Двоступеневий постріл з бронебійним опереним підкаліберним снарядом

Реферат: Двоступеневий постріл з бронебійним опереним підкаліберним снарядом, що складається із основного заряду, польотної частини, ведучого пристрою, додаткового заряду. Між основним та додатковим зарядами розміщується затворний пристрій, виконаний з можливістю реалізації процесу ізольованого горіння порохових складів в двох камерах при пострілі за допомогою зниження пікових значень максимального тиску. UA 107167 U (12) UA 107167 U UA 107167 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до боєприпасів для артилерійського озброєння військової техніки, а саме танкового гарматного комплексу. Відома конструкція пострілу з роздільним заряджанням для гладкоствольної гармати [1, 2] застосовується у всіх танках класів Т-64, Т-72, Т-80, Т-84, БМ "Булат" і БМ "Оплот". Снаряди з бронебійними опереними підкаліберними снарядами (БОПС) крім основного заряду в частково спалимій гільзі і польотної частини з ведучим пристроєм, мають додатковий заряд в повністю спалимої оболонці, що оперізує снаряд. Система працює за принципом розміщення двох зарядів в одній каморі з одночасною ініціацією, що з боку фізичного процесу газоутворення аналогічно горінню заряду унітарного пострілу зі збільшеною масою. До недоліків даної схеми належить обмеження щодо підвищення граничних внутрішньобалістичних параметрів снаряду як основної корисної функції при пострілі з боєприпасом кінетичної дії. Фактичне вичерпання потенціалу розвитку в рамках існуючої середньобалістичної схеми пострілу пов'язане з наближенням до граничних газодинамічних параметрів. Наприклад, для гарматних систем класу 2А46 / КБА3 початкова швидкість БОПС W 0=1700…1800 м/с при максимальному робочому тиску Рmах=540 МПа. Зміна однієї з середньо-балістичних характеристик системи "гармата-боєприпас" неминуче тягне за собою зміну інших. Апріорно, залежність дульної швидкості снаряда щодо його маси, а також маси заряду, можна оцінити за допомогою закону балістичної подібності [4]: 2 M1W1 M W2  2 2 , де m1 m2 M1 - маса снаряда для першого варіанта; W 1 - дульна швидкість снаряда для першого варіанта; m1 - маса заряду для першого варіанта; M2 - маса снаряда для другого варіанта; W 2 - дульна швидкість снаряда для другого варіанта; m2 - маса заряду для другого варіанта. Так, подальше збільшення маси заряду в існуючій схемі компонування гармати і обслуговуючих її систем, по-перше, не може бути здійснено враховуючи обмеження за габаритами і масою, по-друге, не приведе до суттєвого зростання початкової швидкості без зміни інших балістичних параметрів, що також входить в конфлікт з факторами, що визначають вигляд, як гармати зокрема, так і носія в цілому. Відома і найбільш близька за формою і змістом схема з поділом піротехнічних зарядів в стволі артилерійської системи наведена в роботі [3]. Основні недоліки даної схеми наступні. Складність практичної реалізації кратного пострілу - залежно від кількості застосованих ступенів і параметрів заряджання повинна відбуватися трансформація зарядної камори системи. Також представлена схема з одночасною ініціацією всіх зарядів практично не здійсненна зважаючи на необхідність забезпечення ініціюючим зарядом поширення первинного фронту займання на значну (до 5…8 калібрів) довжину. Також необхідність взаємної ізоляції зарядів після подолання тиску форсування в кожному з них, що зумовлено принциповою схемою методу, вимагає застосування індивідуальних запірних пристроїв, для здійснення схеми горіння в декількох ізольованих обсягах. При цьому запірний пристрій повинен забезпечувати проходження через себе капсульної трубки на початковому етапі, а при початку руху пакету зарядів - замикати цей канал. Таким чином, відома схема артилерійського системи кратного дії для технічної реалізації в якості тільки снаряда не представляється можливою, а потребує розробки всього комплексу "гармата-боєприпас". В основу корисної моделі поставлено принцип зростання внутрішньо-балістичних параметрів при пострілі БОПС з танкової гармати за рахунок розділення основного і додаткового зарядів за допомогою ізолюючого пристрою. Концепція ступеневого пострілу будується на зниженні пікових значень максимального тиску при збереженні величини внутрішньо-балістичної роботи в інтегральних величинах за рахунок збереження ступеня розширення порохових газів при згорянні кожного із зарядів ізольовано один від одного. На кресленні показаний ступінчастий постріл з БОПС в зарядної каморі. Заряд встановлюється в зарядну камору ствола гармати - 2 і складається з: капсульної втулки 9, основного заряду 1 в частково спалимій гільзі, польотної частини БОПС - 3, роздільного ведучого пристрою секторного типу - 4, додаткового заряду 5 в повністю спалимій оболонці. За складом видно, що від відомого заряду до гармат класу 2А46 / КБA3 (калібр 125 мм) його відрізняє наявність затворного пристрою - 6 з обтюруючим пояском - 7 і клапанним пристроєм - 8, що розташовано між основним і додатковим зарядами. 1 UA 107167 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Затворний пристрій 6 виконано з легкого сплаву або композитного матеріалу з метою зниження паразитної маси та мінімізації втрат енергії на розгін при пострілі. Мідний або полімерний обтюруючий поясок 7 забезпечує ізоляцію двох камер згоряння основного - 1 і додаткового - 5 порохових зарядів. Двоступінчастий постріл з бронебійним опереним підкаліберним снарядом здійснюється таким чином. Після ударного або термоелектричного впливу на капсульну втулку 9 відбувається поширення фронту займання основного заряду 1. Внаслідок газоутворення пороху основного заряду 1 відбувається зростання тиску до рівня тиску форсування (~ 30…50 МПа), після чого ведучі пояски 7 затворного пристрою 6 зминаються, і починається поступальний рух польотної частини 3 з ведучим пристроєм 4 і основним зарядом 5 уздовж каналу ствола 2. Після досягнення в камері основного заряду розрахункового тиску (~ 130…150 МПа) клапанний пристрій 8 відкривається під його дією, і фронт полум'я проходить через перепускні канали, ініціюючи горіння додаткового заряду 5. При наростанні тиску в камері додаткового заряду клапанний пристрій 8 закривається під дією протитиску, а також пружинного пакету - починається процес ізольованого горіння порохових складів у двох камерах. З цього моменту польотну частина 3, ведучий пристрій 4, додатковий заряд 5 і затворну пристрій 6 слід розглядати як автономну внутрішньо-балістичну систему, що має переносну швидкість уздовж осі каналу ствола. Таким чином, зростання початкової швидкості БОПС як снаряда кінетичної дії щодо базової схеми [1,2] досягається за рахунок перерозподілу фаз газоутворення з унітарної на дві ізольовані, утворюючи тим самим фіктивний і фактичний снаряди. Швидкість польотної частини 3 як фактичного снаряда щодо ствола 2 можна представити у вигляді суми переносний швидкості фіктивного снаряда і відносної швидкості фактичного снаряда щодо фіктивного: W0  Wф  WC , де W 0 - швидкість польотної частини; W ф - перенесена швидкість фіктивного снаряда; W с - відносна швидкість фактичного снаряда. Таким чином, конструкція для двоступеневого пострілу при мінімальних змінах базової схеми [1,2] забезпечує зростання початкової швидкості і кінетичної енергії БОПС, а відповідно зростання корисної функції як технічної системи. Корисна модель може бути використана в гарматних системах 2А42 / КБА3 з роздільним заряджанням як засіб модернізації та підвищення початкової швидкості БОПС. Оскільки БОПС снаряд кінетичної дії, то зростання початкової швидкості неминуче призведе до підвищення його броньового пробиття, як засоби ураження танка. Джерела інформації: 1. Пат. RU 2192610 Російська Федерація, МПК F42B5/38. Выстрел раздельного заряжания. Пат. RU 2192610 Російська Федерація МПК F42B5/38, Авизов И.А., Шипачев Б.И., Ратнер Р.А., Герасимов В.И., Потапов И.Г. и др. № 2000110830/02, Заявл. 27.04.2000; Опубл. 10.11.2002, МПК F42B5/38. -5 c. 2. Пат. RU 2267079 Російська Федерація, МПК F42B5/38. Выстрел раздельного заряжания к танковым пушкам. Пат. RU 2267079 Російська Федерація МПК F42B5/38, Авизов И.А., Шипачев Б.И., Ратнер Р.А., Герасимов В.И., Потапов И.Г. и др. № 2004104131/02, Заявл. 12.02.2004; Опубл. 27.12.2005, МПК F42B5/38. -5 с. 3. Заявка на патент СССР № 366173, Стрежнев И.В., 1944. 4. Горохов М.С. Внутренняя баллистика ствольных систем - М.: ЦНИИ информации, 1985. 160 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Двоступеневий постріл з бронебійним опереним підкаліберним снарядом, що складається із основного заряду, польотної частини, ведучого пристрою, додаткового заряду, який відрізняється тим, що між основним та додатковим зарядами розміщується затворний пристрій, виконаний з можливістю реалізації процесу ізольованого горіння порохових складів в двох камерах при пострілі за допомогою зниження пікових значень максимального тиску. 2 UA 107167 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3