ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

снаряд с газовым подвесом

Классы МПК:F42B14/04 устройство смазки в снарядах
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Омский танковый инженерный институт (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-04-25
публикация патента:

Изобретение относится к области боеприпасов для огнестрельного гладкоствольного оружия. Снаряд содержит цилиндрическую часть, в которой выполнена питающая полость для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства. Питающая полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль. Повышается надежность центрирования снаряда и эффективность выстрела. 1 з.п.ф-лы, 11 ил. снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226

Рисунки к патенту РФ 2285226

снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226 снаряд с газовым подвесом, патент № 2285226

Изобретение относится к области огнестрельного гладкоствольного оружия и может быть использовано для создания высокоточных оружейных систем, к которым предъявляются жесткие требования по износостойкости внутренней поверхности ствола, обеспечивающей точность и мощность выстрела.

Известен снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть с устройством для создания давления в несущем газовом слое (см. патент США №3001609, кл.184-18, 1962 г.).

Известен также снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть с устройством для создания давления в несущем газовом слое, выполненным в виде питающей полости в теле снаряда, соединенной с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства (см. статью: Болштянский А.П.«О возможности применения бесконтактного центрирования снаряда в гладкоствольном орудии» в сборнике материалов Межрегиональной науч.- технич. конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: разработка, производство, боевая эффективность, наука и образование. Омск, 2002. Часть 1. - С.43-45).

Недостатком известных конструкций является низкая жесткость газового центрирования снаряда, т.к. в них для питания газового подвеса (для создания давления наддува) используется давление пороховых газов, образовавшихся при сгорании боевого заряда, с тыльной стороны снаряда, в связи с чем давление в зоне несущего газового слоя подвеса не может превышать давление этих пороховых газов, которые неизбежно прорываются в зазор между снарядом и внутренней поверхностью ствола, проникают в зону действия газового подвеса и нарушают его несущий газовый слой. Использующаяся для частичного нивелирования этого явления канавка для сброса прорывающегося через зазор потока газов существенно увеличивает общий расход газов через зазор между снарядом и стволом и снижает таким образом эффективность выстрела, т.е. снижает давление пороховых газов на снаряд и начальную скорость снаряда на выходе его из ствола.

Задачей изобретения является повышение надежности центрирования снаряда путем увеличения жесткости центрирования и повышение эффективности выстрела.

Указанная задача решается тем, что полость для питания газового подвеса заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения (пороховой заряд), и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль, и, кроме того, гладкая цилиндрическая часть снаряда может содержать уплотнительные кольца, изготовленные из наполненного полимера.

Устройство снаряда поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено сечение снаряда в стволе в состоянии перед выстрелом, скорость движения снаряда V равна нулю.

На фиг.2 показано сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий сгоранию порохового заряда в стволе и началу горения термитного фитиля.

На фиг.3 показано сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий окончанию горения термитного фитиля и поджиганию порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.4 показано сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий развитию горения порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.5 показано сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий полному сгоранию порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.6 показаны графики изменения давления в стволе РС, в полости питания газового подвеса РП и в зазоре газового подвеса Рd в зависимости от времени t; точка t0 соответствует началу горения боевого порохового заряда, точка tk соответствует времени прохождения снаряда через дульный срез.

На фиг.7 изображено сечение снаряда, снабженного уплотнительными кольцами, в стволе в состоянии перед выстрелом, скорость движения снаряда V равна нулю.

На фиг.8 показано сечение снаряда, снабженного уплотнительными кольцами, в стволе в момент, соответствующий сгоранию боевого порохового заряда в стволе и началу горения термитного фитиля.

На фиг.9 показано сечение снаряда, снабженного уплотнительными кольцами, в стволе в момент, соответствующий окончанию горения термитного фитиля и поджиганию порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.10 показано сечение снаряда, снабженного уплотнительными кольцами, в стволе в момент, соответствующий развитию горения порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.11 показано сечение снаряда, снабженного уплотнительными кольцами, в стволе в момент, соответствующий полному сгоранию порохового заряда в полости питания газового подвеса.

Снаряд состоит (фиг.1) из ударной части 1 и цилиндрической направляющей части 2, в которой расположена полость питания 3 газового подвеса, образованного направляющей частью 2 и зазором 4 между этой частью и стволом 5. Полость питания 3 заполнена быстросгорающим веществом, например порохом, и соединена с зазором 4 газового подвеса через питающие устройства, выполненные в данном примере в виде дроссельных отверстий 6, расположенных в два ряда и равномерно размещенных по окружности цилиндрической направляющей части 2. Полость питания 3 соединена с тыльной частью снаряда через отверстие 7, в котором расположен термитный фитиль 8, изготовленный, например, из спрессованного пороха. С тыльной стороны снаряда в стволе 5 имеется боевой пороховой заряд 9. Уплотнительные кольца 10 и 11 (фиг.7), выполняющие одновременно функцию направляющего устройства, расположены на цилиндрической части 2 за пределами действия дроссельных отверстий 6 и изготовлены из наполненного полимера, например из композиционного материала на основе фторопласта-40, и графита.

Использование снаряда (выстрел) производится следующим образом (фиг.1-5). В исходном состоянии (фиг. 1) снаряд размещен в стволе 5 с некоторым оптимальным зазором 4, с его тыльной стороны находится боевой заряд пороха 9, снаряд неподвижен (его скорость V0=0, время t=t 0=0, см. также график на фиг.6). При сгорании пороха боевого заряда 9 за промежуток времени t0-t1 образуется высокое давление пороховых газов с высокой температурой (линия РC на фиг.6), под действием которых снаряд начинает движение по стволу 5, его скорость еще относительно невелика (V1>0, фиг.2). Пороховые газы с давлением Р C прорываются также между снарядом и стволом 5 по зазору 4. В конце промежутка времени t0 - t1 начинается горение термитного фитиля 8, подожженного горячими пороховыми газами боевого заряда 9.

За промежуток времени t1 -t2 происходит сгорание фитиля 8, его пламя поджигает порох, находящийся в полости питания 3 (фиг.3), снаряд разгоняется до скорости V2>V1 и находится еще в начальном участке ствола 5.

В связи с началом горения пороха в полости питания 3 (фиг.4) происходит рост давления пороховых газов в этой полости (линия РП на фиг. 6). Одновременно в связи с истечением газов из полости 3 в зазор 4 через имеющие определенное гидравлическое сопротивление дроссели 6 в зазоре 4 появляется давление газового несущего слоя Рd П (фиг.6). Сначала величина этого давления невелика, существенно меньше давления РС прорывающихся в зазор 4 газов, образовавшихся при сгорании боевого порохового заряда 9, в связи с чем несущий газовый слой в зазоре 4 не может оказать заметное влияние на положение снаряда в стволе 5.

В промежуток времени t2-t3 происходит горение пороха в полости 3, сопровождающееся ростом в ней давления РП (фиг.4). В момент времени t3 давление Рd в зазоре 4 становится выше снижающегося по мере продвижения по стволу 5 снаряда давления РС (фиг. 6), в связи с чем распределение давления в зазоре 4 становится зависимым в основном от потока газа из полости 3, т.е. создаются условия для возникновения полноценного эффекта газового подвеса. При этом образуются такие свойства газового подвеса, как несущая способность и жесткость, в связи с чем снаряд принимает в стволе 5 положение, близкое к концентричному, трение между стволом и снарядом практически полностью исчезает, а более высокое по сравнению с давлением РС давление Рd (фиг. 6) запирает зазор 4, предотвращая прорыв через него газов, образовавшихся от сгорания боевого порохового заряда 9.

Одновременно пороховые газы истекают из полости 3 через отверстие 7 в направлении тыльной стороны снаряда, что приводит к некоторому снижению давления в полости 3. Чтобы это снижение не оказывало существенного влияния на величину давления в полости 3, сопротивление этого отверстия 7 должно быть достаточно большим (относительно малый диаметр, относительно большая протяженность) либо в нем может быть установлен обратный клапан.

Горение пороха в полости 3 продолжается до момента времени t4 (фиг.5 и 6), после чего давление РП и, соответственно, давление Рd начинают падать. Но при этом на протяжении всего дальнейшего времени прохождения снаряда по стволу (до времени tk прохождения дульного среза) сохраняется условие РdП, что обеспечивает нормальную работу газового подвеса в зазоре 4 и отсутствие активного трения снаряда о внутренние стенки ствола 5.

Прохождение процесса выстрела в конструкции снаряда, изображенного на фиг.7-11, проходит аналогично. Отличие состоит в том, что в первоначальный момент времени t 0 снаряд уже обладает свойствами уплотнения благодаря наличию уплотнительных колец 10 и 11 (фиг.7), в связи с чем рост давления РС при горении боевого порохового заряда 9 происходит более интенсивно, т.к. прорыв пороховых газов через зазор в промежуток времени t0-t1 отсутствует (фиг.8). В дальнейшем в промежутке времени t1-t3 кольца 10 и 11, обладающие хорошими антифрикционными свойствами, но будучи нетермостойкими, выгорают под действием высоких температур - сначала кольцо 10 (фиг.9), а затем и кольцо 11 (фиг.10). Таким образом, эти кольца оказывают положительное уплотнительное и антифрикционное действия до тех пор, пока давление в полости 3 не станет достаточным для газового центрирования снаряда в стволе 5, т.е. до момента времени t3 (фиг.6).

Предложенная конструкция снаряда по сравнению с известной позволяет организовать газовый подвес снаряда с более высокой надежностью центрирования благодаря высокой жесткости газового подвеса, которая увеличивается из-за увеличения давления питания газового несущего слоя выше давления пороховых газов, образующихся при сгорании боевого заряда пороха. В связи с этим снаряд в процессе выстрела быстро принимает положение в стволе, близкое к концентричному, снижая износ внутренней поверхности ствола. Кроме того, благодаря более высокому по сравнению с давлением с тыльной стороны снаряда давлению в газовом несущем слое, в предложенной конструкции образуется бесконтактное уплотнение зазора между снарядом и стволом, что повышает мощность боевого заряда и начальную скорость снаряда при выходе его из ствола, т.е. повышает эффективность выстрела.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена питающая полость для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, отличающийся тем, что питающая полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что на его цилиндрической части расположены уплотнительные кольца, выполненные из наполненного полимера.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2285226

patent-2285226.pdf




Наверх