但外能源转管式自动机相对同类型的内能源自动机来讲,安装空间大、装卸不方便,要求安装载体提供相应的外部能源,限制了其适用范围。其缺点有:
1、存在迟发火的危险。由于身管机心匣旋转操纵射击,闭锁、开膛的时间是一定的。但由于火药受潮等原因,可能使迟发火时间推迟。二者存在不协调可能,及开膛后才发火,必然形成炸膛事故。为了克服迟发火问题,可以安排闭锁时间稍长些,保证可能迟发火的时间包含在闭锁时间之内。再就是采取电底火,是迟发火的时间不存在或尽量短以不酿成事故为准。
2、弹道质量较差。由于身管高速旋转,弹丸分布较大。为提高火炮精度,一束炮管的前端尽量靠近,是身管形成一定锥度。
3、质量集中,外场文护不便。
4、外能源武器必须有一套稳定的能源设备,增加飞机的负担,而内能源则无此弊。
2.3 转膛炮密封装置
由于转膛炮采用了药室与炮膛分离的结构,因此,妥善解决发射时火药燃气从身管与转膛结合处的泄露问题,就成了此类武器的关键技术之一。
2.3.1 紧塞套管
此种紧塞套管的原理如图2-4所示,安装在每个药室的前端。当弹丸进入套管后,火药燃气作用在套管的后端面上,使其向前与身管的后端面紧密贴合,起到密封作用当膛压消失时,紧塞套管与身管松开,一边转膛旋转。
图2-4密封装置原理
由于转膛中每个紧塞套管分别于身管相贴合,身管在射击中的工作频率要比禁赛套管高几倍。因此身管贴合面的烧蚀要比紧塞套管要严重的多。为此可在身管尾部装一可活动的衬管,以延长身管的寿命。
2.3.2 弹性密封圈
弹性密封圈的工作原理如图2-5所示,火药燃气作用在其后部的内凹面上,使其端面与身管的后端面贴紧而起密封作用。不同于紧塞套管的是其壁厚较薄,工作时有较大的弹性变形,对加工不十分精细的身管后端面也能较好的贴合,与其安装孔径之间的径向贴合也较好。
图2-5 弹性密封圈
为了改善弹丸进入炮膛前的运动,可在内孔设置一些平直凸筋,凸筋的内径与弹丸的定心部配合,弹丸通过凸筋时,凸筋嵌入弹带,也改善了此段的密封性。由于此种结构使弹丸进入膛线时,已有一定速度,可能产生弹带剥落现象,因此,最好采用渐速膛线加以克服。
3 转膛结构的设计
35mm微后坐力炮转膛机构,相关数据要求如下:
口径:35mm
平均最大膛压:200Mpa
理论射速:600发/min
3.1 转鼓结构设计
转鼓的设计包括膛内结构设计和外部结构设计。膛内结构设计是在保证满足内、外弹道对身管提出的要求的前提下,使弹膛具有合理的结构。外部结构设计则是在满足强度要求的基础上,考虑转鼓和其他零件的连接于配合,以确定转鼓的外形。
3.1.1 转鼓的强度计算
图3-1 厚壁圆筒应力分析
略去高阶微量 由平面假设 由 (3.1) (3.3) 得由广义虎克定律:已知圆筒内压为p1,外压为p2,即在内表面(r =r1)有:σr1=-p1在外表面(r =r2) 有:σr2=-p2 由(3.3)得
由(1.3)(1.5)(1.8)(1.9)得
由(1.7)得当外压p2=0
按第三强度理论3.1.2 转鼓结构尺寸的确定
(1)合膛结构:
就无后坐炮整体结构而言,它比一般火炮简单,但它的合膛结构要比一般火炮复杂,结构形式也比一般火炮多样化。所谓“合膛结构”是指火炮内膛、弹丸和装药所构成的相互协调、相互配合的总体结构。简而言之,合膛结构是炮弹药构成的综合体。合膛设计是无后坐炮设计的基础部分。如前所述,弹道设计方案的实现,依赖于合膛机构设计。
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