БОЕПРИПАС

Полезная модель относится к обороне.
Известны боеприпасы, (снаряды, ракеты, в т.ч. баллистические пули, торпеды), содержащие корпус и иногда, движитель.
Недостатком известных боеприпасов является пустое, вредоносное сообщение кинетической энергии и импульса набегающему потоку окружающей боеприпас среды (воды, воздуха).
Целью полезной модели является повышение скорости и дальности перемещения боеприпаса. Цель достигается тем, что:
1. Боеприпас, содержащий корпус, не выходящий из ствола орудия, отличающийся тем, что на нем установлено кольцевое полое тело, с полостью пропуска потока, которое имеет протяженность от начала носовой до конца кормовой части.
2. Боеприпас, содержащий корпус, выходящий из ствола орудия, отличающийся тем, что в нем установлены с возможностью сбора набегающего воздушного потока и пропускания его, не изменяя размер и форму входа и выхода потока, два кольцевых полых тела, одно в носовой, а второе в кормовой части.
3. Боеприпас, содержащий корпус, имеющий кормовой движитель, отличающийся тем, что в него устанавливаются конусовидные полые тела, расширяющиеся к выходу.
0
0
Известные боеприпасы имеют корпус (фиг.1), а некоторые из них кроме того имеют движитель. Набегающий поток среды (воды, воздуха) в прототипах приобретает кинетическую энергию от носовой части, определяемую миделевым сечением и скоростью боеприпаса. Сопротивление движению пропорционально квадрату скорости, а кинетическая энергия частиц набегающего потока пропорционально кубу скорости боеприпаса. Обеспечение «коридора хода», расталкиванием массива среды, ответственно за появление силы сопротивления, ее величины и потерь энергии боеприпаса. Сопротивление движению можно уменьшить установкой кольцевого полого тела 1, огибающего корпус 2 боеприпаса так, что набегающий поток среды, заходя в полость 3 между корпусом боеприпаса и кольцевым полым телом с заданной формой и площадью, выходит из этой полости 3 (фиг.1), имея точно такую же площадь и форму, как и на входе. В носовой части исходная кинетическая энергия равна Т (потенциальная П) в
1
1
2
1
2
1
0
1
0
сужении АА-ВВ увеличивается (потенциальная энергия уменьшается) до T. Далее, в зоне ВВ-СС: Т=Т; П=П; T>T; П<П
2
2
где Т; П - соответственно кинетическая и потенциальная энергии в зоне СС.
3
2
3
2
В кормовой части Т<Т; П>П
где соответственно, кинетическая и потенциальная энергии в сечении ДД.
0
3
0
3
Если форма и площадь в сечениях АА и ДД равны, то Т=Т; П=Пс точностью до величин потерь энергии на вращение, нагрев, перемещение потока в полости АА-ВВ-СС ДД.
Зона ВВ-СС кольцевого цилиндра может быть и исключена. В зоне СС-ДД появляется дополнительная сила тяги, образованная потенциальной энергией, полученной из кинетической энергии, за счет потери скорости. Эта сила тяги компенсирует силу сопротивления в зоне АА-ВВ, которая образована уменьшением потенциальной энергии в зоне АА-ВВ. Кольцевое полое тело уменьшает потери энергии, силу сопротивления, импульс сил сопротивления. Расчеты, выполненные авторами, показывают, что кольцевой цилиндр уменьшает потери, например, вдвое.
Вторая часть изобретения относится к боеприпасу с движителем и к конусовидному полому телу, охватывающему движитель с зазором (например, гребной винт, пропеллер, реактивный снаряд и др.).
0
0
0
1
1
1
Если в узкой зоне, например, гребного винта скорость равна V; кинетическая энергия Т; сечение S, то в зоне ММ скорость равна V; кинетическая энергия T; площадь сечения S, которые связаны соотношениями:
1
0
A
0
1
0
2
V=V:K; F=F:K; T=T:K
1
0
где K=S:S; K>1
0
1
1
0
2
2
3
Пример: V=10 м/с; V=2,5 м/с; S=2 м; S=2 м; γ=1000 кг/м
1
T=15,6 кдж
1
2
Давление на выходе P=6,28 кг/м
Для боеприпаса, выходящего из ствола орудия, кольцевые полые тела в носовой и кормовой частях при движении в стволе закрепляются так: - две или более части входят друг в друга консольно и при вылете из ствола под давлением воздуха раскрываются для пропуска потока воды (воздуха) между боеприпасом и кольцевым полым телом. Во время движения в стволе они удерживаются любым способом, пружиной, разрываемой нитью и т.д.
Как кольцевое полое тело, так и конусовидное полое тело не были известны в течение пары веков по весьма удивительной причине: великое уравнение Бернулли не было проанализировано, не было понято до конца. Это уравнение более «мощное», чем три закона динамики (в гидродинамике). Людвиг Прандтль, аэромеханик, ученый мирового уровня (защитник В.Гейзенберта в годы войны) впервые предложил кольцо перед предметом, куда поступает поток воздуха. Удивительно то, что Л.Прандтль не дал теоретического обоснования на проведенные им замечательные опыты. Теоретическое обоснование данным опытам было дано за 200 лет до Прандтля великим ученым И.Бернулли в его знаменитом уравнении. Авторами данной заявки это было замечено и на этом основании предлагается заявка «Боеприпас». Опыты Л.Прандтля кроме уравнения И. Бернулли опираются еще на закон постоянства массы (расхода массы), как и наша заявка.
Осуществление полезной модели происходит при движении потока среды через кольцевое полое тело и через конусовидное полое тело с преобразованием кинетической энергии в потенциальную. Движение потока среды между кольцевым полым телом и корпусом боеприпаса обеспечивает движение потока по вектору скорости боеприпаса без сообщения энергии среде как в прототипе. Если боеприпас имеет движитель в корме, то конусовидное полое тело обеспечивает сообщение дополнительного импульса силы боеприпасу, например, ракете или торпеде с винтом.