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.

 

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.

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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к термоядерным боеприпасам без атомного взрывателя. Термоядерный боеприпас без атомного взрывателя состоит из цилиндрического корпуса.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в сверхзвуковых крылатых ракетах. Сверхзвуковая крылатая ракета содержит планер, приборный отсек с блоками бортовой аппаратуры системы управления, сменную головку самонаведения, основное боевое снаряжение фугасного, проникающего, осколочно-фугасного типа, дополнительное боевое снаряжение с идентичными с головкой самонаведения массово-центровочными характеристиками.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снайперским патронам. Снайперский патрон содержит стальную моноблочную пулю, латунную гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательный пороховой заряд.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда. Снаряд содержит корпус с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенный вне корпуса на одной оси с ним осколочный блок, генерирующий поражающие элементы, устройство рассеивания поражающих элементов и контактно-траекторный взрыватель.

Изобретение относится к вооружению. Корректируемая минометная мина содержит корпус, выполненный с обтекателем в передней части и со стабилизатором в хвостовой части, заряд со взрывателем и систему наведения на цель с источником питания.

Изобретение относится к боеприпасам и способам их применения, к гранатам и выстрелам для автоматических гранатометов, а также к способам стрельбы из автоматических гранатометов такими боеприпасами.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкциям пуль унитарных патронов для стрелкового оружия. Конструкция пули унитарного патрона включает головную часть с оболочкой и хвостовую часть из конической пружины сжатия, а также спиральную обойму.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к хвостовым блокам управляемых реактивных снарядов. Хвостовой блок управляемого реактивного снаряда содержит сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота.

Изобретение относится к области боеприпасов, а именно к минам. Система активной защиты включает в себя П-образный корпус, метательный заряд взрывчатого материала, блок готовых поражающих элементов, узел детонации и систему управления подрывом.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам обеспечения заданного дробления осколочного блока осколочно-пучкового снаряда. Способ обеспечения заданного дробления осколочного блока осколочно-пучкового снаряда заключается в выполнении корпуса осколочного блока в виде многослойного кольцевого набора, по оси которого устанавливают удлиненный заряд взрывчатого вещества, увеличении количества поражающих элементов путем предварительной подготовки корпуса осколочного блока посредством нанесения продольных и поперечных рифлений, выполнении кольцевых слоев осколочного блока в виде сопряженных цилиндрических спиралей из металлического прутка с профилированным поперечным сечением.

Изобретение относится к военной и оборонной промышленности и может быть использовано в качестве взрывного устройства с двойным эффектом поражения. Взрывное устройство состоит из корпуса, в котором расположена система из кумулятивных зарядов ударного ядра со сферическими выемками из бризантного взрывчатого вещества. Заряды снабжены вторичными детонаторами, взаимодействующими через детонирующие шнуры с первичным детонатором запала, расположенного вне корпуса фугаса. В центре устройства расположена втулка с раструбами, внутри которой расположена вставка из металлического диска. Сферические выемки кумулятивных зарядов направлены в центр устройства. На поверхности втулки на каждом из раструбов расположены детонирующие трубки, намотанные по спирали на раструбы. Достигается возможность создания фугасного взрывного устройства с двойным эффектом поражения. 1 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пулям с выпускаемыми стабилизаторами. Пуля с выпускаемыми стабилизаторами содержит металлическую оболочку, сердечник и устройство стабилизации. Устройство стабилизации имеет стакан, пружину, толкатель и выдвижные стабилизаторы. Устройство стабилизации размещают в отверстии в торце металлической оболочки с прорезями для выпуска стабилизаторов. Стабилизаторы шарнирно крепятся к проушинам стакана устройства стабилизации и расположены симметрично. Стабилизаторы имеют заточенные внешние кромки и форму, конгруэнтную оболочке пули. На внутренних кромках стабилизаторов находятся двухсторонние продольные выступы. Толщина выступов равна толщине стенки стакана. На концах стабилизаторов расположены поперечные выступы для фиксации толкателя, соединенного с дном стакана калиброванной пружиной. Достигается повышение дальности стрельбы. 2 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам изготовления бронебойных пуль. Способ изготовления бронебойной пули включает создание или заострение режущих кромок на поверхности пули или бронебойного сердечника. Для заострения наконечника пули, режущих кромок пули или режущих кромок бронебойного сердечника либо его наконечника используют графены или их производные. Достигается повышение пробивающей способности бронебойной пули. 9 з.п. ф-лы.
Наверх