[发明专利]一种减小流体阻力的脱壳卡瓣

说明书

本发明属于水下发射领域，具体涉及一种减小流体阻力的脱壳卡瓣。脱壳卡瓣由4个卡瓣通过环状弹带紧固而成，分为前端圆台段和后端圆柱段，圆台前端面向内有倾角，所述脱壳卡瓣内部为一段通孔，所述脱壳卡瓣后端面向内有倾角；所述脱壳卡瓣圆台前端的直径D1由射弹在卡瓣前端面形成的空泡直径D决定，D1比D大2～3mm。本发明提供的脱壳卡瓣，卡瓣出膛时，水流冲击在圆台的前端面上，前端面成为卡瓣的空化器，形成可以包裹卡瓣的空泡，减小了卡瓣前端面40％以上的受力面积，可在一定程度上减小了卡瓣出膛时所受的阻力，提升了水下发射速度；且前端采用圆台式结构可以减小了卡瓣前端的弯曲变形。

技术领域

本发明属于水下发射领域，具体涉及一种减小流体阻力的脱壳卡瓣。

背景技术

随着新技术的发展与应用，现代海战对海军各类攻防武器装备提出了新的要求，大量的弹箭武器打击范围已经从空中、水面延伸到水下，水下武器突防能力高，隐蔽性好，已成为各国海军武器装备的发展重点。超空泡射弹是利用了超空泡减阻原理的新概念武器，其突破了传统射弹在水中的运动极限，极大地增强了水下射程和毁伤能力。为了提高超空泡射弹水下发射的初速，通常采用脱壳卡瓣来加大火药力作用面积。

现有的卡瓣前端面通常为环形圆盘，在出膛时不容易弯曲变形。然而在实践中发现，采用前端面为环形圆盘的卡瓣进行水下发射时，有以下几种问题存在：一是在卡瓣出膛时，射弹形成的超空泡不足以包裹卡瓣，从而卡瓣的整个环形圆盘均会受到较大的压力，产生了巨大的阻力，在出膛的极短时间内可使发射速度骤减；二是在这段时间内，卡瓣与弹体所受阻力差异很大，卡瓣阻力远大于弹丸阻力，由于惯性作用会导致两者相配合的环形凸台受到较大的剪切力，发生弯曲变形，导致卡瓣脱离时产生干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小流体阻力的脱壳卡瓣。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种减小流体阻力的脱壳卡瓣，所述脱壳卡瓣由4个卡瓣通过环状弹带紧固而成，分为前端圆台段和后端圆柱段，圆台前端面向内有倾角，所述脱壳卡瓣内部为一段通孔，所述脱壳卡瓣后端面向内有倾角；所述脱壳卡瓣圆台前端的直径D1由射弹在卡瓣前端面形成的空泡直径D决定，D1比D大2～3mm；所述空泡直径D由如下公式确定，

式中D_n为超空泡射弹空化器的直径，L_n为射弹空化器到圆台前端面的距离，σ为空化数是由发射的环境压力P_V和发射初速V₀决定，具体公式如下：

进一步的，所述圆柱段中间开有两段环状凹槽，第一段槽宽大与弹带配合，第二段槽宽小用于药筒收口。

进一步的，所述脱壳卡瓣中部为通孔，且内表面设有两道环形凸台与弹体相配合，所述环形凸台的横截面为直角梯形。

进一步的，所述脱壳卡瓣前端圆台锥面与轴线的夹角θ为5°-10°。

进一步的，所述脱壳卡瓣最大直径Dm与枪管直径相同，适用于射弹空化器直径Dn小于Dm的1/6的超空泡射弹。

进一步的，所述脱壳卡瓣后端面向内的倾角为5°-15°

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)本发明提供了一种减小前端面受力面，提升发射速度的脱壳卡瓣，卡瓣出膛时，水流冲击在圆台的前端面上，前端面成为卡瓣的空化器，形成可以包裹卡瓣的空泡，减小了卡瓣前端面40％以上的受力面积，可在一定程度上减小了卡瓣出膛时所受的阻力，提升了水下发射速度；且前端采用圆台式结构可以减小了卡瓣前端的弯曲变形。

(2)利用前、后端的锥面可使卡瓣出膛后两端受到向外的径向力，能较好地脱离，减小对弹丸的干扰。

附图说明

图1为本发明的脱壳卡瓣装配图。