УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛЛИСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПАТРОНОВ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
SMALL-ARM CARTRIDGE BALLISTIC WORK SET

Предлагаемое изобретение относится к области экспериментальной баллистики и предназначено для одновременного измерения давления пороховых газов в канале ствола оружия и начальной скорости пули при проведении баллистических испытаний патронов.
Известны следующие устройства, применяемые для определения давления в канале ствола оружия.
Прибор крешерный ввинтной (ПКВ) ГОСТ 22215-76.
Замер давления осуществляется за счет обжатия медного крешерного столбика, меняющего свой линейный размер в зависимости от действующей на него силы.
Замер давления при помощи ПКВ имеет следующие недостатки:
- наличие крешерного отверстия в оружии;
- одноразовое применение крешерного столбика;
- трудоемкость перерасчета получаемого давления в зависимости от изменения размера столбика;
- получение величины только максимального давления без возможности его нарастания;
- применение специальных медных столбиков для каждого ожидаемого максимального давления.
Известен способ измерения давления в канале ствола оружия, описанный в «The American Rifleman», 1967 г. Том 115, №4 стр.40-42. В статье приводится описание метода измерения давления в канале ствола оружия. Этот способ получил название «смазанной гильзы» или «донного давления». Метод «донного давления» (ДД) основан на сжатии медного крешерного столбика поршнем за счет силы пороховых газов, действующих на гильзу и толкающих ее назад, к зеркалу затвора. Для уменьшения трения гильзу обильно смазывают специальной смазкой.
Недостатком такого способа является:
- применение специальных медных столбиков;
- одноразовое их применение;
- трудоемкость пересчета получаемого давления;
- получение только максимального давления без регистрации его возрастания и убывания в канале ствола оружия.
Для регистрации записи кривой давления в канале ствола оружия применяют различные пьезометрические датчики, которые позволяют кроме получения максимального значения давления получать его изменения по времени в канале ствола оружия, но все они имеют общий недостаток при их эксплуатации:
- наличие отверстия в канале ствола оружия;
- наличие отверстия в гильзе патрона.
Эти недостатки приводят к разделению оружия на крешерное и скоростное и не позволяют одновременное проведение испытаний патрон на давление и скорость.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство по патенту США №3443430, НКИ: 73-167.
В этом патенте описывается метод измерения давления путем установки чувствительного элемента в патроне между гильзой и капсюлем воспламенителем.
Измерение давления осуществляется за счет изменения сопротивления материала чувствительного элемента до и после проведения испытаний.
Недостатком данного способа является то, что испытания можно производить только на стадии отработки боеприпаса, т.к. необходимо использовать специально доработанную гильзу, отличающуюся от штатных гильз, применяемых при изготовлении партии для каждого эксперимента. При этом данное устройство совершенно не пригодно для проведения приемосдаточных испытаний серийно изготавливаемых патронов, т.к. не отвечает требованиям к проведению баллистических испытаний патронов. Испытания проводятся серией из десяти патронов, отобранных из серийно изготовленной партии патронов. Такая методика позволяет реально оценить качество изготовляемых патронов, получая среднее значение максимального давления из десяти проведенных выстрелов разных патронов.
Предложенное же в патенте США устройство совершенно не позволяет производить качественную оценку выпускаемых боеприпасов, т.к. для каждого эксперимента необходим специально изготовленный патрон.
Кроме того, изготовление каждый раз нового патрона очень трудоемкий процесс, который требует значительных затрат, при этом каждый патрон будет обязательно отличаться от другого, что не позволит дать объективную оценку выпускаемого боеприпаса.
Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, т.е. обеспечение баллистических испытаний серийно изготавливаемых патронов.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем баллистическое оружие, закрепленном на опоре, в зеркало затвора вмонтирован чувствительный элемент датчика давления, выступающий над поверхностью зеркала затвора на величину, необходимую для гарантированного поджатия устанавливаемого в стволе патрона, при этом чувствительный элемент датчика давления электроизолирован от корпуса затвора и корпуса гильзы.
Действующее в момент выстрела давление передается на гильзу, а она передает его усилие на чувствительный элемент (датчик), сигнал с которого поступает на регистрирующую аппаратуру, например осциллограф или вольтметр. При этом используется только скоростное баллистическое оружие, что позволяет регистрировать скорость пули на траектории ее полета, не внося при этом дополнительных погрешностей в измерение скорости пули.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
Фиг.1 - схематическое изображение устройства для одновременной регистрации давления и скорости полета пули по траектории. Фиг.2 - разрез передней части затвора баллистического оружия. На фиг.1 ствол скоростного баллистического оружия (4), крепится в штатное приспособление по ОСТ3-3634-77 (3), укомплектованное затвором (1) и личинкой (2).
На зеркале затвора (1) расположен чувствительный пьезометрический элемент (10), сигнал с которого поступает на регистратор (6) (осциллограф или вольтметр).
Испытуемый патрон (11) помещается в казенник ствола (4), поджимается чувствительным элементом (10), расположенным в углублении на поверхности зеркала затвора (1). При этом чувствительный элемент имеет кольцеобразную форму, у которого плоскость поджатия параллельна плоскости зеркала затвора и плоскости донца гильзы патрона (11). Сама же плоскость чувствительного элемента выступает от плоскости зеркала затвора (1) на расстояние не более 0,1 мм. Боевая пружина (8) разгоняет ударник (9), который, разбивая капсюль патрона (11), воспламеняет пороховой заряд патрона.
Во время выстрела давление газов, возникающих от горения порохового заряда патрона, создает силу, выталкивающую пулю из канала ствола оружия и толкающую в обратном направлении гильзу патрона, которая выполняя функцию поршня, давит на датчик, расположенный на поверхности зеркала затвора (1). Пуля, покинув ствол оружия, пересекает плоскость двух бесконтактных блокирующих устройств (5), расположенных по траектории ее полета, осуществляя тем самым «запуск» и «остановку» регистратора временного интервала пролета блокированного участка «S» (7).
В результате, используя только скоростное баллистическое оружие, мы получаем одновременно характеристики патрона по давлению и скорости.
При сгорании порохового заряда возникающие газы давят равномерно во все стороны, вследствие чего регистрируют возникающее максимальное давление, а т.к. время горения заряда происходит во временном интервале, то сила нарастания давления на гильзу будет возрастать, а затем резко уменьшаться из-за начала движения пули, т.е. увеличения объема сгорания.
Этот процесс фиксирует чувствительный элемент (10), который, преобразуя силу, действующую на гильзу, в электрический сигнал, демонстрирует его визуально на осциллографе (6) (см. фиг.1) или выдает его максимальный сигнал на вольтметре (6).
При совмещении двух способов в один эксперимент, т.е. замера давления и скорости, ожидается существенный экономический эффект (снижение стоимости испытания партии боеприпасов приблизительно в 3 раза), зависящий от количества выпуска партии патрон.