МАГАЗИН БОЕПРИПАСОВ

Настоящая полезная модель относится к скорострельным корабельным артиллерийским установкам среднего калибра. Составной частью корабельной артиллерийской установки является расположенный под поворотным станком артиллерийской установки магазин боеприпасов, обычно выполненный в виде горизонтального конвейера или вращающегося барабана.
Приоритетным направлением развития скорострельной корабельной артиллерии является введение в состав магазина боеприпасов барабанного типа автоматической системы, обеспечивающей подачу артиллерийских выстрелов в барабан магазина без перерыва в стрельбе.
Известен магазин боеприпасов барабанного типа для корабельной артиллерийской установки, который выбран прототипом заявляемого устройства (см. патент РФ на изобретение №2607700 «Магазин корабельной артиллерийской установки», опубл. 10.01.2017).
Известный магазин корабельной артиллерийской установки содержит расположенные под станком этой установки барабан, который выполнен с гнездами для выстрелов, систему автоматической подачи выстрелов в гнезда барабана и два элеватора, прикрепленных к станку с обеспечением двухсторонней подачи боеприпасов на станок. При этом барабан находится между элеваторами и соединен со станком посредством снабженной приводом поворота кольцевой опоры, закрепленной на днище станка с обеспечением совмещения осей вращения этого барабана и станка. В гнездах барабана расположены подаватели с обеспечением входа выстрела в каждое гнездо в осевом направлении и выхода из него в радиальном направлении под действием подавателя, приводимого в движение вращением барабана. Система автоматической подачи выстрелов в гнезда барабана представляет собой в первом исполнении подъемник периодического действия, выполненный с возможностью подъема за один ход одного артиллерийского выстрела. Во втором исполнении система автоматической подачи выстрелов в гнезда барабана содержит расположенный под барабаном и подвижно соединенный со станком загрузочный ротор с гнездами для выстрелов, который снабжен автономным приводом поворота и подъемником, способным за один ход перегрузить в барабан из предварительно снаряженного загрузочного ротора все находящиеся в нем боеприпасы.
В прототипе можно, предварительно затормозив загрузочный ротор, снарядить его выстрелами, совместить гнезда барабана с гнездами ротора и переместить подъемником все выстрелы в барабан, причем возможность многократного повторения указанных операций не вызывает сомнений.
Наряду с положительным техническим результатом, который может быть получен при осуществлении технических решений прототипа, прототип заявляемого магазина имеет недостатки, основным из которых является неизбежность периодических перерывов в стрельбе для восстановления в барабане израсходованного боезапаса, причем частота этих перерывов обусловлена недостаточной вместимостью барабана.
Устранение указанного недостатка прототипа позволит усилить положительный эффект применения системы автоматической подачи выстрелов в гнезда барабана, и сделает возможным переход к безлюдной технологии стрельбы.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в том, чтобы в процессе снаряжения барабана артиллерийскими выстрелами не прерывалась стрельба, существенно увеличился боезапас готовых к автоматической стрельбе выстрелов, и уменьшились момент инерции вращающейся части корабельной артиллерийской установки и динамическая нагрузка на привод горизонтального наведения, что в конечном счете понизит динамическую погрешность привода и повысит точность стрельбы.
Для достижения этого технического результата в известном магазине боеприпасов, включающем расположенные под поворотным станком корабельной артиллерийской установки центральный барабан, выполненный с гнездами для выстрелов, два элеватора, прикрепленные к поворотному станку с обеспечением двухсторонней подачи выстрелов на этот станок, и систему автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального барабана, причем этот барабан расположен между элеваторами, согласно заявляемой полезной модели, в состав этого магазина введен наружный барабан с гнездами для выстрелов и введена система автоматической подачи выстрелов в гнезда наружного барабана, который при большем диаметре имеет одинаковую с центральным барабаном вместимость и расположен концентрично центральному барабану таким образом, что центральный барабан находится внутри наружного барабана, а два элеватора находятся в кольцевом зазоре между этими барабанами, кроме того центральный и наружный барабаны установлены на единой кольцевой поворотной опоре, которая содержит одно неподвижное кольцо и два подвижных кольца, сопрягаемых посредством тел качения с неподвижным кольцом и выполненных каждое с зубчатым венцом соответственно внутреннего и наружного зацепления, эти барабаны снабжены приводом равномерного вращения этих барабанов относительно поворотного станка, содержащим два соответствующих мотора-редуктора, оснащены клапанами, удерживающими выстрелы в гнездах этих барабанов, и подавателями, которые расположены в этих гнездах с обеспечением входа в гнезда выстрелов, подаваемых в осевом направлении снизу упомянутыми системами автоматической подачи, и выхода из гнезд в радиальном направлении в кольцевой зазор между этими барабанами под действием этих подавателей, приводимых в движение вращением этих барабанов относительно поворотного станка, неподвижное кольцо единой кольцевой поворотной опоры и моторы-редукторы привода вращения этих барабанов закреплены в подвесе, неподвижно соединенном с основанием корабельной артиллерийской установки, каждый элеватор снабжен направляющим аппаратом, который установлен в кольцевом зазоре между этими барабанами для удерживания в вертикальном положении выстрелов, перемещаемых подавателями в соответствующий элеватор, а обе системы автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального и наружного барабанов содержат каждая подъемник и выполняющий функцию накопителя тележечный конвейер, грузонесущие тележки которого оборудованы обоймами для выстрелов, эти конвейеры расположены под центральным и наружным барабанами в подпалубном помещении носителя этой установки, одна ветвь тяговой цепи в этих конвейерах прямолинейная, в другой ветви, имеющей форму дуги, обоймы грузонесущих тележек находятся в створе с гнездами соответствующего барабана, при этом каждый подъемник оборудован рабочим органом вильчатого типа и установлен с возможностью перемещения выстрелов из имеющей форму дуги ветви тяговой цепи этого конвейера в гнезда соответствующего барабана.
В магазине боеприпасов обе системы автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального и наружного барабанов могут содержать каждая также выполняющий функцию механизированного склада многорядный шаговый конвейер, установленный в подпалубном помещении носителя корабельной артиллерийской установки с обеспечением шаговой подачи размещенных в нем готовых к автоматической стрельбе выстрелов в обоймы прямолинейной ветви тяговой цепи соответствующего тележечного конвейера.
Заявляемый магазин боеприпасов для скорострельной корабельной артиллерийской установки обладает новыми техническими свойствами, отсутствующими в известном прототипе.
Существенным в заявляемом магазине является то, что он имеет два концентрично расположенных барабана с гнездами для выстрелов и две системы автоматической подачи выстрелов в эти барабаны, каждая из которых содержит накопитель, подъемник и механизированный склад, что значительно увеличивает боезапас готовых к автоматической стрельбе артиллерийских выстрелов.
Дублирование в заявляемом магазине его составных частей позволяет совмещать операции, например, выполнять стрельбу, расходуя боезапас центрального барабана, одновременно затормозить наружный барабан для снаряжения его выстрелами из своего накопителя и одновременно снаряжать накопитель центрального барабана выстрелами из соответствующего склада.
Чередование барабанов в выполнении вышеуказанных операций обеспечивает непрерывность стрельбы и безопасность снаряжения выстрелами очередного барабана.
Существенным в заявляемом магазине является также то, что единая кольцевая поворотная опора, на которой установлены два барабана, и приводы вращения подвижных колец этой опоры закреплены в подвесе, неподвижно соединенном с основанием корабельной артиллерийской установки. Это техническое решение существенно уменьшает момент инерции вращающейся части артиллерийской установки и динамическую нагрузку на привод горизонтального наведения, что в конечном счете уменьшает динамическую погрешность привода и повышает точность стрельбы.
Заявляемое техническое решение, сохраняя преимущества прототипа, всей совокупностью своих существенных признаков повышает тактико-технические характеристики и степень автоматизации корабельной артиллерийской установки, создает условия для внедрения безлюдных технологий стрельбы.
Анализ существующей научно-технической и патентной информации показал неизвестность предлагаемой совокупности существенных отличительных признаков. Неизвестными оказались и отдельные существенные признаки. Таким образом, заявляемую полезную модель можно считать отвечающей критерию патентоспособности «новизна».
В заявляемом устройстве имеет место нетрадиционное разрешение технической проблемы, а именно, два барабана, имеющие одинаковую вместимость, расположены концентрично один другому таким образом, что один из них находится внутри другого, а два элеватора, с которыми взаимодействуют эти барабаны, находятся в кольцевом зазоре между барабанами, что позволило разделить весь боезапас на две части и непрерывно пополнять их в процессе стрельбы.
Нетрадиционным техническим решением является также закрепление в подвесе, неподвижно соединенном с основанием корабельной артиллерийской установки, единой кольцевой поворотной опоры, на которой установлены два барабана, и моторы-редукторы привода вращения подвижных колец этой опоры, что уменьшает динамические нагрузки на привод горизонтального наведения и повышает точность стрельбы.
Предпочтительным вариантом осуществления заявляемой полезной модели является магазин боеприпасов, устройство и работа которого объяснены ниже со ссылкой на приложенные рисунки:
на фиг. 1 показан в перспективе общий вид магазина;
на фиг. 2 показан в фронтальной проекции общий вид магазина;
на фиг. 3 показан вид сверху на магазин, у которого демонтированы многорядные шаговые конвейеры;
на фиг. 4 показан вид снизу на магазин, у которого демонтированы многорядные шаговые конвейеры;
на фиг. 5 показан в разрезе магазин, у которого демонтированы обе системы автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального и наружного барабанов;
на фиг. 6 показан вид сверху на механизмы привода подавателей центрального и наружного барабанов;
на фиг. 7 показан в перспективе центральный барабан;
на фиг. 8 показан вид сверху на центральный барабан, снаряженный выстрелами;
на фиг. 9 показан вид снизу на центральный барабан, снаряженный выстрелами;
на фиг. 10 показаны в перспективе наружный барабан и подвес;
на фиг. 11 показан вид сверху на подвес и наружный барабан, снаряженный выстрелами;
на фиг. 12 показан вид снизу на подвес и наружный барабан, снаряженный выстрелами;
на фиг. 13 показан вид сверху на подаватель центрального барабана;
на фиг. 14 показано в перспективе взаимодействие подавателя и двух выстрелов в гнезде центрального барабана;
на фиг. 15 показан вид сверху на подаватель наружного барабана;
на фиг. 16 показано в перспективе взаимодействие подавателя и двух выстрелов в гнезде наружного барабана;
на фиг. 17 показан в перспективе выстрел, удерживаемый подпружиненными клапанами в гнезде барабана;
на фиг. 18 показано неподвижное соединение подвеса с основанием корабельной артиллерийской установки;
на фиг. 19 показан в разрезе привод вращения центрального барабана;
на фиг. 20 показан в разрезе привод вращения наружного барабана;
на фиг. 21 показана в перспективе система автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального барабана, у которой демонтирован многорядный шаговый конвейер;
на фиг. 22 показана в перспективе система автоматической подачи выстрелов в гнезда наружного барабана, у которой демонтирован многорядный шаговый конвейер;
на фиг. 23 показан вид сверху на систему автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального барабана;
на фиг. 24 показан вид сверху на систему автоматической подачи выстрелов в гнезда наружного барабана;
на фиг. 25 показан в фронтальной проекции многорядный шаговый конвейер системы автоматической подачи выстрелов в гнезда наружного барабана;
на фиг. 26 показан вид «А» на линейный шаговый конвейер, входящий в состав многорядного шагового конвейера.
В состав магазина боеприпасов (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 5) входят подвес 1, который расположен под поворотным станком 2 корабельной артиллерийской установки и соединен неподвижно с основанием 3, посредством которого поворотный станок 2 соединяется подвижно с барбетом 4 корабля-носителя, центральный барабан 5, наружный барабан 6, единая кольцевая поворотная опора 7, мотор-редуктор 8 и мотор-редуктор 9, закрепленные в подвесе 1 и приводящие во вращение соответственно центральный барабан 5 и наружный барабан 6, два элеватора 10, закрепленные в поворотном станке 2, система автоматической подачи выстрелов в гнезда центрального барабана 5, именуемая дальше САП 11, и система автоматической подачи выстрелов в гнезда наружного барабана 6, именуемая дальше САП 12.
Центральный барабан 5, в котором выполнены двадцать двухместных гнезд 13, снабжен подпружиненными клапанами 14, 15 и 16, удерживающими выстрелы в гнездах 13, подавателями 17 и двумя отклоняемыми копирами 18, которые разнесены по высоте на два уровня, верхний и нижний, и соединены шарнирно с центральным подвесом 19, соединенным неподвижно с поворотным станком 2 с обеспечением поворота этих копиров приводными двигателями 20.
Наружный барабан 6, в котором выполнены сорок одноместных гнезд 21, снабжен подпружиненными клапанами 14, 15 и 16, удерживающими выстрелы в гнездах 21, подавателями 22 и двумя отклоняемыми копирами 23, которые разнесены по высоте на два уровня и соединены шарнирно с соответствующими кронштейнами 24, прикрепленными к поворотному станку 2 с обеспечением поворота этих копиров приводными двигателями 20.
Каждый подаватель 17 выполнен в виде механизма, включающего шарнирно соединенные между собой ползун 25 с установленными на нем подпружиненными клапанами 26, шатун 27 и коромысло 28, на котором установлен ролик 29, причем коромысло 28 соединено с центральным барабаном 5 шарнирно, а ползун 25 установлен в радиальных направляющих гнезда 13. При этом в одной половине подавателей 17 ролики 29 находятся на верхнем уровне отклоняемого копира 18, в другой половине на его нижнем уровне.
Каждый подаватель 22 выполнен в виде механизма, включающего шарнирно соединенные между собой ползун 30, шатун 31 и коромысло 32, на котором установлен ролик 29, причем коромысло 32 соединено с наружным барабаном 6 шарнирно, а ползун 30 установлен в радиальных направляющих гнезда 21. При этом в одной половине подавателей 22 ролики 29 находятся на верхнем уровне отклоняемого копира 23, в другой половине на его нижнем уровне.
Единая кольцевая поворотная опора 7 содержит одно неподвижное кольцо 33, которое крепится к подвесу 1, подвижное кольцо 34, выполненное с зубчатым венцом внутреннего зацепления, и подвижное кольцо 35, выполненное с зубчатым венцом наружного зацепления, которые сопрягаются с неподвижным кольцом 33 посредством тел качения 36. На подвижном кольце 34 закреплен центральный барабан 5, на подвижном кольце 35 закреплен наружный барабан 6.
Каждый элеватор 9 снабжен направляющим аппаратом 37, предназначенным для удерживания в вертикальном положении выстрелов, перемещаемых в этот элеватор подавателями 17 и 22.
Направляющий аппарат 37 содержит лоток 38, расположенный в кольцевом зазоре между барабанами 5 и 6, и установленные на лотке 38 подпружиненные клапаны 39. В совокупности эти клапаны образуют путепроводы, удерживающие от падения выстрелы, которые при вращении барабанов 5 и 6 перемещаются подавателями 17 и 22 по лотку 38 в элеваторы 9.
САП 11 содержит тележечный конвейер 40, выполняющий функцию накопителя, подъемник 41 и многорядный шаговый конвейер 42, выполняющий функцию механизированного склада.
САП 12 содержит тележечный конвейер 43, выполняющий функцию накопителя, подъемник 44 и многорядный шаговый конвейер 45, выполняющий функцию механизированного склада.
Тележечный конвейер 40 содержит приводные звездочки 46, прямолинейную направляющую 47, криволинейную направляющую 48 и тяговую цепь 49, собранную из двадцати грузонесущих тележек 50, оборудованных каждая двухместной обоймой 51. Ветви тяговой цепи 49, расположенные в прямолинейной 47 и криволинейной 48 направляющих, имеют соответственно прямолинейную и криволинейную форму.
Тележечный конвейер 43 содержит приводные звездочки 52, прямолинейную направляющую 53, криволинейную направляющую 54 и тяговую цепь 55, собранную из сорока грузонесущих тележек 56, оборудованных каждая одноместной обоймой 57. Ветви тяговой цепи 55, расположенные в прямолинейной 58 и криволинейной 59 направляющих, имеют соответственно прямолинейную и криволинейную форму.
Тележечные конвейеры 40 и 43 расположены соответственно под центральным 5 и наружным 6 барабанами в подпалубном помещении носителя этой установки, при этом двухместные обоймы 51 в криволинейной ветви тяговой цепи 49 находятся в створе с двухместными гнездами 13 центрального барабана 5, а одноместные обоймы 57 в криволинейной ветви тяговой цепи 55 находятся в створе с одноместными гнездами 21 наружного барабана 6.
Подъемники 41 и 44 оборудованы каждый рабочим органом соответственно 58 и 59 вильчатого типа и установлены в подпалубном помещении носителя этой установки с возможностью перемещения выстрелов из имеющих форму дуги ветвей тележечных конвейеров 40 и 43 в соответствующие гнезда центрального барабана 5 и наружного барабана 6.
Многорядный шаговый конвейер 42 содержит пять линейных шаговых конвейеров 60, каждый из которых вмещает шестнадцать расположенных в ряд выстрелов.
Многорядный шаговый конвейер 45 содержит десять линейных шаговых конвейеров 62, каждый из которых вмещает двенадцать расположенных в ряд выстрелов.
Линейные шаговые конвейеры 60 и 62 имеют каждый в своем составе лоток 63, несколько кареток 64, соединенных между собой тягами 65, подпружиненные обратные клапаны 66, установленные в два ряда, один на лотке 63, другой на каретках 64, и двигатель 67, приводящий каретки 64 в возвратно-поступательное движение, а выстрелы в шаговое перемещение по лотку 63.
Многорядные шаговые конвейеры 42 и 45 установлены в подпалубном помещении носителя этой установки с обеспечением шаговой подачи размещенных в нем готовых к автоматической стрельбе выстрелов в обоймы прямолинейной ветви тяговых цепей соответствующих тележечных конвейеров.
Работа снаряженного магазина в составе системы боепитания артиллерийского автомата происходит следующим образом.
В исходном положении моторы-редукторы 8 и 9 выключены, барабаны 5 и 6 неподвижны, отклоняемые копиры 18 и 23 находятся в нейтральном положении.
Включением мотора-редуктора 8 приводят во вращение барабан 5. Включением приводного двигателя 20 переводят отклоняемый копир 18 из нейтрального положения в рабочее. Ролики 29, наезжающие по очереди на копир 18, приводят механизмы соответствующих подавателей 17 в движение относительно барабана 5, и начинаются сложные перемещения подавателем 17 первого выстрела из двухместного гнезда 13 в элеватор 10, а второго выстрела на место первого выстрела. Когда ползун 25 подавателя 17 приближается к трубе элеватора 10, перемещая первый выстрел по направляющему аппарату 37, ролик 29 съезжает с копира 18, подаватель 17 под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, а выстрел входит в трубу элеватора.
Благодаря тому, что два отклоняемых копира 18 и взаимодействующие с этими копирами ролики 29 разнесены по высоте на два уровня, одна половина выстрелов, которыми снаряжен центральный барабан 5, подается в один элеватор 10, а выстрелы второй половины, чередуясь с выстрелами первой половины, подаются в другой элеватор 10 со смещением по фазе на пол периода.
Когда весь боезапас, которым снаряжен центральный барабан 5, будет израсходован, копир 18 переводят двигателем 20 в нейтральное положение, а барабан 5 останавливают в положении, при котором двухместные гнезда 13 находятся в створе с двухместными обоймами 51 тележечного конвейера 40.
По аналогичной схеме одновременно с остановкой центрального барабана 5 запускают в работу наружный барабан 6.
Во время работы барабана 6 производят операцию снаряжения барабана 5, которая включает в себя четыре перемещения подъемником 41 десяти выстрелов за один раз из неподвижных двухместных обойм 51 тележечного конвейера 40 в неподвижные двухместные гнезда 13 и три совершаемых синхронно прокрутки барабана 5 и конвейера 40 на одну четверть оборота.
Затем производят операцию восстановления израсходованного боезапаса в тележечном конвейере 40, которая включает в себя четыре двойных перемещения многорядным шаговым конвейером 42 пяти выстрелов за один раз в двухместные обоймы 51 тележечного конвейера 40 и три прокрутки конвейера 40 на одну четверть оборота.
По аналогичной схеме одновременно с остановкой наружного барабана 6 запускают в работу центральный барабан 5, производят операцию снаряжения наружного барабана 6 и операцию восстановления израсходованного боезапаса в тележечном конвейере 43.