СТВОЛЬНАЯ УСТАНОВКА НА ЖИДКИХ МЕТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ

Ствольная установка на жидких метательных веществах
Полезная модель относится к артиллерийской технике, а именно - к ствольным установкам.
Известна система заряжания с нредварительной заливкой всего заряда жидкого метательного вещества (ЖМВ) в камеру сгорания. В технической литературе такая система может иметь и другое название  непосредственная подача ЖМВ. Несмотря на очевидные ее преимущества, эта система не обеспечивает воспроизводимость характеристик выстрела и требуемую надежность, что обьясняется неопределенной поверхностью горение сразу же после воспламенения ЖМВ.
Данный недостаток устраняется в системах заряжания с непрерывной подачей ЖМВ в камеру сгорания в процессе выстрела. В литературе такая система заряжания называется регенеративной. В ее основе используется дифференциальный поршень. Действие такого поршня основано на том, что плошадь его со стороны камеры больше суммы площадей со стороны компонентов, т.е. энергия, необходимая для проталкивания порции ЖМВ в ствол, отбирается у ранее образовавшихся продуктов сгорания.
Наиболее близким по принципу работы и техническому исполнению является устройство по патенту Российской Федерации № 2005975. Оно состоит из ствола, устройства для фиксации снаряда, камеры сгорания и устройства воспламенения. Однако и этому устройству присущ существенный недостаток, заключающийся в наличии большого числа подвижных деталей, участвующих в процессе динамики выстрела, т.е. работающих в тяжелых энергетических условиях. Кроме того, эксплуатация и контроль работы системы дозирования вызывают технические сложности. Все это приводит к снижению надежности работы установки.
Задача полезной модели состоит в улучшении эксплуатационных характеристик установок и повышении их надежности при выстреле.
Решение поставленной задачи осуществляется за счет применения подвижной регенеративной системы подачи ЖМВ в камеру сгорания, связанной с движением снаряда по каналу ствола. При этом единственной подвижной частью при выстреле является сам снаряд. Техническое обслуживание установки облегчено за счет того, что система дозирования работает на снаряжание снаряда без связи с камерой сгорания, что облегчает доступ к ее частям.
Поставленная задача достигается тем, что система дозированной подачи ЖМВ состоит из основания и манипулятора. В основании выполнен управляющий паз переменной глубины и регулируемой длины
МПК F 41 AI/04
рабочего участка, а на основании размещена откидная площадка и стопор обратных перемещений, содержащий систему подпружиненных кернов, секторов и упоров. В свою очередь манипулятор содержит шток привода с размещенной на нем платформой, на которой смонтированы заправочная головка, содержащая упорный и обратный клапаны и соединенная с заправочной емкостью гибким трубопроводом, а также подвижные лапки, механически связанные с подпружиненным рычагом, размещенный под платформой и выходящим свободным концом в сторону штока и с установленным на свободном конце ведущим устройством, сообщающимся пазом в основании через окно, выполненное в штоке.
На фиг.1. а - е представлено положение подвижных частей ствольной установки в различные моменты ее работы, на фиг.2 конфигурация управляющего паза, на фиг.З - ведущее устройство и на фиг.4, а - в - заправочная головка.
В общем случае ствольная установка на ЖМВ состоит из ствола, камеры сгорания, системы заряжания и устройств для запуска и регулирования.
Применительно к разработанному устройству ствольная установка состоит из следующих основных частей: ствола 1 с устройством для фиксации снаряда 2 и камерой сгорания 3, затвора 4 с ударным механизмом 5 (так как вышеперечисленные части установки достаточно отработаны, поэтому в материалах заявки рассматриваться не будут) и системы дозированной подачи компонентов, состоящую из основания и манипулятора.
Основание системы дозированной подачи ЖМВ предназначено для размещения снаряда в момент заряжания, обеспечения работы механической части установки в процессе заряжания, а также размещения и крепления отдельных узлов системы.
Основание состоит из собственно основания 6, в котором выполнен управляющий паз 7, предназначенный для управления механической частью системы, в котором размещен передвижной упор 8, предназначенный для варьирования заправляемого объема ЖМВ. В передней части основания 6 на возвратных шарнирах смонтирована откидная площадка 9, предназначенная для точной досылки снаряда в канал ствола. Для предотвращения перемещений головной части снаряда по основанию 6 при заряжании, а также для беспрепятственной работы манипулятора при досылании снаряда в канал ствола, на основании 6 смонтирован стопор обратных перемещений, состоящий из подпружиненных кернов 10 приводящих через зубчатое зацепление сектора 11 и жестко насаженные на одну ось с ними упоры 12.
Манипулятор предназначен для осуществления операций захвата снаряда, его заправки и досылки в канал ствола. Он размещается на штоке привода 13, к которому крепится платформам манипулятора, на которой смонтированы лапки 15 манипулятора и заправочная головка 16. Лапки 15
имеют механическую связь с рычагом 17, на свободном конце которого размещено ведущее устройство 18, проходящее через окно, выполненное в штоке привода 13 и перемещающееся по управляющему пазу 7.
Заправочная головка 16 (фиг.1, а) содержит корпус (фиг.4, а) с каналами 2, упорный клапан 3, предназначенный для открытия магистрали подачи ЖМВ при захвате снаряда манипулятором, прямой клапан 4, служащий для исключения оттока ЖМВ при досылке снаряда в канал ствола и пружины клапанов 5,6.
В исходном положении (фиг.1, а) основание системы дозированной подачи ЖМВ неподвижно закреплено относительно ствола 1 таким образом, что при подаче в него снаряда оси снаряда и ствола совпадали. При этом расстояние между стволом 1 и основанием должно обеспечивать беспрепятственное открывание затвора 4, так как этому положению соответствует закрытое положение затвора 4. Площадка 9 под действием возвратных шарниров находится в вертикальном положении и не препятствует открытию затвора 4. Керны 10 под воздействием своих пружин отведены до упора в основание и воздействуя на сектора И разворачивают упоры 12 перпендикулярно линии перемещения манипулятора. Ведущее устройство 18 находится на участке А (фиг.2) управляющего паза 7 (фиг.1, а). При этом рычаг 17 находится в верхнем положении (в соответствии с рисунком) за счет механической связи с ним, лапки 15 разведены и магистраль подачи ЖМВ подключена к заправочной головке 16. Упорный клапан 3 (фиг.4, а) заправочной головки закрыт. Положение фиксаторов 2 соответствует частичному перекрытию канала ствола (фиг. 1).
Работа ствольной установки состоит из следующих этапов:
подачи неснаряженного снаряда в ствольную установку;
заправки снаряда компонентом ЖМВ;
досылки снаряженного снаряда в канал ствола;
возврата механических частей в исходное положение;
закрытие затвора и осуществление выстрела.
Снаряд подается на основание системы дозированной подачи ЖМВ таким образом, что упоры 12 входят в зацепление между ведущими поясками снаряда (фиг. 1, б). Это обеспечивает удержание головной части снаряда от перемещения назад. Для захвата донной части необходимо шток привода 13 переместить назад. При этом ведущее устройство 18 перемещается на участок Б (фиг. 2) управляющего паза, переводя рычаг 17 (фиг. 1,6) в нижнее положение. За счет механической связи с ним лапки 15 сжимаются и входят в проточку, выполненную на донной части снаряда, тем самым осуществляя его захват. В свою очередь, кольцевой выступ снаряда воздействует на упорный клапан 3 (фиг.4, б) и открывает его. В результате этого происходит соединение внутренней полости снаряда с заправочной магистралью ЖМВ.
.
При дальнейшем движении штока 13 (фиг.1, г) назад осуществляется перемеш;ение донной части снаряда, вызывающее увеличение внутреннего объема, необходимого для заправки ЖМВ. За счет создавшегося разряжения открывается прямой клапан 4 (фиг.4, в) и происходит заправка ЖМВ. Этот процесс продолжается до тех пор, пока ведущее устройство 18 не достигнет передвижного упора 8 (фиг.1, г). При этом керн 3 (фиг. 3)ведущего устройства под действием пружины 2 переходит на участок В (фиг. 2) управляющего паза, имеющего большую глубину.
Для досылки в канал ствола необходимо переместить шток привода 13 (фиг. 1,д) вперед. При этом ведущее устройство 18 перемещается по прямолинейному участку Г управляющего паза (фиг. 2). Керны 10 (фиг. 1, д) набегают на выступы штока привода 13, а через зубчатое зацепление керны 10 отводят секторы 11 и насаженные на одну ось с ним упоры 12. В результате этого обеспечивается беспрепятственное перемещение манипулятора при его работе.
В процессе движения снаряда по основанию 6 при досылке его в канал ствола, происходит опускание площадки 9 под действием веса снаряда, тем самым обеспечивается точная его досылка в канал ствола. При этом обратное движение ЖМВ в магистрали подачи предотвращается прямым клапаном 4 (фиг. 4,6). По окончанию досылки снаряда в канал ствола ведущее устройство 18 (фиг. 1,е) находится на участке Д (фиг. 2) управляющего паза и под действием пружины рычага 17 (фиг. 1,е) перемещается на участок Е (фиг. 2) управляющего паза. При этом за счет перемещения рычага 17 (фиг. 1,е) лапки 15 отпускают донную часть снаряда.
Дальнейшее передвижение штока привода 13 вправо приведет к перемещению ведущего устройства 18 по участку Ж (фиг. 2) на участок А управляющего паза, что приводит к возврату механической части установки в исходное положение. После закрытия затвора 4 (фиг. 1, а) спуском ударного механизма 5 производится выстрел. Далее цикл заряжания и выстрела по необходимости повторяется.
Для разработанной конструкции ствольной установки характерны следующие достоинства.
Простота управления. Ддя обеспечения работы механической части ствольной установки необходимо лишь сообщить штоку манипулятора возвратно - поступательное движение. Все остальные элементы подвижных частей будут занимать требуемое положение автоматически за счет наличия требуемых механических связей между ними. При этом обеспечивается фиксация наиболее ответственных подвижных частей.
Пезависимость конструкции механической части ствольной установки от типа привода (электрический, пневматический, гидравлический ...). Наиболее перспективным представляется пневмо механический привод, работающий за счет отвода газов из канала ствола.
2 Р 7г //-Г/2 Я
Возможность снаряжения снарядов зарядов ЖМВ совместно с процессом заряжания орудия, что позволяет обойтись без дополнительных устройств снаряжения снарядов.
Обеспечение достаточно высокой безопасности в процессе эксплуатации артиллерийских систем, т.к. выстрел возможен лишь в случае наличия заправленного снаряда в канале ствола при закрытом затворе. Следует отметить, что заправка снарядов осуществляется непосредственно перед выстрелом.
Возможность изменения дальности полета снаряда за счет варьирования объема заправленного ЖМВ в процессе заряжания.
Отсутствие необходимости создания избыточного движения в системе заправки ЖМВ. т.к. заправка происходит за счет создания разряжения в полости снаряда.
Таким образом, для разработанной конструкции ствольной установки характерна относительная простота и безопасность эксплуатации, повышенная надежность и экономичность, возможность изменения дальностью стрельбы за счет изменения объема заправляемого ЖМВ.
2 : ////2