[发明专利]一种用于椭圆截面弹体的自分离式弹托

说明书

本发明公开了一种用于椭圆截面弹体的自分离式弹托，包括：左分瓣、右分瓣、左前定心环、右前定心环、左后定位环和右后定位环；所述左分瓣和右分瓣啮合对接为圆筒形弹托结构，弹托结构轴向一端设有底座；所述左前定心环和右前定心环结构相同，二者对接为前定心环，并设置在弹托结构的轴向中部，将弹托结构内部分为迎风腔和置弹腔；所述左后定位环和右后定位环结构相同，二者可拆卸连接为后定位环，其固定在弹托结构设有底座一端的内壁面上；其中，前定心环和后定位环的内环均为椭圆形，所述迎风腔的壁厚从前向后逐渐加厚；解决了现有分瓣式弹托存在的分离效果不佳、弹托本体分瓣配合程度低的问题，并能够实现加工成本低且可回收利用。

技术领域

本发明涉及弹托技术领域，具体涉及一种用于椭圆截面弹体的自分离式弹托。

背景技术

在高速、超高速弹体侵彻靶板等试验中，火炮、轻气炮等为弹体提供动能的装置得到广泛运用。因为科学研究所用的弹体直径往往较小，而又需要弹体拥有很高的发射速度，因此发射时需要将弹体装入具有适配器功能的弹托中。

弹托在弹体发射过程中的作用主要有三点，一是增大弹体发射时的横截面积，从而提高发射装置的气体利用效率；二是弹托可以约束弹体，使弹体的弹道更加稳定；三是弹托可以调整弹体的发射姿态，实现带攻角(弹体速度方向与弹体轴线头部方向所成夹角)发射。当弹体和弹托发射出炮管后，需要将弹体和弹托分离，防止弹托影响弹体的气动外形，避免弹托与靶板碰撞影响实验结果。

椭圆截面弹体(即弹体任意位置处垂直于弹体轴线的截面外轮廓线为椭圆形的弹体)相较于传统的圆截面弹体，在发射过程中存在一定的差异，主要体现在弹托内腔设计、弹体着靶平面(椭圆截面弹体头部最初接触靶板的点与弹体轴线所成平面)上。由于椭圆截面弹体的非旋转对称特性，弹托内腔需要设计成与弹体外形匹配的形状，从而使得弹托加工精度和加工成本显著提高。椭圆截面弹体在带倾角的侵彻实验中，弹体着靶方向决定了靶板的毁伤特性，因此在炮管中需要事先确定弹体着靶平面。

目前火炮、轻气炮所用的弹托主要分为整体式弹托和分瓣式弹托，如图1所示，整体式弹托由底托部1、包裹弹体部2、尾部支撑台3、弹体容置腔4和弹体支撑环5组成；该弹托用于发射次口径弹体，弹托与弹体受火炮、轻气炮加载后以相同的速度运动；整体式弹托的主要缺陷在于：(1)弹托在发射后无法实现自分离，弹托随弹体一同撞击目标，弹托将对目标进行二次毁伤；(2)该弹托仅在发射椭圆截面弹体时，需要将弹体容置腔加工成与弹体外形匹配的椭圆形腔室，由于是非回转型结构，使得加工工艺复杂，加工成本增加；(3)该弹托无法调整弹体的初始攻角，仅能以0°攻角发射弹体；(4)该弹托发射后无法回收利用，使用后结构完全损坏。

如图2所示，分瓣式弹托由两瓣或三瓣弹托本体分瓣构成，各弹托本体分瓣将弹体环绕包裹形成整体，弹托和弹芯受火炮、轻气炮加载后在膛内一同运动，出膛后弹托本体分瓣受风阻的影响而径向分离，弹体由原方向继续运动，从而实现脱壳过程；分瓣式弹托的主要缺陷在于：(1)该类弹托的各弹托本体分瓣之间无法紧密配合，导致炮管内部的密封性降低；(2)该类弹托的各弹托本体分瓣和弹体之间易发生相对运动，弹体约束性较差，导致弹体在膛内运动的稳定性较差；(3)该类弹托一般需要在各弹托本体分瓣间添加粘合剂，在发射过程中存在弹托本体无法分离的现象；(4)该弹托仅能发射旋转对称弹体，不适用于椭圆截面弹体；(5)该弹托无法调整弹体的初始攻角，仅能以0°攻角发射弹体。

如图3所示，脱壳穿甲弹弹托(属于一种特殊的分瓣式弹托)与分瓣式弹托类似，由三瓣弹托本体分瓣构成，不同之处在于弹托本体与弹体的连接方式，脱壳穿甲弹的弹芯外壁存在环形齿，弹托本体内壁与弹芯接触部位存在环形槽，弹芯和弹托通过环形齿和环形槽啮合，避免弹托本体与弹芯的相对运动；该类弹托的分离机理与分瓣式弹托相同，其主要缺陷在于：(1)该弹托仅能发射带环形齿的弹体，仅用于脱壳穿甲弹，不适用于椭圆截面弹体；(2)该弹托无法调整弹体的初始攻角，仅能以0°攻角发射弹体。