一种利用超临界二氧化碳模拟火炮供弹的装置

技术领域

本发明属于火炮供输弹的技术领域，具体公开了一种利用超临界二氧化碳模拟火炮供弹的装置。

背景技术

作为火炮系统储存和输送弹药的装置，供弹系统的性能直接影响到火炮系统的性能。随着火炮系统性能要求的提高，对供弹系统的性能要求同时提高。于是采用一种模拟火炮供弹的装置以检验测试供弹系统的性能成为一个关键问题。

目前对于内能源自动机的供弹测试及模拟主要采用电机驱动、实弹射击测试及高压气缸冲击三种方式，但在实际的测试及模拟过程中，采用电机驱动的方式模拟供弹无法真实反应发射过程中的冲击振动，对于供弹装置的模拟缺少关键边界条件；实弹射击方式随可加载真实模拟环境，但需要特定靶场进行实验，其耗费大、耗时长、危险性高，不具备实时试验的条件；折中采用高压气缸冲击的方式，具备相对真实的模拟负载，且经济性相对较好，但高压气缸加压时间长、密封要求高，且不具备连续供弹模拟的条件。多采用火药等火工品，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明针对现有技术问题为内能源火炮的供弹系统试验室测试提供了一种利用超临界二氧化碳模拟火炮供弹的装置，此装置能够模拟加载几乎近似于实弹射击的发射负载，且不需要采用火工品，具备试验室开展测试的条件，同时可实现近似实弹射击射频的连续供弹。

本发明提供一种利用超临界二氧化碳模拟火炮供弹的装置，包括加热模块、储气模块、泄能模块、导气模块、推弹模块和连接管；加热模块包括起爆头和加热管；储气模块包括储气管，储气管中存储有超临界二氧化碳；泄能模块包括膜片和泄能头；导气模块包括单向阀、弹簧和导气管；推弹模块包括滑板以及设置在滑板中的活塞；起爆头的后端与储气管的前端连接；加热管穿过起爆头，前端连接电源，后端位于储气管中与超临界二氧化碳接触；储气管的后端与连接管的前端连接；导气管的前端与连接管的后端连接，后端朝向活塞；泄能头、单向阀、弹簧均设置在连接管中；泄能头的前端插入储气管的后端，泄能头上设置有用于连接储气管内腔和连接管内腔的导气孔，导气孔的进气口位于泄能头的前端面上由膜片封闭；单向阀的后端与弹簧连接，弹簧将单向阀的前端压紧在连接管的环形限位部上。

进一步地，膜片为金属膜片。

进一步地，起爆头与储气管通过螺纹连接，连接处密封。

进一步地，储气管与泄能头、储气管与连接管之间均通过螺纹连接，连接处密封。

进一步地，连接管与导气管之间通过螺纹连接，连接处密封。

本发明具有以下有益效果。

（1）本发明采用超临界二氧化碳作为能源，利用超临界二氧化碳吸热放能的性质，压力范围在30-300Mpa，实现发射负载与实弹射击负载相匹配的边界条件。

（2）本发明采用放热催化剂及二氧化碳作为能源，属于民用产品，来源广、价格低，不涉及火药等火工品，可在室内试验室进行试验，安全性、实时性、经济性高。

（3）本发明采用多个发射通路，单独控制，在实现射频控制的同时实现连续发射，以模拟连续供弹状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为利用超临界二氧化碳模拟火炮供弹的装置的组装图（不含推弹模块）；

图2为导气管、滑板、连接管的组装图；

图3为图1的剖视图；

图4为加热模块与储气模块的立体示意图

图5为泄能模块的立体示意图

图6为导气模块的立体示意图

其中，1-起爆头、2-加热管、3-储气管、4-膜片、5-泄能头、6-单向阀、7-导气管、8-滑板、9-弹簧、10-连接管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图6，本实施例提供一种利用超临界二氧化碳模拟火炮供弹的装置，包括加热模块、储气模块、泄能模块、导气模块、推弹模块和连接管10。

加热模块包括起爆头1与加热管2，储气模块包括储气管3，储气管3中存储有超临界二氧化碳；泄能模块包括膜片4和泄能头5；导气模块包括单向阀6、弹簧9和导气管7；推弹模块包括滑板8以及设置在滑板8中的活塞。

起爆头1与储气管3的前端通过螺纹连接，用于密封超临界二氧化碳与固定加热管2，如图4所示，加热管2固定于起爆头1中，加热管2前端连接电源，后端与超临界二氧化碳接触，用于加热超临界二氧化碳。

储气管3的后端与连接管10的前端连接，导气管7的前端与连接管10的后端连接，封闭连接管10的前后两端。导气管7后端朝向活塞。

泄能头5、单向阀6、弹簧9均设置在连接管10中。

泄能头5的前端通过螺纹插入储气管3的后端，泄能头5上设置有用于连接储气管内腔和连接管内腔的导气孔，导气孔的进气口位于泄能头5的前端面上由膜片4封闭。膜片4为金属膜片。

单向阀6的后端与弹簧连接，弹簧9将单向阀6的前端压紧在连接管10的环形限位部上，封闭连接管内腔。

上述装置提供用于推动活塞的瞬时压力，用于模拟火炮供弹过程的工作，具体过程如下所述：

加热管2加热储气管3中的超临界二氧化碳，超临界二氧化碳加热膨胀导致膜片4破裂后，从泄能头5排出，膜片4破裂后产生的瞬时压力将单向阀6打开，超临界二氧化碳通过单向阀6导出并进入导气管7中，由导气管7排出后，推动活塞与滑板8，从而模拟供弹过程。单向阀6用于导出膜片4破裂后排出超临界二氧化碳，并阻止超临界二氧化碳回流。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。