СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ Российский патент 2016 года по МПК F42B12/00 

Описание патента на изобретение RU2583529C1

Изобретение относится к области артиллерийского вооружения и может быть использовано в гладкоствольных артиллерийских системах, к которым предъявляются высокие требования по долговечности и точности выстрела.

Известен снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения (см., например, патент России №2285226 «Снаряд с газовым подвесом», МПК F04B 14/04, опубл. 10.10.2006, Бюл. №26).

Известен также снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль (см. патент России №2502946, МПК F42B 14/04, F42B 8/12, F42B 15/01, опубл. 27.12.2013, Бюл. №36).

К недостаткам известных конструкций снарядов относится недостаточная мощность выстрела, т.к. устройство газового подвеса предполагает наличие в конструкции снаряда дополнительной направляющей части, имеющей значительную массу в связи с большими требованиями по прочности и жесткости, из-за чего при том же количестве порохового заряда, которое соответствует обычному снаряду без газового подвеса, ускорение, которое придают ему пороховые газы, не может разогнать снаряд с газовым подвесом до той же скорости, какую имеет обычный снаряд. Увеличение же порохового заряда приведет к требованию увеличения прочности и массы ствола, что негативно сказывается на стоимости и мобильности артиллерийской системы, особенно если она установлена на самоходном шасси (САУ или танк).

Задачей изобретения является увеличение мощности выстрела путем увеличения начальной скорости движения снаряда с газовым подвесом.

Указанная задача решается тем, что отверстие для размещения термитного фитиля выполнено в виде сопла Лаваля.

Суть изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1-8 показаны стадии производства выстрела артиллерийского снаряда, на фиг. 9 - поперечное сечение снаряда по поясу питающих газовый подвес устройств, выполненных в виде наклонных к окружности сечения отверстий.

Снаряд (фиг. 1-9) состоит из боевого заряда 1, закрепленного на гладкой цилиндрической части 2, в которой выполнена полость питания 3, заполненная веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединенная с наружной цилиндрической поверхностью цилиндрической части 2 через питающие устройства, выполненные в данном примере в виде сквозных отверстий 4 малого диаметра, расположенных равномерно по окружности в два ряда (в два пояса). Полость 3 соединена с тыльной частью снаряда через отверстие 5, имеющее форму сопла Лаваля, в средней короткой цилиндрической части которого размещен термитный фитиль 6, выполненный из твердотопливного быстро сгорающего материала. Снаряд установлен в тонкостенной гильзе 7, заполненной пороховым зарядом 8 и имеющей капсюль 9 в донной части. Снаряд с гильзой 7 установлен в стволе 10 орудия, имеющего казенную часть 11 с ударным механизмом 12. Между частью 2 и внутренней поверхностью ствола 10 имеется небольшой зазор (условно не показан).

На чертежах также обозначены:

V - скорость движения снаряда,

РК - давление в полости 3,

Р0 - давление в полости гильзы 7 и давление пороховых газов в стволе,

РА - атмосферное давление.

Выстрел производится следующим образом.

Ударный механизм 12 воздействует на капсюль 9 (фиг. 2), в результате чего капсюль воспламеняется и воспламеняет пороховой заряд 8 (фиг. 3), пламя которого достигает фитиля 6, который также воспламеняется, а возросшее давление появившихся пороховых газов проталкивает его в полость 3.

Первичное пламя распространяется по всему объему гильзы 7 (фиг. 4), и образовавшиеся пороховые газы под давлением Р0 (около 200-300 ΜΠа и более) срывают снаряд из гильзы, и он начинает движение вдоль ствола 10. В это время пламя в полости 3 начинает распространяться по всему объему, давление РК в ней начинает расти, но оно пока ниже давления пороховых газов, в связи с чем давление Р0 из полости 8 на этом участке времени проникает в полость 3. Газ из полости 8 дросселируется через отверстия 4 в зазор между цилиндрической частью 2 и стволом 10, в результате чего в зазоре начинает формироваться несущий газовый слой, «вывешивающий» (центрирующий) снаряд в стволе.

При дальнейшем движении снаряда вдоль ствола 10 (фиг. 5) давление в полости ствола за снарядом Р0 начинает падать в связи с увеличением объема (расширением) пороховых газов, а в полости 3 заканчивается горение вещества и давление РК в ней становится больше, чем давление Р0 пороховых газов. В связи с этим начинается движение газа через отверстие 5 в сторону полости ствола, однако это движение происходит с малой скоростью и с малым расходом, т.к. разница в давлениях мала и на динамику снаряда не влияет. К этому моменту газовый несущий слой вокруг снаряда полностью сформирован и снаряд перестает касаться стенок ствола 10.

При дальнейшем продвижении снаряда вдоль ствола 10 (фиг. 6) давление Р0 продолжающих расширяться пороховых газов становится существенно меньше, чем давление газов в полости 3, имеющей постоянный объем и весьма небольшой расход газов через отверстия 4, скорость истечения газов из полости 3 возрастает и достигает критического значения, когда она примерно равна скорости движения снаряда, но течение газов из полости 8 в полость ствола еще не создает реакцию струи, толкающей снаряд быстрее, чем он движется по стволу, и снаряд продолжает разгоняться еще только за счет давления на него газов в стволе (Р0).

При приближении снаряда к срезу ствола (фиг. 7), когда его разгон расширившимися газами сгоревшего порохового заряда 8 закончен, а само давление Р0 становится намного ниже, чем давление РК газов в полости 3 (Р0=100-120 МПа, РК=200-250 МПа), скорость истечения газов из полости 3 через отверстие 5 становится выше, чем скорость движения снаряда по стволу, так как отверстие 5 имеет форму сопла Лаваля, и несмотря на то что снаряд движется со сверхзвуковой скоростью, перепад давления (отношение давления ΡК к давлению Р0) позволяет газу течь через отверстие 5 также со сверхзвуковой скоростью, превышающей скорость движения снаряда. При этом появляется реакция струи, дополнительно разгоняющей снаряд.

Эта реакция становится еще больше, когда снаряд покидает ствол, и отношение давления РК к давлению окружающей среды Р0 становится еще больше (фиг. 8), и вырывающиеся через сопло Лаваля газы продолжают разгонять снаряд до тех пор, пока давление РК не снизится ориентировочно до 10-15 МПа в связи с расходом газа через сопло (основной расход) и через отверстия 4 (кратно меньший расход), причем последний (фиг. 9), будучи направленным под углом к окружности сечения снаряда, сообщает ему вращение вокруг своей оси, что повышает точность стрельбы.

В зависимости от объема полости 3 и характеристики помещенного в нее быстро сгорающего вещества, можно добиться после выхода снаряда из ствола как скорости обычного артиллерийского снаряда без газового подвеса, так и большей скорости и тем самым повысить общую мощность выстрела.

Похожие патенты RU2583529C1

название год авторы номер документа
СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2013
  • Болштянский Александр Павлович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
  • Лысенко Евгений Алексеевич
RU2542809C1
СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2012
  • Болштянский Александр Павлович
  • Болштянский Алексей Александрович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
RU2502946C1
СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2005
  • Мамаев Олег Алексеевич
  • Эдигаров Вячеслав Робертович
  • Болштянский Александр Павлович
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
RU2285226C1
СНАРЯД С ГАЗОСТАТИЧЕСКИМ ПОДВЕСОМ 2015
  • Болштянский Александр Павлович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Болштянский Алексей Александрович
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
RU2588408C1
СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2015
  • Болштянский Александр Павлович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
  • Лысенко Евгений Алексеевич
RU2596238C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСТРЕЛА ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Болштянский Александр Павлович
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
  • Болштянский Алексей Александрович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
RU2546364C2
СПОСОБ ГАЗОСТАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ СНАРЯДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Болштянский Александр Павлович
  • Болштянский Алексей Александрович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
RU2516949C1
СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2015
  • Болштянский Александр Павлович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
  • Лысенко Евгений Алексеевич
RU2594320C1
Ракетный двигатель активно-реактивного снаряда 2016
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Коноваленко Алексей Иванович
  • Перфильева Ксения Григорьевна
  • Жуков Александр Степанович
  • Бондарчук Сергей Сергеевич
RU2620613C1
СПОСОБ РАЗГОНА МЕТАЕМОГО СНАРЯДА ПРИ СТРЕЛЬБЕ И МЕТАЕМЫЙ СНАРЯД ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА 2013
  • Луценко Андрей Владимирович
RU2536004C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 583 529 C1

Реферат патента 2016 года СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снарядам с газовым подвесом. Снаряд с газовым подвесом содержит гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства. Полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль. Отверстие для размещения термитного фитиля выполнено в виде сопла Лаваля. Достигается повышение мощности выстрела. 9 ил.

Формула изобретения RU 2 583 529 C1

Снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль, отличающийся тем, что отверстие для размещения термитного фитиля выполнено в виде сопла Лаваля.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2583529C1

СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2012
  • Болштянский Александр Павлович
  • Болштянский Алексей Александрович
  • Щерба Виктор Евгеньевич
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
RU2502946C1
СНАРЯД С ГАЗОВЫМ ПОДВЕСОМ 2005
  • Мамаев Олег Алексеевич
  • Эдигаров Вячеслав Робертович
  • Болштянский Александр Павлович
  • Ивахненко Тарас Алексеевич
RU2285226C1
US 6105505 A1, 22.08.2000..

RU 2 583 529 C1

Авторы

Болштянский Александр Павлович

Ивахненко Тарас Алексеевич

Болштянский Алексей Александрович

Даты

2016-05-10Публикация

2014-12-25Подача