СИМУЛЯТОР ОТКАТА
RECOIL SIMULATOR

Изобретение относится к области военной техники, и может быть использовано при проверке работоспособности танковой пушки, например типа 2А46М, или подобного вида артиллерийского орудия, после сборки при изготовлении, ремонте или длительном бездействии.
Проверка работоспособности некоторых агрегатов пушки, возможна при проведении цикла «откат - накат», при скорости наката, соответствующей скорости при эксплуатации пушки. Проведение проверки пушки с использованием стрельб не всегда возможно, дорогостояще и может привести к аварийным ситуациям. Устройства предназначенные для проверки работоспособности пушки при откате и накате ствола (симуляторы отката) могут использовать механические, пневмогидравлические или пиротехнические принципы работы.
Известен механизм для оттягивания ствола (см. «125-мм танковые пушки 2А46М, 2А46М-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2А46М. ТО, Рис. 47», Москва, Военное издательство, 1983 г. ), состоящий из опоры с маткой, закрепляемой на казеннике двумя болтами, винта, ввинченного в матку и опирающегося в люльку и ключа-трещотки. Недостатком известного устройства является невозможность быстрого сброса ствола после его оттягивания, что не позволяет проверить работу ряда агрегатов пушки (затвора, противооткатного устройства и др.)
Использование трещотки предусматривается в аналогичном решении, где посредством этого инструмента перемещают винт, который имеет закругленный конец, позволяющий без механических повреждений передавать осевое усилие в поршень накатника изделия 2А65 (пат. RU №166825, F41F 25/00, от 15.06.2015 г). При этом вращая винт в зафиксированной гайке на цилиндре накатника за противоположный конец с помощью трещотки, по часовой стрелке производят откат ствольно-затворной группы и элементов механизма досылания гаубицы. А для наката ствола гаубицы, вращая винт против часовой стрелки, можно вернуть откатные части гаубицы в исходное положение. Недостатки этого механизма симулирования отката аналогичны вышеуказанным.
Известен также стенд искусственного отката по отраслевому стандарту (ОСТ В3-5406-83, УДК 623.4.018(083.74), от 04.05.1984 г, стр. 2-5), состоящий из устройства для удержания пушки, закрепленного на фундаменте, электродвигателя, редуктора, направляющих роликов, троса и сцепного устройства. Как вариант изготовления такого симулятора в качестве силового привода используется гидроцилиндр, воздействующий посредством троса на подвижную часть орудия. К недостаткам стенда можно отнести: большие габариты, масса и стоимость; необходимость монтажа на специальном фундаменте; возможность использования только для пушки, демонтированной из башни танка.
К пиротехническим стендам для динамических испытаний артиллерийских орудий относится предложение, в котором оказывается воздействие на ствол орудия, а его качающая часть закреплена (пат. RU №2171440, F41F 31/00, от 14.03.2000). Предложенное решение позволяет имитировать выстрел артиллерийского орудия, движение его ствола, люльки и автоматизировать процесс перезаряжания воздействующего на ствол штока силового привода, выполненного в виде пиротехнического силогенератора. Недостаток данного симулятора отката большие габариты и необходимость снятия качающейся части орудия, ее крепления и последующего выполнения испытаний.
Известен также симулятор отката, принятый в качестве наиболее близкого технического решения, выполненный в виде гидравлически управляемого силового привода, закрепляемого между корпусом башни орудия и его подвижными частями (пат. US №4591342, F41A 27/00, от 06.12.1984 г). Конструкция и схема управления симулятора позволяет выполнять воздействия на подвижные части характерные для выстрела: откат и накат ствола. Различные скорости этих действий силового привода доступные симулятору позволяют наблюдать работу всех механизмов орудия так же, как при выстреле.
При этом блок управления поршнем гидроцилиндра двухстороннего действия, который воздействует на подвижные части орудия при откате и накате, смонтирован непосредственно на корпусе цилиндра. Направление движения изменяется в симуляторе за счет действия соответствующей цепи управления гидроподачей. Крепление цилиндра к корпусу требует использования для имитации отката нескольких типоразмеров цилиндров для орудий с отличающимся откатом и конструкцией башни. А установка на корпусе цилиндра блока управления силовым приводом существенно увеличивает вес симулятора.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание конструкции малогабаритного, удобного в эксплуатации симулятора отката, для искусственного оттягивания ствола танковой пушки или артиллерийского орудия и автоматического его сброса в исходное положение после оттягивания ствола на заданном расстоянии.
Технический результат заключается в реализации быстрого перехода от состояния отката к накату ствола орудия в созданной конструкции симулятора. При этом конструкция отличается компактностью, простотой в эксплуатации и позволяет выполнять проверку пушек определенных моделей в башне танка или аналогичного типа орудия после изготовления, ремонта или находящихся в законсервированном состоянии. Дополнительно симулятор имеет небольшую материалоемкость и весовые параметры.
Сущность изобретения заключается в том, что в симуляторе отката, выполненном в виде силового привода и схемы его управления, в часть схемы управления отвечающей за возврат в начальное положение откатных частей введен управляемый клапан быстрого выхлопа.
Симулятор в качестве рабочей среды использует газ (например воздух). Конструктивно клапан быстрого выхлопа выполнен в виде откидной крышки пневмоцилиндра, открывающейся при воздействии на стопорный механизм рычага, закрепленного на цилиндре и приводимого в действие после отката на определенную величину, заданную длиной троса, закрепленного между рычагом и неподвижной частью орудия
Как вариант, в качестве клапана быстрого выхлопа может использоваться комплект пневматических клапанов, управляемых электрическим или механическим образом. Кроме того, в качестве инструмента для открытия клапана быстрого выхлопа может применяться кривошипно - шатунный механизм.
При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление материалов, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам предложенного решения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить ряд существенных отличных от прототипа признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявленного технического решения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не выявлены технические решения с этими признаками. На этом основании можно сделать выводы о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
Сущность заявляемого технического решения поясняется приведенными чертежами
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого силового привода симулятора отката, установленного на откатных частях орудия (цилиндр на казеннике, шток на люльке). На фиг. 2а представлен вариант детального устройства симулятора отката с механически управляемым клапаном быстрого выхлопа. На фиг. 2б приведена примерная схема управления, используемая устройством.
Как видно на приведенных фиг. 1 и фиг. 2а пневматический цилиндр 1 симулятора закрепляется на задней части пушки. Корпус цилиндра 1 при этом крепится к казеннику 2, а шток 4 поршня 3 к люльке 5 пушки. Откидная крышка 6 цилиндра выполняет роль механически управляемого клапана быстрого выхлопа. Рядом с откидной крышкой 6 цилиндра 1 выполнен подвод рабочей среды посредством штуцера 7. Механизм сброса крышки для выполнения быстрого выхлопа состоит из тяги 8, рычага 9, рычага сброса 10, оси 11, троса 12. Рычаг 9 подвижно крепится на приливе 13 цилиндра и соединяется осью 11 с тягой 8. На оси 11 установлена торсионная пружина 14, закрепленная между осью 11 и рычагом 9. Действия усилия пружины и силы воздействия рычагов на крышку подбирается достаточным для удержания крышки 6 в закрытом положении при используемых для отката давлениях. Крепежные болты 15 используются для крепления силового привода (пневмоцилиндра в приведенном варианте) к казеннику. Для управления симулятором отката используются приведенная на фиг. 2а пневматическая схема. Здесь механически управляемый клапан быстрого выхлопа 16 схематично представлен подсоединенным к цилиндру 1. Видоизмененное исполнение механического управления клапаном 16 может быть также реализовано с использованием кривошипно - шатунного механизма. Вместо механически управляемого клапана 16 может использоваться и чисто пневматический клапан быстрого выхлопа, в виде комплекта клапанов с большим и меньшими проходными отверстиями. При этом управление инициирующим клапаном с меньшим диаметром может быть выполнено как механическим, так и электрическим образом. За общее управление симулятором отката отвечает блок управления 17. Он включает в себя программируемый микроконтроллер, экран индикации состояния, задатчик циклов, управляющую ЭВМ. Блок управления получает данные от расходомера 18, датчика давления 19 и управляет наполнением полости а перед поршнем цилиндра (фиг. 2а). Пневматическая схема, кроме того, включает источник давления 20, управляемый вентиль 21, клапаны 22 и 23, управляемый запорный вентиль 24. Датчики положения откатных частей также могут использоваться для управления пневматикой и на приведенной схеме не показаны.
Работает устройство следующим образом. После механического и пневматического подсоединения силового привода к проверяемому объекту в соответствии с запущенной оператором заложенной программой через штуцер 7 воздух от источника со сжатым воздухом 20 подается в соответствии со схемой в полость «а» пневматического цилиндра. При давлении меньшем, чем требуется для начала процесса отката (определяется расчетным путем для каждого типа испытуемого объекта), выполняется проверка герметичности симулятора. При удовлетворительном результате с повышением давления начинается перемещение цилиндра 1 относительно поршня 3 и выполняется искусственный откат ствола. При достижении установленного длиной троса 12 длины отката, (один конец троса закреплен за ограждение пушки) происходит разворот рычага сброса 10, который нажимает на рычаг 9, соединенный с тягой 8. При переходе оси 11 на величину «б» за «мертвую точку» под действием давления воздуха на откидную крышку 4, происходит ее разворот, сброс воздуха из цилиндра 1 и выполняется накат ствола. Подача воздуха прекращается под действием клапана 24, крышка клапана быстрого выхлопа возвращается в исходное положение. За это время накат ствола выполнен и процесс продолжается в соответствии с заложенной программой опробования.
Симулятор отката выполнен в виде передвижного и стационарного вариантов стенда для опробования тормозов отката и наката (СООН-01п, СООН-01 с). Силовой привод хранится на столе стенда. Также стенд содержит наборы трубопроводов различной длины и необходимые приспособления для его функционирования. Блок управления, содержащий вышеупомянутые элементы, вписан в корпус стенда. Таким образом, устройство для искусственного отката ствола танковой пушки по заявляемому техническому решению компактно, просто и безопасно при эксплуатации и может быть использовано на предприятиях осуществляющих изготовление и ремонт танковых пушек, а также при проверке работоспособности в местах расположения.