ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА БЕЗОТКАТНОГО ОРУДИЯ Российский патент 1997 года по МПК F41A1/08 

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке двигательных установок безоткатного орудия.

Известно безоткатное орудие [1] в котором в качестве двигательной установки использована перфорированная гильза с пороховым зарядом и воспламенителем. В этой конструкции боковая поверхность гильзы имеет большое число небольших отверстий, обеспечивающих сгорание порохового заряда в гильзе. По периферии боковых стенок гильзы в стволе образована кольцевая камера, в которую истекают пороховые газы из гильзы. В гильзе завальцован снаряд. Безотдачность обеспечивается за счет реактивной силы истекающих пороховых газов через сопла в дне камеры.

Однако описанная конструкция двигательной установки безоткатного орудия не обеспечивает стабильной динамической уравновешенности орудия (контейнера), допускаемой для стрельбы непосредственно из рук стрелка.

В некоторой мере этот недостаток устранен в конструкции двигательной установки безоткатного орудия [2] взятой за прототип и выполненной в виде вкладной камеры сгорания с передним и задним сопловыми блоками. Пороховой заряд расположен между передней и задней сопловыми решетками. Поджиг заряда осуществляется воспламенительной навеской и электровоспламенителем. Для крепления двигательной установки в стволе на боковых стенках камеры сгорания закреплены радиальные пилоны. Снаряд из ствола выталкивается давлением пороховых газов, истекающих через передний сопловой блок, а сила отдачи компенсируется реактивной силой, возникающей при истечении пороховых газов через задний сопловой блок и через зазор между стволом и боковой стенкой камеры сгорания.

К основному недостатку конструкции относится нестабильное зажжение порохового заряда по его длине, что при кратковременной его работе за время движения снаряда по стволу ведет к значительным выбросам несгоревших частиц. В случае выброса их через передний сопловой блок с заснарядное пространство они догорают уже в стволе при меньшем давлении, чем в двигательной установке, снижая полный импульс порохового заряда. Выброшенные через задний сопловой блок недогоревшие частицы пороха догорают уже за пределами ствола, также снижая полный импульс порохового заряда. А так как эксплуатация безоткатных орудий ведется в большом диапазоне температур, обычно это от плюс 50 ^o С до минус 50 ^o С, то при этом выброс частиц будет различным, что обуславливает большой разброс импульса динамической неуравновешенности безоткатного орудия, превышающий допустимый для стрельбы в непосредственном контакте человека с орудием без сложных амортизирующих устройств.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение динамической уравновешенности безоткатного орудия в диапазоне рабочих температур.

Поставленная задача достигается тем, что в двигательной установке безоткатного орудия, содержащей камеру сгорания с передним и задним сопловыми блоками, с периферийно расположенными в них соплами, переднюю и заднюю сопловые решетки, между которыми расположен сопловой заряд, воспламенитель, электровоспламенитель в ней дополнительно между задней сопловой решеткой и задним сопловым блоком установлен полый сферический колпак с дроссельными отверстиями, ориентированными в сторону порохового заряда, между которыми образованы глухие выемки, а в колпаке эквидистантно его внутренней поверхности установлен футляр из пластичного металла с воспламенителем в виде пиротехнического сопроводителя горения порохового заряда, который размещен вокруг патрубка с электровоспламенителем, а на заднем сопловом блоке под колпаком установлено кольцо с радиальным пазом, ориентированным в сторону футляра с воспламенителем, причем задняя сопловая решетка скреплена с колпаком и выполнена в виде перфорированного диска с дуговыми прорезями и радиальными перемычками между ними, а на передней сопловой решетке со стороны передних сопл соосно закреплен кольцевой отражатель, при этом входные участки передних сопл выступают в камеру сгорания.

На фиг.1 изображен общий вид двигательной установки, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 кольцо с радиальным пазом.

Двигательная установка содержит камеру сгорания 1 с передним сопловым блоком 2 с соплами 3, углубленными внутрь камеры с образованием карманов, и задним сопловым блоком 4 с сопловыми отверстиями 5. Передние и задние сопла загерметизированы разрушаемыми передними 6 и задними 7 мембранами. Пороховой заряд 8, выполненный в виде пучка труб, размещен между передней 9 и задней 10 решетками. На заднем сопловом блоке установлен колпак 11 с дроссельными отверстиями 12, между которыми выполнены глухие выемки 13. В колпаке размещен пиротехнический сопроводитель горения 14 в сферическом футляре 15 из пластичного металла вокруг патрубка 16 с электровоспламенителем 17. Под колпаком установлено кольцо 18 с радиальным пазом. Задняя сопловая решетка скреплена с колпаком винтами 19 и выполнена в виде перфорированного диска с дуговыми прорезями 20 и радиальными перемычками 21 между ними. На передней решетке напротив передних сопел закреплен кольцевой отражатель 22. На боковых стенках камер сгорания размещены пилоны 23, стыкуемые со стенкой ствола.

Установка работает следующим образом.

При подаче электрического тока на электровоспламенитель 17 образуется форс пламени, обеспечивающий зажжение пиротехнического сопроводителя горения 14. При этом форс пламени электровоспламенителя, размещенного в цилиндрическом патрубке 16, попадает на сферическую внутреннюю поверхность колпака и "растекается" по нему, охватывая полностью поверхность пиротехнического сопроводителя горения 14, что обеспечивает единообразие условий зажжения последнего.

Высоконапорные газы от сгорания сопроводителя через дроссельные отверстия 12 заполняют камеру сгорания 1, при этом радиальные перемычки 21 и дуговые прорези 20 играют роль газодинамического экрана, обеспечивая дробление высоконапорных струй газа перед пороховым зарядом 8 для исключения его разрушения. При достижении в камере сгорания расчетного давления прорываются передние 6 и задние 7 мембраны, герметизирующие сопла. Установленный напротив передних сопел отражатель 22 заставляет несгоревшие пороховые частицы двигаться мимо сопловых отверстий в сторону сферического днища. При этом утопленные внутрь камеры сгорания стенки сопл 3 обеспечивают закручивание газового потока, удлиняя его путь до выхода через сопла, что в свою очередь позволяет улучшить полноту сгорания твердых частиц пороха внутри камеры сгорания. Пороховые газы, истекающие через задние сопла 5, на своем пути в предсопловой полости подвергаются воздействию струй газа, истекающих из дроссельных отверстий 12 колпака 11. При этом происходит их интенсивное перемешивание, что повышает полноту сгорания твердых недогоревших частиц пороха.

При срабатывании воспламенителя футляр 15 отжимается внутренним давлением по внутренней сферической поверхности колпака 11 и вокруг патрубка, заполняя глухие выемки 13 и паз радиального кольца 18. За счет этого обеспечивается исключение вытягивания футляра через дроссельные отверстия колпака и их перекрытие материалом футляра во время горения сопроводителя горения. А это в свою очередь позволяет уменьшить опрокидывающий момент орудия при стрельбе, повышая тем самым точность стрельбы.

Использование: в военной технике. Сущность изобретения: в двигательной установке, содержащей камеру сгорания с передним и задним сопловыми блоками с периферийно расположенными в них соплами, переднюю и заднюю сопловые решетки, между которыми расположен сопловой заряд, воспламенитель и электровоспламенитель, дополнительно между задней сопловой решеткой и задним сопловым блоком установлен полый сферический колпак с дроссельными отверстиями, ориентированными в сторону порохового заряда, между которыми образованы глухие выемки, а в колпаке эквидистантно его внутренней поверхности установлен футляр из пластичного металла с воспламенителем в виде пиротехнического сопроводителя горения порохового заряда, который размещен вокруг патрубка с электровоспламенителем, а на заднем сопловом блоке под колпаком установлено кольцо с радиальным пазом, ориентированным в сторону футляра с воспламенителем, причем задняя сопловая решетка скреплена с колпаком и выполнена в виде перфорированного диска с дуговыми прорезями и радиальными перемычками между ними, а на передней сопловой решетке со стороны передних сопел соосно закреплен кольцевой отражатель, а входные участки передних сопел выступают в камеру сгорания. 4 ил.

Двигательная установка безоткатного орудия, содержащая камеру сгорания с передним и задним сопловыми блоками, периферийно расположенными в них соплами, переднюю и заднюю сопловые решетки, между которыми расположен сопловый заряд, воспламенитель, электровоспламенитель, отличающаяся тем, что в ней дополнительно между задней сопловой решеткой и задним сопловым блоком установлен полый сферический колпак с дроссельными отверстиями, ориентированными в сторону порохового заряда, между которыми образованы глухие выемки, а в колпаке эквидистантно его внутренней поверхности установлен футляр из пластичного металла с воспламенителем в виде пиротехнического сопроводителя горения порохового заряда, который размещен вокруг патрубка с электровоспламенителем, а на заднем сопловом блоке под колпаком установлено кольцо с радиальным пазом, ориентированным в сторону футляра с воспламенителем, причем задняя сопловая решетка скреплена с колпаком и выполнена в виде перфорированного диска с дуговыми прорезями и радиальными перемычками между ними, а на передней сопловой решетке со стороны передних сопл соосно закреплен кольцевой отражатель, при этом входные участки передних сопл выступают в камеру сгорания.