ДУЛЬНЫЙ ТОРМОЗ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОРУДИЯ
MUZZLE BRAKE OF ARTILLERY WEAPON

Изобретение относится к надульным устройствам для уменьшения отдачи при выстреле из артиллерийского орудия.
Известно устройство дульного тормоза самоходной артиллерийской установки «Мста-С» (Г.Л. Холявский, «Энциклопедия бронетехники гусеничных боевых машин 1919-2000 гг., «Харвест», 2001 г., стр.199-204), закрепленное на дульной части орудийного ствола с винтовой нарезкой. Дульный тормоз содержит камеру, составленную, по крайней мере, из трех последовательно расположенных на продольной оси отсеков. В каждом отсеке в центральной части поперечной перегородки выполнено отверстие, а в боковых стенках выполнены окна так, что их проходные каналы расположены наклонно, под углом к продольной оси канала ствола орудия. В период последствия выстрела движущийся снаряд проходит через центральное отверстие в перегородке и перекрывает его. Истекаемые за ним пороховые газы при большом давлении и скорости, встречая в осевом направлении перегородку отсека, расширяясь в объеме, начинают движение в сторону с последующим выходом через проходные каналы в атмосферу. В результате газы действуют в обратном направлении, уменьшая реактивную силу движения ствола орудия. При выходе снаряда из последнего отсека центральное отверстие в поперечной перегородке остается открытым для выхода остатков пороховых газов, но их ослабленный динамический импульс продолжает образовывать реактивную силу и влиять на действие откатных устройств орудийного ствола.
Недостатком данной конструкции дульного тормоза является: - так как после выстрела центральное отверстие остается открытым, истекающие через него пороховые газы, динамический импульс которых ослаблен, продолжают существенно влиять на откатные части орудийного ствола и его силовые элементы крепления, и, как следствие, требуется время на восстановление наводки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является дульный тормоз (патент RU 2155309 С1 от 07.06.1999 г.), содержащий неподвижную камеру, закрепленную на дульной части ствола, подвижную заслонку, с возможностью смещения в период последствия выстрела, шарнирно закрепленную на оси. Заслонка установлена в нижней части неподвижной камеры с возможностью поворота по часовой стрелке пружиной, расположенной на толкателе. Передняя стенка камеры выполнена с центральным окном, а в ее стенках боковые окна, направленные вверх и вниз относительно горизонтальной плоскости. Передняя стенка заслонки в исходном положении расположена под углом к продольной (горизонтальной) оси ствола и выше его продольного канала. В период последствия выстрела вслед за вылетающим снарядом пороховые газы истекают через боковые окна камеры. Одновременно с этим давление расширяющихся газов воздействует на переднюю стойку заслонки и за счет эксцентриситета результирующей силы относительно оси вращения заслонки мгновенно поворачивают заслонку против часовой стрелки до упора в нижнюю горизонтальную поверхность камеры, перекрывая центральное окно до полного закрытия. За счет этого подавляющая часть пороховых газов расходуется на уменьшение динамического импульса отдачи ствола орудия.
Недостатком данной конструкции дульного тормоза является:
- выход пороховых газов через нижнее окно относительно горизонтальной плоскости при угле возвышения ствола для стрельбы от 0° до 30° вызывает подъем пылевой взвеси грунта, как следствие, снижает видимость при наводке в цель и приводит к демаскировке огневой позиции;
- толкатель с пружиной, обеспечивающий возвращение поворотной заслонки, не защищен от атмосферных осадков, как следствие, возможно заклинивание хода поршня толкателя;
- на конечном участке поворота заслонки направление ее движения перпендикулярно движению пороховых газов, а поворот до удара в нижнюю горизонтальную поверхность камеры обусловлен обратным поворотом (отскоком) заслонки, как следствие, в момент этого отскока заслонки возможен прорыв выходящих газов в образуемую щель с последующим открытием центрального окна и далее вибрационное движение на закрытие, приводимое к снижению эффекта работы откатных устройств ствола орудия.
Задачей предлагаемого изобретения является создание дульного тормоза артиллерийского орудия с повышенным эффектом использования пороховых газов в период последствия выстрела для уменьшения длины отката орудийного ствола.
Техническое решение поставленной задачи достигается тем, что на передней стенке с центральным окном закреплена дополнительная камера, содержащая тандемно расположенные центральные каналы, выполненные в виде трубных частей и установленные соосно относительно центрального окна. В первой трубной части расположены, например, две поворотные заслонки, перекрывающие центральный канал второй трубной части. За этими заслонками в стенке трубной части выполнены каналы и установлены соответственно поворотные клапаны для прохода пороховых газов, а в поверх установленных крышках выполнены боковые окна для истечения пороховых газов подобно боковым окнам камеры с центральным окном в ее передней стенке. Боковые окна обеих камер расположены вертикально к горизонтальной плоскости и с направлением выхода под углом, в противоположную сторону выхода снаряда. Поворотные заслонки кинематически взаимосвязаны с поворотными клапанами и подпружинены для их возврата в исходное положение после ослабления динамического импульса выходящих пороховых газов в период последствия выстрела.
Сами заслонки установлены на поворот для перекрытия центрального канала второй трубной части дополнительной камеры навстречу друг другу.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - общий вид дульного тормоза артиллерийского орудия, план;
на фиг.2 - общий вид дульного тормоза артиллерийского орудия, разрез А-А;
на фиг.3 - общий вид дульного тормоза артиллерийского орудия, разрез Б-Б;
на фиг.4 - схема кинематического соединения поворотного клапана с заслонкой, вид В;
на фиг.5 - схема кинематического соединения поворотного клапана с заслонкой, вид Г.
Дульный тормоз артиллерийского орудия (см. фиг.1, 2, 3) содержит камеру 1 и дополнительную камеру 2. В передней стенке 3 камеры 1 выполнено центральное окно 4. Кроме этого, на ней выполнены элементы по центрированию и креплению для сочленения с дополнительной камерой 2.
1
Сочленение камер 1 и 2 между собой выполнено с помощью хомута 5 с конусной поверхностью 6 на внутренней его поверхности, а ориентация относительно друг друга выполнена с помощью штифта 7. Кроме этого, на камере 1 выполнены боковые окна 8, 9, 10, симметрично расположенные относительно продольной оси самой камеры. Как вариант исполнения, каждая пара симметрично расположенных окон образует разделенные отсеки, например, в количестве трех 11, 12, 13, а в поперечных стенках 14, 15 выполнены соответственно центральные окна 16, 17. Боковые окна 8, 9, 10 расположены вертикально к горизонтальной плоскости и с направлением выхода под углом, например, в пределах от 30° до 35° в противоположную сторону выхода снаряда и образуют сходящий веер на линию окна 12 (среднего) из окон 11 и 13. Дополнительная камера 2 содержит тандемно расположенные каналы 18, 19, выполненные в виде трубных частей и установленные соосно относительно центральных окон 16, 17, 4. При этом первая трубная часть 18 выполнена как квадрат в поперечном сечении и содержит две поворотные заслонки 20, 21, перекрывающие трубную часть 19. За этими заслонками в корпусной трубной части 18 выполнены каналы 22, 23, за которыми установлены соответственно поворотные клапаны 24, 25, через которые должны проходить пороховые газы в период последствия выстрела. Поверх каждого поворотного клапана 24, 25 на корпусную трубную часть 18 установлены съемные крышки 26, 27, в которых выполнены боковые окна 28, 29 так, что их проходные каналы расположены аналогично окнам 4 камеры 1. Кроме этого, поворотные заслонки 20, 21 кинематически связаны (фиг.4, 5) с поворотными клапанами 24, 25 с помощью рычажных элементов 30, 31 (каждой стороны) и подпружиненные от пружин 32, 33, позволяющих возвращение поворотных заслонок и поворотных клапанов в исходное положение (после ослабления динамического импульса от взрывного горения метательного заряда в период последствия выстрела). Рычажные элементы 30, 31 и пружины 32, 33 от попадания атмосферных осадков закрыты съемными крышками 34, 35. Вторая трубная часть 19 выполнена как полая цилиндрическая труба, один край которой от срабатывания поворотных клапанов 24, 25 перекрывается поворотными заслонками 20, 21 с направлением поворота навстречу друг другу. На внутренней поверхности трубной части 19 по всей ее длине выполнены кольцевые канавки 36 для образования газового затвора в период прохождения снаряда и истекания пороховых газов в период последствия выстрела. Конструктивная длина дополнительной камеры 2 выполнена так, что длина трубной части 18 L=85÷90 мм, а длина трубной части 19 L=165÷170 мм.
Работа дульного тормоза происходит следующим образом: Динамический импульс от взрывного горения метательного заряда в период выстрела действует на донную часть снаряда, снаряд движется по каналу орудийного ствола к дульному тормозу. При прохождении снарядом последовательно отсеков 11, 12, 13 через боковые окна 8, 9, 10 камеры 1 начинается истечение пороховых газов в период последствия выстрела, динамический импульс начинает ослабевать. Затем снаряд движется через камеру 2. При прохождении через трубную часть 18 пороховые газы воздействуют на поворотные клапаны 24, 25 и за счет рычажных элементов 30, 31 начинается поворот заслонок 20, 21, преодолевая воздействие пружин 32, 33. В результате заслонки поворачиваются и двигаются друг другу навстречу. При этом пороховые газы, пройдя поворотные клапаны 24, 25, истекают через окна 28, 29 за пределы дульного тормоза. Одновременно с этим снаряд проходит через трубную часть 19. Канавки 36 препятствуют прорыву пороховых газов через центральный канал, а заслонки 20, 21 в момент своего поворота оказываются под действием динамического импульса. Происходит резкий поворот заслонок: за донной частью снаряда они перекрывают центральный канал трубной части 19, и пороховые газы в этот момент истекают только через боковые окна 8, 9, 4, 28, 29 и способствуют работе откатно-накатному устройству орудийного ствола (по уменьшению действия отката). После значительного ослабления динамического импульса нагруженные пружины 32, 33, воздействуя на рычажные элементы 30, 31, заставляют вернуться в исходное положение поворотные клапаны 24, 25 и заслонки 20, 21 в автоматическом режиме. В результате дульный тормоз, составленный из двух камер, в одной из которых расположены заслонки и поворотные клапаны, значительно ослабевает действие отката и позволяет увеличить скорострельность артиллерийского орудия в целом.