Газодинамический источник давления

 

Изобретение относится к газодинамическим устройствам, используемым в экспериментальных ствольных баллистических установках. Газодинамический источник давления содержит полый корпус с расходным отверстием. Полость корпуса разделена перфорированной перегородкой на два отсека. В дальнем от расходного отверстия отсеке размещен заряд взрывчатого вещества с инициирующим устройством, а в ближнем к расходному отверстию - пороховой заряд. Изобретение позволяет сократить время воспламенения порохового заряда и тем самым повысить стабильность внутрибаллистических параметров источника давления. 1 ил.

Изобретение относится к газодинамическим устройствам. Преимущественная области применения - ствольные баллистические установки для исследования высокоскоростного соударения и других быстропротекающих процессов.

Для разгона снарядов и других объектов в ствольных баллистических установках, как правило, используют пороховые источники давления, включающие в себя корпус, пороховой заряд, воспламенитель и средство воспламенения. При этом роль корпуса источника давления выполняет либо гильза, либо часть ствола, либо отдельная камера сгорания.

Воспламенитель, изготовленный из дымного ружейного пороха, обычно располагают в основании заряда, со стороны средства воспламенения (см. Златин Н. А. , Мишин Г.И., "Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях". М.: Наука, 1974 г., с. 106).

Недостатком таких источников давления является неустойчивое воспламенение длинных пороховых зарядов.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является источник давления со стержневым воспламенителем, выполненным в виде трубки воль всего заряда (см. там же).

Недостатком пороховых источников давления со стержневым воспламенителем из дымного ружейного пороха является затянутость процесса воспламенения заряда, обуславливающая нестабильность воспроизведения внутрибаллистических параметров источника давления, приводящая, например, к разбросу дульной скорости метаемого объекта.

Решаемой технической задачей является сокращение времени воспламенения порохового заряда. Технический результат: повышение стабильности воспроизведения внутрибаллистических параметров источника давления.

Технический результат достигается за счет использования газодинамического источника давления, содержащего полый корпус с расходным отверстием, в полости которого размещен пороховой заряд и средство его воспламенения, в котором, согласно изобретению, полость корпуса разделена перфорированной перегородкой на два отсека, в дальнем от расходного отверстия отсеке размещен заряд из взрывчатого вещества с инициирующим его устройством, а в ближнем к расходному отверстию - пороховой заряд.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что заявляемый источник давления отличается совокупностью новых конструктивных признаков: выполнением воспламенителя из взрывчатого вещества; наличием перфорированной перегородки между воспламенителем и пороховым зарядом; размещением заряда из взрывчатого вещества с инициирующим его устройством в дальнем от расходного отверстия отсеке, а порохового заряда - в ближнем от него.

Выполнение воспламенителя из взрывчатого вещества обеспечивает более интенсивное газообразование в начальный момент времени.

Наличие перфорированной перегородки между зарядом взрывчатого вещества и пороховым зарядом ослабляет ударную волну (благодаря чему последующее горение пороха не переходит в детонацию).

Размещение заряда из взрывчатого вещества с инициирующим его устройством в дальнем от расходного отверстия отсеке, а порохового заряда - в ближнем от него, позволяет после подрыва заряда из взрывчатого вещества сформировать поток высокотемпературных продуктов детонации через перфорированную перегородку вдоль порохового заряда к расходному отверстию, что способствует сокращению величины разновременности воспламенения всего заряда.

На чертеже показан пример выполнения заявляемого источника давления, где: 1 - отсек полости источника давления с зарядом из взрывчатого вещества; 2 - отсек полости источника давления с пороховым зарядом; 3 - перфорированная перегородка; 4 - заряд взрывчатого вещества (ВВ); 5 - пороховой заряд; 6 - детонатор;
7 - расходное отверстие.

Предлагаемый источник давления работает следующим образом.

При воздействии механического или электрического импульса на детонатор 6, последний, срабатывая, вызывает детонацию заряда ВВ 4. Продукты детонации, перетекают через перфорированную перегородку 3 и, воздействуя на пороховой заряд 5, поджигают его. Образующиеся при этом пороховые газы вместе с продуктами детонации перетекают через расходное отверстие 7 в смежный объем, где совершают полезную работу, например, разгоняют метаемый объект в стволе баллистической установки.

Пример конкретного выполнения источника давления для ствольной баллистической установки.

Источник давления состоит из зарядной камеры, разделенной перфорированной перегородкой, детонатора, заряда ВВ и порохового заряда (см. чертеж).

Внутренние диаметры отсеков полости источника давления с зарядом ВВ и пороховым зарядом - 85 мм, заряд ВВ массой 30 г изготовлен в форме цилиндрической шашки ⊘ 25 и длиной 40 мм, масса порохового заряда - 0,5 кг, его дина - 200 мм, наружный диаметр - ⊘ 70 мм, степень перфорации перегородки - 40%, диаметр расходного отверстия равен калибру баллистической установки и составляет 85 мм.

При этом полученный разброс максимального давления газов в источнике составляет не более - 1,5%, времени достижения максимума давления в нем - 2,5%, интеграла давления газов в источнике на момент сброса давления до уровня начального давления продуктов детонации - 1,5%.

Формула изобретения

Газодинамический источник давления, содержащий полый корпус с расходным отверстием, в котором размещен пороховой заряд и средство воспламенения, отличающийся тем, что полость корпуса разделена перфорированной перегородкой на два отсека, в дальнем от расходного отверстия отсека размещен заряд из взрывчатого вещества с инициирующим его устройством, а в ближнем к расходному отверстию - пороховой заряд.

РИСУНКИ

Рисунок 1