一种碳纤维身管火炮试验装置

1.本实用新型涉及火炮试验技术领域，具体为一种碳纤维身管火炮试验装置。


背景技术：

2.现代战争具有的突发性、速决性和多维性特点，使得武器装备的灵活机动、快速部署能力成为抢占先机，赢得胜利的关键条件，而我军现役迫击炮的身管绝大部分仍采用炮钢材料，战斗全重较大，携行不便，身管作为迫击炮的重要组成部分，其重量约占总重的一半，轻量化设计非常重要。
3.目前，美国贝尼特实验室对碳纤维复合材料身管技术进行了深入探索，相继开发了105mm加农炮身管和120mm坦克滑膛炮身管，英国某型超轻榴弹炮复合身管，以高模量碳纤维作为纵向层，以中模量碳纤维作为环向层，采用高拉张力工艺，将碳纤维束缠绕在钢制内衬上，获得了强度和刚度可同时比拟原身管的轻质复合身管，减重可达40％，据此，可以看出，已有不少国家开展了轻质碳纤维材料用于火炮身管的相关研究，但上述身管的开发和研制一般用于大口径火炮，针对小口径火炮碳纤维身管的研制鲜有关注。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种碳纤维身管火炮试验装置由以下具体技术手段所达成：包括试验架体和试验系统运动部分，所述试验架体包括台架和带有滑轨槽的基座，基座固定连接在台架上，试验系统运动部分包括燃烧室、击发器、带有卡槽的过渡架、压板和碳纤维身管，碳纤维身管螺纹连接在燃烧室的左侧，燃烧室安装在卡槽内并由压板从上部压紧将燃烧室与过渡架连接在一起，击发器连接在燃烧室的右侧，过渡架的前后两侧均设置有导轨，导轨安装在滑轨槽内，使试验系统运动部分沿着碳纤维身管轴线的方向运动，基座上还设置有限制件，限制件与过渡架之间连接有缓冲器。
5.优选技术方案一：所述台架包括下部的基板、中部的桁架和上部的平台，基座安装在平台上，平台通过桁架连接在基板上。
6.优选技术方案二：所述燃烧室包括第一连接部、弹膛和第二连接部，三者由左向右依次分布，弹膛上开设有测压孔。
7.优选技术方案三：所述碳纤维身管包括身管本体和螺纹连接部，螺纹连接部镶嵌在身管本体右侧的连接端上，且螺纹连接部为金属材质。
8.优选技术方案四：所述碳纤维身管的内表面设置有有机烧蚀层。
9.本实用新型具备以下有益效果：1、该碳纤维身管火炮试验装置对小口径火炮发射过程进行模拟，对碳纤维身管进行研究，整个试验装置处于柔性的运动状态，并改善了试验过程的受力环境。
10.2、该碳纤维身管火炮试验装置设置过渡架作为缓冲器和燃烧室以及压板的安装载体，解决了因燃烧室的体积小、重力轻而不宜在其上增设导轨等结构设计以及不利于整体的缓冲的问题。
11.3、该碳纤维身管火炮试验装置通过压板与卡槽的设置将燃烧室与过渡架稳定的连接在一起，确保射击时燃烧室不松动。
附图说明
12.图1为本实用新型整体结构示意图。
13.图2为本实用新型局部结构示意图。
14.图3为本实用新型基座结构示意图。
15.图4为本实用新型过渡架结构示意图。
16.图5为本实用新型压板的结构示意图。
17.图6为本实用新型燃烧室的结构示意图。
18.图7为本实用新型碳纤维身管的结构示意图。
19.图中：1、台架；101、基板；102、桁架；103、平台；2、滑轨槽；3、基座；4、燃烧室；41、第一连接部；42、弹膛；43、第二连接部；44、测压孔；5、击发器；6、卡槽；7、过渡架；8、压板；9、碳纤维身管；91、身管本体；92、螺纹连接部；10、导轨；11、限制件；12、缓冲器。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-5，一种碳纤维身管火炮试验装置，包括试验架体和试验系统运动部分，试验架体包括台架1和带有滑轨槽2的基座3，基座3固定连接在台架1上，试验系统运动部分包括燃烧室4、击发器5、带有卡槽6的过渡架7、压板8和碳纤维身管9，燃烧室4安装在过渡架7的卡槽6内并由压板8从上部压紧将燃烧室4与过渡架7连接在一起，在射击时确保燃烧室4不松动，碳纤维身管9螺纹连接在燃烧室4的左侧，击发器5连接在燃烧室4的右侧，过渡架7的前后两侧均设置有导轨10，导轨10安装在基座3的滑轨槽2内，在试验的过程中，导轨10可在滑轨槽2内滑动使试验系统运动部分沿着碳纤维身管9轴线的方向运动，基座3上还设置有限制件11，限制件11与过渡架7之间连接有缓冲器12，过渡架7上开设有安装槽，缓冲器12安装在过渡架7上的安装槽内且相对位于过渡架7的底部，在试验的过程中，由击发器5射出弹体，同时，燃烧室4内产生高温高压的火药气体推动弹体在碳纤维身管9做定向运动，在弹体运动的同时产生与之运动方向相反的力作用于燃烧室4上，并带动过渡架7等相关部件运动压缩过渡架7底部的缓冲器12，在弹性力的作用下停止后运动并复位，整个试验装置处于柔性的运动状态，改善了试验过程中的受力环境，其次，因本试验装置中的燃烧室4的体积小、重力轻，一方面不宜在其上增加导轨等结构设计，另一方面不利于整体的缓冲，所以设置了过渡架7，过渡架7既是缓冲器12和燃烧室4以及压板8的安装载体又兼具配重的功能，其中，碳纤维身管9的内表面设置有有机烧蚀层，有机烧蚀层在发射高温下碳化并形成致密的碳层对碳纤维身管9起到保护作用。
22.参阅图1，台架1包括下部的基板101、中部的桁架102和上部的平台103，基座3安装在平台103上，平台103通过桁架102连接在基板101上，基板101与地面连接固定整个台架1，
桁架102采用角钢焊接作为台架1的主要支撑将平台103连接在基板101上，该台架1可以承载9吨的冲击载荷。
23.参阅图1和图6，燃烧室4包括第一连接部41、弹膛42和第二连接部43，三者由左向右依次分布，弹膛42上开设有测压孔44，燃烧室4的设计采用了ak630弹膛的制式结构形式，具有结构成熟稳定以及安全性好的优点。
24.参阅图1和图7，碳纤维身管9包括身管本体91和螺纹连接部92，螺纹连接部92镶嵌在身管本体91右侧的连接端上，且螺纹连接部92为金属材质，由于碳纤维材料难以加工螺纹对接口，因此，在其连接端嵌接金属材质的螺纹连接部92，其中，身管本体91的内径设置为30mm，长1500mm，螺纹连接部92的连接螺纹设置为m76*4，连接螺纹的长度为50mm，身管本体91采用了t700s-12k碳纤维材料模拟身管，替代了原有的钢炮身管，具有比强度和比刚度高、耐腐蚀、破损安全性好、疲劳寿命高以及可设计性好的优点，可显著提高火炮的轻量化水平。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。