活门式膨胀波火炮

技术领域

本发明涉及武器装备研制技术领域，特别涉及一种活门式膨胀波火炮。

背景技术

为了克服常规身管火炮的负面问题如后坐冲量较大、射击时膛内温度较高等对火炮的性能及使用寿命的影响，现有技术中通常将身管做得比较厚重、并且加装复杂的反后坐装置和炮口装置，但这些措施又加重了火炮的机动负担，降低了火炮快速机动作战能力。

而膨胀波火炮结合常规火炮和无后坐炮的结构特点，通过在炮尾安装后喷装置，并通过控制后喷装置的打开时机，引导药室的高压高温火药燃气高速后喷，并向后产生反推力，从而大大抵消后坐冲量，解决大口径火炮严重的后坐力过大问题，省去了复杂的反后坐装置。同时显著提高发射速度，降低身管射击时的膛温，减缓身管烧蚀，延长身管使用寿命。

而在膨胀波火炮设计用的过程中，其后喷装置打开的时机非常关键，而且难以控制。如果后喷装置打开时机过晚，则达不到想要减轻火炮的后坐冲量的目的，且为其设计的用于承受低后坐冲量的炮架将承受不住闭膛发射状态下的高后坐冲量，影响火炮的使用寿命，甚至导致重大安全事故。而若后喷装置的打开时机过早，则弹丸将无法达到预定的初速度，最终影响火炮的射程。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种活门式膨胀波火炮，以便于能够根据不同弹种及装药量控制闩体打开的时机，从而在不影响弹丸的初速度及火炮射程的前提下，减小火炮射击时的后坐冲量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种活门式膨胀波火炮，包括炮身以及炮尾，所述炮身内部形成有供弹丸穿经的炮弹通道，所述炮尾内形成有存放火药的药室，所述药室沿炮身的长度方向贯通所述炮尾设置，所述药室的一端与所述弹丸通道连通，另一端形成有喷射高温火药燃气的气体喷射口，于所述炮尾上枢转设有用于启闭所述气体喷射口的左闩体及右闩体；

所述炮尾上设置有闩体控制机构及活塞控制机构；所述闩体控制机构包括与所述左闩体同步转动的左曲臂，以及与所述右闩体同步转动的右曲臂，左连杆与所述左曲臂枢转连接，右连杆与右曲臂枢转连接，且所述左连杆与所述右连杆枢转连接，因所述左闩体与所述右闩体封闭所述气体喷射口，所述左连杆与所述右连杆处于同一直线上，且与所述左曲臂及所述右曲臂均垂直，进而使所述闩体控制机构处于锁止状态；

所述活塞控制机构包括气缸件以及部分滑动设于所述气缸件内的活塞件，所述炮身上设有导气孔，所述炮身上设有导气孔，所述气缸件内部通过导气管及所述导气孔与所述炮弹通道连通；

因所述活塞件顶推所述左连杆或所述右连杆，解除所述闩体控制机构的锁止状态，而使所述左闩体及所述右闩体处于能够自由转动的状态。

进一步的，所述导气管上设置有控制所述导气管导通与否的开关阀，发射时，当所述弹丸沿所述炮身运动经过所述导气孔后，所述火药气体通过所述开关阀和所述导气管进入所述气缸件，进而推动所述活塞件动作。

进一步的，所述开关阀为延时阀。

进一步的，所述活塞件包括滑动设于所述气缸件内的活塞杆部，以及位于所述活塞杆部伸出所述气缸件一端的活塞头部，所述活塞件与所述气缸件之间连接有第一弹性件，所述第一弹性件绕设在所述活塞杆部上。

进一步的，所述闩体控制机构还包括弹性卡块，所述炮尾上设置有凹槽，且所述凹槽位于所述活塞件的伸出方向上，所述弹性卡块滑动设置于所述凹槽内，于所述弹性卡块与所述凹槽的槽底之间设置有第二弹性件；

所述弹性卡块上设置有卡槽，当弹性卡块伸出凹槽，且当闩体控制机构处于锁止状态时，所述左连杆或所述右连杆卡置于卡槽内，且在所述活塞件顶推所述左连杆或所述右连杆时，能够将所述弹性卡块抵推至所述凹槽内，而使所述左连杆与所述右连杆从所述卡槽内脱出。

进一步的，所述弹性卡块靠近所述活塞件及远离所述活塞件的两相对侧面上均设置有引导斜面。

进一步的，所述炮尾上转动设置有左枢转轴与右枢转轴，所述左闩体以及所述左曲臂设置在所述左枢转轴上，所述右闩体与所述右曲臂设置在所述右枢转轴上。

进一步的，所述左闩体与所述左枢转轴之间采用花键联接，所述左曲臂与所述左枢转轴之间采用花键联接；所述右闩体与所述右枢转轴之间采用花键联接，所述右曲臂与所述右枢转轴之间采用花键联接。

进一步的，所述左枢转轴上设有左转动手柄；所述右枢转轴上设有右转动手柄。

进一步的，所述左闩体与所述右闩体接触的两侧面为相互配合的斜面。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的活门式膨胀波火炮，通过设置有闩体控制机构和活塞控制机构以控制闩体固定的处于关闭状态，或能够自由转动的状态，并且通过预设好导气孔的位置来控制闩体打开的时机，从而在不影响弹丸的初速度及火炮射程的前提下，减小火炮射击时的后坐冲量，进而减小后坐力，结构简单，且因火药燃气的排出，从而能够降低火炮在射击时的膛温，减缓对火炮身管的烧蚀，延长火炮的使用寿命。

此外，通过于导气管内设置有延时阀，能够更精确的控制闩体控制机构解除锁止状态的时机，进而能够更精确的控制闩体打开的时机。且通过设置有弹性卡块，而使左连杆或右连杆卡置于卡槽内，能够使闩体控制机构更稳定的处于锁止状态。

另外，通过设置有左转动手柄与右转动手柄，便于人工操控手柄打开或关闭闩体。且通过将左闩体与右闩体接触的两侧面设置为相互配合的斜面，以便于达到更好的密封效果，防止在闩体关闭的状态下，火药燃气从左闩体与右闩体抵接的侧面上泄漏，而影响弹丸的初速度及火炮射程。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的活门式膨胀波火炮的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的活门式膨胀波火炮的内部结构示意图；

图3为本发明实施例所述的活门式膨胀波火炮的右曲臂和右闩体于右枢转轴上的安装结构示意图；

图4为本发明实施例所述的左闩体的结构示意图；

图5为图1中A的局部放大图；

图6为图2中B的局部放大图。

附图标记说明：

1、炮身；100、炮弹通道；101、导气孔；2、炮尾；201、药室；202、气体喷射口；203、凹槽；3、弹丸；

4、左闩体；5、右闩体；6、左曲臂；7、右曲臂；8、左连杆；9、右连杆；10、导气管；11、弹性卡块；1101、引导斜面；12、卡槽；

13、花键槽；14、左转动手柄；15、右转动手柄；16、方形凸起；17、活塞件；1701、活塞杆部；1702、活塞头部；18、气缸件；

19、套箍；20、开关阀；21、第一弹性件；22、第二弹性件；23、右枢转轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种活门式膨胀波火炮，包括炮身1以及炮尾2，炮身1内部形成有供弹丸3穿经的炮弹通道100，炮尾2内形成有存放火药的药室201，药室201沿炮身1的长度方向贯通炮尾2设置，药室201的一端与炮弹通道100连通，另一端形成有喷射高温火药燃气的气体喷射口202，于炮尾2上枢转设有用于启闭气体喷射口202的左闩体4及右闩体5。

炮尾2上设置有闩体控制机构及活塞控制机构。闩体控制机构包括与左闩体4同步转动的左曲臂6，以及与右闩体5同步转动的右曲臂7，左连杆8与左曲臂6枢转连接，右连杆9与右曲臂7枢转连接，且左连杆8与右连杆9枢转连接，因左闩体4与右闩体5封闭气体喷射口202，左连杆8与右连杆9处于同一直线上，且与左曲臂6及右曲臂7均垂直，而使闩体控制机构处于锁止状态，从而使左闩体4与右闩体5固定的处于闭合状态。

活塞控制机构包括气缸件18以及滑动设于气缸件18内的活塞件17，炮身1上设有导气孔101，气缸件18内部通过导气管10及导气孔101与炮弹通道100连通。因活塞件17顶推左连杆8或右连杆9，解除闩体控制机构的锁止状态，而使左闩体4及右闩体5处于能够自由转动的状态。

基于上述的整体介绍，如图1至图6所示，作为优选的，在本实施例中，炮尾2整体呈长方体状，在炮尾2内部形成有圆柱形空腔，也即上述的药室201，药室201的一端与形成于炮身1内部的炮弹通道100连通，通过点燃位于药室201内的火药，产生高温高压的火药燃气，而推动位于炮弹通道100内的弹丸3射出。

如图1中所示，左闩体4与右闩体5分别枢转设于气体喷射口202的两侧，且为方便左闩体4与右闩体5的安装，在炮尾2上设置有供左闩体4与右闩体5安装的安装槽，当左闩体4与右闩体5封闭气体喷射口202时，左闩体4与右闩体5的上下底面与安装槽的上下侧面紧密贴合，且左闩体4与右闩体5朝向气体喷射口202的一侧与安装槽的槽底面紧密贴合，而保证药室201具有较好的密封性能，防止火药燃气从气体喷射口202处泄漏。

此外，为进一步保证药室201的密封性能，如图3和图4中所示，在本实施例中，将左闩体4与右闩体5接触的两侧面设为相互配合的斜面，从而防止火药燃气从左闩体4及右闩体5接触的侧面上泄漏，而影响弹丸3的初速度及射程。

在本实施例中，闩体控制机构设置在炮尾2的顶部，当左闩体4与右闩体5处于图1中所示的闭合状态时，左曲臂6与右曲臂7平行布置，左连杆8与右连杆9位于同一条直线上且垂直于左曲臂6及右曲臂7设置，从而使左曲臂6施加到左连杆8上的力与右曲臂7施加到右连杆9上的力相互抵消，而使锁止控制机构处于锁止状态，进而使左曲臂6及右曲臂7无法转动，而由于左曲臂6与左闩体4同步转动，且右曲臂7与右闩体5同步转动，而能够使左闩体4及右闩体5固定的处于闭合状态。

如图1所示，在炮尾2上转动设置有左枢转轴与右枢转轴23，左闩体4以及左曲臂6设置在左枢转轴上，右闩体5与右曲臂7设置在右枢转轴23上。为了使左闩体4左曲臂6能够同步转动，且使右闩体5与右曲臂7能够同步转动，在本实施例中，左闩体4与左枢转轴之间采用花键联接，左曲臂6与左枢转轴之间采用花键联接，右闩体5与右枢转轴23之间采用花键联接，右曲臂7与右枢转轴23之间采用花键联接。

在具体实施时，如图3中所示，可将左枢转轴与右枢转轴23均设置为花键轴，而在左曲臂6和左闩体4以及右曲臂7和右闩体5上设置有花键槽13。此外，除了采用花键联接，左闩体4和左曲臂6与左枢转轴之间以及右闩体5和右曲臂7与右枢转轴23之间也可采用其他的联接方式，如平键联接等。

另外，为方便对闩体的启闭进行手动控制，在左枢转轴上设有左转动手柄14，并于右枢转轴23上设有右转动手柄15。如图1和图3中所示，左枢转轴与右枢转轴23的顶部均向上伸出有方形凸起16，在左转动手柄14与右转动手柄15上均设置有方形通孔，通过使方形凸起16卡置在方形通孔内，将左转动手柄14安装至左枢转轴上，而将右转动手柄15安装至右枢转轴23上。

此外，通过在炮身1上设置有导气孔101，导气孔101与导气管10连通，通过对导气孔101的位置进行调整，以控制火药燃气进入导气孔101的时机，而控制闩体控制机构的解锁时机。

为了更精确的对闩体打开的时机进行控制，在导气管10上设置有控制导气管10导通与否的开关阀20，发射时，当弹丸3沿炮身1运动经过导气孔101后，火药气体通过开关阀20和导气管10进入气缸件18，进而推动活塞件17动作。且开关阀20优选为延时阀，从而在火药燃气进入导气管10之后，能够进一步控制导气管10导通的时机，以对闩体控制机构的解锁时机进一步控制。

如图1和图2中所示，活塞件17正对左连杆8与右连杆9枢转连接的位置设置，气缸件18通过套箍19安装至炮尾2的顶部。如图5和图6中所示，活塞件17包括滑动设于气缸件18内的活塞杆部1701，以及位于活塞杆部1701伸出气缸件18一端的活塞头部1702，活塞件17与气缸件18之间连接有第一弹性件21，第一弹性件21绕设在活塞杆部1701上。通过设置有弹性件而能够使活塞件17弹性伸缩的设于气缸件18上，从而在左闩体4及右闩体5打开之后，活塞件17能够自动回位，以方便后续的使用。

此外，仍如图5和图6中所示，闩体控制机构还包括弹性卡块11，炮尾2上设置有凹槽203，且凹槽203位于活塞件17的伸出方向上，弹性卡块11滑动设置于凹槽203内，于弹性卡块11与凹槽203的槽底之间设置有第二弹性件22。作为优选的，将凹槽203设置在左连杆8与右连杆9枢转连接的位置，弹性卡块11滑动设置于凹槽203内，于弹性卡块11与凹槽203的槽底之间设置有第二弹性件22。且优选的将凹槽203设置在炮尾2的顶部且对应闩体控制机构处于锁止状态时的左连杆8与右连杆9枢转连接的位置设置。

在弹性卡块11上设置有卡槽12，当弹性卡块11伸出凹槽203，且当闩体控制机构处于锁止状态时，左连杆8或右连杆9卡置于卡槽12内，且在活塞件17顶推左连杆8或右连杆9时，能够将弹性卡块11抵推至凹槽203内，而使左连杆8与右连杆9从卡槽12内脱出。

此外，为方便活塞件17对弹性卡块11的抵推以及使左连杆8和右连杆9重新卡置于卡槽12内，在弹性卡块11靠近活塞件17及远离活塞件17的两相对侧面上均设置有引导斜面1101，以方便活塞件17将弹性卡块11递推至凹槽203内，且方便左连杆8于右连杆9回转并重新卡置于卡槽12内。

需要说明的是，本实施例中第一弹性件21和第二弹性件22均可为现有技术中常用到的弹簧。

该活门式膨胀波火炮在使用时，首先关闭左闩体4及右闩体5且使闩体控制结构处于锁止状态，点燃位于药室201内的火药，则产生的高温高压的火药燃气会推动弹丸3行进，而在弹丸3经过导气孔101后，高温高压的燃气则会经导气孔101与导气管10进入气缸件18内，并使活塞件17顶推左连杆8与右连杆9枢转连接的位置，而解锁闩体控制机构的锁止状态，之后左闩体4与右闩体5在火药燃气的推动下打开，而火药燃气从气体喷射口202喷出。

本实施例的活门式膨胀波火炮，通过设置有闩体控制机构和活塞控制机构以控制闩体固定的处于关闭状态，或能够自由转动的状态，而通过预设好导气孔101的位置和开关阀20来控制闩体打开的时机，从而在不影响弹丸3的初速度及射程的前提下，减小火炮设计的后坐冲量以及后坐力，结构简单，且因火药燃气的排出，从而能够降低火炮在射击时的膛温，减缓对火炮的烧蚀，延长火炮的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。