МЕТАТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД

Полезная модель относится к газодинамическим устройствам. Преимущественная область применения - аэробаллистические исследования и исследования высокоскоростного соударения твердых тел с использованием ствольных пороховых и легкогазовых баллистических установок.
Для воспламенения зарядов из зерненого или трубчатого пироксилинового пороха обычно используют дымный ружейный порох, заряд которого (воспламенитель) располагают либо на заднем торце порохового заряда, либо по его оси. Воспламенение пороховых зарядов большой длины осуществляются, как правило, при осевом расположении воспламенителя (см. Златин Н.А., Мишин Г.И., «Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях». М., «Наука», 1974, с.106).
Недостатком таких зарядов является значительная длительность задержки их воспламенения и ее большой случайный разброс, а также большой разброс давления пороховых газов и, как следствие, большой разброс дульной скорости и дульного времени.
6
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является газодинамический источник давления, выбранный в качестве прототипа (см. патент РФ №2135927, MПК F41F 1/00, опубликован 27.08.99 г.), содержащий корпус, в котором размещен полый цилиндрический пороховой заряд, воспламеняемый с помощью средства воспламенения (капсюль-детонатор) и стержневого осевого воспламенителя, выполненного из заряда ВВ, располагаемого с зазором в полости порохового заряда. Наиболее простым в эксплуатации является газодинамический источник давления - метательный заряд, в котором в качестве осевого воспламенителя используется детонирующий шнур.
Данный источник давления характеризуется высокой стабильностью его внутрибаллистических параметров.
Однако, при проведении испытаний, в которых запуск регистрирующей аппаратуры производится с заранее заданной задержкой относительно момента подачи электрического импульса на капсюль-детонатор, требуется чтобы разброс
дульного времени (в который входит и задержка воспламенения) не превышал нескольких миллисекунд. Для этого разброс времени задержки воспламенения должен находиться в пределах одной миллисекунды. Использование прототипа не обеспечивает выполнение таких требований.
Решаемой технической задачей является дальнейшее сокращение времени воспламенения метательного заряда и, как следствие, его разброса. Технический результат: повышение стабильности воспроизведения параметров выстрела, в частности, дульной скорости и дульного времени, упрощение технологии подготовки выстрела.
Технический результат достигается за счет использования метательного заряда, содержащего средство воспламенения, полый цилиндрический пороховой заряд, состоящий из нескольких модулей, каждый из которых выполнен в виде полого цилиндрического заряда, размещенного в оболочке из сгораемого материала между ее коаксиальными цилиндрическими поверхностями и кольцевыми торцевыми поверхностями (доньями), диаметр внутренней поверхности оболочки каждого модуля равен диаметру стержневого осевого воспламенителя из детонирующего шнура, установленного в полости порохового заряда. Воспламенитель является общим для всех модулей порохового заряда, последовательно установленных на воспламенитель с упором торцевой поверхности последующего модуля в соответствующую торцевую поверхность предыдущего.
На наружной поверхности оболочки каждого модуля порохового заряда перпендикулярно его продольной оси могут быть закреплены симметрично относительно его торцевых поверхностей кольца из легко разрушаемого материала, предназначенные для центрирования порохового заряда в зарядной камере баллистической установки.
Сопоставительный анализ предлагаемой полезной модели и прототипа показывает, что заявляемый метательный заряд отличается совокупностью новых конструктивных признаков:
- пороховой заряд состоит из нескольких модулей;
- каждый из модулей выполнен в виде полого цилиндрического заряда, размещенного в оболочке из сгораемого материала между ее коаксиальными
цилиндрическими поверхностями и кольцевыми торцевыми поверхностями;
- диаметр внутренней поверхности оболочки каждого модуля равен диаметру воспламенителя, являющегося общим для всех модулей порохового заряда, последовательно установленных на воспламенитель;
- беззазорной установкой порохового заряда на воспламенителе (детонирующем шнуре) с упором торцевой поверхности последующего модуля в соответствующую торцевую поверхность предыдущего;
- выполнением на наружной поверхности оболочки каждого модуля порохового заряда перпендикулярно его продольной оси закрепленных симметрично относительно его торцевых поверхностей колец из легко разрушаемого материала;
Модульное исполнение конструкции порохового заряда позволяет изготавливать заряды практически неограниченной длины.
Беззазорная установка модулей порохового заряда на детонирующем шнуре обеспечивает устойчивое воспламенение и горение пороха, не переходящее в детонацию.
Наличие на наружной поверхности оболочки каждого модуля колец позволяет центрировать пороховой заряд в зарядной камере баллистической установки.
Наличие кольцевых доньев у модулей метательного заряда и центрирующих колец ослабляет интенсивность продольных волн сжатия пороховых газов в процессе работы заряда.
На фигуре показан общий вид заявляемого метательного заряда, где:
1 - модуль порохового заряда; 2 - стержневой осевой воспламенитель-детонирующий шнур; 3 - средство воспламенения (капсюль-детонатор); 4 - центрирующие кольца модулей порохового заряда; 5 - бандаж; 6 - внутренняя поверхность оболочки из сгораемого материала метательного модуля; 7 - наружная поверхность оболочки из сгораемого материала метательного заряда; 8 - кольцевые донья (торцевые поверхности).
Каждый модуль 1 порохового заряда выполнен в виде полого цилиндрического заряда, размещенного в оболочке из сгораемого материала между его коаксиальными цилиндрическими поверхностями 6, 7 и кольцевыми торцевыми поверхностями 8 (доньями). Диаметр внутренней поверхности 6
оболочки каждого модуля равен диаметру осевого воспламенителя 2, являющегося общим для всех модулей 1 заряда, последовательно установленных на воспламенитель, с упором торцевой поверхности 8 последующего модуля 1 в соответствующую торцевую поверхность 8 предыдущего.
Предлагаемый метательный заряд собирается, устанавливается в зарядную камеру баллистической установки и работает следующим образом.
На детонирующий шнур 2 надевается передний модуль 1 заряда до упора в бандаж 5. Этот модуль 1 вводится в зарядную камеру баллистической установки на требуемую глубину, затем на детонирующий шнур 2 надевается последующий модуль 1 и вводится в зарядную камеру (на фиг. не показано) до упора в передний модуль и т.д.
При подаче механического или электрического импульса на средство воспламенения 3 (капсюль-детонатор), последний, срабатывая, возбуждает детонацию в детонирующем шнуре 2. Ударная волна и продукты детонации, воздействуя на модули порохового заряда, поджигают их. При этом наличие оболочки 6 из сгораемого материала на внутренней поверхности порохового заряда, диаметр которой равен диаметру воспламенителя, ослабляет воздействие ударной волны на пороховой заряд, и его горение не переходит в детонацию.
Пример конкретного выполнения метательного заряда.
Метательный заряд состоит из 14 модулей. Длина каждого модуля порохового заряда - 250 мм. Наружный диаметр модулей порохового заряда - 46 мм, внутренний диаметр - 6 мм. Наружный диаметр центрирующих колец соответствует внутреннему диаметру зарядной камеры баллистической установки и равен 85 мм. Суммарная длина модулей пороховых зарядов составляет 3500 мм. В качестве порохового заряда используется пироксилиновый порох марки ВТ, в качестве воспламенителя - детонирующий шнур марки ДШЭ-12 с наружным диаметром 6 мм. Оболочки модулей метательного заряда изготовлены из ватмана.
Проведена экспериментальная проверка такого заряда, подтвердившая его работоспособность и стабильность параметров выстрела. В частности, задержка воспламенения порохового заряда составила в среднем ≈0,5 мс, а ее случайный разброс не выходил за пределы 0,5 мс.