СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ И ВЫСОКОЙ ПРОГРЕССИВНОСТЬЮ Российский патент 2009 года по МПК F42B1/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для изготовления радиально перфорированных пороховых трубок, из которых, объединяя их друг с другом таким образом, как описано в патентной заявке Швеции того же заявителя SE 0303300-8 «Прогрессивный пороховой заряд с высокой плотностью заряда», поданной в то же время, что и данная заявка, получают пороховые заряды с максимально высокой плотностью заряда и очень высокой прогрессивностью, приспособленные для ствольного оружия, в частности для ствольного оружия для стрельбы прямой наводкой, такого как танковые пушки.

Постановка проблемы и предшествующий уровень техники

При стрельбе снарядом, приводимым в движение пороховыми газами, из ствола, который закрыт сзади относительно направления стрельбы, изначально требуется определенное начальное давление порохового газа позади снаряда, чтобы заставить его начать разгоняться вдоль ствола. Так как часть объема ствола, находящаяся позади снаряда, постепенно увеличивается по мере движения снаряда вдоль ствола, то во время выстрела будет требоваться постепенно увеличивающееся в соответствующей степени количество порохового газа, чтобы непрерывно увеличивать скорость снаряда, пока он остается в стволе.

Соответственно, идеальный пороховой заряд при его горении будет обеспечивать последовательно увеличивающиеся количества порохового газа в единицу времени, хотя при этом давление порохового газа внутри рассматриваемого ствола в любой момент времени не должно превышать максимально допустимого давления в стволе Р_макс, которое может быть приложено к стволу и частям механизма, связанного с ним. Пороховой заряд также должен быть полностью израсходован к тому моменту, когда снаряд оставляет ствол, так как иначе траектория снаряда может быть нарушена исходящими пороховыми газами, если пороховой заряд не был полностью использован для требуемой цели.

Порох, который при его горении при постоянном давлении, выделяет количество порохового газа в единицу времени, постепенно увеличивающееся во время горения, называется прогрессивным. Прогрессивные характеристики пороха могут быть получены вследствие специальной геометрической формы, которая предоставляет тем все более увеличивающуюся область горения при увеличении продолжительности горения, хотя прогрессивные характеристики могут быть получены также вследствие химической или физической поверхностной обработки частей свободных поверхностей отдельных пороховых зерен или кусков, содержащихся в порохе, которые доступны для воспламенения. Пороховые заряды с, по меньшей мере, ограниченными прогрессивными характеристиками могут таким образом быть изготовлены из зернистого пороха просто путем выбора подходящей геометрической формы для пороховых зерен, содержащихся в заряде.

Зернистые, одноканальные или многоканальные пороха, имеющие проходящие в продольном направлении порохового зерна сквозные каналы горения или отверстия, воспламеняются и горят как внутри, в соответствующих отверстиях или каналах горения, так и от наружной поверхности пороховых зерен. Это означает, что будут последовательно увеличиваться внутренние области горения каналов и, следовательно, увеличиваться количества образованного порохового газа, хотя в то же время внешние области горения пороховых зерен будут уменьшаться, так как порох также сгорает от наружной поверхности пороховых зерен, что приводит к уменьшению образования порохового газа этими областями. Чтобы зернистый перфорированный порох данного типа был действительно прогрессивным по его геометрии, необходимо последовательное увеличение областей горения пороховых каналов, фактически превышающее одновременное последовательное уменьшение внешних областей горения пороховых зерен. Одноканальный порох с необработанной внешней поверхностью, имеющий внешнюю форму в виде правильного цилиндра, нормально горит с постоянной скоростью, тогда как 19-канальный порох, имеющий внешнюю форму в виде круглого стержня и также необработанный, будет нормально гореть прогрессивно.

Также ранее, некоторое время назад, раскрыта возможность увеличения прогрессивности зернистого многоканального пороха и возможность сделать одноканальный порох прогрессивным при помощи ингибирования или химической поверхностной обработки внешних поверхностей пороховых зерен. При ингибировании внешние области горения пороховых зерен, а также их торцовые поверхности, покрываются трудновоспламенимым веществом, которое задерживает распространение воспламенения пороха вдоль его поверхностей, и в случае поверхностной обработки те же поверхности обрабатываются подходящим химическим веществом, таким как растворитель или аналогичное вещество, которое вынуждает порох гореть более медленно вдоль этих поверхностей и на определенном расстоянии внутрь пороха. В соответствии с третьим вариантом порох может быть изготовлен прогрессивным посредством покрытия его внешних поверхностей слоем пороха, который требуется сжечь сначала перед распространением воспламенения на внешние поверхности зерен или кусков собственно порохового заряда.

В течение ряда лет проводилась интенсивная работа по увеличению дальности стрельбы старых артиллерийских орудий посредством обеспечения их более современными боеприпасами. Первым сдерживающим фактором было условие, что максимально допустимое давление в стволе Р_макс никогда не должно превышаться. Вторым сдерживающим фактором было то, что увеличенная дальность стрельбы ведет к потребности в увеличенном весе заряда в зарядной камере, которая уже полностью используется, как правило, в случае оригинальных зарядов из рассыпного зернистого перфорированного пороха. Третий сдерживающий фактор состоит в том, что высокая плотность заряда требует прогрессивности, которая увеличивается параллельно.

В случае рассыпного зернистого материала, однако, общий незаполненный объем между зернами пропорционально велик. Одна возможность таким образом состояла бы в том, чтобы увеличить плотность заряда. Наибольшее количество пороха и таким образом наибольшая плотность заряда и наибольший вес заряда, который может быть достигнут в неизменном объеме, получаются в случае твердого тела, геометрическая форма которого полностью заполняет доступный объем. Однако порох в виде сплошного твердого тела не дает общего решения проблемы увеличения дальности стрельбы существующих артиллерийских орудий. Порох в виде твердого тела будет гореть слишком долго и будет создавать давление порохового газа слишком низкое, чтобы оно могло эффективно использоваться для отстрела снарядов.

Теоретически, возможно изготовление многоканального моноблочного порохового заряда, который горит точно так же, как большое количество зернистого многоканального пороха, то есть, по меньшей мере, сначала только через каналы горения или отверстия, имеющиеся в нем. Это, однако, не так просто реализуемо на практике. Теоретический многоканальный моноблочный пороховой заряд должен соответственно иметь очень большое количество каналов горения, идущих параллельно, каждый из которых расположен относительно всех смежных каналов горения на расстоянии, равном двойному расстоянию, на которое порох может прогореть в течение промежутка времени, имеющегося в распоряжении до того момента времени, когда снаряд считается вышедшим из ствола, из которого он был отстрелен.

Расстояние между двумя каналами горения в конкретном порохе обозначается как его е-размер; е-размер пороха, содержащегося в конкретном заряде, должен соответствовать расстоянию, на которое порох способен прогореть во время отстрела конкретного снаряда от времени воспламенения до времени выхода снаряда из ствола, с полным сгоранием в течение действия динамического давления в конкретном артиллерийском орудии, для которого предназначен порох.

Чтобы многоканальный порох мог использоваться оптимально, необходимо поэтому, чтобы два смежных отверстия или канала горения были отделены друг от друга на расстояние, равное рассматриваемому е-размеру в каждом индивидуальном случае. Чтобы гарантировать наилучший возможный результат стрельбы, время горения пороха в орудийном стволе не должно быть ни слишком коротким, так как снаряд, отстреленный при недостаточно долгом времени горения, будет иметь малую начальную скорость и тем самым малую дальность стрельбы, ни слишком длительным, так как несгоревший порох будет затем выброшен из ствола без влияния на ускорение снаряда.

В случае зернистого перфорированного пороха и многоканального моноблочного пороха, которые были хорошо ингибированы, порох воспламеняется во всех его каналах горения, и горение направлено радиально наружу от соответствующего канала горения по направлению друг к другу. Тем самым, если был выбран правильный е-размер, поверхности горения отдельных каналов горения встретятся непосредственно перед прохождением снаряда через дульный срез. Чтобы гарантировать, что горение пороха со стороны наружных поверхностей пороховых зерен не будет мешать геометрической прогрессивности, все внешние поверхности пороха должны в идеале быть ингибированы, подвергнуты поверхностной обработке или иметь поверхностное покрытие, включая поверхности пороха, расположенные рядом со стенками отверстий.

В патентной заявке Швеции SE 0303300-8 того же заявителя представлен упомянутый во вводной части новый вид порохового заряда для ствольного оружия, сформированный из одной, двух или более пороховых трубок, имеющих отверстия, расположенные радиально на расстояниях, равных е-размеру, и размещенных одна внутри другой и/или одна за другой, трубки горят с определенным перекрытием, которое достигается при помощи одной или более трубок, которые должны войти в цепь горения позднее, подвергнутых ингибированию, поверхностной обработке или имеющих поверхностное покрытие вдоль всех их внешних поверхностей, для того, чтобы задержать распространение воспламенения вдоль этих поверхностей.

Исходным материалом для такого заряда являются таким образом многоканальные пороховые трубки, которые подверглись при необходимости ингибированию, поверхностной обработке или имеют поверхностное покрытие, впоследствии размещаемые концентрическим образом одна внутри другой и/или одна за другой.

Одна сложность встречается при изготовлении данного вида заряда - выполнение радиально перфорированных пороховых трубок, то есть трубок с проходящими радиально отверстиями. Чтобы его можно было использовать с получением требуемого результата, величина е-размера для отверстий в пороховых трубках должна находиться между 0,5 мм и 10 мм, предпочтительно между 1 мм и 4 мм. Для получения требуемого результата в рассматриваемых зарядах пороховые трубки должны также быть радиально перфорированы. Кроме того, требования для перфорирования, которое будет выполнено единообразным образом, должны быть установлены очень высокими.

Известный уровень техники

Теоретические принципы выполнения порохового заряда, состоящего из ряда трубчатых слоев многоканального пороха, не совсем новые, в связи с тем, что в 1901 г. был уже выдан патент США 677527 (заявитель H.Maxim), касающийся заряда данного типа, хотя, с одной стороны, он предложил плоские перфорированные листы пороха, которые подвергаются скрутке, и с другой стороны, в данном патенте не указано, что предусмотрено размещение рядом друг с другом отверстий, которые фактически должны иметь такое расположение, чтобы заряд мог функционировать, то есть с технологией того времени он не имел бы какой-либо возможности определить фактическую скорость сгорания пороха.

Настоящее изобретение относится к совокупности способов и устройств для изготовления перфорированных пороховых трубок с довольно близко расположенными друг к другу радиальными отверстиями, то есть с е-размером, равным от 0,5 мм до 10 мм, предпочтительно от 1 мм до 4 мм, что позволяет использовать их в конкретном виде заряда, предложенного нами здесь.

В настоящем изобретении авторами решена проблема получения требуемых близкорасположенных отверстий посредством деления операции перфорирования на очень большое число этапов перфорирования, каждый из которых без исключения приводит к образованию одного отверстия или малого количества отверстий.

Изготовление перфорированных пороховых трубок необходимого вида в соответствии с данным способом будет соответственно требовать немалого времени, хотя в то же время наше изобретение предлагает возможность выполнения всей операции перфорирования на полностью автоматических станках, которые не требуют каких-либо рабочих, кроме как для перепрограммирования и, если необходимо, для замены пороховых трубок.

Настоящее изобретение может таким образом быть определено как способ изготовления радиально перфорированных цилиндрических пороховых трубок, базирующийся на основной идее, что соответствующая пороховая трубка должна быть закреплена и центрирована между ее собственными свободными концами, и затем она перфорируется поэтапно за большое число последовательных операций перфорирования при помощи подвижного игольчатого штампа, перемещаемого радиально относительно пороховой трубки по направлению к ней и от нее и, по меньшей мере, через основную часть цилиндрической стенки пороховой трубки. Данный игольчатый штамп должен затем быть возвращен после каждого перфорирования в его исходную позицию перед перфорированием, в которой игольчатый штамп и пороховая трубка подвергаются совместному перемещению по отношению к продольной оси пороховой трубки или посредством поворота пороховой трубки, или посредством комбинации того или другого и тем самым приводятся в такую установочную позицию, что игольчатый штамп перфорирует новый необработанный участок пороховой трубки на следующем этапе перфорирования. Перемещение игольчатого штампа и пороховой трубки между двумя этапами перфорирования должно в то же время управляться таким образом, чтобы все отверстия после операции перфорирования лежали на расстоянии от смежного отверстия, равном требуемому е-размеру для предполагаемого применения пороховой трубки.

Возможно большое число различных вариантов поэтапного перемещения игольчатого штампа в зависимости от того, выполнен ли он с одной иглой или с несколькими иглами, расположенными в заданном порядке. Главный принцип состоит в том, что после завершения перфорирования все отверстия должны быть радиальными и должны располагаться друг от друга на расстоянии, равном требуемому е-размеру.

Игольчатый штамп может, например, быть перемещен между этапами перфорирования линейно вдоль всей длины пороховой трубки до тех пор, пока эта длина полностью не будет покрыта отверстиями, после чего пороховая трубка поворачивается вокруг ее продольной оси на угол, который соответствует требуемому е-размеру, так, чтобы новый необработанный участок пороховой трубки был обращен к игольчатому штампу; после того как ранее необработанная часть пороховой трубки перфорирована соответствующим образом, пороховая трубка далее поворачивается, и так до тех пор, пока вся пороховая трубка не будет перфорирована с расстояниями между отверстиями, равными е-размеру. Может быть допустимо отметить в этой связи, что, так как расстояние между смежными рядами отверстий определяется геометрической пропорцией равностороннего треугольника, для продольного прямолинейного перфорирования пороховой трубки ряд за рядом требуется конкретный поворот пороховой трубки, соответствующий высоте равностороннего треугольника, боковая сторона которого равна е-размеру и продольное смещение между рядами отверстий, соответствующее половине е-размера (см. также фиг.5а).

Другой вариант базируется на том, что внутреннее установочное перемещение между пороховой трубкой и игольчатым штампом между этапами перфорирования включает поворот пороховой трубки и продольную подачу игольчатого штампа, причем оба перемещения выбраны так, чтобы перфорирование пороховой трубки шло по спиральной траектории вокруг нее от одного ее конца до другого, после чего начинается новая спиральная траектория на расстоянии, равном е-размеру от первой, до тех пор, пока вся пороховая трубка не будет покрыта отверстиями, находящимися на расстоянии, равном е-размеру друг от друга.

В соответствии с третьим вариантом взаимная относительная подача игольчатого штампа и пороховой трубки выполняется посредством управляемого поворота пороховой трубки, совмещенного с возвратно-поступательной шаговой подачей между каждым перфорированием, до тех пор, пока не будет сформирован ряд отверстий, после чего игольчатый штамп смещается на число е-размеров, равное количеству игл для выполнения следующего ряда отверстий.

При проектировании взаимосвязанной траектории перемещения игольчатого штампа и пороховой трубки необходимо всегда учитывать, что три смежных отверстия должны всегда формировать вершины равностороннего треугольника, соответствующие стороны которого равны е-размеру.

Как уже упоминалось, при перфорировании пороховой трубки также можно использовать игольчатый штамп с рядом игл, расположенных друг за другом в ряд на расстоянии, равном е-размеру, и выстроенных в линию друг за другом в продольном направлении вдоль пороховой трубки. В этом случае, однако, продольная подача игольчатого штампа в продольном направлении пороховой трубки между каждым этапом перфорирования должна быть пропорциональна числу е-размеров, покрываемых иглами штампа (см. фиг.5е).

И в случае, когда игольчатые штампы содержат одну иглу, и в случае, когда они содержат ряд игл, могут быть различные виды возвратно-поступательной подачи, зигзагообразной подачи и схем подачи, которые обеспечивают концентричную вспомогательную перфорацию вокруг основной перфорации. Последний вариант может дать определенные преимущества при перфорировании пороха, который легко деформируется, если он перфорируется напрямую посредством игл, которые работают вместе слишком близко друг от друга (см. фиг.5d).

Трудности, которые возникают при создании полностью автоматизированного станка в соответствии с настоящим изобретением, связаны большей частью с требованиями по точному изготовлению элементов, которые должны быть включены в него. Совсем не легко изготовить игольчатый штамп, содержащий ограниченное число игл, расположенных в линию друг за другом на требуемом расстоянии, равном е-размеру, то есть в некоторых случаях на расстоянии менее 1 мм. Поскольку здесь рассматриваются последовательные лимитированные этапы подачи и поворота, которые должны выполняться элементами устройства, может возникнуть необходимость в микрокомпьютерном управлении и закрепленных мерных плитках.

Устройство согласно изобретению включает, во-первых, зажимное приспособление для закрепления и центрирования по оси пороховых трубок. Например, данное приспособление может состоять из направляющих элементов с коническими концами, которые могут перемещаться относительно друг друга и которые могут быть вставлены в открытые концы соответствующей пороховой трубки для центрирования пороховой трубки и для зажима пороховой трубки. Во-вторых, устройство должно включать, по меньшей мере, один игольчатый штамп, который может быть перемещен рядом с внешней поверхностью пороховой трубки в фиксированном положении и может быть перемещен через пороховую трубку, содержащий одну или более игл, расположенных в продольном направлении пороховой трубки на требуемом расстоянии между ними, равном е-размеру. Данный игольчатый штамп и пороховая трубка должны быть также соединены вместе таким образом, чтобы допустить перемещение, такое, что после каждого без исключения из этапов перфорирования, выполненных игольчатым штампом, и после возврата штампа в исходную позицию они могли быть перемещены относительно друг друга на определенное расстояние, пропорциональное числу е-размеров, представленному рядом игл, так чтобы новый участок пороховой трубки располагался под игольчатым штампом (фиг.5е).

Также возможно, конечно, изготовить устройство, имеющее ряд игольчатых штампов, пронизывающих пороховую трубку одновременно с нескольких взаимно противоположных направлений, которые тем самым уравновешивают друг друга. Хотя, даже если станок данного вида с многоигольчатым штампом, например имеющий три игольчатых штампа, расположенных под углом 120°, уменьшает время, необходимое для полного перфорирования, устройство в то же время станет более сложным.

Для больших зарядов могут требоваться перфорированные пороховые трубки до одного метра или более одного метра длиной, и тогда может потребоваться поддержка пороховых трубок на опорных роликах или внутренней роликовой опоре или опоре, хотя это не должно мешать пробивке отверстий в пороховой трубке иглами. Не всегда необходимо, кроме того, чтобы иглы полностью проходили через всю стенку пороховых трубок. В определенных случаях, например, может быть необходимо оставить внутреннюю пороховую стенку неперфорированной на глубину, равную одному е-размеру или пропорциональную ему.

Описание чертежей

Способ и устройство согласно изобретению изложены в последующей формуле изобретения, и они описаны далее более подробно со ссылкой на следующие чертежи.

Фиг.1 показывает в продольном разрезе схему устройства установки для перфорации пороховых трубок по способу согласно изобретению.

Фиг.2 показывает поперечный разрез установки согласно фиг.1.

Фиг.3 показывает вариант фиг.2.

Фиг.4 показывает принципы работы при перфорировании пороховой трубки по спиральной траектории.

Фиг.5а-е - различные принципы работы при пошаговом перфорировании.

Фиг.6а-с - местные разрезы перфорированной пороховой трубки.

Подробное описание предпочтительного осуществления

На фиг.1 показан продольный разрез пороховой трубки 1, которая зажата и центрирована между двумя коническими концами 3 и 4. Каждый из них, в свою очередь, поддерживается таким образом, чтобы они имели возможность поворачиваться на шпинделях 5 и 6, совпадающих по направлению с продольным направлением центрированной пороховой трубки 1. Как можно понять из чертежа, шпиндели 5, 6 с присоединенными концами 3, 4 могут перемещаться в осевом направлении, обозначенном стрелками 8, 9. Это необходимо для обеспечения возможности зажима пороховой трубки 1.

Также представлен игольчатый штамп 10, который может перемещаться в продольном направлении пороховой трубки. Он содержит направляющий элемент 11 иглы, державку 12 иглы, имеющую возможность перемещаться к и от пороховой трубки, и шесть игл, обозначенных вместе под номером позиции 13, размещенные в последней и направляемые направляющим элементом 11 иглы. Игольчатый штамп 10 в целом имеет возможность перемещаться вдоль пороховой трубки 1 в направлении, обозначенном стрелкой 14. В то же время державка 12 иглы имеет возможность перемещаться к и от пороховой трубки 1 в направлении, обозначенном стрелкой 15. Также на чертеже изображены двенадцать ранее выполненных отверстий, обозначенных вместе под номером позиции 16. Данные отверстия являются результатом двух ранее выполненных операций перфорирования. Так как иглы в державке 12 расположены на требуемом равном е-размеру расстоянии, данное устройство позволяет получить шесть отверстий за одну операцию перфорирования. После выполнения перфорирования пороховой трубки иглы 13 перемещением вверх державки 12 сразу же возвращаются в их исходную позицию в игольчатом штампе 10, после чего он продвигается вперед на один шаг, пропорциональный шести е-размерам, и выполняется новая операция перфорирования. Когда штамп 10 достигает конца пороховой трубки 1, пороховую трубку поворачивают на определенный угол и игольчатый штамп перемещают в продольном направлении на расстояние, при котором, при перфорировании дополнительных осевых рядов отверстий, получают отверстия на требуемом равном е-размеру расстоянии друг от друга. Вся операция затем повторяется до тех пор, пока пороховая трубка не будет полностью перфорирована.

На фиг.2 проиллюстрирован вариант, который подходит для длинных трубок и трубок с более тонкими стенками. Трубки поддерживаются роликами 17 и 18, и пороховая трубка также имеет внутреннюю опору 19. Внутренняя опора 19 соответственно содержит трубку, которая расположена таким образом, чтобы удерживать пороховую трубку горизонтально, в результате имеется преимущество в том, что иглам нет необходимости проходить через пороховую трубку.

На фиг.3 проиллюстрирован вариант, при котором перфорирование осуществляется одновременно тремя игольчатыми штампами 20, 21 и 22, расположенными под углом 120° относительно друг друга, и они тем самым уравновешены относительно друг друга, обеспечивая их одновременную работу.

На фиг.4 схематично изображено перфорирование пороховой трубки 23 по спиральной траектории одной иглой 24 посредством совмещенных поворота пороховой трубки и продольной подачи игольчатого штампа между каждой операцией перфорирования.

На фиг.5а-е проиллюстрированы ряд принципов работы при пошаговом перфорировании пороховых трубок. Фиг.5 в целом показывает часть условной перфорированной поверхности пороховой трубки, при этом поверхность, даже если она фактически имеет кривизну, здесь изображена плоской. Фактическая поверхность 25 пороховой трубки имеет очень большое число каналов горения или отверстий 26.

На фиг.5а показан основной принцип выполнения перфорирования, где двойные стрелки 27 и прерывистые окружности 28 показывают, как порох в каналах горения горит по направлению друг к другу. Чтобы обратить внимание на геометрическую пропорцию равностороннего треугольника, который определяет расстояние и поперечное смещение между рядами отверстий 26, на чертеже введено обозначение 29 для данного равностороннего треугольника.

Фиг.5b иллюстрирует прямолинейную шаговую подачу одиночной иглы, которая проходит по траектории от положения b₁ до положения b_y, в котором он покрывает длину всей пороховой трубки, чтобы затем, на основе соотношения, определяемого одной из геометрических пропорций равностороннего треугольника между отверстиями, осуществить ее совмещенную продольную и поперечную подачу, обозначенную стрелкой 30, в положение b_z, из которого начинается новый ряд отверстий.

Фиг.5с иллюстрирует зигзагообразную подачу от положения с₁ до положения с₄ и далее вперед, где каждая подача включает и продольную подачу, и поперечную подачу, которые все определяются при помощи равностороннего треугольника, обозначенного под номером позиции 29.

Фиг.5d иллюстрирует концентрирующее перфорирование, где более редко расположенные отверстия d₁-d₃ окружаются вторым рядом отверстий d_x-d_y и т.д.

Фиг.5е, наконец, иллюстрирует линейную подачу игольчатого штампа с рядом игл, которые перескакивают в их новые положения для перфорирования е₂, расположенные в ряд одно за другим.

На фиг.6а-с показан ряд различных вариантов отверстий в пороховой трубке 31, предназначенной для танковой пушки калибром 12 см. Для полной ясности, только малое число отверстий изображено для каждого варианта. На чертежах показаны отверстия с е-размером и соответствующим расстоянием, равным 1 мм в принципе. Толщина рассматриваемой пороховой трубки равна 15 мм, и, как можно увидеть на чертеже, изменение расстояния между отверстиями на внешнем и внутреннем диаметре здесь совсем малое. В одном случае отверстия 32 на фиг.6а проходят насквозь, в то время как отверстия 33 на фиг.6b заканчиваются на расстоянии, равном одному е-размеру от внутренней поверхности 34 трубки, в то время как трубка на фиг.6с перфорирована с обоих направлений отверстиями 35 и 36, где расстояние между внутренними концами отверстий должно быть также равно одному е-размеру.

Сверх того бесчисленное множество других систем для перфорирования возможны в пределах объема изобретения.

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления радиально перфорированных цилиндрических пороховых трубок. Пороховая трубка закреплена и центрирована между ее собственными открытыми концами, и затем перфорирована поэтапно за большое число последовательных операций перфорирования при помощи одной или более игл, которые перемещаются в игольчатом штампе по направлению к и от пороховой трубки и, по меньшей мере, через основную часть цилиндрической стенки пороховой трубки. Повышается скорость горения заряда. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ изготовления радиально перфорированных цилиндрических пороховых трубок (1, 23, 31), отличающийся тем, что соответствующую пороховую трубку (1, 23, 31) после ее закрепления и центрирования между ее открытыми концами перфорируют поэтапно за большое количество последовательных операций перфорирования при помощи одной или более подвижных перфорирующих игл (13), которые перемещают в игольчатом штампе (10) в радиальном направлении относительно пороховой трубки по направлению к ней и от нее, и, по меньшей мере, их основной частью через ее стенку, при этом одну или более перфорирующих игл после каждого перфорирования возвращают в их исходную позицию перед перфорированием, в данной позиции осуществляют относительное перемещение игольчатого штампа (10, 20-22) и пороховой трубки (1, 23, 31), так что одна или более перфорирующих игл при следующей активации перфорируют ранее необработанную область пороховой трубки, причем сумма всех отверстий после того, как операция завершена, обеспечивает полное покрытие всей поверхности перфорацией с требуемым, равным е-размеру, расстоянием между отверстиями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что относительным перемещением игольчатого штампа (10, 20-22) и пороховой трубки (1, 23, 31) между двумя этапами перфорирования в осевом направлении, радиальном направлении или в обоих направлениях, управляют таким образом, что все отверстия после полного завершения операции перфорирования будут лежать на требуемом расстоянии друг от друга, равном е-размеру для предполагаемого применения пороховой трубки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что между двумя этапами перфорирования игольчатый штамп перемещают линейно вдоль всей длины пороховой трубки до тех пор, пока вся данная длина не будет покрыта отверстиями, после чего пороховую трубку поворачивают вокруг ее продольной оси на угол, который соответствует требуемому е-размеру, в то же время продольную позицию игольчатого штампа корректируют так, чтобы новый необработанный участок пороховой трубки располагался напротив игольчатого штампа, любые дополнительные отверстия лежали на требуемом расстоянии, равном е-размеру, от ранее выполненных отверстий, после чего данный ранее необработанный участок пороховой трубки перфорируют соответствующим образом с последующим поворотом и продольной коррекцией пороховой трубки до тех пор, пока пороховая трубка не будет перфорирована полностью с требуемым расстоянием между отверстиями, равным е-размеру.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап подачи пороховой трубки (1, 23, 31) и игольчатого штампа (10, 20-22, 24) между этапами перфорирования состоит из поворота пороховой трубки и поперечной подачи игольчатого штампа, которые выполняют таким образом, чтобы перфорация пороховой трубки шла по спиральной траектории вокруг нее от одного ее конца до другого ее конца, после чего начинается новая спиральная траектория на расстоянии, равном одному е-размеру от первой, до тех пор пока пороховая трубка полностью не будет покрыта отверстиями на расстоянии, равном одному е-размеру, друг от друга.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимную относительную подачу игольчатого штампа и пороховой трубки выполняют посредством управляемого поворота пороховой трубки до тех пор, пока пороховая трубка не совершит полный оборот и не будет покрыта отверстиями по всей окружности, после чего игольчатый штамп смещают на расстояние, равное е-размеру для выполнения следующего цикла перфорирования пороховой трубки по окружности.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что продольное смещение игольчатого штампа в продольном направлении пороховой трубки между каждым этапом перфорирования пропорционально числу е-размеров, покрываемых иглами в штампе.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и/или поворотом пороховой трубки управляют при помощи мерных плиток, напротив которых закрепленные опоры входят в контакт.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и поворотом пороховой трубки управляют при помощи микрокомпьютера.

9. Способ по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что продольное смещение игольчатого штампа в продольном направлении пороховой трубки между каждым этапом перфорирования пропорционально числу е-размеров, покрываемых иглами в штампе.

10. Способ по п.2, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и/или поворотом пороховой трубки управляют при помощи закрепленных мерных плиток.

11. Способ по п.3, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и/или поворотом пороховой трубки управляют при помощи закрепленных мерных плиток.

12. Способ по п.4, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и/или поворотом пороховой трубки управляют при помощи закрепленных мерных плиток.

13. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и/или поворотом пороховой трубки управляют при помощи закрепленных мерных плиток.

14. Способ по п.2, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и поворотом пороховой трубки управляют при помощи микрокомпьютера.

15. Способ по п.3, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и поворотом пороховой трубки управляют при помощи микрокомпьютера.

16. Способ по п.4, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и поворотом пороховой трубки управляют при помощи микрокомпьютера.

17. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что подачей игольчатого штампа и поворотом пороховой трубки управляют при помощи микрокомпьютера.

18. Устройство для изготовления радиально перфорированных цилиндрических пороховых трубок (1, 23, 31) способом по любому из пп.1-17, включающее зажимное приспособление (4-9), предназначенное для закрепления и центрирования по оси пороховых трубок (1, 23, 31), предпочтительно содержащее направляющие элементы (3, 4) с коническими концами для их перемещения относительно друг друга, вставленные в открытые концы соответствующей пороховой трубки для центрирования пороховой трубки и для зажима пороховой трубки, и по меньшей мере, одну иглу (13), установленную в игольчатом штампе (10) с возможностью перемещения в нем к и от внешней поверхности соответствующей пороховой трубки, находящейся в закрепленном положении, и через, по меньшей мере, основную часть ее стенки, при этом вышеупомянутый игольчатый штамп (10) и соответствующая пороховая трубка (1, 23, 31) связаны между собой так, что обеспечивается такое их перемещение, что после каждого перфорирования стенки пороховой трубки иглами (13) и после того, как иглы возвращены в исходную позицию перед операцией перфорирования, игольчатый штамп и пороховая трубка перемещаются относительно друг друга так, что новый участок пороховой трубки располагается под игольчатым штампом для следующего этапа перфорирования.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что ряд игольчатых штампов расположен вокруг места крепления пороховой трубки с возможностью перфорации пороховой трубки с взаимно противоположных направлений.

20. Устройство по п.18 или 19, отличающееся тем, что оно содержит опорные ролики (17, 18), с которыми закрепленная пороховая трубка соприкасается, чтобы предотвратить ее прогиб вниз.

21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно содержит внутреннюю опору (19), расположенную на внутренней стороне пороховой трубки и не препятствующую прохождению игл игольчатого штампа через пороховую трубку.

22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что оно содержит внутреннюю опору (19), расположенную на внутренней стороне пороховой трубки и не препятствующую прохождению игл игольчатого штампа через пороховую трубку.

23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что содержит внутреннюю опору (19), расположенную на внутренней стороне пороховой трубки и не препятствующую прохождению игл игольчатого штампа через пороховую трубку.

24. Устройство по любому из пп.21-23, отличающееся тем, что внутренняя опора (19) представляет собой трубку, расположенную так, чтобы удерживать пороховую трубку горизонтально.