一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置

本发明属于气炮飞片加载，具体地涉及一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置。

背景技术：

1、飞片加载实验作为冲击动力学中实现单波加载的主要实验手段，具有加载面积大，载荷幅值高，脉冲宽度窄等显著优点，在瞬态物理实验中有着不可替代的位置。轻气炮因技术成熟，经济性高，加载速度可调等特点，被广泛用作飞片加载平台。

2、然而现有技术无法实现小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片。由于飞片加载的速度和稳定性受限于轻气炮气室气体量、轻气炮口径和气体推进过程中的气体湍流；飞片在发射管内会出现偏心、翻转，出膛后飞行姿态不稳定、着靶偏心等现象，导致实验加载波形不均匀，加载效果不理想。因此，设计出利用小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片的装置将极大地提高冲击动力学相关实验的实验效率，推动气炮飞片加载技术的快速发展。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供了一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置；本发明能够有效地解决小口径轻气炮因口径和气体量限制无法驱动大直径飞片的问题，提升了飞片飞行姿态稳定性，拓展了小口径轻气炮适用范围。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

3、本发明提供一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，包括轻气炮管，所述轻气炮管上接近末端处设置有放气孔，所述轻气炮管末端与过渡段的一端连接，所述过渡段的另一端与飞片发射管连接，所述轻气炮管、所述过渡段、所述飞片发射管的中心同一轴线，所述轻气炮管内部设置有推动系统，所述推动系统从所述轻气炮管内部经所述过渡段伸入至所述飞片发射管内，所述推动系统能够沿着所述轻气炮管、所述过渡段、所述飞片发射管移动，所述飞片发射管远离所述过渡段的一端连接有强分系统，所述强分系统能够阻挡所述推动系统的端部，所述轻气炮管、所述过渡段、所述飞片发射管下侧均连接有基座。

4、进一步地，所述推动系统包括气密活塞、密封胶圈、弹性导杆、导杆垫块、飞片托盘，所述气密活塞和所述导杆垫块分别连接在所述弹性导杆的两端，所述密封胶圈设置在所述气密活塞上，所述导杆垫块为凸台结构并与所述飞片托盘连接，所述飞片托盘背离所述导杆垫块的端面中心设置有飞片凹槽，所述气密活塞位于所述轻气炮管内，所述弹性导杆从所述轻气炮管内经所述过渡段内延伸至所述飞片发射管内，所述飞片托盘位于所述飞片发射管内。

5、更进一步地，所述气密活塞的直径等于所述轻气炮管的内径，所述弹性导杆的直径等于所述过渡段的内径，所述导杆垫块的直径小于所述飞片托盘的直径，所述飞片托盘的直径等于所述飞片发射管的内径。

6、更进一步地，所述飞片托盘、所述气密活塞与所述弹性导杆的总长度小于所述放气孔距离所述过渡段、所述渡段与所述飞片发射管的总长度。

7、更进一步地，所述强分系统包括强分挡板、橡胶垫片、紧固螺栓，所述强分挡板和所述橡胶垫片均为环形且内外径相同，所述强分挡板与所述橡胶垫片的外径等于所述飞片发射管的外径，所述强分挡板与所述橡胶垫片的内径小于所述飞片托盘的直径并大于所述飞片凹槽的直径，所述强分挡板与所述橡胶垫片同时轴向均布连接有多个所述紧固螺栓，所述紧固螺栓与所述飞片发射管端面上对应设置的螺纹孔连接，将所述强分系统连接在所述飞片发射管一端。

8、进一步地，所述过渡段与所述轻气炮管连接的一端内径等于所述轻气炮管的外径，所述轻气炮管插入所述过渡段端部内并与所述过渡段螺纹连接。

9、进一步地，所述过渡段与所述飞片发射管连接的一端外径等于所述飞片发射管的内径，所述过渡段插入所述飞片发射管端部内并与所述飞片发射管螺纹连接。

10、进一步地，所述基座包括下座、上盖、螺杆，所述上盖通过螺杆与所述下座连接，所述轻气炮管、所述过渡段、所述飞片发射管上均设置有环形槽，并通过所述环形槽卡在对应的所述下座与所述上盖之间。

11、本发明的有益效果。

12、（1）本发明采用小口径轻气炮作为动力源，通过导杆结构对大直径飞片进行加速，打破了飞片尺寸与材质受轻气炮口径、气室气量等因素的限制，扩大了小口径轻气炮的使用范围；

13、（2）本发明结构简单，操作方便，可重复性强，部件更换便捷；同时，在飞片发射管与飞片托盘的支撑与约束下，提高了大直径飞片的发射稳定性和飞行稳定性，实现大直径飞片在中、低速飞行过程中因发射震动和空气阻力带来的干扰，减少实验中因大直径飞片姿态产生的冗余杂波带来的干扰，提高实验结果的精度。

技术特征：

1.一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，包括轻气炮管（1），所述轻气炮管（1）上接近末端处设置有放气孔（2），所述轻气炮管（1）末端与过渡段（3）的一端连接，所述过渡段（3）的另一端与飞片发射管（4）连接，所述轻气炮管（1）、所述过渡段（3）、所述飞片发射管（4）的中心同一轴线，所述轻气炮管（1）内部设置有推动系统，所述推动系统从所述轻气炮管（1）内部经所述过渡段（3）伸入至所述飞片发射管（4）内，所述推动系统能够沿着所述轻气炮管（1）、所述过渡段（3）、所述飞片发射管（4）移动，所述飞片发射管（4）远离所述过渡段（3）的一端连接有强分系统，所述强分系统能够阻挡所述推动系统的端部，所述轻气炮管（1）、所述过渡段（3）、所述飞片发射管（4）下侧均连接有基座（5）。

2.根据权利要求1所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述推动系统包括气密活塞（6）、密封胶圈（7）、弹性导杆（8）、导杆垫块（9）、飞片托盘（10），所述气密活塞（6）和所述导杆垫块（9）分别连接在所述弹性导杆（8）的两端，所述密封胶圈（7）设置在所述气密活塞（6）上，所述导杆垫块（9）为凸台结构并与所述飞片托盘（10）连接，所述飞片托盘（10）背离所述导杆垫块（9）的端面中心设置有飞片凹槽（11），所述气密活塞（6）位于所述轻气炮管（1）内，所述弹性导杆（8）从所述轻气炮管（1）内经所述过渡段（3）内延伸至所述飞片发射管（4）内，所述飞片托盘（10）位于所述飞片发射管（4）内。

3.根据权利要求2所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述气密活塞（6）的直径等于所述轻气炮管（1）的内径，所述弹性导杆（8）的直径等于所述过渡段（3）的内径，所述导杆垫块（9）的直径小于所述飞片托盘（10）的直径，所述飞片托盘（10）的直径等于所述飞片发射管（4）的内径。

4.根据权利要求3所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述飞片托盘（10）、所述气密活塞（6）与所述弹性导杆（8）的总长度小于所述放气孔（2）距离所述过渡段（3）、所述渡段与所述飞片发射管（4）的总长度。

5.根据权利要求4所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述强分系统包括强分挡板（12）、橡胶垫片（13）、紧固螺栓（14），所述强分挡板（12）和所述橡胶垫片（13）均为环形且内外径相同，所述强分挡板（12）与所述橡胶垫片（13）的外径等于所述飞片发射管（4）的外径，所述强分挡板（12）与所述橡胶垫片（13）的内径小于所述飞片托盘（10）的直径并大于所述飞片凹槽（11）的直径，所述强分挡板（12）与所述橡胶垫片（13）同时轴向均布连接有多个所述紧固螺栓（14），所述紧固螺栓（14）与所述飞片发射管（4）端面上对应设置的螺纹孔连接，将所述强分系统连接在所述飞片发射管（4）一端。

6.根据权利要求1所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述过渡段（3）与所述轻气炮管（1）连接的一端内径等于所述轻气炮管（1）的外径，所述轻气炮管（1）插入所述过渡段（3）端部内并与所述过渡段（3）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述过渡段（3）与所述飞片发射管（4）连接的一端外径等于所述飞片发射管（4）的内径，所述过渡段（3）插入所述飞片发射管（4）端部内并与所述飞片发射管（4）螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置，其特征在于，所述基座（5）包括下座（15）、上盖（16）、螺杆（17），所述上盖（16）通过螺杆（17）与所述下座（15）连接，所述轻气炮管（1）、所述过渡段（3）、所述飞片发射管（4）上均设置有环形槽（18），并通过所述环形槽（18）卡在对应的所述下座（15）与所述上盖（16）之间。

技术总结
一种小口径轻气炮稳定驱动大直径飞片装置属于气炮飞片加载技术领域。本发明包括轻气炮管，所述轻气炮管上接近末端处设置有放气孔，所述轻气炮管末端与过渡段的一端连接，所述过渡段的另一端与飞片发射管连接，所述轻气炮管、所述过渡段、所述飞片发射管的中心同一轴线，所述轻气炮管内部设置有推动系统，所述推动系统从所述轻气炮管内部经所述过渡段伸入至所述飞片发射管内，所述推动系统能够沿着所述轻气炮管、所述过渡段、所述飞片发射管移动，所述飞片发射管远离所述过渡段的一端连接有强分系统。本发明能够有效地解决小口径轻气炮因口径和气体量限制无法驱动大直径飞片的问题，提升了飞片飞行姿态稳定性，拓展了小口径轻气炮适用范围。

技术研发人员：唐恩凌,高国文,韩雅菲,陈闯,郭凯,常孟周,王睿智,贺丽萍,崔化鹏
受保护的技术使用者：沈阳理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6