。
45.本实施例中，所述弹体空腔2-5的形状呈轴对称结构，所述弹体空腔2-5体积大小的设置应确保前弹头组件1、弹体组件2和后弹头组件3构成的弹丸的重心和推力中心重合。
46.本实施例中，所述发射药4-3-2燃烧所产生的高温高压火药燃气作用于所述弹托4-2，使得所述弹托4-2能冲出弹壳体4-1，推动前弹头组件1、弹体组件2和后弹头组件3前进，所述弹带2-2和枪管膛线配合使得前弹头组件1、弹体组件2和后弹头组件3同步自旋，所述弹托4-2飞出枪管后，因质量较轻，受气流阻力作用，与后弹头组件3迅速分离。
47.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。