彈性緩衝器

彈性緩衝器

彈性緩衝器是武器工作時,通過彈性介質緩解武器對武器裝架的作用,以減小後坐力和前衝力的裝置。彈性緩衝器廣泛地用於氣推式、轉膛式、轉管式和鏈式等航空自動武器上。由於彈性緩衝器能減小武器作用於武器裝架上的力,因而使武器裝架的變形減小,從而可以提高武器的射擊精度。但是,使用彈性緩衝器後,武器體部產生周期性振動,可能影響機構正常工作(如體部相對彈帶前後擺動影響進彈,機心運動受體部牽連速度影響後退不到位等)。

基本組成

彈性緩衝器主要由緩衝器體、彈性介質件、支撐件、聯結件等組成。

緩衝器體用於容納和聯結彈性介質件、支撐件、聯結件等,並將緩衝器固定在炮(槍)體(炮(機)箱]上。

彈性介質件多為彈簧,在武器後退和前沖時,產生彈力,緩衝武器對裝架的力和衝量作用。彈簧裝於緩衝器體內,支撐在支撐件上,有一定的預壓力。

支撐件多為墊圈,用於支撐彈簧並傳遞武器的運動和壓縮彈簧;傳遞彈簧力作用武器運動。

聯結件多為連桿,用於安裝墊圈、彈簧,聯結武器裝架,並將彈簧工作力傳遞給武器裝架。

緩衝器體固定在武器上,緩衝器聯結件與武器裝架固聯,緩衝器彈簧兩端均靠在墊圈上,而墊圈則靠在緩衝器體和聯結件上。發射時,緩衝器體隨武器體部一起前後運動,緩衝器體通過墊圈壓縮緩衝器彈簧,彈簧力通過另一端的墊圈傳給緩衝器聯結件,聯結件將彈簧力傳給武器裝架。

分類

彈性緩衝器按其性能可以分為以下幾種類型:

普通

緩衝器體部與武器裝架相聯結,緩衝器連桿與武器體部相連線,發射時,緩衝器連桿與武器體部一起前後運動,武器後退時,連桿上的螺套推壓前墊圈,緩衝簧被壓縮,彈力由小變大,緩衝簧彈力通過後墊圈、緩衝器體傳給武器裝架,起到緩衝作用。當武器的後退能量被彈簧和摩擦吸收損耗完後,武器停止後退。武器後退終止時,緩衝簧伸張,其彈力由大變小,彈力通過墊圈、連桿作用武器復位。武器復進到起始位置後(緩衝簧不再伸張),不能終止運動,由於慣性作用還要前沖。武器前沖時,連桿推壓後墊圈,緩衝簧反向被壓縮,緩衝簧彈力通過前墊圈、緩衝器體傳給武器裝架,起到前沖緩衝作用。當武器前沖能量耗盡時,在緩衝簧彈力作用下向後返回到起始位置,接著武器又重複上述周期運動,武器在緩衝器上形成振動狀態,直到其動能被摩擦和彈簧內部變形損失耗盡為止。

帶常阻阻振器

在結構上比普通彈性緩衝器多一阻振器。

阻振器依靠摩擦塊與緩衝器體部的擠壓而產生的摩擦力來衰減武器的運動,可使武器在緩衝器上的運動振幅減小,全阻振時間縮短,克服了普通彈性緩衝器的缺點。

阻振器由螺帽、阻振彈簧、切襯筒、摩擦塊、錐形套、阻振器體等組成。

高效

高效彈性緩衝器的緩衝工作原理,依然是依靠彈性系統和摩擦系統的吸能作用,緩解武器對裝架的力和衝量作用,而減小後坐力和前衝力的。此類緩衝器的特點是採用了效率低、耗能大的環形簧或鋼絲彈簧墊作為後退緩衝件,並輔以效能大的摩擦裝置和復進緩衝簧。高效彈性緩衝器主要由套筒、後退緩衝簧、襯筒、彈簧座、輔助簧、錐形套、摩擦片、切襯筒、復進緩衝簧、襯套及體部組成。

主要技術要求

(一)控制武器的總位移量在適當範圍

武器的總位移量X等於最大後退距離如與最大前沖距離五之和,即x=%+五。武器總位移量X過大,不僅應使武器在飛機上的安裝空間增大,而且易發生與機上其它設備相碰撞。因此,緩衝器的工作應能控制武器的總位移量在適當的範圍內。

(二)控制武器最大後退距離在~定範圍內

在武器後退能量不變的條件下,武器後退距離%越大,後坐力越小,但%過大會影響進彈機構的正常工作,通常%應控制在25毫米範圍以內。為此,緩衝簧的剛度、預壓力應滿足武器後退距離的要求,緩衝器工作時能產生摩擦阻力。

(三)全阻振時間應小於武器一個工作循環的時間

武器發射一發炮(槍)彈,其振動從開始到消失的時間為全阻振時間。它應小於武器一個工作循環的時間。否則,在發射第二發炮(槍)彈時,會因振幅疊加而使振幅增大。引起後坐力增大,緩衝器也會因過載而損壞。

(四)緩衝器的摩擦力和緩衝簧的預壓力之和應大於武器的慣性力

武器安裝在飛機上,會隨著飛機在其縱軸方向上的加速運動而可能前後擺動,這樣在射擊時,武器在緩衝器上的運動初始條件就成了不定值,影響緩衝器的性能對武器戰術技術的要求,這是不允許的。為了克服這一缺點,必須使緩衝的摩擦力和緩衝簧預壓力之和大於武器的慣性力。

特種

航空自動武器各類緩衝器的彈簧一般都是用黑色金屬製作,但也有用塑膠、橡膠或硬紙板作為緩衝介質的。例如:

(一)美12.7mm白朗寧機槍,就是採用橡膠或塑膠製成的緩衝板,用以緩衝槍機後退到位時的撞擊能量。

(二)美7.62mmGAU一2B/A六管航空機槍的全槍緩衝器,則採用三節橡膠墊和金屬配件粘合而組成的橡膠緩衝彈簧。

一艘橡膠彈簧適用於小口逕自動武器,因為它衝擊能量較小。並具有以下優點·

1.形狀不受限制,各個方向的剛度可根據設計要求自由選擇’

2.彈性模量較小,可得到較大的彈性變形,容易實現理想的非線性特性,

3.具有較高的內阻,對於突然衝擊和高頻振動的緩衝具有良好的效果’

4.安裝和拆卸簡便,而且無需潤滑,所以有利於維護和保養。

航空自動武器用的橡膠彈簧,雖然形狀都比較簡單,但是要精密計算它們的彈力特性卻相當困難。主要因為它們不是純彈性體,而是屬於粘一彈性材料,其力學特性比較複雜。在武器設計時常採用估算與試驗相結合的方法進行。

橡膠彈簧的疲勞損壞,主要是由於在應力集中處產生裂紋、橡膠和金屬粘合處發生剝落,以及在壓縮時側面產生折皺現象等逐漸發展而造成的。因此,在設計橡膠彈簧時,要特別注意防止上述現象的發生。

無論是橡膠元件或是金屬配件,如果形狀設計不當,都可能引起橡膠彈簧的應力集中。GAU一2B/A六管機槍的橡膠彈簧端部設計附加圓角r,可有效地減小壓縮時應力集小而大大提高橡膠彈簧的疲勞壽命。

(三)23—2型航炮的轉動器體後坐到位時,除採用火藥氣體緩衝外,當首發或是在冷氣充彈時,因為後檔蓋內未充滿或沒充火藥氣體,所以必須採取其他緩衝措施緩衝墊用硬紙板製作,沿軸向允許用2~3層紙板組成,但要求靠撞擊面的那一層,厚度不小於8.5mm。

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