专利名称:退弹壳装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及军火和枪炮，具体地说本发明涉及一种带壳的圆形物，涉及一种用于发射带壳圆形物的炮筒组件并且涉及一种装有多个轴向堆叠在炮筒组件内的带壳炮弹的炮筒组件。
弹壳通常在口径较小的炮弹离开炮筒的炮口之后与之分开，并且在一个结构中可以适合于在它从炮筒的炮口中出现之后分解。其它弹壳结构采用了用于使弹壳与口径较小的炮弹分离的不同系统。在弹壳设计中已经采用了在弹壳和口径较小的炮弹中由具有膛线的炮筒产生出的不同离心力来使弹壳与口径较小的炮弹分离。
具有多个轴向堆叠在炮筒内的炮弹的炮筒组件与用于顺序推动炮弹穿过炮口的分散可选择点火的推进剂装药一起使得炮弹能够以极高的速度发射。以这样高的速度发射的带壳圆形物增加了炮弹撞击来自前面发射出的圆形物的弹壳从而出现无效的可能性。我们现在已经发现一种能够减小炮弹撞击来自前面发射出的圆形物的弹壳的可能性的结构。
在第二个方面中本发明提供一种具有炮口的炮筒，其中所述炮筒包括退弹壳结构和设置用来防止弹壳离开炮筒炮口的弹壳接收装置。
在第三个方面中本发明提供一种用于轴向堆叠在炮筒组件内的带壳炮弹，它包括炮弹和弹壳，其中弹壳可拆卸地啮合着炮弹，并且其中在轴向堆叠排列中的前面推进剂的爆炸推定后面的带壳炮弹与炮筒密封啮合。
本发明可以利用能够发射受控的速射连续炮弹的并且是在我们早先国际专利申请例如PCT/AU94/00124和PCT/AU96/00459中所述和/或所示的一般类型的炮筒组件。但是在本发明中也可以采用其它装有用于推动相应的轴向堆叠在炮筒组件内的带壳炮弹的分散推进剂装药的炮筒组件。
炮弹可以是圆的，传统成型的或火箭形的并且其尾翼可以偏置以在火箭从可以是滑膛炮筒的炮筒中被推动时产生出稳定化旋转。
每个炮弹可以包括弹头和用于至少部分限定推进剂空间的弹尾部分。尾部可以包括从弹头向后延伸并且邻接相邻炮弹组件的隔片组件。
隔片组件可以延伸穿过推进剂空间和弹头，由此压缩的负载直接通过邻接的相邻隔片组件传递。在这些结构中，隔片组件可以增加给延伸装置的支承，该延伸部分可以是弹头的薄圆柱形后面部分。另外，延伸装置可以与炮筒的炮膛形成有效密封接触，以防止燃烧经过弹头泄漏。
隔片组件可以包括刚性凸缘，它向外延伸以啮合可锻弹头的与炮筒炮膛无效密封接触的薄圆柱形后面部分，从而轴向压缩负载在隔片组件之间被直接传递，从而避免可锻弹头的变形。
优选的是，每个炮弹具有其周围设有弹壳的子弹形弹头部分和向后延伸成与下一个相邻后面炮弹的前端成邻接关系的尾部，由此圆形物的堆叠柱在炮筒中可靠地位于它们的工作位置中。该结构使得可以将高体积的推进剂装药用于每个炮弹，从而为炮弹提供高动能。
或者，炮弹装药可以形成为固体块以使炮弹在炮筒内间隔开或者推进剂装药可以装载金属或其他刚性盒中，该盒子可以包括嵌入的底火，它具有外部接触装置，用来接触与炮筒相连的预定位的电接触件。例如该底火可以设有支在弹簧上的接触件，该接触件可以缩回以使得装入的装药能够插入进炮筒并且在与那个孔对准时跳出进入孔以便与其配合炮筒接触件有效接触。必要时，炮筒可以是可消耗的或者可以化学地帮助推进剂燃烧。
弹壳可以采取分别设置在弹头上的互补楔形表面的形式，由此弹头被迫响应于隔片装置和弹头之间的相对轴向压缩与炮筒的炮膛啮合。在这种布置中，弹头和隔片组件可以装进炮筒中，之后进行轴向移动以确保在弹头和炮筒之间的良好密封。延伸装置被适当地推动成与炮筒的炮膛啮合。
炮筒可以是非金属的，并且炮筒的炮膛可以包括有可以完全或部分容纳点火装置的凹槽。在该结构中，炮筒装有电导线，这些电导线有助于控制装置和点火装置之间的电连接。该结构可以用于一次性的炮筒组件，它具有有限的发射寿命并且点火装置和控制电线因此可以与炮筒一体地制造。
弹药筒可以在炮筒中可选地包括有点火孔并且点火装置可以设置在炮筒外面和这些孔附近。炮筒可以由可以形成套筒的非金属外部炮筒包围，所述套筒可以包括用来容纳点火装置的凹槽。该外部炮筒还可以装有电导线，该电导线有助于控制装置和点火装置之间的电连接。外部炮筒可以形成为层压的塑料炮筒，该炮筒可以包括用于点火装置的印刷电路层。
弹药筒可以具有彼此分离且通过与炮弹分开的定位装置保持在分开关系的相邻炮弹，并且每个炮弹可以包括可扩展的密封装置，用来与炮筒的炮膛形成有效的密封。定位装置可以是位于相邻炮弹之间的推进剂装药，并且所述密封装置适当地包括边缘部分，该边缘部分在受到壳内负载时向外扩展。炮筒内负载可以在炮弹安装期间或在装载例如通过装填之后施加以加固炮弹柱和推进剂装药，或者可以由外部炮弹尤其是相邻的外部炮弹的发射来产生。
这些炮弹可以用来坐在和/或定位在圆周凹槽内或者通过环形肋条定位在炮膛或炮膛中的来复线凹槽中，并且可以包括包住炮弹的至少外端部分的金属外套。该炮弹可以设有可收缩的圆周定位环，该定位环向外延伸进在炮筒的环形凹槽中，并且该在发射时缩回炮弹中以使得它自由通过炮筒。
用于顺序使炮筒组件的推进剂装药点火的电点火可以优选包括以下步骤，通过利用堆叠的炮弹发送点火信号来使前面的推进剂装药点火并且通过下一个点火信号使得前面推进剂装药点火以装配下一个推进剂装药进行促动。
推进剂的点火可以用电来实现，或者点火可以利用传统的撞针型方法例如通过使用点燃最外面的炮弹的中心点火底火并且控制使得随后圆形物的推进剂装药的顺序点燃的随后点火来进行。这可以通过燃烧气体的受控向后泄漏或通过延伸穿过炮弹的导火柱的受控燃烧来实现。
在另一种形式中，点火使用与底火相连的相应推进剂装药来电控制的，这些底火是通过不同的点火信号来触发的。例如，在堆叠的推进剂装药中的底火可以是顺序的以便提高脉冲宽度点火要求，由此电控制可以选择地发送提高的脉冲宽度的点火脉冲以在选定的时间顺序顺序地点燃推进剂装药。但是优选的是，推进剂装药通过设定的脉冲宽度信号来点燃，并且前面推进剂装药的燃烧装备下一个推进剂装药以便通过下一个发射脉冲促动。
在这些实施方案中适当地通过设置在通常闭合的电接触件之间的相应绝缘引信的插入件而使从装载炮筒的端部向内的所有推进剂装药都不能起爆，这些引信被设定成燃烧以使得接触件在传递合适触发信号时关闭并且每个绝缘引线通向相应的前面推进剂装药以便由此点火。
在本发明中可以采用任何传统的触发器。可以采用传统的触发机构。在这种传统的触发机构中，单个发射事件可以是用于所要发射的预定数目的炮弹的触发器的单个挤压或压缩。无须将触发器保持在受压的状态以便使得预定数目的炮弹能够和在自动武器例如自动模式的机关枪的情况一样发射。只要单个发射事件是由使用者直接或遥控启动的则可以采用其它触发机构，这些触发机构促动了触发器并且发射预定数目的炮弹。
与炮弹相连的弹壳最好构成为防止相对于炮弹的向前运动，由此该弹壳通过炮筒与炮弹一体地朝着炮口加速。优选的是，弹壳可拆卸地啮合着炮筒，由此它确保了它防止相对于炮弹向前运动。弹壳可以通过用于啮合炮弹例如啮合进相应凹槽的棘爪可拆卸地固定在炮弹上。或者，该炮弹可以装有用于啮合弹壳例如啮合进弹壳上的相应凹槽中的棘爪。优选的是，弹壳与炮弹的可拆卸啮合不会抑制其为了剥落而沿着炮弹的向后运动，由此该炮弹不会在弹壳被炮弹中剥落下来时显著地变慢。
在一个实施方案中，在弹壳的内表面上的互补较浅向内引导的环形肋条位于在炮弹中的较浅外部环形凹槽中，并且它们通过退弹壳装置脱开。或者，在弹壳的内表面中的环形空腔可以位于炮弹的互补凸起外部环形部分周围，它们通过去壳装置脱开。在还有一个实施方案中，炮弹和弹壳之间的过盈配合优选为锥形过盈配合可以在弹壳和炮弹之间提供可拆卸的啮合，并且它可以在炮弹相对于弹壳向前运动时脱开，例如通过退弹壳装置来进行。
在优选的实施方案中，每个弹壳包括一对互补连续或分段的环形部分，它们啮合穿过相对的锥形平台部分，由此外部环形部分被迫在内部环形部分从中运动的开始时可密封地啮合炮筒。内部环形部分通过位于在轴向堆叠炮弹列中的带壳炮弹前面的推进剂装药的爆炸而被迫移动穿过外部环形部分。在一个环形部分上可以设有横向延伸凸缘，用来限制内部部分穿过外部部分的相对纵向运动。在一个实施方案中，该凸缘优选为形成在内部环形部分的尾端上的径向向外延伸的凸缘。
炮筒组件包括有炮筒，该炮筒包括退弹壳结构和设置成防止弹壳离开炮筒的炮口的炮筒接收装置。
该退弹壳结构在炮口处或附近优选包括有与炮筒同心设置的内部套筒部分，炮弹可以通过该套筒部分并且弹壳可以围绕着该套筒通过。该套筒可以在其退弹壳端逐渐变细以迫使弹壳离开炮弹进入位于套筒和炮筒的炮口之间的环形炮筒部分。
在优选的形式中，炮筒在套筒的退弹壳端附近的炮口处向外张开以容纳从带壳炮弹中退下来的弹壳，并且被退下来的弹壳基本上没有受到径向压缩。内部套筒部分可以由在套筒和炮筒的张开部分之间延伸的腹板支承，并且被退下来的弹壳段可以在它们之间通过。
被退下来的弹壳可以穿过套筒附近的环形炮筒部分。优选的是，被退下来的弹壳固定在炮筒的炮口端的环形存储部分中从而防止其可能妨碍速射炮弹组中下一个的发射。被退下来的弹壳可以通过炮口附近的侧孔离开炮筒。
在炮筒内的被退下来的弹壳的制动将提供有助于减小炮筒组件的反冲作用的作用力。该作用还可以通过在转移穿过环形通道期间迫使弹壳受到径向压缩来实现。
优选实施方案的详细说明该多炮筒火炮10包括一组炮筒11，每个炮筒支承着在相应炮筒11中成轴向堆叠关系的圆形物12。
每个圆形物包括由弹壳组件14支承在相应炮筒内的弹头13。弹尾部分15向后延伸成与下一个炮弹12的鼻部成邻接关系。为此尾杆15的尾端设有凹槽，该凹槽恰好咬合着炮弹13的前端。
推进剂16围绕着尾杆15延伸，并且当用电或其它方式点火时作用在弹壳14以及相应炮弹的任意横向延伸面上，从而推动它们与它们的弹壳14一起穿过炮筒朝向炮筒10的炮口端20运动。
每个炮筒12在21处从由端壁25支承在相应张开端部24内的同心退弹壳套筒23的内端22附近的位置向外朝着炮口张开。
套筒23的孔径基本上与弹头13的外径相同，从而弹头可以直接从中穿过并且以高速离开炮筒组件10。
套筒23朝着它们的尾端逐渐变细以呈现出近似圆形物的相对薄的环形端部，用来啮合在弹壳14和弹头13之间以在弹头进入套筒23中时从弹头13中退下弹壳14。弹壳14通过其径向扩展而绕着套筒23转向，并且收集在围绕着套筒23延伸的环形通道28中。
该动作使得弹壳部分绕着套筒23改变方向，从而该动作将变缓并且随后通过与端壁25或已经位于通道28内的另一个弹壳冲击来使该弹壳14停止。
由于空气在弹壳的前端和端壁25之间受到压缩所以该动作会伴随着急剧的减速。所导致的弹壳的分段减速将有助于减小由相应推进剂装药的点火导致的反冲作用。
每个弹壳14具有通过互补啮合细齿29啮合在弹头13上的内环形部分30以及沿着向前变细的表面33与内环形部分30配合的相关外环形部分31，从而弹壳通过炮筒11的加速将用来迫使外面部分31沿着内环形部分30向后运动，伴随着随后发生的径向扩展，从而迫使弹壳与炮筒11成有效的密封关系。
径向凸缘35从内环形部分30的后面延伸出以限制外环形部分32和/或基本上跨过炮筒11的作用表面35向后运动，并且推进剂的燃烧产物可以对该表面起作用。
从上面可以看出，使得能够使用更大量的推进剂的弹壳的有益效果可以在没有那些产生局部效应的弹壳碎片和没有对随后发射的圆形物造成障碍的空中弹壳碎片的情况下实现。
当然要认识到的是，上述只是以本发明的示例性实施例的方式给出，并且那些对于本领域普通技术人员来说是显而易见的所有改进和变化被认为落入在如在这里提出的本发明的广义范围和界限内。
权利要求
1.一种装有多个轴向堆叠在炮筒组件内的带壳炮弹以及多个设置在其间的相应推进剂装药的炮筒组件，其中所述炮筒组件包括具有炮口的炮筒，并且其中所述炮筒包括退弹壳结构以及设置成防止弹壳离开炮筒炮口的弹壳接收装置，并且其中所述多个带壳的炮弹包括多个炮弹和多个相关的弹壳，其中所述相关弹壳可拆卸地啮合着炮弹，由此前面推进剂的爆炸迫使随后的带壳炮弹与炮筒成密封啮合。
2.如权利要求
1所述的炮筒组件，其中多个炮弹具有其周围设有弹壳的子弹形状的头部和向后延伸成与下一个相邻的后面炮弹邻接关系的尾部，由此带壳炮弹的堆叠柱在炮筒中可靠地位于其操作位置中。
3.如权利要求
1所述的炮筒组件，其中该弹壳可拆卸地啮合炮弹，由此它确保防止它相对于炮弹的向前运动。
4.如权利要求
3所述的炮筒组件，其中弹壳通过用于啮合在炮弹上的相应凹槽的棘爪可拆卸地固定在炮弹上。
5.如权利要求
3所述的炮筒组件，其中所述炮弹装有用于啮合在弹壳上的相应凹槽的棘爪。
6.如权利要求
3所述的炮筒组件，其中所述弹壳在弹壳的内表面上包括互补的较浅向内引导的环形肋条，用来与炮弹中的较浅外部环形凹槽啮合。
7.如权利要求
3所述的炮筒组件，其中所述弹壳在弹壳的内表面中包括环形空腔，用来与炮弹的互补凸起外部环形部分啮合。
8.如权利要求
3所述的炮筒组件，其中所述弹壳通过过盈配合可拆卸地啮合炮弹。
9.如权利要求
8所述的炮筒组件，其中所述过盈配合是一种锥形的过盈配合。
10.如权利要求
1所述的炮筒组件，其中所述相关的弹壳包括一对互补连续的或分段的环形部分，该环形部分啮合穿过相对的锥形平台部分，由此外环形部分被迫在内环形部分从中运动开始时径向地扩展以可密封地啮合炮筒，其中，通过在轴向堆叠炮弹组中的带壳炮弹的前面的推进剂装药爆炸而迫使内环形部分移动穿过外环形部分。
11.如权利要求
10所述的炮筒组件，其中在一个环形部分上设有横向延伸的凸缘，用来限制内环形部分通过外环形部分的相对纵向运动。
12.如权利要求
11所述的炮筒组件，其中所述凸缘为形成在内环形部分的尾端上的径向向外延伸的凸缘。
13.如权利要求
1所述的炮筒组件，其中所述退弹壳结构在炮口处或附近包括与炮筒同心设置的内部套筒部分，并且炮弹穿过该内部套筒部分而弹壳在它周围通过。
14.如权利要求
13所述的炮筒组件，其中所述内部套筒在其退弹壳端部处适当地变细以迫使弹壳离开炮弹进入在套筒和炮筒炮口之间的环形炮筒部分中。
15.如权利要求
13所述的炮筒组件，其中所述内部套筒部分由在内部套筒和炮筒之间延伸的腹板支承。
16.如权利要求
1所述的炮筒组件，其中所述炮筒在炮口处向外扩展。
17.如权利要求
1所述的炮筒组件，其中所述被退下来的弹壳在炮筒的炮口端部处固定在环形存储部分中。
18.一种具有炮口的炮筒，其中所述炮筒包括退弹壳结构和设置成防止弹壳离开炮筒的炮口的弹壳接收装置。
19.一种如权利要求
18所述的炮筒，其中所述退弹壳结构在炮口处或附近包括与炮筒同心设置的内部套筒部分，并且炮弹穿过该内部套筒部分而弹壳在它周围通过。
20.如权利要求
19所述的炮筒，其中所述内部套筒在其退弹壳端部处适当地变细以迫使弹壳离开炮弹进入在套筒和炮筒炮口之间的环形炮筒部分中。
21.如权利要求
19所述的炮筒，其中所述内部套筒部分由在内部套筒和炮筒之间延伸的腹板支承。
22.如权利要求
18所述的炮筒，其中所述炮筒在炮口处向外扩展。
23.如权利要求
18所述的炮筒，其中所述炮筒包括一个夹持器，所述剥掉的弹壳在炮筒的炮口端部处固定在环形存储部分中。
24.一种用于轴向堆叠在炮筒组件内的带壳炮弹，包括炮弹和弹壳，其中弹壳可拆卸地啮合炮弹，其中在轴向堆叠组中的前面推进剂的爆炸迫使随后的带壳炮弹与炮筒密封啮合。
25.如权利要求
24所述的带壳炮弹，其中所述炮弹具有其周围设有弹壳的子弹形状的弹头部分和向后延伸成与下一个相邻后面炮弹成邻接关系的尾部，由此带壳炮弹的堆叠柱可靠地在炮筒中位于它们的操作位置中。
26.如权利要求
24所述的带壳炮弹，其中所述弹壳可拆卸地啮合着炮弹，由此它确保了防止它相对于炮弹向前运动。
27.如权利要求
26所述的带壳炮弹，其中所述弹壳通过用于啮合炮弹上的相应凹槽的棘爪可拆卸地固定在炮弹上。
28.如权利要求
26所述的带壳炮弹，其中所述炮弹装有用来啮合弹壳上的相应凹槽的棘爪。
29.如权利要求
26所述的带壳炮弹，其中所述弹壳在弹壳的内表面上包括互补的较浅向内引导的环形肋条，用来与炮弹中的较浅外部环形凹槽啮合。
30.如权利要求
26所述的带壳炮弹，其中所述弹壳在弹壳的内表面中包括环形空腔，用来与炮弹的互补凸起外环形部分啮合。
31.如权利要求
26所述的带壳炮弹，其中所述弹壳通过过盈配合可拆卸地啮合炮弹。
32.如权利要求
31所述的炮筒组件，其中所述过盈配合是一种锥形的过盈配合。
33.如权利要求
24所述的炮筒组件，其中所述相关的弹壳包括一对互补连续的或分段的环形部分，该环形部分啮合穿过相对的锥形平台部分，由此外环形部分被迫在内环形部分从中运动开始时径向地扩展以可密封地啮合炮筒，其中，通过在轴向堆叠炮弹组中的带壳炮弹的前面的推进剂装药爆炸而迫使内环形部分移动穿过外环形部分。
34.如权利要求
33所述的炮筒组件，其中在一个环形部分上设有横向延伸的凸缘，用来限制内环形部分通过外环形部分的相对纵向运动。
35.如权利要求
34所述的炮筒组件，其中所述凸缘为形成在内环形部分的尾端上的径向向外延伸的凸缘。
专利摘要
炮筒组件(10)包括一组单独的炮筒(11)，每个炮筒(11)包括退弹壳结构(23)和设置用来收集和防止弹壳(14)离开炮筒(11)的炮口(20)的弹壳接收器(28)。每个炮筒(11)装有多个轴向堆叠在炮筒(11)内的带壳炮弹以及多个穿插的相应推进剂装药(16)。带壳炮弹(12)每个都包括炮弹(13)和可拆卸地与炮弹(13)啮合的相关弹壳(14)。前面推进剂装药(16)的爆炸迫使随后的带壳炮弹(12)与相应炮筒(11)密封啮合。
文档编号F42B14/06GKCN1398341SQ01804608
公开日2003年2月19日 申请日期2001年2月9日
发明者詹姆斯·M·奥德怀尔 申请人:斯托姆金属有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan