[发明专利]一种小型两级轻气炮

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻气炮，具体涉及一种两级采用轻气的小型轻气炮。

背景技术

轻气炮能发射不同形状、材料的弹丸，满足各种高速、超高速实验需求，目前在动能武器效应研究、地球空间物理研究、航天器防护研究，高应变率下材料性能研究等领域得到广泛应用，是最为通用的高速、超高速驱动设备。

美国加州理工学院和NASA(美国宇航局)合建的一门迷你型二级轻气炮，一级火药驱动，二级使用氦气或氢气，发射管直径1.8mm，可以把22.7mg钢球发射到2-3km/s，把3.6mg的尼龙球发射到5-6km/s。日本东京工业大学一门迷你型二级轻气炮，一级火药驱动，二级使用氢气，发射管直径2.1mm，可以把13mg的铝合金柱发射到5.91km/s。美国西南研究院的微型二级轻气炮，一级火药驱动，二级使用氢气，发射管直径1.78mm，可以把0.3-0.9mg的铝球发射到7.5km/s。以上几种轻气炮一级均使用火药驱动，虽然能量比较大，但由于火药本身的安全性问题，没有火药使用资质的单位无法使用，不利于轻气炮技术的推广。

意大利帕多瓦大学的一级氦气驱动二级轻气炮，泵管内径35mm，发射管直径4.72mm,可将100mg的弹体加速到5.5km/s，每天至少可进行10发试验。这门炮改进了一级火药驱动的缺点，但由于其密封结构设计不是太好，并没有使这门炮达到其35mm泵管应有的威力。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的轻气炮一级采用火药驱动，存在污染环境，占用空间大，以及无法对高压气体破膜过程进行密封进而无法提高弹丸的发射速度的问题，进而提供一种小型两级轻气炮。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种小型两级轻气炮包括缸筒、导压管、冲压柱、发射管、活塞柄、导压体、膜片、破膜器、第一密封圈、金属密封环、支座和多个支撑座；所述的缸筒为两端封闭的缸筒，缸筒的一端的中部设有导气孔，缸筒内安装有活塞柄，活塞柄上的活塞与气室的内圆周面滑动接触，活塞柄的端部指向导气孔且二者同轴设置，活塞将缸筒分割成平衡室和气室；

所述冲压柱的其中一端面的中部设置有第一圆柱形孔，冲压柱的另一端面的中部设置有第二圆柱形孔，第二圆柱形孔的孔径小于第一圆柱形孔的孔径，第一圆柱形孔和第二圆柱形孔之间加工有与二者同轴且连通的锥形孔，锥形孔的大直径端与第一圆柱形孔连通，锥形孔的小直径端与第二圆柱形孔连通；

导压管的一端与导气孔螺纹连接，导压管的另一端安装在冲压柱的所述其中一端面的中部，导压管与冲压柱密封连接，且导压管与第一圆柱形孔同轴设置；导压管内安装有导压体，所述导压体包括金属圆柱和尼龙圆柱，金属圆柱的一端插装在尼龙圆柱上，金属圆柱的外壁与导压管的内壁滑动密封，尼龙圆柱的外壁与导压管的内壁滑动密封；

所述破膜器为圆柱形破膜器，破膜器的中部加工有与第二圆柱形孔同轴的锥形导气孔，发射管的一端安装在冲压柱的所述另一端面的中部，冲压柱与发射管之间安装有与冲压柱相邻设置的圆形膜片和与发射管相邻设置的破膜器，发射管与锥形导气孔的小直径端连通且二者同轴，发射管的内径与锥形导气孔的小直径端的内径相同；

冲压柱的另一端面上设置有一圈安装槽，安装槽内由内向外安装有第一密封圈和第一金属密封环，且第一密封圈与金属密封环贴靠设置，冲压柱与膜片通过安装在冲压柱上的第一密封圈和金属密封环密封连接，膜片与破膜器密封连接，破膜器与发射管密封连接；

所述缸筒1安装在支座上，所述导压管和发射管分别可拆卸连接在支撑座上。