УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГРАНАТ
GRENADE TESTER

Настоящее предлагаемое изобретение относится к оборонной промышленности, а именно к установкам для отработки, испытаний на работоспособность и прочность гранат, преимущественно для гранатометов, комплектуемых в составе выстрелов гильзами, а также деталей и узлов гранат, снарядов и мин (взрывателей, замедлителей и т.п.).
Безопасность и безотказность гранат, их деталей и узлов в значительной степени определяется достоверностью методов контроля прочности и работоспособности как самой гранаты, так и ее отдельных составных частей в процессе их отработки и серийного производства, простотой и дешевизной.
Известные устройства, используемые для этого, по мнению авторов, этим требованиям отвечают не в полной мере.
Например, при испытаниях гранат и их отдельных элементов в ходе отработки и серийного производства наиболее широко применяется стрельба гранатами в комплектации штатными гильзами из штатного гранатомета, оснащаемого, при необходимости, требуемыми средствами контроля. Из этого следует, что испытательная установка включает в себя штатную гильзу, штатный гранатомет, как правило, в стендовом (усиленном) исполнении и средства контроля. Эта установка принята в качестве аналога для настоящего предлагаемого изобретения.
К недостаткам аналога можно отнести большой расход достаточно дорогих штатных гильз, т.к. в зависимости от конструкции они могут либо использоваться один раз, либо несколько с предварительной для каждого использования и достаточно дорогой и продолжительной реставрацией. Кроме того, при отработке гранат и зачастую в ходе их серийного производства используется отстрел увеличенными зарядами, что требует наличия двухкамерных гильз с увеличенными камерами заряжания. Если с этой целью используется штатная гильза, то в ней необходимо предусмотреть наличие компенсатора свободного объема, что усложняет ее конструкцию.
В установке для испытания изделий по российскому патенту №2235301 от 27.08.2004 г., выбранной в качестве прототипа, недостатки аналога в значительной степени устранены.
Эта установка содержит гладкий или нарезной ствол, пороховой газогенератор, образованный патронником с установленным в нем унитарным патроном, поджатым затвором с пусковым механизмом унитарного патрона, и газодинамически связанную со стволом, патронником и при необходимости с атмосферой промежуточную камеру, при этом в патроннике перед снарядом унитарного патрона и с упором в него размещена перегородка со сквозными отверстиями по ее периметру, проходящими в промежуточную камеру, внутренний диаметр патронника над дульцем гильзы унитарного патрона до перегородки выполнен большим, чем диаметр снаряда унитарного патрона, причем половина разности их диаметров меньше минимального размера пороховых элементов заряда унитарного патрона.
Такое выполнение патронника образует узел форсирования для порохового заряда унитарного патрона и его газодинамическую связь с объемом перед перегородкой.
Основными недостатками прототипа являются:
- в процессе испытаний, как правило, происходит разрушение снаряда (пули) унитарного патрона на отдельные части (осколки), которые могут перекрывать отверстия в перегородке и, следовательно, случайным образом изменять режим воздействия пороховых газов на испытываемое изделие или при достаточно полном их перекрытии приводить к разрушению установки;
- для проведения испытаний возможно использовать только практические патроны, снаряды (пули) которых не содержат взрывчатых или горючих веществ, имеющихся в разрывных, трассирующих и других снарядах (пулях). Однако эти патроны по габаритам не отличаются от практических и, следовательно, возможно их ошибочное использование, что может привести к повреждению или разрушению установки, травмам испытателей при извлечении из установки неразорвавшегося разрывного снаряда и т.п.;
- повышенная стоимость испытаний из-за использования унитарного патрона, содержащего порой достаточно сложный и дорогостоящий инертный снаряд, и сложность его извлечения из установки после выстрела за счет значительных деформаций.
Технической задачей настоящего предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно повышение стабильности работы установки, обеспечение ее полной безопасности и удешевление испытаний.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в установке для испытаний гранат, содержащей газогенератор, образованный патронником с установленным в нем патроном, поджатым затвором с пусковым механизмом патрона, гладкий или нарезной ствол, промежуточную камеру между стволом и патронником, газодинамически соединенную с ними, размещенный между промежуточной камерой и патронником узел форсирования для заряда патрона и систему измерения и регистрации, в газогенераторе применен холостой патрон стрелкового оружия, узел форсирования для заряда патрона образован плоской разрушаемой мембраной, поджатой по периметру к патроннику, а промежуточная камера образована имитатором гильзы выстрела испытываемой гранаты, при этом ствол установлен с обеспечением поджатия ведущего пояска гранаты к торцу его направляющей части имитатором гильзы.
В частном случае, промежуточная камера через сменное дроссельное отверстие газодинамически соединена с атмосферой.
Предлагаемое изобретение поясняется графическим материалом, где представлена установка для испытаний гранат, состоящая из патронника 1, в котором установлен холостой патрон 2, поджатый затвором 3 с пусковым механизмом 4 патрона (бойком для капсюля ударного действия или устройством подачи электрического напряжения для электрокапсюля патрона).
Патронник 1 через плоскую разрушаемую мембрану 5 и перегородку 6 с осевым дроссельным отверстием 7 поджимает имитатор гильзы 8, содержащий промежуточную камеру 9, соответствующую зарядной камере штатной гильзы выстрела испытываемой гранаты 10.
Промежуточная камера 9, газодинамически, через периферийные отверстия 11, соединена с выполненной в имитаторе гильзы 8 полостью 12, повторяющей внутреннюю форму штатной гильзы выстрела гранаты.
Граната 10 или ее габаритно-весовой имитатор с испытываемым узлом, например взрывателем, и имитатор гильзы 8 установлены в гладкий или нарезной ствол 13, из которого выстреливается граната 10. При этом ведущий поясок 14 гранаты 10 поджимается торцем имитатора гильзы 8 к торцу направляющей части ствола.
Система измерения и регистрации параметров нагружения испытываемых изделий в установке представлена в основном датчиками давления 15, размещенными на имитаторе гильзы 8 и стволе 13 и электрически соединенными через согласующее устройство с регистратором, например вычислительным комплексом на базе компьютера IBM PC (не показаны).
Установка для испытания гранат может быть закреплена на испытательном стапеле при помощи хомутов, охватывающих ствол 13 (не показаны).
В частном случае, промежуточная камера 9 может быть снабжена сменным дроссельным отверстием 16, соединяющим ее с атмосферой и выполненным в резьбовой пробке 17, ввинченной в стенку промежуточной камеры.
Подготовка установки к работе состоит:
- в постановке в имитатор гильзы 8 перегородки 6 и мембраны 5, при этом размер дроссельного отверстия 7 и мембрану (толщина и материал) выбирают исходя из требуемого для испытаний уровня заснарядного давления (осевой перегрузки);
- в объединении имитатора гильзы 8 с патронником 1 при обеспечении поджатия мембраны, например, ввинчиванием патронника с определенным моментом затяжки резьбы;
- в установке в ствол 13 испытываемой гранаты 10 или ее габаритно-весового имитатора и имитатора гильзы 8 с патронником 1;
- при необходимости, в осевой ориентации имитатора гильзы 8 и ввинчивании в нее резьбовой пробки 17 с требуемым дроссельным отверстием 16, соответствующим режиму испытаний;
- в установке в патронник 1 холостого патрона 2;
- в установке затвора 3;
- в поджатии затвора 3, например, навинчиванием накидной гайки 18 на ствол 13;
- при необходимости, во ввинчивании датчиков 15 в имитатор гильзы 8 и в ствол 13;
- во взведении (подсоединении к электрической цепи) пускового механизма 4.
Работа установки заключается в следующем.
При срабатывании пускового механизма 4 затвора 3 воспламеняется пороховой заряд холостого патрона 2 и своим давлением пороховых газов разжимает обжатое дульце 19 его гильзы, пороховые газы прорывают мембрану 5, истекают в промежуточную камеру 9, откуда при необходимости частично сбрасываются в атмосферу через дроссельное отверстие 16, а в основной массе через отверстия 11 поступают в полость 12 имитатора гильзы. Давление пороховых газов, находящихся в полости 12, действует на дно испытываемой гранаты 10 и создает осевую силу, под действием которой происходит врезание ведущего пояска 14 гранаты 10 в нарезы ствола и сообщение гранате требуемой дульной скорости.
При работе установки рабочие параметры в полостях 9 и 12 и стволе 13 измеряются датчиками давления, затем по ним делается заключение о нагрузке, действующей на испытываемое изделие (гранату), а также известными способами, например фотоблокировкой, измеряется дульная скорость гранаты.
Установка для испытания гранат по предлагаемому изобретению выгодно отличается от известных устройств, применяемых с такой же целью:
- пороховой заряд штатного холостого патрона обеспечивает установке высокую стабильность характеристик, т.к. эти патроны герметичны, производятся массово в условиях специализированных предприятий;
- холостые патроны имеют существенно меньшую цену, чем практические, содержащие габаритно-массовый имитатор снаряда или пули, и при срабатывании не образуют осколков;
- отсутствие снаряда (пули) в холостом патроне обеспечивает безопасность их применения для испытаний, при этом размеры патронника не позволяют установить в него более длинный боевой патрон;
- узел форсирования, выполненный в виде плоской разрушаемой мембраны, перекрывающей дроссельное отверстие в перегородке, обеспечивает, путем применения мембран различной толщины и изготовленных из материалов с разными прочностными свойствами (сталь, медь, алюминий) и использования сменных перегородок с различными диаметрами дроссельных отверстий, стабильность требуемого для испытаний давления в заснарядном объеме и, соответственно, осевой перегрузки, действующей на гранату;
- стабильность истечения пороховых газов в заснарядный объем обеспечивается тем, что отделяющаяся при разрушении часть мембраны имеет строго заданную форму (круг с диаметром дроссельного отверстия в перегородке), и эта часть не препятствует истечению газов в заснарядный объем, т.к. она в процессе выстрела попадает в центр промежуточной камеры и не перекрывает ее периферийные отверстия;
- промежуточная камера с регулируемым (сменным) дроссельным отверстием позволяет использовать для испытаний холостые патроны, масса порохового заряда которых превышает массу порохового заряда штатной гильзы выстрела испытываемой гранаты, за счет сброса излишков пороховых газов в атмосферу;
- поджатие гранаты через ее ведущий поясок к торцу направляющей части ствола, а также соответствие внутренних объемов имитатора гильзы и штатной гильзы, позволяют точно воспроизводить характер нагружения испытываемой гранаты в процессе выстрела.