Статический дульный тормоз

Дульный тормоз содержит корпус с кольцевой, конической и цилиндрической частями, приливами с выполненными в них окнами. Внутренний диаметр кольцевой части и минимальный внутренний диаметр на коническом и цилиндрическом частях корпуса выполнены равными калибру ствола d в виде двух дуг с угловым размером 90 градусов и симметричными относительно центральных вертикальной и горизонтальной плоскостей корпуса тормоза. Коническая длиной 1.19d и цилиндрическая части длиной 2.5d являются приливами корпуса в горизонтальной области симметрично относительно центральной вертикальной и центральной горизонтальной плоскостей с шириной профиля, равной 2.12d, высотой профиля, равной 1.37d. Боковые окна выполнены в приливах цилиндрической части корпуса тормоза. Технический результат - увеличение импульса тянущей силы дульного тормоза, снижение избыточного давления пороховых газов в направлении расчета. 19 ил.

 

Изобретение относится к области стрелково-пушечного вооружения и может быть использовано для снижения силы отдачи пороховых газов при выстреле и их негативного воздействия на орудие, снаряд и боевой расчет в периоде последействия [1, 2, 3].

Известны ствольные артиллерийские орудия, особенностью которых является истечение пороховых газов с момента воспламенения метательного заряда до окончания периода последействия пороховых газов на ствол (120-мм орудие 2Н16, 120-мм орудие «Хоста», 120-мм орудие «Лотос»). Следствием такого истечения является снижение энергетического потенциала метательного заряда при формировании толкаю щей силы снаряда и тянущей силы дульного тормоза. Вместе с тем, стремление к повышению наполнения снарядов взрывчатым веществом в подобных условиях приводит к увеличению нагрузок на пего со стороны пороховых газов вследствие удлинения снаряда и утонения стенок его корпуса.

Известна конструкция дульного тормоза, [4], содержащая (фиг. 1) корпус 1 с кольцевой частью A, конической частью B и цилиндрической частью С. В цилиндрической части C корпуса 1 (фиг. 2) выполнены приливы 2 вертикальных боковых окон 3 прямоугольной в нормальном сечении формы с вертикальным 4 и горизонтальным 5 разделителями. Приливы и окна, расположены симметрично относительно продольной вертикальной плоскости корпуса 1 тормоза. Торцы окон 3 (фиг. 3) развернуты относительно центральной вертикальной продольной плоскости корпуса тормоза на угол D. На наружной поверхности корпуса 1 (фиг. 4) сверху и снизу выполнены продольные ребра жесткости 6. На внутренней поверхности корпуса 1 (фиг. 4) в верхней и нижней части выполнены продольные ребра жесткости 7, расположенные в центральной вертикальной плоскости тормоза. Определенным достоинством конструкции дульного тормоза, являются компактность и малая масса.

Основными недостатками такой конструкции является ограниченное время формирования импульса тянущей силы дульного тормоза, практически равное времени прохождения снаряда по полости его корпуса (фиг. 5).

Целью заявляемого изобретения является увеличение импульса тянущей силы дульного тормоза, снижение избыточного давления пороховых газов в направлении расчета.

Для достижения этой цели в заявляемой конструкции (фиг. 6) по сравнению с прототипом (фиг. 1) проведены следующие изменения.

1. Направляющая часть тормоза выполнена (фиг. 7) в виде двух дуг вдоль всего корпуса с диаметром, равным калибру орудия d, угловой размер дуг k (фиг. 8) направляющей части корпуса (участки В и С, фиг. 6) равен 90 градусов (фиг. 8). Дуги k размещены вертикально и симметрично относительно центральной вертикальной и горизонтальной плоскости, проходящих через ось корпуса тормоза.

2. Изменена конструкция входного конуса B корпуса 1 и каналов течения газов вокруг снаряда (фиг. 7). Диаметр d (фиг. 7) направляющей части профиля конуса B равен калибру орудия. Длина с переходного конуса B (фиг. 7) равна 1.19d, высота a профиля равна 1.37d, ширина b профиля равна 2.12d. Длина h (фиг. 9) цилиндрического участка С равна 2.5d. Организованные таким образом приливы переходного конуса B и цилиндрической части С корпуса 1 обеспечивают увеличение скорости потока газов, эжектирование области за дульным срезом ствола, снижение радиального давления газов на боковую поверхность снаряда в этой области.

3. Боковые окна 10 (фиг. 6, фиг. 9), выполненные в приливах цилиндрической части С корпуса 1, прямоугольной формы уменьшены и упрощены конструктивно. Высота e окон 10 (фиг. 8) равна калибру d, ширина f окна 10 (фиг. 9) равна 1.5d. Цент окна размещен от передней стенки корпуса тормоза на расстоянии g, равном 0.75d. Углы боковых окон скруглены. Окна 10 (фиг. 9) сверху, снизу и спереди ограничены дополнительными приливами L с угловым размером m, равным 45 градусов, и n, равным 74 градуса, половиной размаха s, равной 1.8d.

Работа устройства.

При прохождении задней конусной части снаряда начала участка B образуется зазор между корпусом снаряда и внутренней поверхностью приливов в переходной области корпуса 1 тормоза, в который поступают на высокой скорости пороховые газы, опережая движение снаряда (фиг. 10, вид сверху). При этом в области дульного среза ствола формируется зона глубокого разряжения пороховых газов, функционирующая в гаком качестве во все время периода последействия газов на ствол и способствующая предотвращению обратного пламени при открывании затвора. Далее часть газов, ближняя к боковой стенке приливов цилиндрической части С корпуса 1, сразу истекает через окна 10 в атмосферу (фиг. 11). Остальная часть газов, воздействует на переднюю стенку w корпуса 1 (фиг. 12) и переднюю стенку дополнительного прилива d, создавая зону повышенного статического давления, после чего так же истекает через окна 10 в атмосферу. При этом часть т аза вблизи стенки корпуса 1 после истечения в атмосферу является защитным экраном, предотвращающим распространение второй части газов в сторону орудийного расчета и способствует снижению избыточного давления на местах его размещения.

Наличие направляющих дуг k (фиг. 8) повышает защищенность боковой поверхности снаряда от действия пороховых газов, снижая вероятность се повреждения в периоде последействия.

Таким образом, высокая скорость истечения газов формирует в дульной области структуру течения среды, при которой вынос основной энергии газов осуществляется не в сторону расположения орудийного расчета.

Оценкой возможностей [5, 6] заявленной конструкции по сравнению с конструкцией прототипа [4] для внутрибаллистического процесса со снарядом ОФ49 на полном заряде в периоде исследования Т=0.008 с, определено превышение импульса тянущей силы более чем в 4.6 раза (фиг. 13), приращение начальной скорости на 5.1 м/с против 3.4 м/с для штатного тормоза, что связано с увеличением импульса толкающей силы на 48% (фиг. 14). Избыточное давление дульной ударной волны фиксировалось за все время исследуемого процесса в восьми точках (фиг. 15). Типовые графики функций избыточного давления показаны на фигурах 16-19.

Изначальная деформация формы потока газов и геометрические характеристики каналов течения обеспечивают поддержание структуры потока с разрушенным центральным ядром при движении снаряда в полости тормоза, зоны высокого статического давления на передние стенки корпуса тормоза и дополнительных приливов периоде последействия, зоны глубокого разряжения в области дульного среза. Перераспределение статического давления в полости тормоза обеспечивает существенное увеличение импульса тянущей.силы.

Геометрические характеристики модели изобретения находятся в границах геометрических характеристик прототипа.

По результатам моделирования процесса выстрела можно заключить, что заявленные цели реализуются в предлагаемой конструкции дульного тормоза (фиг. 9).

Источники.

1. Слухоцкий В.Б. Вопросы промежуточной баллистики. / В.Е. Слухоцкий. - М., Л.: Отдел изд. Наркомвоенмора, 1934. - 72 с.

2. Сергеев М.М. Теория и расчет дульных тормозов / М.М. Сергеев. М.: Государственное издательство Оборонной промышленности, 1939. - 140 с.

3. Орлов Б.В. Устройство и проектирование стволов артиллерийских орудий / Б.В. Орлов, Э.К. Ларман, В.Г. Маликов. - М.: Машиностроение, 1976. 432 с.

4. https://wikicom.ru/wiki/2C42.

5. Черчиньяни К. Теория и приложения уравнения Больцмана. М.: Мир, 1978. - 496 с.

6. Кривовичев Г.В. О расчете течений вязкой жидкости методом решеточных уравнений Больцмана. Компьютерные исследования и моделирование, 2013 т. 5 №2 с. 165-178.

Дульный тормоз, содержащий корпус с кольцевой, конической и цилиндрической частями, приливами с выполненными в них окнами, отличающийся тем, что внутренний диаметр кольцевой части и минимальный внутренний диаметр на коническом и цилиндрическом частях корпуса выполнены равными калибру ствола d в виде двух дуг с угловым размером 90 градусов и симметричными относительно центральных вертикальной и горизонтальной плоскостей корпуса тормоза, коническая длиной 1.19d и цилиндрическая части длиной 2.5d являются приливами корпуса, в горизонтальной области симметрично относительно центральной вертикальной и центральной горизонтальной плоскостей с шириной профиля, равной 2.12d, высотой профиля, равной 1.37d, боковые окна, выполненные в приливах цилиндрической части корпуса тормоза, прямоугольной формы высотой 1d и шириной 1.5d, и размещением центра окна от передней стенки корпуса тормоза на расстоянии 0.75d, углы боковых окон скруглены, окна сверху, снизу и спереди ограничены дополнительными приливами с угловым размером, равным 45 градусам, и углом наклона передней части дополнительного прилива к продольной оси корпуса, равным 74 градусам, половиной размаха передней стенки дополнительного прилива, равной 1.8d.



 

Похожие патенты:

Дульный тормоз-компенсатор закрытого типа для гладкоствольного охотничьего ружья содержит внешнюю трубу с передней и задней торцевыми крышками-пробками, трубчатый цилиндрический канал, расположенный в полости внешней трубы, и образованный дульной насадкой с втулкой, содержащей расположенные рядами радиальные вырезы.

Дульный тормоз содержит корпус с кольцевым участком, коническим и цилиндрическим участками, ограниченными стенками, окнами в передней части стенок, переднюю стенку корпуса, приливы в передней части корпуса с вертикальными окнами в приливах. Внутренний диаметр кольцевого участка и минимальный внутренний диаметр на коническом и цилиндрическом участках корпуса выполнены равными калибру ствола, корпус повернут вокруг продольной оси на 90 градусов с горизонтальным расположением стенок.

Изобретение относится к области вооружения. Дульный тормоз содержит корпус в виде усеченного эллипсоида с расширительными камерами с окнами и центральным каналом, разделенный внутри несущими перегородками на четыре равных сектора.

Дульный тормоз-компенсатор содержит корпус с областью крепления к стволу, плоское сопло с конфузорной и диффузорной частями, верхним и нижним каналами, окнами в стенках диффузорной части сопла, желобом в центральной части стенок сопла, приливы корпуса с окнами. Центральная продольная плоскость проходит через верхний канал сопла и по направлению выстрела отклонена влево на 30 градусов и образует с нижним каналом угловое сопло.

Дульный тормоз закрытого типа содержит наружную цилиндрическую обечайку, закрытую с заднего торца вытянутой крышкой, с закрепленным изнутри рассекателем, а с переднего торца съемной крышкой и сепаратором в сборе, центральную перегородку. Рассекатель крепится к дульной части ствола на некотором удалении от заднего торца устройства.

ДТК содержит трубчатый корпус. Внутри корпуса размещена камера сгорания с соплом, снабженным около выходного среза боковыми окнами для инжекции воздуха и выпуска газов.

Дульный тормоз-компенсатор (ДТК) содержит корпус с последовательно соединенными соосными камерами с рабочими зонами, сквозной канал, который расположен на одной продольной оси со стволом оружия. Отверстия в рабочих зонах камер размещены таким образом, чтобы при установке на конец ствола оружия они были ориентированы перпендикулярно оси ствола, и предназначены для торможения отката ствола оружия, а также для уменьшения или компенсации подброса ствола оружия, использующего для своего функционирования реактивную силу газов.

Изобретение относится к ручному автоматическому оружию. Система автоматического оружия с отводом части пороховых газов из канала ствола через отверстие в нем содержит ствол со сквозным отверстием для отвода газов, камеру отвода газа, устройство неподвижного крепления ствола, затвор, раму оружия с направляющими движения затвора, возвратный пружинный механизм затвора и казенную часть.

Изобретение относится к надульным устройствам. Наствольное газодинамическое устройство размещено соосно со стволом и перекрывает отверстия в дульной части ствола.

Изобретение относится к надульным устройствам стрелкового оружия и артиллерийских орудий. Технический результат заключается в том, что в заявленном дульном тормозе, с одной стороны, используется известный эффект столкновения подвижного твёрдого тела с неподвижным твёрдым телом, а с другой стороны, эти тела не установлены непосредственно на стволе огнестрельного оружия, функционируют без использования ствола и без использования каких-либо передаточных звеньев типа коромысла, что упрощает конструкцию и повышает её надёжность.

Огнестрельное оружие содержит ствольную коробку, ствол с казенником, газовую камеру с газовой трубкой, приклад, узел крепления ствола. Ствольная коробка выполнена из двухкамерного полого профиля с двумя камерами - верхней и нижней.
Наверх