[发明专利]一种螺旋火药加速器

说明书

本发明公开了一种螺旋火药加速器，其优势是在身管内壳中进行螺旋装药，利用火药燃烧面随动原理，及时补充弹底压降，平衡弹底压力，提高弹丸出口速度。包括发射机构、剪切片、弹丸、可分段式组合身管、出口帽、身管安装底座、密封膜和真空泵。发射机构用于激发药和发射药装药，整体呈台阶结构；可分段式组合身管包括身管外壳和身管内壳，身管外壳采用螺纹连接方式嵌入发射机构和出口帽；身管内壳内部有螺旋凹槽用于火药装药；出口帽有螺纹通孔连接真空泵；身管安装底座包括身管安装平台、支架、固定挡板、固定法兰和螺栓。本发明优势在于该装置能调节不同的弹丸出口速度，各组件采用螺栓、螺母进行组装，便于装置的运输、安装及拆卸。

技术领域

本发明属于发射装置技术领域，具体涉及一种螺旋火药加速器。

背景技术

由于高初速弹丸发射装置在现代技术中具有不容置疑的优越性，世界各国研究人员一直以来都在不断探索研究如何提高弹丸的发射速度。目前弹丸或破片的发射有轻气炮、电磁炮以及火药等三种方式。中国专利CN108362169A介绍了一种利用轻气炮发射的装置，该装置利用缸体内部以及大气之间的压力差推动撞锤撞击活塞杆，使高压气体瞬间以最大流量进入炮管以推动弹体或鸟弹。虽然能够将弹丸加速到预设速度，但是只能加速克质量的弹丸，而且要求开炮机构在瞬间阀开启要大，速度要快，对大质量弹丸的加速不易实现。而电磁炮加速弹丸需要通过多级线圈加速完成，在加速过程的操作是非常复杂的，而且由于电容对线圈进行充放电时的电流很大，往往会产生过热现象，对于电磁炮的弹丸发射非常不利。

在兵器技术上依靠火药及发射药燃烧时产生的大量高温高压气体推动弹丸的运动，对靶板目标进行毁伤。早在上世纪50年代坦克火炮弹丸的初速就已经达到1450m/s，直到现在弹丸发射的速度也仅在1800m/s左右。对于火药或发射药发射弹丸装置，根据内弹道理论，提高弹丸初速的装药技术主要有两种，分别为提高装药量和火药力。但这两种方法又不可避免的增大了药室内的膛压，给火炮安全造成威胁。经过对该问题的深入研究，研究人员另辟蹊径发现采用随行装药和辅助药室的方法对弹丸速度提升有一定作用。但由于目前随行火药的点火技术不够精确，限制了随行装药技术的实用，而辅助药室出口与身管的角度以及直径易受身管直径的制约而无法保证安全性，并且辅助药室的增加使装置加工要求较高，因此，大质量弹丸的加速装置的研究已经到了瓶颈。

发明内容

本发明针对现有利用火药或发射药燃烧推动弹丸发射装置存在的问题，提供了一种螺旋火药弹丸加速装置。该装置利用火药、发射药或炸药作为能源推动弹丸运动以达到预设速度，在提高弹丸发射速度的同时降低主药室的膛压，而且根据炸药爆轰速度理论上的弹丸发射速度能达到1000～6000m/s。本发明利用火药燃烧面随动原理，在身管内部进行火药或发射药装药。当药室内主装药引燃后，药室内部迅速产生大量高温高压气体，该气体不仅推动弹丸在身管内高速运动，而且能够引燃弹底身管内的火药，并使身管内火药的燃烧面紧跟弹丸运动，及时补充弹底压降，使弹丸的加速效应持续，提高弹丸的出口速度。另外，该装置是分段式组合装置，能够根据需要适当增加或减少身管长度调节不同弹丸出口速度，对目标靶板进行毁伤。

本发明采用的技术方案为：一种螺旋火药加速器，包括发射机构、剪切片、弹丸、可分段式组合身管、出口帽、身管安装底座、密封膜和真空泵。所述发射机构内部有穿孔，并且内部整体为三层台阶结构，发射机构前段为点火接线孔、中部为药室、尾段用于身管外壳的螺纹连接；所述药室用于激发药和发射药的装药；所述剪切片位于发射机构尾段，紧贴发射机构中段台阶和身管；所述可分段式组合身管，具体可分为分段式身管外壳和分段式身管内壳，其中身管内壳有螺旋凹槽；所述出口帽底部设有通孔，用于连接真空泵；所述身管安装底座包括身管安装平台、支架、固定挡板、固定法兰和螺栓；所述固定挡板由前后三角板固定在身管安装平台上，可自由拆卸；所述真空泵用于将身管内壳的气体抽真空；所述密封膜可以为锡箔纸，置于出口帽末端。

其中，所述激发药由一端封闭的薄铝管或钢管封装，成分可以是黑索金、奥克托今、梯恩梯、太安等炸药中的一种或两种或两种以上的混合炸药，通过添加氧化剂、粘合剂达到一定的点火指标的混合药剂，用于发射药的点火。