секционный ствол
Классы МПК: | F41A21/00 Стволы; трубы орудийных стволов; надульные устройства, устройства для установки стволов |
Автор(ы): | Заузолков Михаил Валерьевич (RU), Калмыков Петр Николаевич (RU), Лапичев Николай Викторович (RU), Шляпников Георгий Петрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик, - Федеральное агентство по атомной энергии (RU), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - "ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-02-14 публикация патента:
20.10.2006 |
Изобретение относится к испытательной технике. Преимущественная область использования - исследование высокоскоростного соударения твердых тел. Сущность изобретения заключается в том, что секционный ствол содержит последовательно соединенные секции с различными диаметрами каналов. Секции соединены с образованием попутных уступов в местах их стыков при определенном отношении диаметров каналов в каждом стыке и определенном отношении диаметра канала последней секции к диаметру канала первой. Технический результат заключается в повышении надежности работы баллистической установки при проведении высокоскоростных экспериментов. 1 ил.
Формула изобретения
Секционный ствол, содержащий последовательно соединенные секции, отличающийся тем, что секции имеют различные диаметры каналов и соединены с образованием попутных уступов в местах их стыков при выполнении условий, что отношение диаметров каналов в каждом стыке находится в диапазоне величин
а отношение диаметра канала последней секции к диаметру канала первой не превышает значения
где n - количество секций в стволе;
i - порядковый номер секции;
d - диаметр канала секции.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к испытательной технике. Преимущественная область использования - исследования высокоскоростного соударения твердых тел.
В практике исследования высокоскоростных ударных явлений метание ударников осуществляется, как правило, с помощью легкогазовых баллистических установок, причем наиболее высокие скорости метания могут быть получены при использовании стволов, имеющих удлинение до 200-300 калибров (см. книгу под ред. Н.А.Златина и Г.И.Мишина "Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях", изд-во "Наука", М.: 1974 г., стр.104). Стволы такого удлинения при современной технологии высокоточного глубокого сверления могут быть выполнены только секционными. Однако, как отмечают авторы, в местах стыка секций стволов, имеющих одинаковые диаметры каналов, как бы точно они не подгонялись, часто происходят повреждения поверхностей каналов и разрушения поддонов, в которых размещаются ударники.
Известен "Mobile sectional cannon barrel", патент DE №19643431, МПК 7 F 41 A 21/00, F 41 A 23/00, опубл. 23.04.1998 г., выбранный в качестве прототипа. Ствол состоит из двух или трех последовательно размещенных секций, соединяемых перед производством выстрелов с помощью мобильного стыковочного устройства. К недостатку такого ствола следует отнести невозможность обеспечения посредством мобильного стыковочного устройства строгой соосности каналов секций в стыке при равенстве их диаметров. Малейшее поперечное смещение каналов секций при выстреле приведет к образованию одностороннего встречного уступа, который, в свою очередь, может вызвать как разрушение поддона, так и повреждение канала ствола в месте стыка.
Решаемой технической задачей является создание секционного ствола большого удлинения для баллистической установки.
Ожидаемый технический результат заключается в повышении надежности работы баллистической установки при высоких скоростях метания.
Технический результат достигается за счет использования секционного ствола, состоящего из последовательно соединенных секций. Секции имеют различные диаметры каналов и соединены между собой с организацией попутных уступов в местах их стыков при выполнении условий, что отношение диаметров каналов в каждом стыке находится в диапазоне величин
а отношение диаметра канала последней секции к диаметру канала первой не превышает значения
где n - количество секций в стволе,
i - порядковый номер секции,
d - диаметр канала секции.
Сопоставительный анализ предлагаемого секционного ствола и прототипа показывает, что заявляемый ствол отличается от известного следующей совокупностью новых конструктивных признаков:
- секции ствола имеют различные диаметры каналов;
- секции ствола соединены с организацией попутных уступов в местах их стыков;
- секции ствола соединены с выполнением условия, что отношение диаметров каналов в каждом стыке находится в диапазоне величин
- секции ствола соединены с выполнением условия, что отношение диаметра канала последней секции к диаметру канала первой не превышает значения
Применение секций ствола с различными диаметрами каналов обеспечивает возможность организации попутных уступов в местах их стыков.
Соединение секций ствола с организацией попутных уступов в местах их стыков исключает соударение поддона с торцовыми кромками входных участков каналов секций ствола.
Соединение секций ствола с выполнением условия, что отношение диаметров каналов в каждом стыке находится в диапазоне величин
исключает нарушение обтюрации и обеспечивает допускаемый уровень деформаций в поддоне при прохождении им стыка.
Соединение секций ствола с выполнением условия, что отношение диаметра канала последней секции к диаметру канала первой не превышает значения
исключает нарушение обтюрации и обеспечивает допускаемый уровень деформаций в поддоне при прохождении им по всей длине ствола.
На чертеже приведена схема секционного ствола.
Секционный ствол 1 состоит из последовательно соединенных секций 2. Секции 2 имеют различные диаметры каналов и соединены таким образом, что диаметр канала каждой секции больше диаметра канала предыдущей, что позволяет организовать попутные уступы 3 в местах их стыков 4. При этом отношение диаметров каналов в каждом стыке находится в диапазоне величин
а отношение диаметра канала последней секции к диаметру канала первой не превышает значения
Секционный ствол работает следующим образом. Перед выстрелом осуществляется последовательное соединение секций 2 ствола 1 баллистической установки таким образом, что в стыках 4 секций организуются попутные уступы 3 за счет разности диаметров каналов секций. Метаемый объект, состоящий из поддона 5, выполненного из полимерного материала, и помещенного в него ударника 6, при выстреле разгоняется по каналу ствола 1. Поддон 5, проходя уступ 3 и находясь в упругосжатом состоянии за счет действия на его заднюю торцовую поверхность давления метающего газа, при вхождении в следующую секцию большего диаметра, удовлетворяющего условию
расширяется в пределах упругости до соприкосновения со стенками канала данной секции. Благодаря этому исключается прорыв метающего газа в пространство перед метаемым объектом и обеспечивается целостность поддона. Выполнение условия
исключает образование встречного уступа в месте стыка секций из-за их несоосности, обусловленной технологическими погрешностями стыковки и поперечным смещением секций в процессе выстрела. Сохранение целостности поддона при прохождении им всего секционного ствола обеспечивается в том случае, когда отношение диаметра канала последней секции к диаметру канала первой не превышает граничного значения
Отсюда следует, что чем больше стыков, тем меньше должно быть отношение диаметров в каждом стыке.
Предложенный секционный ствол обладает теми существенными положительными свойствами по сравнению с прототипом, которые позволяют повысить надежность работы баллистической установки при проведении высокоскоростных экспериментов.
Предложенное техническое решение прошло экспериментальную проверку, которая подтвердила его работоспособность.
Класс F41A21/00 Стволы; трубы орудийных стволов; надульные устройства, устройства для установки стволов