Газодинамический источник давления

 

Изобретение относится к газодинамическим устройствам, используемым в экспериментальных ствольных баллистических установках. Газодинамический источник давления содержит корпус, в котором размещен полый цилиндрический пороховой заряд со стержневым осевым воспламенителем и средством воспламенения. Воспламенитель выполнен из взрывчатого вещества и установлен с зазором в полости порохового заряда. Изобретение позволяет сократить время воспламенения порохового заряда и тем самым повысить стабильность внутрибаллистических параметров источника давления. 1 з.п.ф-лы, 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, 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 вдоль 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 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 полый цилиндрический пороховой заряд со стержневым осевым воспламенителем и средство его воспламенения, в котором, согласно изобретению, осевой воспламенитель выполнен из взрывчатого вещества, либо из детонирующего шнура и установлен с зазором в полости порохового заряда.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что заявляемый источник давления отличается совокупностью новых конструктивных признаков: выполнением стержневого осевого воспламенителя из прутка взрывчатого вещества; выполнением стержневого осевого воспламенителя из детонирующего шнура; наличием кольцевого зазора между боковой поверхностью воспламенителя и внутренней поверхностью порохового заряда.

Выполнение воспламенителя из взрывчатого вещества, либо из детонирующего шнура обеспечивает более интенсивное газообразование в начальный момент времени.

Наличие зазора между поверхностями взрывчатого вещества или детонирующего шнура и порохового заряда ослабляет ударную волну, благодаря чему горение пороха не переходит в детонацию.

На чертеже показан пример выполнения заявляемого источника давления, где: 1 - корпус источника давления; 2 - полый цилиндрический пороховой заряд; 3- стержневой осевой воспламенитель, выполненный из взрывчатого вещества, либо из детонирующего шнура; 4 - детонатор; 5 - расходное отверстие.

Предлагаемый источник давления работает следующим образом.

При воздействии механического или электрического импульса на детонатор 4, последний, срабатывая, возбуждает детонацию в прутке взрывчатого вещества или детонирующем шнуре 3. Ударная волна и продукты детонации, воздействуя на пороховой заряд 2, поджигают его. Образующиеся при этом пороховые газы вместе с продуктами детонации перетекают через расходное отверстие 5 в смежный объем, где совершают полезную работу, например, разгоняют метаемый объект в стволе баллистической установки.

Пример конкретного выполнения источника давления.

Источник давления состоит из полого корпуса, порохового заряда, воспламенителя из взрывчатого вещества и детонатора (чертеже).

Внутренний диаметр полости корпуса соответствует наружному диаметру порохового заряда и составляет 100 мм. Внутренний диаметр порохового заряда 70 мм. Диаметр прутка взрывчатого вещества 10 мм. Длина порохового заряда соответствует длине воспламенителя из взрывчатого вещества и составляет 200 мм. Площадь поперечного сечения расходного отверстия - 10 см². В качестве порохового заряда используется пироксилиновый порох марки ВТ. В качестве воспламенителя используется пластифицированное взрывчатое вещество массой 20 г.

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

1. Газодинамический источник давления, содержащий корпус, в котором размещен полый цилиндрический пороховой заряд со стержневым осевым воспламенителем и средством воспламенения, отличающийся тем, что осевой воспламенитель выполнен из взрывчатого вещества и установлен с зазором в полости порохового заряда.

2. Газодинамический источник давления по п.1, отличающийся тем, что в качестве осевого воспламенителя использован детонирующий шнур.

РИСУНКИ

Рисунок 1