Секционный ствол

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.

 

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.

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.