ОРУДИЙНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2001 года по МПК F41A23/00 

Предлагаемое изобретение относится к технике вооружения и может быть использовано преимущественно при конструировании башенной орудийной установки, оснащенной автоматической пушкой малого калибра, работающей на принципе свободного отката ствола при выстреле.

Известна опора для ствольного оружия со смещаемым в продольном направлении орудийным стволом [2], принятая за аналог. Она состоит из двух опор, расположенных в казенной и дульной частях ствола и закрепленных в качающейся трубе люльки. Опоры представляют собой гладкие, садящиеся на ствол с зазором втулки. В каждой втулке по окружности выполнены по три окна, расположенных с равномерным шагом, в которых установлены сегменты, охватывающие ствол и образующие опору для ствола в виде подшипника скольжения.

Один из сегментов каждой опоры, в частности верхний над стволом, снабжен пружинным устройством для выборки зазора и регулировки усилия прижатия сегмента к стволу. Нижние сегменты стоят в распор между стволом и трубкой. На внутренних сторонах сегментов предусмотрены смазочные пазы и наслоение из сочетания металла и искусственного материала, уменьшающих трение и износ.

Указанное техническое решение сложно по конструкции, имеет высокие массовые характеристики и приемлемо преимущественно для средне и крупнокалиберных орудийных установок со стрельбой одиночными выстрелами.

Известна башенная установка в виде маски-лафеты для автоматического ствольного оружия с компактным расположением узлов [1], принятая за прототип. В ней оружие, преимущественно пулемет, закрепляется в качающейся вертикально маске, расположенной в башне бронированной боевой машины. Маска-лафет имеет внутри направляющие элементы, в которых закрепляется пулемет, как в его казенной части (в виде каретки и направляющих стержней), так и в месте дульной части ствола, для чего на стволе выполнено шарообразное кольцо, а внутри консольного коническо-трубчатого выступа маски размещены несколько направляющих пластин, охватывающих ствол в области шарообразного кольца. Пулемет имеет возможность быстро извлекаться из маски для смены ствола и заряжания.

В техническом решении прототипа, в случае отката ствола оружия при автоматической стрельбе, контактирование и направление дульной части ствола осуществляется по торцевым поверхностям направляющих пластин, размещенных внутри консольного, коническо-трубчатого выступа маски, что для высокотемпного автоматического оружия со свободным откатом ствола может вызвать повышенный износ контактирующих и направляющих поверхностей в паре: шарообразное кольцо ствола - направляющие пластины маски. Кроме того, достижение необходимой точности по соосности ствола оружия и внутреннего ответного диаметра по направляющим пластинам затруднено в технологическом отношении. Указанные недостатки могут отрицательно сказаться и на кучности стрельбы. К тому же ствол оружия не имеет контакта с внешней воздушной средой, что снижает его естественное охлаждение.

Задачей настоящего предлагаемого изобретения является повышение кучности стрельбы путем уменьшения влияния вибрации ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Одновременно, данное техническое решение позволяет обеспечить улучшение охлаждения ствола при стрельбе за счет естественной аэрации в атмосфере значительной части внешней поверхности ствола и его частичную защиту от пуль и осколков, а также от механических воздействий при преодолении препятствий.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в орудийной установке, содержащей автоматическую пушку, размещенную в башне бронированной машины, направляющее устройство для ствола пушки и люльку для пушки, в ней направляющее устройство для ствола пушки выполнено в виде соосных, передней и задней труб разного диаметра, разнесенных по длине пушки со стороны ствола, продольно соединенных между собой консольной фермой, причем передняя труба по внутреннему диаметру меньше, чем задняя и сопряжена со стволом по скользящей посадке с возможностью отката его, для чего на стволе, в области дульной части, жестко закреплены и разнесены между собой на длину передней трубы два направляющих кольца, концентричных каналу ствола, а задняя труба по внутреннему диаметру плотно сопряжена с неподвижным элементом пушки, например, с корпусом откатника; передняя труба выполнена длиною больше величины отката ствола и снабжена с одной стороны фланцем, имеющим возможность пристыковки к соответствующему фланцу консольной фермы; консольная ферма выполнена вокруг задней трубы, в виде усеченного конуса, образованного по меньшей мере тремя балками ∩-образного сечения, размещенных вокруг и вдоль трубы, причем одна из балок, преимущественно размещена сверху над стволом, и совпадает с вертикалью орудийной установки, а две другие балки размещены симметрично ниже ствола, под углом, близким к 135^o относительно первой, основание конуса выполнено в виде фланца, с которым жестко соединены все три балки и основание задней трубы, причем фланец пристыкован к люльке пушки, а малый диаметр конуса снабжен вторым фланцем, жестко соединенным с балками с противоположной стороны и имеющим возможность стыковки с соответствующим фланцем, выполненным на передней трубе; по длине, внутри основания балок, между вторым фланцем и передним торцем задней трубы с равномерным шагом, размещены, по меньшей мере, два силовых кольца, внутренний диаметр которых больше наружного диаметра направляющих колец ствола; между силовыми кольцами, вторым фланцем, передним торцем задней трубы и основанием балок, жестко закреплены пластины, параллельные стволу пушки.

Такое выполнение конструкции позволяет создать орудийную установку с направляющим устройством для ствола как при более рациональном соотношении массы направляющей к ее жесткости, так и рациональной в технологическом отношении (обработка отдельными элементами, сборка с возможностью регулировки по отношению к положению ствола пушки), а также с возможностью прямого контактирования значительной части поверхности ствола с внешней воздушной средой и его частичную защиту от пуль и осколков, а также от механических воздействий при преодолении препятствий.

Скользящее сопряжение передней трубы с направляющими кольцами ствола по замкнутым цилиндрическим поверхностям при минимальном зазоре позволяет уменьшить влияние вибрации ствола на баллистику снаряда, что приводит к повышению кучности стрельбы, важной эксплуатационной характеристики орудийной установки, оснащенной высокотемпной автоматической пушкой со свободным откатом ствола.

Изложенная сущность предлагаемого изобретения поясняется графическими материалами где: на фиг. 1 изображен продольный разрез направляющего устройства орудийной установки с видом на ствол и разрезом люльки (на виде имеется разрыв фигуры в районе сечения Б-Б), на фиг. 2 изображен разрез по А-А на фиг. 1 с увеличением масштаба, на фиг. 3 изображено сечение по Б-Б на фиг. 1 с увеличением масштаба, на фиг. 4 изображен разрез В-В на фиг. 1 с увеличением масштаба.

Орудийная установка состоит из автоматической пушки 1 (фиг. 1), которая закреплена в вертикально качающейся люльке 2, бронебашни боевой машины (БМ). Бронебашня может быть размещена и на других объектах боевой техники (как подвижных, так и стационарных) в виде автономного модуля.

Пушка 1 включает ствол 3, корпус откатника 4 и направляющие кольца 5 и 6 ствола 3. На корпусе откатника 4 выполнены центрирующие пояски 7. Направляющее устройство 18 состоит из передней трубы 8 и соосно размещенной с ней, ближе к казенной части пушки 1, задней трубы 9. Причем первая подвижно сопряжена со стволом 3 через направляющие кольца 5 и 6. При этом длина передней трубы 8 выполнена больше величины отката ствола, а направляющие кольца 5 и 6 размещены в начале и в конце передней трубы 8 соответственно. Кроме того, направляющее кольцо 6 предназначено для защиты от попадания посторонних предметов (масс) в полость передней трубы 8 в статическом положении орудийной установки.

Задняя труба 9 контактирует с корпусом откатника 4 через центрирующие пояски 7.

Передняя труба 8 снабжена фланцем 10, с помощью которого она центрируется и соединяется с фермой 11. В данном случае крепление осуществляется тремя болтами 13. Угловой шаг нижних болтов принят в соответствии с шагом балок 15α = 135^o. Вокруг задней трубы 9 образована ферма 11, геометрически представляющая форму усеченного конуса, основанием которого является фланец 12, пристыкованный к люльке 2 болтами 19. В данном случае их четыре. Малый диаметр усеченного конуса выполнен в виде фланца 14, имеющего резьбовые отверстия под болты 13. Между фланцами 12 и 14 жестко, в данном случае с помощью сварки, закреплены три балки 15 с угловым шагом α = 135^o от верхней. Балки выполнены из листовой стали, спрофилированные в поперечном сечении в виде ∩-образной формы уменьшающиеся по высоте в продольном направлении от фланца 12 к фланцу 14. Основания балок жестко соединены с задней трубой 9 по всей ее длине. Между передним торцем задней трубы 9 и фланцем 14, в балки 15 жестко закреплены два силовых кольца 16. Шаг их установки в продольном направлении равномерный, а внутренний диаметр их отверстий выполнен больше наружного диаметра направляющих колец 5 и 6.

В основаниях балок 15, между передним торцем задней трубы 9, силовыми кольцами 16 и фланцем 14 жестко закреплены пластины 17, в продольном направлении параллельно стволу 3, выполняющих роль силовых элементов конструкции.

Работа орудийной установки заключается в том, что направляющее устройство 18 со стороны передней трубы 8 поддерживает консольно ствол 3 пушки 1 и за счет своей большей жесткости по сравнению со стволом снижает его вибрацию при стрельбе. Степень снижения вибрации зависит от величины зазора в сопряжении направляющих колец 5 и 6 с внутренним диаметром передней трубы 8. Оптимальный зазор в указанном сопряжении определяется с учетом недопущения заклинивания ствола при откате (накате) во время стрельбы. Следовательно, чем меньше вибрация ствола при автоматической стрельбе, тем меньше возмущение снарядов, вылетающих из ствола и тем устойчивее их баллистика в полете, что в конечном счете приводит к повышению кучности автоматической стрельбы орудийной установки, важного эксплуатационного показателя устройства.

Дополнительно предложенная конструкция направляющего устройства по сравнению с известными техническими решениями позволяет улучшить естественное охлаждение ствола при стрельбе за счет контакта значительной части поверхности ствола с внешней воздушной средой.

Кроме того, элементы конструкции направляющего устройства обеспечивают дополнительную защиту части поверхности ствола от пуль и осколков, а также от механических воздействий при преодолении препятствий.

Изготовленные в КБ приборостроения опытные образцы орудийных установок с учетом предлагаемого изобретения положительно проходят различного вида испытания на соответствие требованиям ТТЗ, в том числе и при стрельбе на ходу. В данном случае рассмотрена орудийная установка с автоматической пушкой, работающей на принципе свободного отката ствола при выстреле калибром 30 мм, длиною ствола от люльки до его дульного среза, равного двум метрам и величиной отката ствола до 370 мм.

Источники информации
1. ФРГ (DE), заявка N 093325924 от 85.01.31 N 5 "Маска-лафет для автоматического ствольного оружия с компактным расположением узлов" - прототип.

2. ЕПВ (EP), заявка N 0081059 B1 от 19.03.96 г "Опора для ствольного оружия" - аналог.

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную в башне бронированной машины, направляющее устройство для ствола пушки и люльку для пушки. Направляющее устройство для ствола пушки выполнено в виде соосных передней и задней труб разного диаметра, разнесенных по длине пушки и соединенных между собой консольной фермой. Передняя труба по внутреннему диаметру меньше, чем задняя, и сопряжена со стволом по скользящей посадке с возможностью его отката. Для этого на стволе, в области дульной части, жестко закреплены и разнесены между собой на длину передней трубы два направляющих кольца, концентричных каналу ствола. Задняя труба по внутреннему диаметру плотно соединена с неподвижным элементом пушки, например с корпусом откатника. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Орудийная установка, содержащая автоматическую пушку, размещенную в башне бронированной машины, направляющее устройство для ствола пушки и люльку для пушки, отличающаяся тем, что в ней направляющее устройство для ствола пушки выполнено в виде соосных передней и задней труб разного диаметра, разнесенных по длине пушки со стороны ствола продольно, соединенных между собой консольной фермой, причем передняя труба по внутреннему диаметру меньше, чем задняя и сопряжена со стволом по скользящей посадке с возможностью отката его, для чего на стволе, в области дульной части, жестко закреплены и разнесены между собой на длину передней трубы два направляющих кольца, концентричных каналу ствола, задняя труба по внутреннему диаметру плотно соединена с неподвижным элементом пушки, например с корпусом откатника. 2. Орудийная установка по п.1, отличающаяся тем, что в ней передняя труба выполнена длиною больше величины отката ствола и снабжена с одной стороны фланцем, имеющим возможность пристыковки к соответствующему фланцу фермы. 3. Орудийная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в ней консольная ферма выполнена вокруг задней трубы в виде усеченного конуса, образованного, по меньшей мере, тремя балками П-образного сечения, размещенных вокруг и вдоль трубы, причем одна из балок преимущественно размещена сверху над стволом и совпадает с вертикалью орудийной установки, а две другие балки размещены симметрично ниже ствола под углом, близким к 135° относительно первой, основание конуса выполнено в виде фланца, с которым жестко соединены все три балки и основание задней трубы, причем фланец пристыкован к люльке пушки, а малый диаметр конуса снабжен вторым фланцем, жестко соединенным с балками с противоположной стороны и имеющим возможность стыковки с соответствующим фланцем, выполненным на передней трубе. 4. Орудийная установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в ней по длине внутри основания балок между вторым фланцем и передним торцом задней трубы с равномерным шагом размещены, по меньшей мере, два силовых кольца, внутренний диаметр которых больше наружного диаметра направляющих колец ствола. 5. Орудийная установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в ней между силовыми кольцами, вторым фланцем, передним торцом задней трубы и основанием балок жестко закреплены пластины, параллельные стволу пушки.