[发明专利]气动脉冲发射方法及其发射器

说明书

本发明涉及机械制造以及基于增加的气动脉冲，使用发射器实现工作流体在空气中的运动。本发明可用于输送用来为一些区域排除污染的灭火化合物、吸附剂以及输送救援设备。使用发射器向空气中发射工作流体时，例如，在灭火或提供救援设备时，确保精确地输送具有较大重量的负载尤为重要。另外，可能需要在各种车辆上放置一个发射器，所述各种车辆可以是汽车、直升机或船舶。这种方法的主要问题之一是发射时发射器存在强大的后坐力。

当今的技术中存在一些克服后坐力的已知方法，这些方法要么采用附加的后坐力抑制装置，要么基于从喷嘴通道对发射气体进行部分分流。增加后坐力抑制装置会导致重量、累赘和成本增加；进行部分分流会导致发射气体过度消耗并降低了方法的有效性(RF专利2442092、MPK F41A25/00，优先权日：2010年7月7日；RF专利2442091、MPK F41A25/00，优先权日：2010年7月7日；专利DE9636383A1 MPK F41A1/00)。

有一种已知的气动脉冲发射方法，其包括发射一种工作流体进入发射器炮筒的末端区域，利用高能脉冲在此处为该工作流体施加一个缓慢的加速度，该高能脉冲由不易燃的低压压缩气体的转换能量产生，因此，可通过改变上述压缩气体的压力和/或通过改变发射器喷嘴的倾斜角来调节具有一定质量的上述工作流体的发射距离。(发明权利要求：RF 2006143091，MPKА62СЗ/00，提交日期：2006年5月12日，公开日：2008年6月20日)。此技术方案被选作所要求保护的气动脉冲发射方法的一个原型。

该已知方法的不足之处在于：

所述压缩空气的脉冲功率相对较低，具有较大重量的工作流体的远距离发射无法实现；

·如在上述原型中所述，为炮筒内所述工作流体施加缓慢的加速度，在发射工作流体时，无法减小后坐力，因此导致无法使用机动车辆(汽车或直升机)来应用此方法。

有一种已知的执行气动脉冲发射的装置，该装置由气动脉冲发生器、喷嘴、控制系统、蓄气器和高压系统组成(RF Patent Ns2214296，MPKА62С37/08，优先权日：2002年5月21日；公开日：2003年10月20日)。此技术方案被选作所要求保护的气动脉冲发射方法的一个原型。

该已知装置的不足之处在于：

·所述工作流体的加速度不足，

·瞄准精度不够高，

·存在后坐力

·速度较低

所要求保护的技术方案的任务是开发并创造一种方法和装置，该方法和装置可促使工作流体的气动脉冲发射实现极高的有效性，该方法和装置可发射的工作流体重量最高可达16kg、距离最大可达150m，其可降低发射过程中的后坐力，而且支持将这种方法和装置应用到汽车和直升机上。

该任务的解决办法是：让该气动脉冲发射方法包括以下组成部分：喷嘴、气动脉冲发生器、高压系统、蓄气器、工作压力调节系统、垂直引导系统，其中，由气动脉冲发生器产生气动脉冲；让所述压缩气体产生工作压力；将该工作压力提供给气动脉冲发生器；轻轻/缓缓地为工作流体提供一个初始速度；再沿着弹道曲线发射工作流体，以此实现工作流体输送，另外，该方法还使用后坐力抑制装置、水平引导系统、控制系统、瞄准系统、倍增器，其中，利用倍增器增加气动脉冲；控制并将工作压力维持在6–10atm之内；使用抑制机构进行后坐力抑制，同时通过瞄准并水平调节所述喷嘴来进行工作流体输送。另外，上述抑制机构包括一个至少具有两个自由度的平台和转塔。所述瞄准系统由瞄准装置、瞄准器、瞄准杆、激光取景器和弹道计算机组成。所述控制系统由控制装置、定位控制、压力计、发射按钮和压缩腔组成。所述垂直和水平引导系统由固定机构及其控制组成。所述蓄气器通过一个阀门与上述喷嘴相连接。除此之外，所述压缩空气的工作压力通过闭锁所述喷嘴和蓄气器而产生。

一种气动脉冲发射器，其包括气动脉冲发生器、喷嘴、控制系统、蓄气器和高压系统，还包括工作压力调节系统、垂直和水平引导系统、瞄准系统、后坐力抑制装置、倍增器(所述喷嘴与倍增器结合在一起)，同时所述控制系统还包括控制装置、定位控制装置、压力计、发射按钮和压缩腔。所述后坐力抑制机构包括一个至少具有两个自由度的平台和转塔。所述瞄准系统由瞄准装置、瞄准器、瞄准杆、激光取景器和弹道计算机组成。所述垂直和水平引导系统由固定机构及其控制组成。所述蓄气器通过一个阀门与上述喷嘴相连接。