[发明专利]一种二氧化碳相变膨胀发射装置及使用方法

说明书

本发明属于侵彻与防护技术领域，公开了一种二氧化碳相变膨胀发射装置及使用方法。二氧化碳相变膨胀发射装置由试验平台、控制装置、相变膨胀装置、发射装置、测试装置、试验弹体、试验弹体回收装置组成，充分发挥了二氧化碳相变膨胀过程的特点，能够很好地解决现有发射技术资质要求高、审批过程长及安全隐患多的问题。本发明结合二氧化碳相变膨胀发射装置的使用特点，同时设计了相应的发射方法。本发明使用非发射药类物质作为发射能源，安全性高，并实现了发射过程可靠控制，此外还具有常规发射试验功能。本发明具有重要的工程实用意义，具有广阔的推广应用前景。

技术领域

本发明属于侵彻与防护技术领域，特别涉及一种二氧化碳相变膨胀发射装置及使用方法。

背景技术

在侵彻与防护技术领域，通常要涉及弹体的侵彻破坏能力试验、防护材料的防护性能试验，此类试验需要对弹体进行赋能加速，让其具有一定的能动速度，以对防护、试验材料进行侵彻，观测侵彻后的效果如弹体的剩余速度、弹体的形变情况、防护及试验材料的损伤和形变情况，进而研究弹体的侵彻破坏能力或防护、试验材料的防护能力。

现有的技术途径均采用传统的弹药技术，即利用烟火药、发射药瞬间释能，在枪管、炮管膛内形成高压气流加速弹体沿枪管、炮管高速运动，达到预期的能动速度。

现有的弹药技术较为成熟，但存在如下问题：

一是烟火药、发射药、枪弹、炮弹均属于严格管控物件，其购买、储存、运输要求很高，需要的资质或条件不是一般教学、研究单位或个人所能满足的；

二是每次试验用枪、用炮、用弹都需要申请、审批，或是长途跋涉往具有相关试验条件的单位开展试验，严重影响试验效率，甚至造成科研进度延误；

三是枪弹、炮弹、发射用枪和炮一旦丢失、遗失、被盗流向社会便形成严重的公共安全隐患，若被不法分子甚至是恐怖分子利用，后果不堪设想。

据此，发明设计“一种二氧化碳相变膨胀发射装置及使用方法”，能够很好地解决现有发射技术资质要求高、审批过程长及安全隐患多的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：一是使用非发射药类物质作为发射能源；二是实现发射过程可靠控制；三是实现常规发射试验功能。

为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：

一种二氧化碳相变膨胀发射装置，所述二氧化碳相变膨胀发射装置由试验平台、控制装置、相变膨胀装置、发射装置、测试装置、试验弹体、试验弹体回收装置组成。

所述试验平台作为相变膨胀装置、发射装置的承载平台，可以是固定的浇筑件或是可移动的部件或是可拆卸的部件。

所述控制装置根据试验的指令即时对相变膨胀装置发出激发电能，激发电能是电流或是电压或是脉冲信号，进而使相变膨胀装置发生作用，控制装置是有线电能激发装置或是无线遥控电能激发装置。

所述相变膨胀装置接受控制装置的激发电能，内装的液态二氧化碳产生相变，瞬间产生高压、高速气流，进入发射装置膨胀做功，进而加速试验弹体产生高速沿发射装置内膛射出。

所述发射装置用以接受相变膨胀装置产生的高压、高速气流，并为试验弹体提供发射导管，以使试验弹体产生高速。

所述测试装置可以是相机、高速摄影仪器、分贝仪器、定位仪器及其组合，用以测定记录试验弹体的速度、加速度、空间位置、形变、姿态数据。

所述试验弹体置于发射装置内膛合适位置，根据试验需要定制成一定的尺寸、形状、结构、重量，材质可以是金属、合金、陶瓷、玻璃、混凝土、纤维材料、复合材料及其组合。