一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置的制作方法

本发明涉及发射装置，具体涉及一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置。

背景技术：

1、目前的主流的火炮几乎都是依赖炮弹壳内装药的爆炸力将弹头射出，炮弹的结构几乎相同，有弹头、弹壳、装药和引信帽等部分组成。即便一些火炮不适用弹壳，也需要将固体装药装进炮膛。

2、由于炮弹有弹壳和装药，使炮弹的体积和重量比弹头大得多，不仅成本高，而且携带和运输很不方便，同时在储运时也存在很多风险，弹壳报废也是一笔不小的开支，且环境污染严重。为了解决炮弹弹壳和装药存在的诸多问题，出现了一些新式的炮，比如电磁炮和燃气炮，这些炮的炮弹不需要弹壳、装药和引信帽。

3、电磁炮和燃气炮并不是单纯为了解决炮弹弹壳和装药的问题，它们还有其他的优点。比如电磁炮的射程很远、精度很高，又不需要弹壳和装药。

4、燃气炮是利用燃气在炮膛内直接燃烧来发射弹头，也不需要弹壳，且燃气的成本比装药低。

5、目前，现有的电磁炮和燃气炮虽然不需要弹壳、装药和引信帽，但是目前技术还不成熟，存在很多问题。

6、电磁炮的供电是其最大的难题，每一次射击都需要消耗很多电能，同时也需要复杂的设备来提供强大的脉冲电流，仅依靠电池很难满足野外作战的需要。因此，目前电磁炮主要是在大型军舰上实验，因为大型军舰可以提供足够的电能，并有条件安装大型的脉冲电源。当然也可以部署在陆地基地的电磁炮，但基地要有足够的电能。也就是说，目前电磁炮还不适合机动部署，主要是充电电源在野外作战环境很难解决。

7、电磁枪目前也处在实验阶段，主要的问题也是供电，其次是重量问题。因为要想子弹射得远，耗电就高，为了满足电能的需要，必须携带大容量电池和脉冲电源，从而增加了电磁枪的重力，同时也存在野外难以充电的问题。

8、燃气炮目前在国外主要用于玩具枪，比如打bb弹。在国内主要用于射钉枪，比如瓦斯射钉枪。燃气炮之所以不能用于军事，主要是由于可燃气体压力低、容量小，在炮膛内燃烧所释放的能量有限，不足以把子弹或炮弹射得很远。要想增加炮膛内燃气燃烧释放的能量，就需要增加燃气的气量和气压，而增加气量和气压又不能无限地扩大炮膛。目前的燃气枪还无法解决增加可燃气体气压带来的成本问题和技术难题，比如，燃气压过大时，会把弹头在燃气燃烧前直接推出炮膛，所以，由于燃气炮也一直无法应用于武器领域。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，以解决现有技术中的上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、根据本发明的第一方面，一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，包括炮身、转轴、齿轮盘、炮膛、弹药仓、弹头本体、自密封组件、活塞推动组件、排气活塞、弹头推动组件、炮筒、燃气供应组件、转膛架、齿盘驱动电机以及火花塞；

4、所述转轴转动连接在所述炮身上，所述中心转轴的一端安装有所述齿轮盘，所述齿盘驱动电机的输出轴与所述齿轮盘传动连接；

5、所述齿轮盘的侧面安装有所述转膛架，所述转膛架的外周侧周向均匀设置有四个所述炮膛，所述弹头本体的尾部设置有所述自密封组件，所述弹头本体通过所述自密封组件嵌设在所述炮膛前半部分；

6、位于所述转膛架侧面的一个所述炮膛的前端设置有所述弹头推动组件且该炮膛的后端设置有所述活塞推动组件，所述排气活塞滑动设置在所述炮膛的后半部分，所述活塞推动组件用于推动所述排气活塞移动，所述弹头推动组件用于装填所述弹头本体；

7、所述燃气供应组件通过管道穿过所述中心转轴为所述转膛架底部的所述炮膛及所述转膛架另一侧面的所述炮膛提供含氧可燃气体；

8、位于所述转膛架顶部的所述炮膛的侧壁上设置有所述火花塞且该炮膛的前端正对所述炮筒设置。

9、进一步地，所述炮膛前半部分内设置有装弹腔，所述炮膛的后半部分内设置有高压燃气室，所述高压燃气室的侧壁开设有进气孔，所述进气孔通过所述中心转轴内的气道与所述燃气供应组件连通；所述装弹腔与所述高压燃气室的连接处设置有缩口的喉部，所述排气活塞滑动设置在所述高压燃气室内，所述高压燃气室靠近所述装弹腔的部分设置有所述火花塞，所述弹头本体的所述自密封组件密封卡接在所述喉部内。

10、进一步地，还包括密封软环，所述弹头本体靠近所述自密封组件的外侧壁上套设有所述密封软环，所述密封软环的外周侧抵接在所述装弹腔的内侧壁，所述密封软环与所述自密封组件共同构成双重密封结构。

11、进一步地，所述自密封组件包括齿扣接头、胶垫、底帽和齿扣片；所述弹头本体的尾部设置有所述齿扣接头，所述齿扣接头的外侧面开设有多个并排的齿形槽，所述胶垫为柔性材质制成的环形结构，所述胶垫套设在所述齿扣接头的外周侧，所述胶垫的内侧面与所述齿扣接头的齿形槽表面之间设置有间隙，所述底帽间隔设置在所述齿扣接头的后方，所述底帽的环形面上均匀分布有多个所述齿扣片，每个所述齿扣片的顶部设置有齿形凸起，每个所述齿扣片的所述齿形凸起均与所述齿形槽卡接配合。

12、进一步地，所述活塞推动组件包括活塞推动步进电机、活塞推动齿条和活塞推杆，所述活塞推动步进电机的输出轴通过齿轮与所述活塞推动齿条啮合传动，所述活塞推动齿条的端部设置有用于推送所述排气活塞的所述活塞推杆。

13、进一步地，所述弹头推动组件包括推弹步进电机、推弹齿条和弹头推杆，所述推弹步进电机的输出轴通过齿轮与所述推弹齿条啮合传动，所述推弹齿条的端部设置有用于推送所述弹头本体的所述弹头推杆。

14、进一步地，所述中心转轴的中心开设有进气通道，所述中心转轴的外周侧四分之一圆面上开设有进气槽，所述进气槽与所述进气通道连通，所述进气槽用于为需要充气的所述炮膛的所述进气孔供气；所述中心转轴的外周侧位于所述进气槽的两端套设有转轴密封环。

15、进一步地，还包括齿轮锁，所述齿轮锁安装在所述炮身上，所述齿轮锁用于锁止所述齿轮盘。

16、进一步地，所述火花塞的设置有可伸缩的触点，当所述齿轮锁处于锁死状态时，所述火花塞放电。

17、进一步地，还包括电路板和电池；所述电池与所述电路板电连接，所述燃气供应组件包括燃气罐、氧气罐和电磁阀，所述燃气罐的出口及所述氧气罐的出口通过共同的管道与所述进气通道连通，所述电磁阀设置在进入所述进气通道的管道上，所述电磁阀、所述活塞推动步进电机、所述推弹步进电机、所述齿盘驱动电机、所述火花塞以及所述齿轮锁均与所述电路板电连接。

18、本发明具有如下优点：

19、1、本方案利用弹头尾部的自密封装置，在炮膛形成密封空间，可以存储高压可燃气体，解决了传统的燃气炮炮膛内燃气压小，燃爆功率不足的问题。

20、2、本方案的无弹壳设计，解决了传统火炮炮弹存在弹壳带来的成本高的问题、携带运输问题和储运风险问题。

21、3、本方案采用燃气燃爆的方式，解决了目前电磁炮存在的供电要求苛刻的问题。

22、4、本方案的燃气如果采用氢气，还可以达到环保的目的。

技术特征：

1.一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，包括炮身(1)、转轴、齿轮盘(2)、炮膛(3)、弹药仓(4)、弹头本体(5)、自密封组件、活塞推动组件(6)、排气活塞(19)、弹头推动组件(7)、炮筒(8)、燃气供应组件、转膛架(11)、齿盘驱动电机(12)以及火花塞(13)；

2.根据权利要求1所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，所述炮膛(3)前半部分内设置有装弹腔(16)，所述炮膛(3)的后半部分内设置有高压燃气室(17)，所述高压燃气室(17)的侧壁开设有进气孔(18)，所述进气孔(18)通过所述中心转轴(27)内的气道与所述燃气供应组件连通；所述装弹腔(16)与所述高压燃气室(17)的连接处设置有缩口的喉部，所述排气活塞(19)滑动设置在所述高压燃气室(17)内，所述高压燃气室(17)靠近所述装弹腔(16)的部分设置有所述火花塞(13)，所述弹头本体(5)的所述自密封组件密封卡接在所述喉部内。

3.根据权利要求2所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，还包括密封软环(20)，所述弹头本体(5)靠近所述自密封组件的外侧壁上套设有所述密封软环(20)，所述密封软环(20)的外周侧抵接在所述装弹腔(16)的内侧壁，所述密封软环(20)与所述自密封组件共同构成双重密封结构。

4.根据权利要求3所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，所述自密封组件包括齿扣接头(21)、胶垫(22)、底帽(23)和齿扣片(24)；所述弹头本体(5)的尾部设置有所述齿扣接头(21)，所述齿扣接头(21)的外侧面开设有多个并排的齿形槽，所述胶垫(22)为柔性材质制成的环形结构，所述胶垫(22)套设在所述齿扣接头(21)的外周侧，所述胶垫(22)的内侧面与所述齿扣接头(21)的齿形槽表面之间设置有间隙，所述底帽(23)间隔设置在所述齿扣接头(21)的后方，所述底帽(23)的环形面上均匀分布有多个所述齿扣片(24)，每个所述齿扣片(24)的顶部设置有齿形凸起，每个所述齿扣片(24)的所述齿形凸起均与所述齿形槽卡接配合。

5.根据权利要求4所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，所述活塞推动组件(6)包括活塞推动步进电机、活塞推动齿条和活塞推杆(26)，所述活塞推动步进电机的输出轴通过齿轮与所述活塞推动齿条啮合传动，所述活塞推动齿条的端部设置有用于推送所述排气活塞(19)的所述活塞推杆(26)。

6.根据权利要求5所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，所述弹头推动组件(7)包括推弹步进电机、推弹齿条和弹头推杆(25)，所述推弹步进电机的输出轴通过齿轮与所述推弹齿条啮合传动，所述推弹齿条的端部设置有用于推送所述弹头本体(5)的所述弹头推杆(25)。

7.根据权利要求6所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，所述中心转轴(27)的中心开设有进气通道(29)，所述中心转轴(27)的外周侧四分之一圆面上开设有进气槽(30)，所述进气槽(30)与所述进气通道(29)连通，所述进气槽(30)用于为需要充气的所述炮膛(3)的所述进气孔(18)供气；所述中心转轴(27)的外周侧位于所述进气槽(30)的两端套设有转轴密封环(28)。

8.根据权利要求7所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，还包括齿轮锁(14)，所述齿轮锁(14)安装在所述炮身(1)上，所述齿轮锁(14)用于锁止所述齿轮盘(2)。

9.根据权利要求8所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，所述火花塞(13)的设置有可伸缩的触点，当所述齿轮锁(14)处于锁死状态时，所述火花塞(13)放电。

10.根据权利要求9所述的一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，其特征在于，还包括电路板和电池(15)；所述电池(15)与所述电路板电连接，所述燃气供应组件包括燃气罐(9)、氧气罐(10)和电磁阀，所述燃气罐(9)的出口及所述氧气罐(10)的出口通过共同的管道与所述进气通道(29)连通，所述电磁阀设置在进入所述进气通道(29)的管道上，所述电磁阀、所述活塞推动步进电机、所述推弹步进电机、所述齿盘驱动电机(12)、所述火花塞(13)以及所述齿轮锁(14)均与所述电路板电连接。

技术总结
本发明公开一种弹头自密封式转膛无弹壳燃气发射装置，转轴转动连接在炮身上，中心转轴安装有齿轮盘，齿盘驱动电机的输出轴与齿轮盘传动连接；齿轮盘的侧面安装有转膛架，转膛架的外周侧周向均布四个炮膛，弹头本体尾部设置有自密封组件，弹头本体通过自密封组件嵌设在炮膛前半部分；位于转膛架侧面的一个炮膛的前端设置有弹头推动组件且该炮膛的后端设置有活塞推动组件，排气活塞滑动设置在炮膛的后半部分，活塞推动组件用于推动排气活塞移动，弹头推动组件用于装填弹头本体；燃气供应组件通过管道穿过转轴为转膛架底部的炮膛及转膛架另一侧面的炮膛提供含氧可燃气体；位于转膛架顶部的炮膛的侧壁上设置有火花塞且该炮膛的前端正对炮筒设置。

技术研发人员：姜铁华
受保护的技术使用者：姜铁华
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15