Манометрическая бомба

Полезная модель относится к аппаратам высокого давления, предназначенным для исследования процессов горения порохов и взрывчатых веществ в замкнутом объеме.
В качестве прототипа выбрана манометрическая бомба (МБ), включающая толстостенную трубу с торцевыми пробками, в одной из пробок размещен узел запала с электроизолированным электродом, в другой - датчик давления (А.Г. Горст. «Пороха и ВВ», Машиностроение, 1972, стр. 44-45).
Недостатком известной МБ является несоответствие условий воспламенения пороха в МБ и в гильзе при выстреле. В условиях выстрела в гильзе порох воспламеняется при максимальной плотности заряжания (отношение массы пороха к объему гильзы), а количество пороха, снаряжаемого в МБ, огранивается прочностью ее конструкции. Меньшая по этой причине, плотность заряжания влечет за собой изменение интенсивности газообразования при горении пороховых элементов.
Задача полезной модели - воспроизведение служебных условий воспламенения пороха при определении баллистических характеристик и описания параметров воспламенения в зависимости от плотности заряжания.
Указанная задача достигается манометрической бомбой, включающей толстостенный цилиндрический корпус, на котором смонтирован, по меньшей мере, один датчик измерения давления, запальную пробку с двумя электродами, один из которых электроизолирован от корпуса, и пробку с узлом выпуска газов, в полости корпуса размещена втулка с отверстиями и мембраной на торце, обращенном к запальной пробке.
Предлагаемый манометрический сосуд отличается от известного наличием втулки с мембраной, которая ограничивает внутренний объем манометрической бомбы. Уменьшение свободного объема увеличивает плотность заряжания, т.е. воспроизводятся условия воспламенения пороха в условиях выстрела.
Техническим результатом является конструкция МБ, которая обеспечивает воспламенение опытной навески пороха при плотности заряжания близкой к служебной. Рассчитанные по опытной зависимости роста давления продуктов сгорания от времени баллистические характеристики пороха соответствуют его свойствам в условиях выстрела.
МБ включает стальной толстостенный цилиндрический корпус 1, в который заворачиваются запальная пробка 2 и пробка 3 с узлом выпуска газов. В корпусе МБ смонтирован датчик измерения давления 4. В запальную пробку 2 вставлен электроизолированный стержень 5 с электродом 6 для осуществления запала. Второй электрод 7 соединен с корпусом пробки 2. В пробке 3 выполнен канал К сброса давления с запорным клапаном в виде шарика 8. Шарик прижимается болтом 9. Обтюрация пробок осуществлена уплотнительными кольцами 10. В полости корпуса 1 размещена втулка 11 с отверстиями О. На торце втулки 11 закреплена металлическая мембрана 12. Материал и толщину мембраны 12 подбирают опытным путем из условия равенства давления ее разрушения давлению форсирования огнестрельного оружия, в котором применяется испытываемый порох. Втулка 10 первоначально ограничивает объем камеры сгорания W.
МБ работает следующим образом.
На электродах 6 и 7 запальной пробки 2 монтируют проволочку с большим сопротивлением, продетую через пакетик с воспламенителем. Запальную пробку 2 с уплотнительным кольцом 10 вворачивают в толстостенный цилиндр-корпус 1, и МБ устанавливают вертикально запальной пробкой 2 вниз. В полость МБ помещают навеску испытуемого пороха, затем без усилия, исключая подпрессовку навески, устанавливают втулку 11 с мембраной 12. Втулка 11 на цилиндрической поверхности имеет отверстия О для выравнивания давления продуктов сгорания, благодаря которым предотвращается ее деформация внутренним давлением. Для корректного замера одно из отверстий О втулки 10 должно совмещаться с датчиком измерения давления 4. Втулка 11 с мембраной 12 ограничивает свободный объем W, в котором будет гореть порох до нарушения целостности мембраны. Заворачивают пробку 3 с уплотнительным кольцом 10. В седло канала К для выпуска продуктов сгорания устанавливают шарик 8 и поджимают болтом 9. На электрод 6 и корпус пробки 2 подают напряжение, сначала воспламеняется воспламенитель, затем навеска испытываемого пороха. По достижении давления форсирования целостность мембраны 12 нарушается и продукты горения распространяются по всему объему МБ. К концу горения давление не превышает максимального для конструкции МБ.
Таким образом, предлагаемая манометрическая бомба позволяет воспроизводить служебные условия воспламенения пороха при определении баллистических характеристик и описания параметров воспламенения в зависимости от плотности заряжания.