[发明专利]一种水下超空泡射弹

说明书

本发明公开了一种水下超空泡射弹。通过叠氮化钠基产气剂反应生成的气体为射弹提供人工通气，延长超空泡的保持时间，从而达到减小射弹的航行阻力、提高射弹射程的目的。属于水下航行体研究领域。本发明提供的主要由三部分组成，分别为产气段、输气段和空化段。三段之间通过螺纹相连接，且通过限位凹槽和限位凸起保证连接精度。本发明利用叠氮化钠等化学物质分解产生大量气体，经射弹内部气道输送至射弹排气孔外，从而在射弹表面形成空泡气层，达到超空泡减阻的效果。

技术领域

本发明涉及水下航行体技术领域，具体涉及一种水下超空泡射弹。

背景技术

由于水的密度约为空气密度的800多倍，这使得常规水下航行体在水中受到更大的阻力，速度一般难以超过40节，航程偏短。为了提高航行体在水下运动的速度，实现较大航程，国内外众多学者和工程技术人员提出了多种减阻增速的方法，例如通过航行体壁面震动减阻、外形优化减阻、疏水表面减阻、超空泡减阻等。

其中超空泡减阻技术具有独特的技术优势，获得了广泛应用。其理论基础为伯努利原理。当物体与水发生快速相对运动时，水介质压力下降，当水介质压力降低至临界压力以下时，液态水会发生汽化，形成较大的蒸汽团，这一现象称为空化，形成的气体空腔称为空泡。而超空泡技术则是利用空化现象，采用空化器等结构使航行体在运动时表面覆盖一层气体包层，大大减小射弹与水直接接触的面积，从而在很大程度上减小了射弹表面受到的阻力，得到更大的航速和航程。其中采用人工通气实现超空泡的方法是主要方式之一。

目前已有的超空泡射弹产气方式中，有利用发动机作用产生的尾气、携带气瓶压缩空气存储等方法，存储难度较高，耗费成本较大。在内部存储化学物质产气的方式，目前尚无专利提出。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水下超空泡射弹，利用叠氮化钠等化学物质分解产生大量气体，经射弹内部气道输送至射弹排气孔外，从而在射弹表面形成空泡气层，达到超空泡减阻的效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种水下超空泡射弹，包括产气段、输气段和空化段。

产气段由气舱和底座组成；其中底座为圆柱体结构，底座的前端I型外螺纹端部设有Ⅰ型限位凸起；所述气舱设置于底座内部，气舱的气舱外壳为圆柱体结构，气舱外壳的前端端部设置Ⅱ型限位凸起，后端端部圆周边沿开设限位卡孔，气舱外壳内部设置点火控制器、药室、气体发生剂、闭气板以及输气室；所述点火控制器包括过载感应器和点火器；闭气板从气舱后端放入，粘贴在药室前端；气体发生剂压制为柱状，从气舱后端放入药室中；药室后端安装点火控制器；限位卡孔和底盖将点火控制器紧固在药室后，并密封气舱；气舱放入底座中，通过限位卡孔将气舱和底座固定。

输气段由输气段主体、输气段母气道、Ⅰ型限位凹槽、Ⅱ型限位凹槽、Ⅲ型限位凸起、Ⅱ型内螺纹和Ⅲ型内螺纹组成；输气段外壳为圆柱体结构，圆柱体两端处各开设一个螺纹孔，其中前端螺纹孔内设置Ⅲ型螺纹，后端螺纹孔内设置Ⅱ型螺纹，输气段母气道贯通开设于圆柱体中心轴处，输气段母气道连通两螺纹孔，其中输气段母气道与Ⅲ型螺纹的连接界面处设置Ⅲ型限位凸起，输气段母气道与Ⅱ型螺纹的连接界面处设置Ⅱ型限位凹槽。

通过Ⅰ型螺纹和Ⅱ型螺纹相连接使得产气段和输气段相连，通过底座上的Ⅰ型限位凸起卡入输气段上的Ⅰ型限位凹槽，气舱上的Ⅱ型限位凸起卡入输气段上的Ⅱ型限位凹槽，保证输气室和输气段母气道的对接精度。

空化段由空化段母气道、气体分配室、四条子气道、单向阀、排气孔、圆台空化器、空化段外壳、Ⅲ型限位凹槽和Ⅳ型螺纹组成。