本發(fā)明涉及船舶領(lǐng)域，尤其涉及一種水炮炮管。

背景技術(shù)：

眾所周知，在海洋上總會(huì)有各種各樣的沖突事件發(fā)生，如別國侵犯領(lǐng)海，海盜肆虐等等，如果采用艦船上的艦炮來驅(qū)逐這些船只，那么就難免造成船只的損傷、人員的傷亡，而隨著對(duì)人權(quán)意識(shí)的提高，這樣隨意剝奪他人的生命的行為越來越不被大眾所接受，因此，非致命武器的開發(fā)已迫在眉睫。

水炮是一種現(xiàn)有的運(yùn)用最為廣泛的船用非致命武器，高速水量的沖擊可以輕易的改變船只的航向，卻不會(huì)對(duì)人體造成多大的損傷，且水炮可以采用海洋內(nèi)的海水作為“武器”，在海中隨地可取，利用率高。然而，由于水炮的結(jié)構(gòu)限制，水炮的射程、威力等等都會(huì)受到水炮結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)其他船只使用水炮往往不能達(dá)到預(yù)期的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種水炮炮管，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中船用水炮的威力和射程不足的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種水炮炮管，包括炮管本體和施壓裝置，所述炮管本體的出水口的內(nèi)徑小于所述炮管本體的入水口的內(nèi)徑；所述炮管本體的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，所述施壓裝置設(shè)置于由柔性材料或彈性材料制成的炮管本體的外側(cè)，圍繞所述炮管本體為所述炮管本體施加壓力。

可選的，所述施壓裝置包括設(shè)置于炮管本體外側(cè)且與所述炮管本體固定連接的外管，以及封裝于所述炮管本體與外管之間的填充物，所述外管由剛性材料制成，所述填充物的自然體積不小于所述炮管本體在未變形時(shí)與所述外管形成的腔室的容積。

可選的，當(dāng)所述填充物包括氣體時(shí)，所述氣體的壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)。

可選的，當(dāng)所述填充物包括固體時(shí)，所述固體為顆粒狀固體。

可選的，在所述炮管本體中，與所述由柔性材料或彈性材料制成的部分相鄰的，由剛性材料制成的部分設(shè)置有第一連接件，所述由柔性材料或彈性材料制成的部分具有延伸部，所述第一連接件與所述延伸部固定連接。

可選的，在所述炮管本體中，與所述由柔性材料或彈性材料制成的部分相鄰的，由剛性材料制成的部分設(shè)置有第一連接件，所述外管設(shè)置有第二連接件，所述第一連接件與所述第二連接件配合連接，使所述炮管本體與所述外管固定連接。

可選的，所述第一連接件包括第一法蘭，所述第二連接件包括第二法蘭，所述第一法蘭和第二法蘭通過螺栓的配合固定連接。

可選的，所述外管由鋼制材料制成。

可選的，在所述炮管本體內(nèi)，沿截面方向設(shè)置有格柵。

可選的，所述炮管本體由橡膠材料制成。

可選的，所述炮管本體由直管和錐管組成，所述直管和錐管通過螺紋配合固定連接。

有益效果

本發(fā)明提供了一種水炮炮管，包括炮管本體和施壓裝置，炮管本體的出水口的內(nèi)徑小于炮管本體的入水口的內(nèi)徑；炮管本體的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，施壓裝置設(shè)置于由柔性材料或彈性材料制成的炮管本體的外側(cè)，圍繞炮管本體為炮管本體施加壓力。通過本發(fā)明的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)炮管中的水的整流，讓水流的方向更加集中，提升了水炮的威力和射程。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種水炮炮管的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種水炮炮管中的炮管本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種水炮炮管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的構(gòu)思點(diǎn)在于，改變現(xiàn)有的炮管的結(jié)構(gòu)，使炮管受到壓力，而非剛性的炮管的壓力可以很好的傳遞給炮管中的水，使炮管對(duì)炮管中的水產(chǎn)生壓力，炮管中的水在管壁壓力的作用下被整流，進(jìn)而使得水流的方向更加集中，提升了威力和射程。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式作進(jìn)一步說明。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參考圖1、2，圖1是水炮炮管的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是水炮炮管中的炮管本體的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中的水炮炮管，包括炮管本體10和施壓裝置20，炮管本體10的出水口的內(nèi)徑小于炮管本體10的入水口的內(nèi)徑；炮管本體10的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，施壓裝置20設(shè)置于由柔性材料或彈性材料制成的炮管本體10的外側(cè)，圍繞炮管本體10為炮管本體10施加壓力。

在船舶上，水炮系統(tǒng)取用海水，海水通過管道輸送到炮管本體10，其中會(huì)經(jīng)過增壓泵的處理，增加海水的壓力。海水輸送到炮管本體10時(shí)，由于炮管本體10的出水口的內(nèi)徑小于入水口的內(nèi)徑，可以使出射的水更加集中，提升出射的水的威力和射程。

炮管本體10的組成，可以分為直管101和錐管102兩個(gè)部分，其中，直管101和錐管102可以通過螺紋配合固定連接；直管101是炮管本體10中內(nèi)徑大致不發(fā)生變化的部分，而錐管102是炮管本體10中內(nèi)徑逐漸改變的部分，其中從直管101和錐管102連接處到錐管102的出水口，內(nèi)徑逐漸減小，大體上呈錐形。在錐管102的出水口的部分，往往設(shè)有一定長度的直導(dǎo)管1021，可以對(duì)水流起到一定程度的導(dǎo)向作用，便于使用。

炮管本體10的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，至少部分指的是炮管具有由柔性材料或彈性材料制成的部分，此外，炮管中的由柔性材料或彈性材料制成的部分并不限于一個(gè)，可以包括多個(gè)由柔性材料或彈性材料制成的部分，且該部分可以是在炮管的直管101上，也可以是在炮管的錐管102上，在本實(shí)施例均可實(shí)現(xiàn)。

炮管本體10的至少部分由柔性材料或彈性材料制成。與之相對(duì)的，剛性，指的是兩個(gè)物體相碰撞不會(huì)發(fā)生變形，因此兩個(gè)剛體就不會(huì)占據(jù)同一個(gè)空間。剛性，也是指物體在負(fù)荷作用下，抵抗變形的能力；而剛性材料，則是指在負(fù)荷作用下，抵抗變形的能力強(qiáng)，或者幾乎不會(huì)變形的材料。而柔性材料和彈性材料，則是指在負(fù)荷作用下，可以比剛性材料更為輕易的變形的材料。

柔性，也叫作撓性，是相對(duì)于剛性而言的一種物理特性，柔性是指物體受力后變形，作用力失去后不能恢復(fù)原來形狀的一種物理性質(zhì)，具體而言，柔性材料在負(fù)荷的作用下，其自身的形狀可以發(fā)生不同程度的改變。

彈性，則是指物體在受力后變形，作用力失去后可以恢復(fù)原來的大小和形狀的一種物理性質(zhì)，或者說，彈性物體在受力后，其變形會(huì)有恢復(fù)原來大小和形狀的趨勢。任何物體或多或少的都會(huì)具有彈性，在受力足夠小，形變量足夠小時(shí)，任何物體都有恢復(fù)原來的大小和形狀的趨勢，包括前述的柔性物體；彈性物體是指物體的彈性性能比較好，即使受到較大的作用力，在撤銷外力后，仍然能恢復(fù)原來的大小和形狀。彈性和柔性較為類似，柔性注重的是物體受力后變形，而彈性則注重的是受力變形后能夠恢復(fù)，柔性側(cè)重的是物體的自身性質(zhì)，而彈性側(cè)重于物體的變形結(jié)果。

雖然本實(shí)施例將材料大致分為了剛性、柔性、彈性材料，但這三種材料并沒有具體的區(qū)分，也就是說，這三者之間沒有明顯的界限；制造炮管的材料，即使廣泛意義上來說屬于柔性材料，然而如果在使用中，常規(guī)的作用力不能使其大小和形狀發(fā)生改變，或者說改變很微小，那么，也可以將這樣的柔性材料當(dāng)做剛性材料?？偠灾?，炮管本體10中的由柔性材料或彈性材料制成的部分，在收到外力作用時(shí)，會(huì)在一定程度上改變其形狀。

具體的，本實(shí)施例中的炮管本體10的至少部分可以由橡膠制成，橡膠是一種很理想的材料，橡膠具有較強(qiáng)的彈性，受力后的形變量也不錯(cuò)，強(qiáng)度也比較大，足夠應(yīng)用于高壓水炮系統(tǒng)中。炮管本體10的管壁厚度則可以根據(jù)需求而制，較厚的管壁可以保證較大的強(qiáng)度，同時(shí)管壁的厚薄也會(huì)影響管壁的彈性。

可選的，在炮管本體10中，與由柔性材料或彈性材料制成的部分相鄰的，由剛性材料制成的部分設(shè)置有第一連接件11，有柔性材料或彈性材料制成的部分具有延伸部，第一連接件11與延伸部固定連接。由于炮管的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，其他部分就可以由剛性材料制成，那么由剛性材料制成的部分應(yīng)該和由柔性材料或彈性材料制成的部分固定連接。剛性材料制成的部分中，可以直接在剛性材料上設(shè)置第一連接件11，這個(gè)連接件可以是剛性的，如法蘭，而柔性材料或彈性材料制成的部分中，由于材料的性質(zhì)，可以直接設(shè)置延伸部，然后將延伸部和剛性材料制成的部分中的第一連接件11進(jìn)行固定連接，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分之間的固定連接。此外，為了保證密封性，還可以在二者的連接中，增設(shè)密封墊圈。

上述兩個(gè)部分之間的連接，除了可以通過第一連接件11和延伸部之間的連接之外，還可以增設(shè)連接件，如螺栓等等，實(shí)現(xiàn)兩者的固定連接，還可以是其他各種連接方式，本實(shí)施例并不對(duì)其進(jìn)行具體的限定。

為了較好的整流效果，可選的，在炮管內(nèi)，沿截面方向設(shè)置有格柵。水流經(jīng)過格柵時(shí)，可以在一定程度上對(duì)水流方向進(jìn)行導(dǎo)向，也就是說可以對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的整流。格柵的柵條的尺寸越大，整流效果越好，然而水量也會(huì)受到更大的影響，導(dǎo)致水量更低；格柵的柵條的尺寸越小，水量越大，而整流效果就差一些。根據(jù)不同的需求，可以選用不同的格柵的尺寸，來達(dá)到不同的整流效果。

在炮管本體10的由柔性材料或彈性材料制成的部分的外側(cè)，設(shè)置有施壓裝置20，施壓裝置20圍繞炮管本體10為炮管本體10施加壓力。施壓裝置20施加的壓力是預(yù)先的壓力，即炮管本體10的管壁在使用中，即使沒有通水，施壓裝置20已經(jīng)對(duì)炮管本體10的管壁施加了壓力。施壓裝置20為炮管本體10所施加的壓力，從炮管本體10上看，其方向大致是由炮管本體10的外側(cè)指向炮管本體10的內(nèi)部，施加在炮管本體10上的壓力至少具有這個(gè)方向上的分力。在壓力的作用下，炮管本體10的由柔性材料或彈性材料制成的部分，會(huì)產(chǎn)生一定程度上的形變，從而，在有水流流經(jīng)炮管本體10時(shí)，形變的炮管本體10會(huì)將所受的壓力傳遞給水流，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水流的整流作用，也可以在一定程度上增加水壓。

在本實(shí)施例中，施壓裝置20可以包括設(shè)置于炮管本體10外側(cè)且于炮管本體10固定連接的外管201，以及封裝于炮管本體10與外管201之間的填充物。外管201本體由剛性材料制成，填充物的自然體積不小于炮管本體10在未變形時(shí)與外管201形成的腔室的容積。也即是說，本實(shí)施例中的施壓裝置20通過在炮管本體10外側(cè)增設(shè)外管201，并在外管201炮管本體10中封裝填充物的方式實(shí)現(xiàn)。其中，填充物的自然體積不小于炮管本體10在未變形時(shí)與外管201形成的腔室的容積，可以得知，在自然狀態(tài)下，本應(yīng)封裝在外管201和炮管本體10之間的填充物，其體積不小于炮管本體10在未變形時(shí)，與外管201形成的腔室的容積。填充物在封裝入腔室內(nèi)時(shí)，由于其自然體積是大于等于腔室的容積的，那么，填充物就有恢復(fù)自然體積的趨勢，也就是會(huì)對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力。由于外管201是由剛性材料制成，不易變形，那么填充物所產(chǎn)生的壓力就會(huì)主要體現(xiàn)在由柔性材料或彈性材料制成的炮管本體10上，使炮管本體10發(fā)生形變。其中，外管201可以由鋼制材料制成，具體的鋼材的各種參數(shù)可以根據(jù)需求自定。

填充物的具體形式，在本實(shí)施例中，可以包括氣體、液體、固體等等。其中，氣體容易壓縮，也容易擴(kuò)散，在一個(gè)密閉空間里氣體總是能充滿整個(gè)空間，那么，作為填充物封裝在腔室內(nèi)的氣體，其壓強(qiáng)應(yīng)該大于大氣壓強(qiáng)。也就是說，在外界和腔室內(nèi)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，在壓強(qiáng)差的作用下，腔室內(nèi)的氣體就會(huì)對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力。

當(dāng)填充物包括液體時(shí)，液體并沒有氣體這么容易壓縮，且液體的重力效應(yīng)就可以對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力，因此，液體的體積僅僅需要等于腔室的容積即可，當(dāng)然，液體的體積也可以大于腔室的容積，即對(duì)液體做一定程度的壓縮，使液體對(duì)外管201和炮管本體10的管壁的壓力更加顯著。

當(dāng)填充物包括固體時(shí)，固體相較而言更加難以壓縮，與液體較為類似，固體的重力效應(yīng)也可以對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力。然而，固體并沒有氣體和液體這么強(qiáng)的流動(dòng)性，沒有氣體和液體這么容易充滿整個(gè)腔室，那么，可選的，當(dāng)填充物包括固體時(shí)，固體為顆粒狀固體。體積越小的固體其流動(dòng)性越強(qiáng)，也就越能充滿整個(gè)腔室。在本實(shí)施例中，固體可以是沙子等顆粒狀固體，沙子的顆粒比較小，流動(dòng)性大，且沙子的硬度高，耐用性好。此外，固體還可以是一些具有彈性的固體，如橡膠顆粒等等。

可選的，在炮管本體10中，由剛性材料制成的部分設(shè)置有第一連接件11，外管201設(shè)置有第二連接件21，第一連接件11和第二連接件21配合連接，使炮管本體10和外管201固定連接。由于炮管本體10和外管201都由剛性材料制成，那么，可以直接在炮管本體10和外管201上設(shè)置連接件，通過兩個(gè)連接件之間的配合連接實(shí)現(xiàn)炮管本體10和外管201之間的固定連接。進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的第一連接件11可以包括第一法蘭，第二連接件21可以包括第二法蘭，第一法蘭和第二法蘭通過螺栓的配合固定連接。

本實(shí)施例提供了一種水炮炮管，包括炮管本體和施壓裝置，炮管本體的出水口的內(nèi)徑小于炮管本體的出水口的內(nèi)徑；炮管本體的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，施壓裝置設(shè)置于由柔性材料或彈性材料制成的炮管本體的外側(cè)，圍繞炮管本體為炮管本體施加壓力。通過本發(fā)明的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)炮管中的水的整流，使水流更加集中，增加了水的射程和威力。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參考圖3，圖3是水炮炮管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中的水炮炮管，包括炮管本體10、與炮管本體10固定連接的外管201以及封裝于炮管本體10和外管201形成的腔室中的填充物202。炮管本體10的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，外管201和封裝于腔室中的填充物202位于由柔性材料或彈性材料制成的炮管本體10的外側(cè)，圍繞炮管本體10為炮管本體10施加壓力。

炮管本體10的組成，可以分為直管101和錐管102兩個(gè)部分，其中，直管101和錐管102通過螺紋配合固定連接；直管101是炮管本體10中內(nèi)徑大致不發(fā)生變化的部分，而錐管102是炮管本體10中內(nèi)徑逐漸改變的部分，其中從直管101和錐管102連接處到錐管102的出水口，內(nèi)徑逐漸減小，大體上呈錐形。在錐管102的出水口的部分，設(shè)有一定長度的直導(dǎo)管1021，可以對(duì)水流起到一定程度的導(dǎo)向作用，便于使用。

本實(shí)施例中的炮管本體10的至少部分可以由橡膠制成，橡膠是一種很理想的材料，橡膠具有較強(qiáng)的彈性，受力后的形變量也不錯(cuò)，強(qiáng)度也比較大，足夠應(yīng)用于高壓水炮系統(tǒng)中。炮管本體10的管壁厚度則可以根據(jù)需求而制，較厚的管壁可以保證較大的強(qiáng)度，同時(shí)管壁的厚薄也會(huì)影響管壁的彈性。

在炮管本體10中，與由柔性材料或彈性材料制成的部分相鄰的，由剛性材料制成的部分設(shè)置有第一連接件11，有柔性材料或彈性材料制成的部分具有延伸部，第一連接件11與延伸部固定連接。由于炮管的至少部分由柔性材料或彈性材料制成，其他部分就可以由剛性材料制成，那么由剛性材料制成的部分應(yīng)該和由柔性材料或彈性材料制成的部分固定連接。剛性材料制成的部分中，可以直接在剛性材料上設(shè)置第一連接件11，這個(gè)連接件可以是剛性的，如法蘭，而柔性材料或彈性材料制成的部分中，由于材料的性質(zhì)，可以直接設(shè)置延伸部，然后將延伸部和剛性材料制成的部分中的第一連接件11進(jìn)行固定連接，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分之間的固定連接。此外，為了保證密封性，還可以在二者的連接中，增設(shè)密封墊圈。

為了較好的整流效果，可選的，在炮管內(nèi)，沿截面方向設(shè)置有格柵。水流經(jīng)過格柵時(shí)，可以在一定程度上對(duì)水流方向進(jìn)行導(dǎo)向，也就是說可以對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的整流。格柵的柵條的尺寸越大，整流效果越好，然而水量也會(huì)受到更大的影響，導(dǎo)致水量更低；格柵的柵條的尺寸越小，水量越大，而整流效果就差一些。根據(jù)不同的需求，可以選用不同的格柵的尺寸，來達(dá)到不同的整流效果。

填充物202的具體形式，在本實(shí)施例中，可以包括氣體、液體、固體等等。其中，氣體容易壓縮，也容易擴(kuò)散，在一個(gè)密閉空間里氣體總是能充滿整個(gè)空間，那么，作為填充物202封裝在腔室內(nèi)的氣體，其壓強(qiáng)應(yīng)該大于大氣壓強(qiáng)。也就是說，在外界和腔室內(nèi)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，在壓強(qiáng)差的作用下，腔室內(nèi)的氣體就會(huì)對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力。

當(dāng)填充物202包括液體時(shí)，液體并沒有氣體這么容易壓縮，且液體的重力效應(yīng)就可以對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力，因此，液體的體積僅僅需要等于腔室的容積即可，當(dāng)然，液體的體積也可以大于腔室的容積，即對(duì)液體做一定程度的壓縮，使液體對(duì)外管201和炮管本體10的管壁的壓力更加顯著。

當(dāng)填充物202包括固體時(shí)，固體相較而言更加難以壓縮，與液體較為類似，固體的重力效應(yīng)也可以對(duì)外管201和炮管本體10的管壁產(chǎn)生壓力。然而，固體并沒有氣體和液體這么強(qiáng)的流動(dòng)性，沒有氣體和液體這么容易充滿整個(gè)腔室，那么，可選的，當(dāng)填充物202包括固體時(shí)，固體為顆粒狀固體。體積越小的固體其流動(dòng)性越強(qiáng)，也就越能充滿整個(gè)腔室。在本實(shí)施例中，固體可以是沙子等顆粒狀固體，沙子的顆粒比較小，流動(dòng)性大，且沙子的硬度高，耐用性好。此外，固體還可以是一些具有彈性的固體，如橡膠顆粒等等。

在炮管本體10中，由剛性材料制成的部分設(shè)置有第一連接件11，外管201設(shè)置有第二連接件21，第一連接件11和第二連接件21配合連接，使炮管本體10和外管201固定連接。由于炮管本體10和外管201都由剛性材料制成，那么，可以直接在炮管本體10和外管201上設(shè)置連接件，通過兩個(gè)連接件之間的配合連接實(shí)現(xiàn)炮管本體10和外管201之間的固定連接。進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的第一連接件11可以包括第一法蘭，第二連接件21可以包括第二法蘭，第一法蘭和第二法蘭通過螺栓的配合固定連接。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。