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弹性缓冲器

缓冲器

弹性缓冲器是武器工作时，通过弹性介质缓解武器对武器装架的作用，以减小后坐力和前冲力的装置。弹性缓冲器广泛地用于气推式、转膛式、转管式和链式等航空自动武器上。由于弹性缓冲器能减小武器作用于武器装架上的力，因而使武器装架的变形减小，从而可以提高武器的射击精度。但是，使用弹性缓冲器后，武器体部产生周期性振动，可能影响机构正常工作(如体部相对弹带前后摆动影响进弹，机心运动受体部牵连速度影响后退不到位等)。

基本组成
弹性缓冲器主要由缓冲器体、弹性介质件、支撑件、联结件等组成。
缓冲器体用于容纳和联结弹性介质件、支撑件、联结件等，并将缓冲器固定在炮(枪)体(炮(机)箱]上。
弹性介质件多为弹簧，在武器后退和前冲时，产生弹力，缓冲武器对装架的力和冲量作用。弹簧装于缓冲器体内，支撑在支撑件上，有一定的预压力。
支撑件多为垫圈，用于支撑弹簧并传递武器的运动和压缩弹簧；传递弹簧力作用武器运动。
联结件多为连杆，用于安装垫圈、弹簧，联结武器装架，并将弹簧工作力传递给武器装架。
缓冲器体固定在武器上，缓冲器联结件与武器装架固联，缓冲器弹簧两端均靠在垫圈上，而垫圈则靠在缓冲器体和联结件上。发射时，缓冲器体随武器体部一起前后运动，缓冲器体通过垫圈压缩缓冲器弹簧，弹簧力通过另一端的垫圈传给缓冲器联结件，联结件将弹簧力传给武器装架。
分类
弹性缓冲器按其性能可以分为以下几种类型：
普通
缓冲器体部与武器装架相联结，缓冲器连杆与武器体部相连接，发射时，缓冲器连杆与武器体部一起前后运动，武器后退时，连杆上的螺套推压前垫圈，缓冲簧被压缩，弹力由小变大，缓冲簧弹力通过后垫圈、缓冲器体传给武器装架，起到缓冲作用。当武器的后退能量被弹簧和摩擦吸收损耗完后，武器停止后退。武器后退终止时，缓冲簧伸张，其弹力由大变小，弹力通过垫圈、连杆作用武器复位。武器复进到起始位置后(缓冲簧不再伸张)，不能终止运动，由于惯性作用还要前冲。武器前冲时，连杆推压后垫圈，缓冲簧反向被压缩，缓冲簧弹力通过前垫圈、缓冲器体传给武器装架，起到前冲缓冲作用。当武器前冲能量耗尽时，在缓冲簧弹力作用下向后返回到起始位置，接着武器又重复上述周期运动，武器在缓冲器上形成振动状态，直到其动能被摩擦和弹簧内部变形损失耗尽为止。
带常阻阻振器
在结构上比普通弹性缓冲器多一阻振器。
阻振器依靠摩擦块与缓冲器体部的挤压而产生的摩擦力来衰减武器的运动，可使武器在缓冲器上的运动振幅减小，全阻振时间缩短，克服了普通弹性缓冲器的缺点。
阻振器由螺帽、阻振弹簧、切衬筒、摩擦块、锥形套、阻振器体等组成。
高效
高效弹性缓冲器的缓冲工作原理，依然是依靠弹性系统和摩擦系统的吸能作用，缓解武器对装架的力和冲量作用，而减小后坐力和前冲力的。此类缓冲器的特点是采用了效率低、耗能大的环形簧或钢丝弹簧垫作为后退缓冲件，并辅以效能大的摩擦装置和复进缓冲簧。高效弹性缓冲器主要由套筒、后退缓冲簧、衬筒、弹簧座、辅助簧、锥形套、摩擦片、切衬筒、复进缓冲簧、衬套及体部组成。
主要技术要求
（一）控制武器的总位移量在适当范围
武器的总位移量X等于最大后退距离如与最大前冲距离五之和，即x=%+五。武器总位移量X过大，不仅应使武器在飞机上的安装空间增大，而且易发生与机上其它设备相碰撞。因此，缓冲器的工作应能控制武器的总位移量在适当的范围内。
(二)控制武器最大后退距离在～定范围内
在武器后退能量不变的条件下，武器后退距离%越大，后坐力越小，但%过大会影响进弹机构的正常工作，通常%应控制在25毫米范围以内。为此，缓冲簧的刚度、预压力应满足武器后退距离的要求，缓冲器工作时能产生摩擦阻力。
(三)全阻振时间应小于武器一个工作循环的时间
武器发射一发炮(枪)弹，其振动从开始到消失的时间为全阻振时间。它应小于武器一个工作循环的时间。否则，在发射第二发炮(枪)弹时，会因振幅叠加而使振幅增大。引起后坐力增大，缓冲器也会因过载而损坏。
(四)缓冲器的摩擦力和缓冲簧的预压力之和应大于武器的惯性力
武器安装在飞机上，会随着飞机在其纵轴方向上的加速运动而可能前后摆动，这样在射击时，武器在缓冲器上的运动初始条件就成了不定值，影响缓冲器的性能对武器战术技术的要求，这是不允许的。为了克服这一缺点，必须使缓冲的摩擦力和缓冲簧预压力之和大于武器的惯性力。
特种
航空自动武器各类缓冲器的弹簧一般都是用黑色金属制作，但也有用塑料、橡胶或硬纸板作为缓冲介质的。例如：
(一)美12．7mm勃朗宁机枪，就是采用橡胶或塑料制成的缓冲板，用以缓冲枪机后退到位时的撞击能量。
(二)美7．62mmGAU一2B/A六管航空机枪的全枪缓冲器，则采用三节橡胶垫和金属配件粘合而组成的橡胶缓冲弹簧。
一艘橡胶弹簧适用于小口径自动武器，因为它冲击能量较小。并具有以下优点·
1．形状不受限制，各个方向的刚度可根据设计要求自由选择’
2．弹性模量较小，可得到较大的弹性变形，容易实现理想的非线性特性，
3．具有较高的内阻，对于突然冲击和高频振动的缓冲具有良好的效果’
4．安装和拆卸简便，而且无需润滑，所以有利于维护和保养。
航空自动武器用的橡胶弹簧，虽然形状都比较简单，但是要精密计算它们的弹力特性却相当困难。主要因为它们不是纯弹性体，而是属于粘一弹性材料，其力学特性比较复杂。在武器设计时常采用估算与试验相结合的方法进行。
橡胶弹簧的疲劳损坏，主要是由于在应力集中处产生裂纹、橡胶和金属粘合处发生剥落，以及在压缩时侧面产生折皱现象等逐渐发展而造成的。因此，在设计橡胶弹簧时，要特别注意防止上述现象的发生。
无论是橡胶元件或是金属配件，如果形状设计不当，都可能引起橡胶弹簧的应力集中。GAU一2B/A六管机枪的橡胶弹簧端部设计附加圆角r，可有效地减小压缩时应力集小而大大提高橡胶弹簧的疲劳寿命。
(三)23—2型航炮的转动器体后坐到位时，除采用火药气体缓冲外，当首发或是在冷气充弹时，因为后档盖内未充满或没充火药气体，所以必须采取其他缓冲措施缓冲垫用硬纸板制作，沿轴向允许用2～3层纸板组成，但要求靠撞击面的那一层，厚度不小于8．5mm。
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