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
F42B8/12 снаряды или реактивные снаряды
F42B15/01 средства наведения или управления для них
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-10-11
публикация патента:

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снарядам с газовым подвесом. Снаряд с газовым подвесом содержит гладкую цилиндрическую часть. В цилиндрической части выполнена полость питания. Полость питания соединена с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства. Полость питания заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения. Полость питания соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль. Питающие устройства выполнены в виде отверстий малого диаметра. Оси отверстий направлены под углом к радиусу гладкой цилиндрической части. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946

Рисунки к патенту РФ 2502946

снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946 снаряд с газовым подвесом, патент № 2502946

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, высокой точности и мощности выстрела.

Известен снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую поверхность, выполненную в виде газового подвеса 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).

Известен также снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость питания заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль (Патент РФ № 2 285 226 «Снаряд с газовым подвесом», F42В 14/04, опубл. 10.10.2006).

Недостатком известных конструкций является сравнительно невысокая точность стрельбы в связи с тем, что выстрел производится из гладкоствольного орудия, и малейшая неточность формы снаряда или неравномерность распределения массы по объему его тела приводит к его отклонению от заданной при прицеливании траектории.

Задачей изобретения является повышение точности стрельбы снарядом с газовым подвесом.

Указанная задача достигается тем, что питающие устройства выполнены в виде отверстий малого диаметра, оси которых направлены под углом к радиусу гладкой цилиндрической части, и эти отверстия могут быть заполнены пластичной легкоплавкой твердой смазкой.

Устройство снаряда с газовым подвесом поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено продольное сечение снаряда в стволе орудия в состоянии перед выстрелом, скорость движения снаряда V в нулевой момент времени равна нулю (V0=0).

На фиг.2 показано поперечное сечение снаряда в стволе орудия перед выстрелом.

На фиг.3 показано продольное сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий сгоранию порохового заряда в стволе и началу горения термитного фитиля.

На фиг.4 показано продольное сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий окончанию горения термитного фитиля и поджиганию порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.5 показано продольное сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий развитию горения порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.6 показано продольное сечение снаряда в стволе в момент, соответствующий полному сгоранию порохового заряда в полости питания газового подвеса.

На фиг.7 показано поперечное сечение снаряда в момент его полета сразу после выхода из ствола, когда остатки пороховых газов вырываются из полости питания газового подвеса в окружающую среду.

На фиг.8 показаны графики изменения давления в стволе РC , 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, точка tR соответствует окончанию течения пороховых газов из полости питания газового подвеса.

Снаряд состоит (фиг. 1 и 2) из ударной части 1 и гладкой 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 виде отверстий 6 малого диаметра, расположенных в два ряда и равномерно размещенных по окружности цилиндрической направляющей части 2. Оси отверстий 6 направлены под углом С к радиусу гладкой цилиндрической 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. После выхода снаряда из ствола 5 из отверстий 6 вырываются остатки пороховых газов 10.

Использование снаряда (выстрел) производится следующим образом (фиг.1-7). В исходном состоянии (фиг.1 и 2) снаряд размещен в стволе 5 с некоторым оптимальным зазором 4, с его тыльной стороны находится боевой заряд пороха 9, снаряд неподвижен (его скорость вдоль ствола V0=0, угловая скорость вращения вокруг своей оси W=0, время t=t0=0, см. также график на фиг.8). При сгорании пороха боевого заряда 9 за промежуток времени (t0-t 1) образуется высокое давление пороховых газов с высокой температурой (линия РC на фиг.8), под действием которых снаряд начинает движение по стволу 5, его скорость вдоль ствола еще относительно невелика (V1>0, фиг.3), а угловая скорость W=0. Пороховые газы с давлением РC 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-t 2) происходит сгорание фитиля 8, его пламя поджигает порох, находящийся в полости питания 3 (фиг.4), снаряд разгоняется до скорости V2>V1 и находится еще в начальном участке ствола 5, его угловая скорость W=0.

В связи с началом горения пороха в полости питания 3 (фиг.5) происходит рост давления пороховых газов в этой полости (линия РП на фиг.8). Одновременно, в связи с истечением газов из полости 3 в зазор 4 через имеющие определенное гидравлическое сопротивление отверстия 6, в зазоре 4 появляется давление газового несущего слоя РdП. 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, сопровождающийся ростом в ней давления РП (фиг.6 и 8). В момент времени t 3 давление Рd в зазоре 4 становится выше снижающегося по мере продвижения по стволу 5 снаряда давления РC , 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 РC давление Рd запирает зазор 4, предотвращая прорыв через него газов, образовавшихся от сгорания боевого порохового заряда 9. В связи с тем, что истечение пороховых газов происходит под углом к радиусу цилиндрической части 2, направление течения этих газов в зазоре 4 имеет окружную составляющую и соответствующую ей реакцию, воздействующую на снаряд против направления истечения газов. В связи с этим появляются силы, поворачивающие снаряд вокруг своей оси в направлении против вектора скорости течения этих газов, и снаряд начинает вращение вокруг своей оси с угловой скоростью W>0.

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 (рис.6 и 8), 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, а также постепенное раскручивание снаряда вокруг своей оси.

После прохождения дульного среза (точка tk на фиг.8) снаряд оказывается в окружении атмосферного воздуха, и остатки пороховых газов свободно вырываются через отверстия 6 в атмосферу. При этом (см. фиг.7) возникают реакции струй газов F, составляющие FT которых уравновешиваются между собой, а составляющие FR дают крутящий момент, далее раскручивающий снаряд, который получает некоторую угловую скорость W. Этот процесс происходит до момента времени tR, в котором давление РП становится равным атмосферному (см. фиг.7). Период времени (tk-tR), в течение которого происходит активное раскручивание снаряда вокруг свой оси, зависит от соотношения объема полости 3 и количества находящегося в ней пороха, а также от количества, диаметра и протяженности отверстий 6.

Вращение снаряда вокруг своей оси приносит широко известный эффект существенного повышения точности стрельбы, который характерен для нарезного оружия. В данном случае этот эффект получается в гладкоствольном оружии.

В том случае, когда отверстия 6 заполнены пластичной легкоплавкой твердой смазкой, снижение трения снаряда о стенки ствола начинается сразу, как только давление РП превысит давление РC (фиг.8), так как еще до начала полноценной работы газового подвеса смазка вытесняется под действием перепада давления (РПC) в зазор 4 и снижает коэффициент трения между поверхностями снаряда и ствола.

Таким образом, помимо известного снижения трения снаряда о поверхность ствола при использовании в нем газового подвеса, предложенная конструкция за счет организации вращения снаряда вокруг своей оси позволяет существенно повысить точность стрельбы, приблизив ее к точности, получаемой в нарезном оружии.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость питания заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль, отличающийся тем, что питающие устройства выполнены в виде отверстий малого диаметра, оси которых направлены под углом к радиусу гладкой цилиндрической части.

2. Снаряд с газовым подвесом по п.1, отличающийся тем, что питающие устройства, выполненные в виде отверстий малого диаметра, заполнены пластичной легкоплавкой твердой смазкой.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2502946

patent-2502946.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс F42B14/04 устройство смазки в снарядах

Класс F42B8/12 снаряды или реактивные снаряды

Класс F42B15/01 средства наведения или управления для них

Патенты РФ в классе F42B15/01:
боеприпас -  патент 2529236 (27.09.2014)
способ управления траекторией полета тела -  патент 2528503 (20.09.2014)
управляемый артиллерийский снаряд -  патент 2527609 (10.09.2014)
способ управления ракетой и система управления для его осуществления -  патент 2527391 (27.08.2014)
способ определения угла крена вращающегося по крену летательного аппарата -  патент 2527369 (27.08.2014)
устройство управления ракетой или реактивным снарядом -  патент 2526407 (20.08.2014)
способ подрыва осколочно-фугасной боевой части управляемого боеприпаса -  патент 2525348 (10.08.2014)
стелс-снаряд -  патент 2522342 (10.07.2014)
реактивный боеприпас с оптическим датчиком цели -  патент 2516938 (20.05.2014)
способ формирования команд управления на ракете, вращающейся по углу крена, система управления ракетой, способ измерения угла крена на ракете, гироскопический измеритель угла крена, способ формирования синусного и косинусного сигналов на ракете, вращающейся по углу крена, и синус-косинусный формирователь системы управления ракетой -  патент 2514606 (27.04.2014)




Наверх