СЕКЦИОННЫЙ СТВОЛ Российский патент 2006 года по МПК F41A21/00 

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.

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.

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.