Откатное устройство - I
RECOIL SYSTEM - I

Изобретение относится к артиллерии, и предназначено для орудий, установленных на летательных аппаратах или легкой бронетехнике.
Известны откатные и откатно-накатные устройства в артиллерии, см. например, пат. № RU 2363908. Недостатком любого из существующих откатных устройств (далее «откатник») является достаточно большое усилие отката, или же, при увеличении длины откатника, - большой вес откатника. Кроме того, усилие отката гидравлических откатников неравномерно - при большой скорости ствола в начальной фазе отката оно больше за счет неравномерности гидравлического сопротивления.
Задачей и техническим результатом изобретения является уменьшение массы откатника и равномерное усилие отката.
Смысл изобретения - «сверхдлинный» откат, достигающий или превышающий длину самого ствола.
Для этого данный откатник имеет фрикционный принцип действия, который содержит продолговатый элемент постоянного сечения, на котором закреплена скоба с тормозными колодками, причем между скобой и тормозными колодками имеются механические, газовые или гидравлические пружины.
Таким продолговатым элементом постоянного сечения является двутавровый профиль (далее «двутавр»), или круглая или прямоугольная труба.
Ствол может крепиться в отдельных направляющих, а может крепиться на упомянутом продолговатом элементе. В последнем случае выигрыш в весе особенно заметен - ведь при применении гидравлического откатника все равно потребовались бы какие-то достаточно длинные и прочные направляющие для подвижного крепления ствола.
Для возможности наката откатник имеет ручное, электрическое, пневматическое или гидравлическое устройство, раздвигающее тормозные колодки, например двуплечие рычаги.
При наличии электрического снабжения таким раздвигающим устройством может быть электромагнит/электромагниты, установленные на скобе.
Лучше применять поляризованные электромагниты (с изменением полюсов при обратной подаче постоянного тока), а на тормозных колодках установить постоянные магниты, так как в этом случае усилие магнитов будет несколько больше. Кроме того, можно не только растормаживать скобу при накате, но и, подав обратное напряжение, можно усиливать тормозное усилие при откате, например, во время дождя, когда коэффициент трения уменьшается.
Постоянные магниты могут быть отформованы как части основания тормозных колодок (из соответствующего сплава), а могут надежно (например, резьбой) крепиться к тормозным колодкам.
При нагреве выше точки Кюри постоянные магниты могут размагнититься, поэтому откатник имеет устройство вентиляции, обдувающее магниты при переднем положении скобы.
Для электроснабжения электромагнита на продолговатом элементе постоянного сечения имеется прикрепленный к нему через диэлектрическую прослойку токовод (шина), а вторым тоководом является сам продолговатый элемент, причем с тоководами контактируют токосъемные угольные щетки.
Для мягкого торможения в конце отката при превышении расчетной его длины, и для мягкого торможения наката на концах продолговатого элемента постоянного сечения имеются эластичные упоры, взаимодействующие со скобой.
В качестве устройства наката («далее «накатник») при таком длинном откатнике целесообразно применить тросовый накатник, содержащий барабан с тросом, к которому с одной стороны от плоскости вращения прикреплена пружина кручения, а к другой стороне через обгонную муфту присоединен гидравлический демпфер кручения (крыльчатка в масле), причем обгонная муфта соединена так, что соединяет барабан с демпфером только в процессе наката.
Но при применении электромагнитов, в том числе поляризованных, демпфирование наката может быть осуществлено с их помощью. А именно - электромагниты 3-4 раза в секунду короткими импульсами включаются на притяжение, и тут же отпускают тормозные колодки. Благодаря этому тормозные колодки периодически отпускают скобу, и она движется сглаженными мелкими рывками, не разгоняясь до опасной скорости.
На фиг. 1, 2 упрощенно показан данный откатник, где: 1 - ствол, жестко соединенный со скобой 2. Скоба охватывает облегченный двутавровый профиль 3, имеющий спереди и сзади упругие упоры 4. На скобе имеются четыре электромагнита 5, для электропитания которых на нижней поверхности двутавра 3 прикреплены диэлектрическая прослойка 6 и токовод 7 (токосъемные щетки не показаны).
Ствол может быть расположен в отдельных направляющих, а может крепиться на двутавре 3 с помощью пазов, как на фиг. 2.
Впереди двутавра 3 (все направления даны относительно направления выстрела) слева и справа от него имеются два тросовых накатника 8, каждый из которых содержит барабан с тросом, к которому с одной стороны от плоскости вращения прикреплена пружина кручения, а к другой стороне через обгонную муфту присоединен гидравлический демпфер кручения (последние не показаны). Причем обгонная муфта соединена так, что соединяет барабан с демпфером только в процессе наката.
Внутри скобы расположены две тормозные колодки 9, поджимаемые плоскими пружинами 10 (на фиг. 2 правая сторона сечения показана по пружине, а левая - по магниту и электромагниту). На колодках имеются по два постоянных магнита 11, напротив которых на скобе имеются по два электромагнита 5. Левые и правые магниты на тормозных колодках могут быть обращены друг к другу разноименными полюсами, в этом случае они, взаимно притягиваясь, будут несколько увеличивать прижимное усилие. А могут быть обращены одноименными полюсами, в этом случае они, взаимно отталкиваясь, будут несколько увеличивать растормаживающее усилие электромагнитов. Так как указанное влияние невелико, могут быть применены и магниты переменного тока. В этом случае постоянные магниты не нужны, но тогда возможности дополнительного прижатия не будет.
Для регулировки зазора тормозных колодок по мере их износа могут быть применены регулировочные прокладки. А для регулирования зазора между магнитом и электромагнитом последний может быть установлен на резьбе со стопором откручивания.
Работает откатник так: при выстреле ствол 1 и скоба 2 откатываются назад по двутавру 3. Энергия отдачи поглощается трением тормозных колодок 9 о двутавр 3. Гидравлический демпфер в накатнике 8, если он есть, не мешает откату, так как обгонная муфта при этом не передает на него крутящий момент. После отката на электромагниты 5 подается напряжение такой полярности, чтобы притягивать постоянные магниты 11, и тормозные колодки растормаживаются. Упругая пружина кручения в тросовом накатнике 8 тянет за трос скобу 2, и ствол становится в переднее положение. Гидравлический демпфер в накатнике 8, если он есть, тормозит накат. Орудие готово к следующему выстрелу.
В случае дождя, когда коэффициент трения уменьшается, за мгновение до выстрела (спусковая кнопка имеет люфт и два контакта) на электромагнит подается обратное напряжение, и тормозные колодки сильнее прижимаются к двутавру.
Растормаживание, как сказано выше, может производиться и без гидравлического демпфера в накатнике 8. В этом случае растормаживающее напряжение подается в электромагнит импульсами соответствующей длины.