Установка для визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї

1. Установка для визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї, яка містить джерело стиснутого газу, циліндричний канал, вузол кріплення приладу, прилад зниження рівня звуку пострілу та пристрої оцінки ефективності приладу, наприклад, датчики виміру 3 приладу, прилад зниження рівня звуку пострілу і пристрої оцінки ефективності приладу, наприклад, датчики вимірювання рівня звуку, встановлені на певній відстані від глушника. Пристрій містить дорогі і небезпечні порохові заряди і не має можливості плавного регулювання тиску. Загальними ознаками у відомому і заявленому пристрої визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї є: джерело стиснутого газу, циліндричний канал, вузол кріплення приладу, прилад зниження рівня звуку пострілу і пристрої оцінки ефективності приладу, наприклад, датчики вимірювання рівня звуку. Недоліком прототипу-пристрою є наявність досить складного і дорогого устаткування, що включає, перш за все, бойову зброю і боєприпаси, а також обов'язкові умови їх застосування (тири, полігони, навчений і перевірений персонал і ін.), що призводить до істотного підвищення вартості випробувань. Складність використання прототипу приводить до зростання собівартості кінцевого результату. При цьому слід зазначити, що прилади зниження рівня звуку пострілу являють собою системами, ефективність яких залежить від ряду параметрів (вхідних, внутрішніх і експлуатаційних), а їх випробування з метою визначення екстремальних значень ефективності у всьому діапазоні функціонування бажано проводити за умов, суміжних з робочими режимами. Крім того, при продуваннях ПЗРЗП на чистому і осушеному повітрі виключається вплив на вимірювання і візуалізацію потоку включень іншої фази, склад якої може відрізнятися для окремих випробувань (при використанні бойових зарядів). В основу конструкції корисної моделі поставлено завдання удосконалення установки для визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї, що включає джерело стиснутого газу, циліндричний канал, вузол кріплення приладу, прилад зниження рівня звуку пострілу і пристрої оцінки ефективності приладу, наприклад, датчики вимірювання рівня звуку. Поставлене завдання вирішується тим, що в установці для визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї, яка містить джерело стиснутого газу, циліндричний канал, вузол кріплення приладу, прилад зниження рівня звуку пострілу та пристрої оцінки ефективності приладу, наприклад, датчики виміру рівня звуку, джерело стиснутого газу виконано у вигляді ємності для стиснутого повітря, яка розділена на дві частини патрубком, на якому встановлено повітряний редуктор і швидкодіючі повітряні клапани. Крім того, редуктор тиску встановлено перед швидкодіючими клапанами. Крім того, найближчий до вузла кріплення приладу зниження звуку пострілу клапан виконано у вигляді поперечно встановленої діафрагми, жорстко затиснутої в підвідному патрубку. Крім того, на підвідному патрубку встановлено не менше двох швидкодіючих клапанів. Такі істотні відмінні ознаки установки для визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї, як "...джерело стиснутого газу виконано у вигляді ємності для 50409 4 стиснутого повітря, яка розділена на дві частини патрубком, на якому встановлено повітряний редуктор і швидкодіючі повітряні клапани" є достатніми у всіх випадках, на які розповсюджується обсяг правового захисту. Решта відмінних ознак характеризує пристрій в окремих випадках його здійснення. Наявність в пристрої зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї ознаки - "джерело стиснутого газу виконано у вигляді ємності для стиснутого повітря, яка розділена на дві частини патрубком, на якому встановлено повітряний редуктор і швидкодіючі повітряні клапани", - дозволить створювати імпульсні порції повітря, які по енергетичних і звукових характеристиках імітують постріл. Це дозволить проводити випробування без застосування дорогих зброї і боєприпасів. При реалізації способу з'являється можливість з метою визначення екстремальних значень ефективності проводити дослідження за умов, суміжних з робочими режимами. Крім того, при продуваннях ПЗРЗП на чистому і осушеному повітрі виключається вплив на вимірювання і візуалізацію потоку включень іншої фази, склад якої може відрізнятися для окремих випробувань при використанні бойових зарядів. Самевказаний склад і розташування конструктивних елементів дозволяють досягти необхідної якості і універсальності випробувань ПЗРЗП. Порція газу може задаватися як по величині тиску, так і по тривалості імпульсу. Використання повітря (або іншого, наприклад, інертного газу) як продувального газу дозволить з максимальною ефективністю і мінімальними затратами оцінити ефективність приладу зниження рівня звуку пострілу при випробуваннях на "холодному повітрі". При цьому забезпечується можливість задавати шумові імпульси необхідної інтенсивності. Відмічено, що окремі конструктивні вузли газодинамічних глушників звуку поглинають (або випромінюють) звукові коливання певних частот і інтенсивності. Слід проводити випробування, виявляючи вказані особливості. Тільки в цьому випадку отримуваний експериментальний результат буде найбільш достовірним. З'являється також можливість досліджувати потік оптичними методами. Наявність в пристрої ознаки - "редуктор тиску встановлено перед швидкодіючими клапанами", дозволить задавати будь-який тиск на вході в ПЗРЗП, виявляючи закономірності впливу окремих конструктивних і навантажувальних умов на процес шумозаглушення. При цьому забезпечується можливість створення максимально ефективної конструкції для функціонування на заданих експлуатаційних режимах (режимах пострілу). Все це дозволить збільшити ефективність процесу випробувань ПЗРЗП. Наявність в пристрої ознаки - "найближчий до вузла кріплення приладу зниження звуку пострілу клапан виконано у вигляді поперечно встановленої діафрагми, жорстко затиснутої в підвідному патрубку", - дозволить максимально спростити реалізацію вимірювань і зробити їх більш універсальними. Руйнуючи діафрагми різної товщини і з різного матеріалу, можна забезпечити практично 5 будь-які умови проведення випробувань. Жорстке кріплення діафрагми у фланцях патрубка запобігає їх відносному зсуву і забезпечує швидку заміну в процесі випробувань. Конкретні значення поперечних розмірів деталей, їх взаємне розташування вибираються розрахунковими і експериментальними методами. Це забезпечить найбільш високі характеристики випробувань при дотриманні оптимальних габаритно-масових і експлуатаційних характеристик установки. Наявність в пристрої ознаки - "на підвідному патрубку встановлено не менше двох швидкодіючих клапанів", - дозволить задавати імпульсні порції газу необхідної тривалості. Суть корисної моделі пояснюється Фіг.1 і Фіг.2, де схематично і на фотографії зображено запропоновану установку для визначення ефективності приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї відповідно до основного пункту формули і в окремих випадках її здійснення. На Фіг.3 показано один з варіантів виготовлення швидкодіючого клапана. На Фіг.4 показано результати випробування установки. Позначення на Фіг.1 і Фіг.2 співпадають. Запропонована установка складається з приладу зниження рівня звуку пострілу стрілецької зброї 1, що містить порожнистий корпус (див. Фіг.1, Фіг.2) з наскрізним отвором, який встановлюється на вузол кріплення 2 з підвідним патрубком 3, сполученим з ємністю з стиснутим газом (ємність розділена на частини 4 і 5). Між патрубком і ємністю встановлюються: швидкодіючі пневматичні клапани 6 і 7, редуктор тиску 8 і запірний вентиль 9. Тиск в підвідній магістралі 4 спостерігають і реєструють за допомогою манометрів 10 і датчиків тиску 11. Рівень звуку контролюють мікрофонами 12. Інтенсивність збурення повітря (інтенсивність ударної хвилі, акустичні випромінювання, тепловий слід і ін.) на зрізі ПЗРЗП можна спостерігати і оцінювати за допомогою тіньового приладу Теплера 13. Причому в заявленому пристрої ці спостереження можливі завдяки відсутності порохових газів пострілу. Установка працює таким чином. Для оцінки ефективності ПЗРЗП 1 на його вхід 2 подають імпульсні порції повітря. Для цього відкривають вентиль 9 і клапан 7, редуктором тиску 8 передають потрібне значення тиску з частини ємності 5 в частину ємності 4. Далі за допомогою редуктора 8, підвищуючи тиск в патрубку, добиваються спрацьовування клапана 6. В даному випадку це відбувається через руйнування діафрагми, коли напруга в її матеріалі перевищить межу міцності. За наявності відповідного перепаду тиску на клапані 6 після руйнування діафрагми, потік газу розповсюджуватиметься в режимі надзвукової течії по патрубку 3. Система стрибків ущільнення і градієнти щільності в потоці служитимуть джерелами звуку, що реєструються на виході з ПЗРЗП датчиками 12. На Фіг.1 найближчий до вузла кріплення клапан (6) виконано у вигляді діафрагми, консольно затисненої фланцевими затискачами, він може бути й іншої конструкції (Фіг.3). Швидкодіючий клапан складається з: 14 - корпусу; 15-16 - труб високого і низького тиску (Dвих); 17 - обтічника (Dк), 18 - робочої порожнини, яка 50409 6 зв'язана з джерелом керуючого тиску; 19 - запірного конуса і сідел та ущільнень 20, 21, 22. Такий клапан, здатний при строго фіксованому співвідношенні високого тиску в камері до низького тиску в каналі ударної труби досить швидко, за час, порівнянний з часом розкриття діафрагми, з'єднати камеру з каналом. Для створення характеристик навантаження у вхідному патрубку задають тиск, який послідовно монотонно відрізняються по абсолютній величині (зменшується або збільшується). L=f(P), де L - рівень звуку імітації пострілу, Р - тиск повітря в патрубку. При випробуваннях реєструють параметри, що характеризують ефективність приладу для кожного зниження тиску. Установка, що заявляється, була виготовлена (Фіг.4) і випробувана. Випробування установки проводилися з використанням глушника ПБС ІТМ. Перед випробуваннями установка була підключена до магістралей стиснутого повітря. Управління подачею повітря здійснювалося з пульта управління. Повітря, що подається, очищене від вологи і масел. Перевірені приладами і візуально герметичність систем та заземлення установки. Оцінювалася ефективність глушника ПБС ІТМ (Фіг.2). Запуск установки здійснювався в такій послідовності. Вхідний тиск повітря до Р=4,0МПа. Діафрагма клапана 6 (Фіг.1) виготовлялася із сталі 12Х18Н10Т, товщиною 0,1мм. Стиснуте повітря подавалося на вхід в ПЗРЗП при відкритих вентилі 9 і клапані 7. Його тиск регулювався за допомогою редуктора 8. Тиск підвищувався до руйнування діафрагми 5. Контролювався тиск по манометрах 10. Процес випробувань і рівень звуку фіксувалися на цифрову відеокамеру. Отримані дані заносилися в журнал випробувань. Результати випробувань представлено на Фіг.4. На звуковій доріжці при перегляді відеоматеріалу виділялися і порівнювалися ділянки, що відповідають імітації звуку пострілу. Ділянку, яка відповідає випробуванню без глушника, показано зліва (Фіг.4). Враховуючи сукупність відмінних ознак заявленої установки і результати її експериментальної перевірки, заявник і автори вважають, що її використання порівняно з прототипом дозволить отримати наступний технічний результат. Понизить трудомісткість і вартість випробувань, оскільки при використанні заявленої установки немає необхідності отримувати дозволи на володіння, зберігання і використання зброї і дорогих боєприпасів, проводити випробування в умовах сертифікованих тирів і полігонів. Підвищить достовірність результатів випробувань, як вимірюваних, так і оцінюваних параметрів, оскільки при реалізації заявленої установки з'являється можливість випробовувати прилади зниження рівня звуку пострілу в умовах, суміжних з робочими і номінальними. 7 Підвищить достовірність і точність газодинамічного експерименту через відсутність задимлення і незгорілих частинок пороху. При продуваннях ПЗРЗП на чистому і осушеному повітрі виключається вплив на вимірювання і візуалізацію потоку включень іншої фази, склад якої може відрізнятися 50409 8 для окремих випробувань (при використанні бойових зарядів). Підвищить якість і універсальність випробувань ПЗРЗП. Порція газу може задаватися як по величині тиску, так і за тривалістю імпульсу. При цьому забезпечується можливість задавати шумові імпульси необхідної інтенсивності. 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 50409 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601