АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ СНАРЯД С ГОТОВЫМИ НАРЕЗАМИ

Полезная модель относится к военной технике, а именно к артиллерийским снарядам с готовыми нарезами.
2
Использование снарядов с готовыми нарезами предполагает наличие гарантированных технологических зазоров между каналом ствола и снарядом. При выстреле пороховые газы свободно истекают через зазор между каналом ствола и снарядом. Для артиллерийских систем со слабой баллистикой (уровень давления при выстреле <1000 кг/см) прорыв пороховых газов в зазор между каналом ствола и снарядом не создает проблем, так как при этом не наблюдается эрозионный разгар канала ствола. Уровень давления в полости между стволом и цилиндрической частью снаряда, определяемый прорывом газа, несущественен и не определяет прочности снаряда.
2
При повышении баллистики (Pmax>1500 кг/см) прорыв пороховых газов в зазор между каналом ствола и снарядом вызывает
а) ускоренный износ канала ствола при стрельбе из-за эрозионного разгара ствола;
б) увеличение нагрузки на снаряд из-за повышения давления в канале между стволом и снарядом (особенно при изношенном стволе), что приводит к недопустимой деформации корпуса снаряда.
2
Известны технические решения, снижающие прорыв пороховых газов в зазор между каналом ствола и снарядом. Например, на корпусе снаряда прорезаются канавки, которые при выстреле создают лабиринтное уплотнение, представляющее собой ряд последовательно включенных щелей и камер (канавок). Щель в лабиринтном уплотнении представляет собой суживающееся сопло. При проходе газа через зазор на кромках канавок образуются завихрения газового потока, которые приводят к уменьшению прорыва газов. При определенном количестве канавок можно значительно снизить прорыв пороховых газов в зазоре между каналом ствола и снарядом. (Газодинамические основы внутренней баллистики, С.А.Бетехтин, A.M.Виницкий и др, Государственное издательство оборонной промышленности Москва 1967 г.). Но данное техническое решение не может полностью разрешить проблемы, возникающие при давлениях Pmax>1500 кг/см.
По большинству общих признаков наиболее близким аналогом является мина 120 мм PR14 (Jane's Ammunition Handbook, Fifth Edition 1996-97, стр.453).
Мина PR14 имеет контур артиллерийского снаряда с ведущим пояском, на котором выполнены нарезы, соответствующие нарезам канала ствола, а для обеспечения обтюрации на коническую хвостовую часть мины установлен кольцевой пластмассовый уплотнительный поясок. При заряжании выступы ведущего пояска совмещаются с нарезами дульной части канала, мина опускается вниз по стволу. При выстреле уплотнительный поясок перемещается по конической хвостовой части PR14, врезается в нарезы ствола и останавливается на некотором расстоянии от ведущего пояска, препятствуя прорыву пороховых газов в канал ствола.
Недостатки этого технического решения:
- при выходе снаряда из ствола уплотнительный поясок срывается с запояскового конуса и при самостоятельном полете может причинить травмы личному составу, находящемуся перед орудием.
- на малых зарядах уплотнительный поясок не всегда врезается в нарезы ствола, что может отрицательно сказаться на стабильности начальной скорости снаряда.
Технической задачей полезной модели является обеспечение прочности снаряда при выстреле, обеспечение стабильности начальной скорости снаряда, а также повышение живучести ствола артиллерийского орудия.
Техническая задача решается тем, что в артиллерийском снаряде, содержащем корпус с ведущим пояском, на котором выполнены нарезы, соответствующие нарезам ствола, и кольцевой уплотнительный поясок, уплотнительный поясок выполнен в виде Т-образного упругого кольца, установленного в проточке корпуса между ведущим пояском и запоясковым конусом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг.1 и фиг.2.
На фиг.1 представлен продольный разрез хвостовой части артиллерийского снаряда.
На фиг.2 представлено сечение по нарезам артиллерийского снаряда при его нахождении в канале ствола орудия при выстреле.
Предлагаемый артиллерийский снаряд фиг.1 имеет корпус 1, на котором выполнены ведущий поясок с нарезами 2 и проточка 3, расположенная между ведущим пояском с нарезами и запоясковым конусом 5. В проточке установлено упругое уплотнительное Т-образное кольцо 4 с разрезом «а». Уплотнительное кольцо 4 поджимается к ведущему пояску 2 снаряда резьбовой частью запояскового конуса, например, резьбовой частью юбки снаряда.
Внутренний диаметр уплотнительного разрезного кольца больше диаметра проточки корпуса снаряда, поэтому при поджатии резьбой оно устанавливается с зазором «б» между внутренним диаметром уплотнительного кольца и корпусом снаряда.
Наружный диаметр уплотнительного кольца в свободном состоянии больше максимально возможного диаметра полей нарезов ствола с учетом эрозионного износа. Уплотнительное кольцо даже при наличии износа канала ствола должно перекрывать зазор по полям нарезов ствола. В то же время наружный диаметр уплотнительного кольца в случае, когда зазор по проточке 3 снаряда выбран, должен быть меньше минимально возможного диаметра полей нарезов ствола.
Для обеспечения стабильного полета снаряда уплотнительное кольцо фиксируется в проточке 3, которая имеет форму, соответствующую уплотнительному Т-образному кольцу. Выступы удерживают уплотнительное кольцо на корпусе снаряда после выхода из ствола орудия и исключают выпадение его на траектории полета.
На фиг.2 представлено положение снаряда в канале ствола при выстреле. Уплотнительное кольцо перекрывает технологические зазоры между полями нарезов ствола и снарядом.
При заряжании артиллерийского орудия ведущий поясок с нарезами и уплотнительное разрезное кольцо входят в ствол орудия. Уплотнительное разрезное кольцо на заходном конусе ствола сжимается, и его наружная поверхность за счет упругости прижимается к полям нарезов ствола. Зазор между каналом ствола (по полям нарезов) и снарядом перекрывается, что существенным образом снижает прорыв пороховых газов и, следовательно, уменьшает разгар ствола.
Уменьшение прорыва пороховых газов приводит к снижению уровня давления в полости между стволом и цилиндрической частью снаряда и тем самым снижает нагрузку на корпус снаряда, обеспечивая его прочность.
Кроме того, предлагаемое решение одновременно дает возможность повысить стабильность дульной скорости снаряда за счет уменьшения разброса площади зазоров между корпусом снаряда и стволом.