УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОРШНЯ ИЗ ЛЕГКОГАЗОВОЙ ПУШКИ Российский патент 1999 года по МПК F41A15/00 

Изобретение относится к газодинамическим устройствам. Преимущественная область применения - исследования высокоскоростных ударных взаимодействий, гиперзвуковой аэродинамики и других быстропротекающих процессов с помощью легкогазовых пушек (ЛГП).

При выстреле из ЛГП разгоняемый пороховыми газами поршень сжимает содержащийся в поршневом стволе рабочий газ, который, перетекая через конический переход форкамеры в баллистический ствол, разгоняет метаемый объект. Поршень, изготавливаемый обычно из пластического материала или имеющий в передней части пластический буфер, как правило, заклинивается в коническом переходе форкамеры ЛГП (см. "Баллистические установки и их применение в экстремальных исследованиях". Под ред. Н. А. Златина и Г.И. Мишина. Изд. "Наука", М., 1974 г., с. 32 - 35). Степень проникновения поршня в форкамеру зависит от свойств материала, из которого он изготовлен, профиля канала форкамеры и реализовавшихся в выстреле внутрибаллистических параметров. При этом возможны случаи, когда поршень может останавливаться в баллистическом стволе ЛГП за коническим переходом или перед ним в поршневом стволе.

Самыми простыми устройствами для извлечения поршня из ЛГП после выстрела являются выколотка и кувалда. Однако, с их помощью удается извлекать поршни только из ЛГП малого калибра.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является приспособление для извлечения поршня из форкамеры ЛГП калибра 23 мм (см. "Приспособление для извлечения поршня" Т-23МУ.Сб 00-35. Юргинский машзавод. 1969 г. Арх. N 1122-424), выбранное в качестве прототипа. Приспособление состоит из зарядной камеры, присоединяемой герметично к выходному по направлению движения поршня торцу форкамеры через вкладыш. Во внутренней полости зарядной камеры перед подстыковкой к формкамере размещается вышибной пороховой заряд. Отстрел поршня из форкамеры осуществляется пороховыми газами, образующимися при сгорании указанного заряда. Его инициирование осуществляется капсюльной втулкой, посадочное место под которую расположено на дне зарядной камеры.

Данному устройству присущи следующие недостатки:
зарядная камера устройства металлоемка и неудобна в эксплуатации из-за больших габаритов и массы, необходимости обеспечения герметичности при скреплении с форкамерой;
из-за большой величины объема для сгорания заряда, складывающегося из внутреннего объема зарядной камеры и оставшегося свободного объема форкамеры, получение давления, достаточного для выпрессовки поршня, требует большого количества пороха.

Решаемой технической задачей является упрощение и удешевление операции по извлечению поршня из ЛГП после выстрела.

Технический результат, который предполагается получить от реализации изобретения, заключается в уменьшении трудозатрат на изготовление оборудования и расхода пороха на выпрессовку поршня.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем вышибной пороховой заряд и инициирующее устройство, в цилиндрическом канале пушки размещен с возможностью продольного перемещения поршень-противомасса со сквозным продольным каналом, в котором установлено инициирующее устройство, а вышибной пороховой заряд установлен между поршнем-противомассой и извлекаемым поршнем.

Возможен также вариант размещения вышибного порохового заряда в полости поршня-противомассы, обращенной в сторону извлекаемого поршня и соединенной с его продольным каналом.

Возможно размещение дополнительного воспламенительного состава в сквозном продольном канале поршня-противомассы между инициирующим устройством и вышибным пороховым зарядом.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается от прототипа совокупностью новых конструктивных признаков:
размещением в канале пушки с возможностью продольного перемещения поршня-противомассы;
наличием в поршне-противомассе сквозного продольного канала, в посадочном гнезде которого с внешней стороны устанавливается инициирующее устройство;
размещением между поршнем-противомассой и извлекаемым поршнем вышибного порохового заряда;
размещением вышибного порохового заряда в полости поршня-противомассы, обращенной к извлекаемому поршню;
размещением в продольном сквозном канале поршня-противомассы между инициирующим устройством и вышибным пороховым зарядом дополнительного воспламенительного состава.

Размещение в канале пушки с возможностью продольного перемещения поршня-противомассы исключает необходимость применения трудоемкой в изготовлении и эксплуатации зарядной камеры. Наличие в поршне-противомассе сквозного продольного канала с установленным в нем инициирующим устройством обеспечивает возможность воспламенения вышибного порохового заряда при его произвольном местоположении относительно извлекаемого поршня и узлов ЛГП.

Размещение вышибного порохового заряда между извлекаемым поршнем и поршнем-противомассой совместно с возможностью продольного перемещения поршня-противомассы при его установке обеспечивает минимально возможный объем, в котором размещается пороховой заряд, и, как следствие, минимальную массу последнего.

Выполнение поршня-противомассы с полостью, обращенной в сторону извлекаемого поршня и размещение в ней порохового заряда облегчает работу по их размещению в канале ЛГП относительно извлекаемого поршня.

Размещение в сквозном канале дополнительного воспламенительного состава не является обязательным и используется в тех случаях, когда форса пламени от инициирующего устройства недостаточно для быстрого воспламенения вышибного порохового заряда.

На фиг. 1 показан пример выполнения заявляемого устройства для извлечения поршня из ЛГП, где:
1 - канал ЛГП;
2 - извлекаемый поршень;
3 - вышибной пороховой заряд;
4 - поршень-противомасса;
5 - сквозной продольный канал поршня-противомассы;
6 - инициирующее устройство;
7 - линия поджига.

На фиг. 2 показан пример выполнения поршня-противомассы с полостью для вышибного порохового заряда, где:
3 - вышибной пороховой заряд;
4 - поршень-противомасса;
5 - сквозной продольный канал поршня-противомассы;
6 - инициирующее устройство;
7 - линия поджига;
8 - полость для вышибного порохового заряда.

На фиг. 3 приведен пример выполнения показанного на фиг. 2 поршня-противомассы с дополнительным воспалменительным составом, где:
9 - дополнительный воспламенительный состав.

Устройство применяется следующим образом. В канал 1 ЛГП вводится помещенный в картуз вышибной пороховой заряд 3. Следом за ним в канале размещается поршень-противомасса 4, имеющий сквозной продольный канал 5, в котором установлено инициирующее устройство 6, соединенное с электрической линией поджига 7. При сгорании заряда 3 в полости форкамеры между поршнем 2 и поршнем-противомассой 4 развивается давление, которое обеспечивает полезную работу по их перемещению в противоположных направлениях (для свободного вылета извлекаемого поршня 2 канал 1 ЛГП со стороны зарядной камеры оставляется открытым). После вылета из канала 1 форкамеры поршень-противомасса 4 улавливается для повторного использования. В тех случаях, когда поршень 2 заклинивается в коническом переходе форкамеры (что чаще всего бывает на практике) для упрощения работы перед выпрессовкой поршня последняя отстыковывается от поршневого и баллистического стволов.

Пример конкретного выполнения устройства для извлечения поршня из форкамеры (см. фиг. 1) ЛГП с баллистическим стволом калибра 100 мм.

Конический переход форкамеры имеет следующие геометрические параметры: входной и выходной каналы диаметром 240 и 100 мм, длина конической части - 1095 мм. Передний торец полиэтиленового поршня массой 20 кг после выстрела внедрился в конический переход на 950 мм. Вышибной пороховой заряд из пироксилинового пороха марки ВТ имеет массу 0,6 кг. Поршень-противомасса, изготовленный из конструкционной стали (ст. 3) имеет длину 325 мм, диаметр 100 мм и сквозной осевой канал диаметром 7 мм. В канале расположены воспламенитель из пороха марки ДРП (масса 20 г) и на резьбе М20х1 в посадочном гнезде установлено инициирующее устройство - стандартный пиропатрон электрического действия.

Для извлечения такого же поршня с применением устройства-прототипа потребуется дополнительно подстыковываемая герметично камера, а масса вышибного заряда должна быть порядка 2 кг.

Таким образом, практически подтверждено, что заявленное устройство упрощает и удешевляет операцию извлечения поршня из ЛГП.

Устройство предназначено для извлечения поршня из канала легкогазовой пушки и является устройством газодинамического действия. Оно включает вышибной пороховой заряд, инициирующее устройство и располагается в цилиндрическом канале пушки. При этом поршень-противомасса содержит инициирующее устройство в сквозном продольном канале, а вышибной пороховой заряд размещается между извлекаемым поршнем и поршнем-противомассой. В сквозном продольном канале последнего может располагаться дополнительный воспламенительный состав, а в его полости со стороны извлекаемого поршня - вышибной пороховой заряд. Благодаря возможности установки поршня-противомассы в произвольном сечении канала ЛГП, сгорание заряда осуществляется в минимально необходимом объеме независимо от глубины внедрения извлекаемого поршня в канал. При этом уменьшаются трудозатраты на изготовление оборудования и расход пороха на выпрессовку поршня. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для извлечения поршня из легкогазовой пушки, включающее вышибной пороховой заряд и инициирующее устройство, отличающееся тем, что устройство снабжено поршнем-противомассой с возможностью его размещения и продольного перемещения в цилиндрическом канале пушки, а вышибной пороховой заряд установлен с возможностью его размещения в канале пушки между поршнем-противомассой и извлекаемым поршнем, при этом в поршне-противомассе выполнен продольный сквозной канал, в котором установлено инициирующее устройство. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вышибной пороховой заряд размещен в полости поршня-противомассы, обращенной в сторону извлекаемого поршня. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в сквозном осевом канале поршня-противомассы между вышибным пороховым зарядом и инициирующим устройством размещен дополнительный воспламенительный состав.