Жесткий сгораемый картуз



Жесткий сгораемый картуз
Жесткий сгораемый картуз

 


Владельцы патента RU 2521464:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к области артиллерийской техники и касается разработки жесткого сгораемого картуза модульного метательного заряда. Жесткий сгораемый картуз включает гильзу для метательного заряда и цилиндрическую наружную оболочку. Цилиндрическая наружная оболочка выполнена из жесткого сгораемого материала. Оболочка дополнительно содержит заглушку и компенсатор давления воздуха из эластичного сгораемого материала. Компенсатор скреплен с нижним торцом картуза клеевым соединением. Достигается сохранение исходных геометрических размеров картуза при перепаде давления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области артиллерийской техники и касается разработки жесткого сгораемого картуза (ЖСК) модульного метательного заряда (ММЗ).

Наиболее близкой по технической сути является гильза для метательного снаряда (патент ЕР 706025 МПК F42В 5/24 1994 г.), изображенная на фиг.1, имеющая цилиндрическую наружную оболочку (2) из горючего материала, содержащая с одной стороны опору, выполненную также из горючего материала и закрытую в установочной зоне антиизносной накладкой и, с другой стороны, содержит средства, обеспечивающие установку опоры относительно оболочки (2) таким образом, что после монтажа сохраняется свободное пространство между внутренней поверхностью оболочки и антиизносной накладкой. Данная гильза не всегда обеспечивает сохранение геометрических размеров при повышении давления.

Технической задачей данного изобретения является сохранение исходных геометрических размеров ЖСК (сгораемой гильзы) при действии перепада давления (АР) между окружающей средой и давлением внутри картуза. Поскольку ЖСК является герметичным, то (АР) обусловлен изменением:

- давления атмосферы при эксплуатации картуза на больших высотах;

- температуры (Т) газов внутри картуза.

Технический результат настоящего изобретения достигается за счет того, что жесткий сгораемый картуз (1), имеющий цилиндрическую наружную оболочку (2), выполненную из жесткого сгораемого материала, дополнительно содержит заглушку (4) и конструктивный элемент компенсатор давления воздуха (3) из эластичного сгораемого материала, который скреплен с нижним торцом картуза клеевым соединением (5) фиг.2. В качестве клеевого соединения используется клей на основе тройного сополимера нитрата целлюлозы, глифталевого алкида и этилсиликата.

Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами.

Фиг.1. Составляющие элементы гильзы метательного заряда (прототип)

1 - гильза;

2 - цилиндрическая наружная оболочка.

Фиг.2. Составляющие элементы для ЖСК (настоящего изобретения).

1 - жесткий сгораемый картуз (гильза);

2 - цилиндрическая наружная оболочка;

3 - конструктивный элемент компенсатора давления воздуха (гофра);

4 - заглушка;

5 - клеевое соединение.

Компенсатор давления работает следующим образом: жесткий сгораемый картуз (1) состоит из цилиндрической наружной оболочки, отпрессованной из жесткого горючего материала, центральный канал картуза заклеен заглушками (4), которые обеспечивают картузу герметичность. Компенсатор давления (3) выполнен из прочного эластичного сгораемого материала в виде гофры (3) и скреплен с нижним торцом картуза при помощи клеевого соединения (5). В качестве клеевого соединения используется клей на основе тройного сополимера нитрата целлюлозы, глифталевой кислоты и этилсиликата. Гофра представляет собой конструктивный элемент (3), который может изменять свои размеры при изменении давления (АР). Эта особенность позволяет использовать гофру для компенсации избыточного давления (АР), т.е. если увеличивается давление воздуха внутри картуза, избыточное давление будет давить на стенки компенсатора давления, на гофры, не нарушая целостности стенок цилиндрической наружной оболочки картуза и обратный эффект будет при изменении давления в противоположную сторону. Учитывая уравнение состояния газа, содержащегося внутри ЖСК, использовалось уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа PV/T=const,

где P, V и T - давление, объем и температура газа внутри ЖСК соответственно.

Учитывая, что при изготовлении ЖСК - Т=293 К, Р=1 атм,

v=vко-vго.

где Vко - объем воздуха внутри ЖСК без устройства компенсации давления;

Vго - объем устройства компенсации давления будет равен

Δ V г = ( V к о V г о ) ( 1 T / ( 293 P ) ) ,                                              (1)

где Т и Р - температура и давление воздуха внутри ЖСК.

Наибольшее Vгmax и наименьшее Vгmin значение объема приспособления компенсатора давления при эксплуатации ЖСК можно определить по следующим равенствам:

Vгmax=Vго+Vгmаx,

Vгmin=Vго+Vгmin,

где ΔVгmax и ΔVгmin определяют согласно (1) по формулам:

Δ V г max = ( V к о V г о ) ( 1 T min / ( 293 P max ) ) ,                                     (2) Δ V г min = ( V к о V г о ) ( 1 T max / ( 293 P min ) ) ,                                     (3)

где Tmin, Tmax, Pmin, Pmax - крайние значения температуры и давлений газа

внутри ЖСК в процессе хранения.

При эксплуатации ЖСК на высоте 3000 м при Т=293° К, чтобы обеспечить условия Р=0, необходимо, чтобы внутри ЖСК Р=0,67 атм (т.к. давление при изготовлении составляло 1 атм). Тогда формула (1) примет вид:

ΔVг=-0,49·(Vко-Vго)

Таким образом, определив объем Vко (объем воздуха ЖСК определяется вычитанием общего внутреннего объема ЖСК и объема топливных элементов) и Vго, можно определить значение ΔVг. Выражения для Vгmax и Vгmin при условии, что Т=±50°С, а Р=(0,67…1) атм примут вид:

ΔVгmax=0,24·(Vко-Vго),

ΔVгmin=-0,65·(Vко-Vо),

тогда

Vгmax=0,24·Vко+0,76·Vго,

Vгmin=-0,65·Vко+1,65·Vго.

Исходя из этого, гофра устройства компенсатора давления для ЖСК должна подбираться по следующим параметрам:

Vгmin и Vгmax, исходя из условий эксплуатации (Т, Р) и геометрических параметров ЖСК и гофры (Vко, Vго).

Таким образом, установка компенсатора давления в жесткий сгораемый картуз обеспечивает сохранение геометрических размеров ЖСК как во время хранения, так и использования его на высоте до 3000 м в широком диапазоне температур от плюс 50 до минус 50°С. На основании расчетов установлено, что в случае эксплуатации ЖСК на высоте до 3000 м для обеспечения заданных геометрических размеров необходима комплектация его предлагаемым устройством компенсатором давления воздуха.

Использование компенсатора давления воздуха позволит:

- обеспечить сохранение геометрических и баллистических характеристик жестких сгораемых картузов в широком интервале температур;

- исключить влияние давления окружающего воздуха на механические и геометрические характеристики;

- обеспечить прочность клеевого соединения при помощи клея на основе тройного сополимера нитрата целлюлозы, глифталевого алкида и этилсиликата.

Вышеописанное конструктивное устройство компенсатора давления воздуха изготовлено, установлено и испытано на опытных образцах с положительными результатами в опытном цехе ОАО « НИИПМ».

1. Жесткий сгораемый картуз, включающий гильзу для метательного заряда, цилиндрическую наружную оболочку, отличающийся тем, что цилиндрическая наружная оболочка выполнена из жесткого сгораемого материала, и дополнительно содержит заглушку и компенсатор давления воздуха из эластичного сгораемого материала, который скреплен с нижним торцом картуза клеевым соединением.

2. Жесткий сгораемый картуз по п.1, отличающийся тем, что в качестве клеевого соединения используется клей на основе тройного сополимера нитрата целлюлозы, глифталевого алкида и этилсиликата.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к способу и устройству для воспламенения порохового заряда в патронах и снарядах. Способ поджига порохового заряда в огнестрельном оружии пламенем капсюля при ударе по нему бойка заключается в том, что пламенем капсюля воспламеняют инициирующий пороховой заряд, находящийся в закрытом контейнере, а затем взрывом контейнера поджигают основной метательный заряд.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к способу высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки. В способе высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки используется два пороховых заряда, разделенных газонепроницаемым поршнем.

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к пороховым зарядам. Пороховой заряд содержит материал, воспламеняющийся от запального устройства.

Изобретение относится к области военной технике, в частности к боеприпасам, состоящим из нескольких частей. Боеприпас состоит из двух частей, стыкуемых друг с другом непосредственно перед заряжанием в ствол орудия.
Изобретения относятся к области пороховых зарядов. По первому варианту, пороховой заряд содержит два типа пороха и гильзу.

Изобретение относится к области военной техники, в частности к секционным картузам дисковой формы для метательных зарядов артиллерии. .

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции артиллерийских зарядов. .

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции артиллерийских модулей. .

Изобретение относится к боеприпасам артиллерийского вооружения. .

Метательный заряд артиллерийского выстрела раздельного заряжания включает трубчатые пороховые элементы двух видов и воспламенитель, размещенные в сгораемых оболочках. Воспламенитель выполнен разнесенным по длине заряда. Пороховые элементы выполнены в виде семиканальных и одноканальных пироксилиновых трубок одинаковой длины, массы которых равномерно распределены по нескольким пучкам и их объему и находятся в соотношении m7/m1=18…21. Каждый пучок сформирован с образованием центрального канала и помещен в сгораемый картуз, снабженный элементами для последовательного соосного объединения с картузами других пучков. В центральном канале каждого пучка размещен воспламенитель. Пироксилиновый порох одноканальных трубок содержит в своем составе пламегасящие добавки. Повышается эффективность заряда, упрощается его конструкция. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к блокам пороховых зарядов безгильзовых боеприпасов. Блок (1) порохового заряда предназначен для установки в камору (10) огнестрельного оружия для стрельбы безгильзовыми боеприпасами. Блок (1) порохового заряда имеет основной корпус (1a), который содержит пороховой заряд, диаметр (d) которого меньше, чем внутренний диаметр (D) каморы (10). В одной или нескольких зонах на окружной поверхности корпуса (1a) расположены радиальные выступы (2), которые соединяются с внутренним радиусом (R) каморы (10) оружия. Материал, из которого состоят радиальные выступы (2), содержит жесткий пенопласт. Жесткий пенопласт снабжен пиротехническим средством, которое способствует сгоранию пенопласта. Достигается повышение надежности воспламенения порохового блока боеприпаса. 16 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх