ДУЛЬНЫЙ ТОРМОЗ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОРУДИЯ
MUZZLE BRAKE FOR ARTILLERY

Изобретение относится к области вооружения, а именно к дульным тормозам артиллерийских орудий.
Известно устройство дульного тормоза самоходной артиллерийской установки «Мста-С» (Г.Л. Холявский, «Энциклопедия бронетехники гусеничных боевых машин 1919-2000 гг., «Харвест», 2001 г., стр. 199-204), закрепленное на дульной части орудийного ствола с винтовой нарезкой. Дульный тормоз содержит камеру, составленную, по крайней мере, из трех последовательно расположенных на продольной оси отсеков. В каждом отсеке в центральной части поперечной перегородки выполнено отверстие, а в боковых стенках выполнены окна так, что их проходные каналы расположены наклонно, под углом к продольной оси канала ствола орудия. В период последствия выстрела движущийся снаряд проходит через центральное отверстие в перегородке и перекрывает его. Истекаемые за ним пороховые газы при большом давлении и скорости, встречая в осевом направлении перегородку отсека, расширяясь в объеме, начинают движение в сторону с последующим выходом через проходные каналы в атмосферу. В результате газы действуют в обратном направлении, уменьшая реактивную силу движения ствола орудия. При выходе снаряда из последнего отсека центральное отверстие в поперечной перегородке остается открытым для выхода остатков пороховых газов, но их ослабленный динамический импульс продолжает образовывать реактивную силу и влиять на действие откатных устройств орудийного ствола.
Недостатком данной конструкции дульного тормоза является динамическое воздействие пороховых газов после выстрела. Это связано с тем, что истекающие через центральное отверстие пороховые газы, существенно влияют на откатные части орудийного ствола и его силовые элементы крепления, и, как следствие, требуется время на восстановление наводки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является дульный тормоз содержащий корпус в виде центральной части для установки на дульный срез ствола с отверстием для вылета снаряда и периферийную часть с цилиндрической либо конической наружной поверхностью. Центральная часть корпуса соединяется с периферийной перемычками с образованием сквозных каналов для выпуска пороховых газов. На переднем торце внутренней полости периферийной части дульного тормоза выполнена торообразная поверхность, на торце центральной части корпуса выполнена поверхность сложной, обтекаемой формы, например, в виде сферической поверхности. Достигается упрощение конструкции дульного тормоза, снижение веса, повышение эффективности гашения отдачи. 2 ил. (Патент RU 2627901 C1 МПК F41A 21/32, опубл. 14.08.2017).
Недостатком является давление газов и сильный звук действующий в сторону расчета, затрудняет их работу скорость перезаряжания орудия.
Предлагаемое изобретение направлено на уменьшение давления газов и ударной звуковой нагрузки на расчет, повышение жесткости конструкции дульного тормоза, повышение усилия торможения отката.
Это достигается тем, что корпус дульного тормоза представляет собой литую конструкцию параболической формы в сечении поделенной внутри несущими перегородками на четыре сектора. В секторах от дульного среза последовательно установлены четыре симметричных расширительных камеры с окнами, имеющие впереди передние вертикальные стенки, переходящие в ветвь параболы и задней поверхностью параболической формы, образующие расширительные камеры, которые соединяются с открытым кольцевым каналом направленным в сторону вылета снаряда. Таких полостей может быть несколько, расположенных в корпусе по оси канала ствола орудия. Такое устройство рассеивает давление и звуковую волну, сконцентрированных в канале ствола.
кдт
кс
кдт
кс
Силовая нагрузка увеличивается тем, что первое окно имеет разгонную камеру для порохового газа, где он из-за днища снаряда поступает в разгонную камеру, ударяется в вертикальную переднюю поверхность первой полости, что создает импульс силы направленной против движения откатных частей. Затем газы через кольцевой канал выбрасываются в сторону направления стрельбы с радиусом r>r большим чем радиус канала ствола, рассеивая энергию пороховых газов. Учитывая, что дульный тормоз содержит несколько камер с окнами для выхода пороховых газов, имеющих вертикальную поверхность принимающую ударную нагрузку газов и с радиусом r разной величины, но больше r радиуса канала ствола, то и суммарный импульс силы будет складываться от импульса силы каждой ступени дульного тормоза. Эффективность рассеивания газов будет зависеть от количества кольцевых каналов выхода газов. Дугообразная форма передних стенок состоящая из четырех секторов позволяет увеличить на них импульс силового воздействия пороховых газов. Так как дульный тормоз имеет литую форму, соответственно обладает более прочной конструкцией. А направленный в сторону стрельбы рассеянный выпуск газов из канала ствола значительно уменьшает газовую и звуковую нагрузку на артиллерийский расчет, обеспечивая им беспрепятственную работу.
На фиг. 1 схематично изображен вид с дульной части, на фиг.2 - боковой разрез дульного тормоза артиллерийского орудия.
Дульный тормоз содержит корпус 1, имеющий расширительные камеры 2, 3, 4, 5 с окнами 6, 7, 8, 9 и центральным каналом 10, отличающийся тем, что корпус 1 имеет форму усеченного эллипсоида разделенного внутри несущими перегородками 11, 12, 13, 14 на четыре равных сектора, в которых от дульного среза последовательно установлены симметричные четыре расширительные камеры 2, 3, 4, 5 с окнами 6, 7, 8, 9, снабженные передними вертикальными стенками 15, 16, 17, 18, внутренние рабочие поверхности которых в разрезе имеют дугообразную форму, образуя расширительные камеры 2, 3, 4, 5 переходящие в открытые в сторону стрельбы кольцевые каналы 19, 20, 21, 22, каждая последующая передняя стенка имеет меньший радиус, чем предыдущая, а их высота пропорционально уменьшается к передней стенке корпуса.
Работает устройство следующим образом. При выстреле снаряд под давлением пороховых газов двигается по каналу ствола. Как только днище снаряда откроет сквозные окна 6 на вертикальных боковых поверхностях скачкообразно под высоким давлением в расширительные камеры 2, 3, 4, 5 поступают газы, представляющего собой ударную волну. Вектор ударной волны направлен на передние вертикальные стенки 15, 16, 17, 18 расширительных камер. На этих перегородках последовательно формируется высокое удельное давление и перенаправление вектора волны за счет того, что поверхность стенки этой перегородки выполнена полутороидальной формы. По закону Паскаля в замкнутой полости давление газа во все стороны одинаково, поэтому газовый поток перенаправляется в расширительные камеры 2, 3, 4, 5, расположенные за дульным срезом орудия. Объем этой камеры примерно занимает более 50% от общего объема внутренней полости дульного тормоза. В связи с этим отток газов из ствола снижает первичное давление на выходе через дульный срез. Ударная нагрузка на вертикальные передние стенки уменьшает скорость отката. Рассеивание газов через кольцевые каналы в сторону стрельбы значительно снижает давление газов и ударную звуковую нагрузку на боевой расчет.