ПРОТИВООТКАТНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ АРТИЛЛЕРИЙСКОЙ УСТАНОВКИ

Предлагаемая полезная модель относится к артиллерийскому вооружению кораблей ВМФ и предназначена для обеспечения автоматической стрельбы артиллерийских установок среднего и крупного калибра без перерывов на охлаждение противооткатного устройства.
Противооткатные устройства служат для поглощения энергии отката после выстрела, что необходимо для торможения ствола при его откате и последующего возвращения его в исходное положение при накате. Энергия отката-наката используется также для приведения в действие различных механизмов автоматики.
Известны противооткатные устройства, содержащие гидравлический тормоз отката и пневмогидравлический накатник, в корпусах которых размещены штоки, жестко связанные с откатными частями артиллерийской установки. Посредством этих штоков производится торможение отката и накат откатных частей артустановки (см., например: Морозов К.В. «Артиллерийское и ракетное оружие кораблей», М.: Издательство ДОСААФ, 1971. - с.27- 29).
Однако указанные аналоги позволяют вести непрерывную автоматическую стрельбу лишь до определенного предела, связанного с перегревом противооткатных устройств при продолжительной стрельбе. Этот перегрев приводит к повышению давления в гидравлическом тормозе и накатнике, вследствие чего увеличивается сила сопротивления откату, длина отката уменьшается и в определенный момент она становится недостаточной для взведения механизмов автоматики артустановки.
Наиболее близким аналогом является противооткатное устройство, описание которого приведено в следующих источниках:
- Грищук П.А., Морозов К.В. «Корабельная зенитная артиллерия», М., Издательство ДОСААФ СССР, 1981 г. - с.67, рисунок 16;
- Латухин А.Н. «Современная артиллерия», М., Воениздат, 1970 г. - с.90, рисунки 27 и 28.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание противооткатного устройства, сохраняющего работоспособность и динамические характеристики при непрерывной автоматической стрельбе артустановки вплоть до полного израсходования боезапаса, имеющегося в корабельном погребе.
Указанная задача решается за счет достижения технического результата, возникающего при реализации заявленной полезной модели и заключающегося в обеспечении съема тепла с корпусов тормоза отката и накатника, а, следовательно, охлаждения находящихся внутри этих корпусов тормозной жидкости и сжатого газа, нагревающихся в процессе непрерывной автоматической стрельбы артустановки.
Сущность полезной модели заключается в том, что предлагаемое противооткатное устройство автоматической артиллерийской установки содержит гидравлический тормоз отката и пневмогидравлический накатник, в корпусах которых размещены подвижные штоки, жестко связанные с откатными частями артустановки; отличие заявленного противооткатного устройства от указанного выше известного состоит в том, что на указанные корпуса установлены кожухи, образующие с ними герметичные кольцевые продольные полости, соединенные с подводящей и отводящей магистралями для охлаждающей жидкости.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема предлагаемого противооткатного устройства.
Предлагаемое противооткатное устройство состоит из гидравлического тормоза отката и пневмогидравлического накатника, выполненных, например, в виде единого блока.
Гидравлический тормоз отката включает в себя корпус 1 тормоза отката, внутри которого размещены шток 2 тормоза с поршнем 3, клапаном 4, профильными канавками 5 на внутренней поверхности полости штока 2 тормоза и тормозной жидкостью 6, а также контршток 7 с поршнем 8 и профильными канавками 9.
Пневмогидравлический накатник содержит корпус 10 накатника и шток 11 накатника с поршнем 12.
Внутренние полости корпусов 1 и 10 тормоза отката и накатника сообщаются между собой через отверстие 13 и заполнены тормозной жидкостью 14.
В корпусе 10 накатника находится сжатый газ 15.
На корпусах 1 и 10 установлены кожухи 16 и 17, образующие герметичные кольцевые продольные полости 18 и 19 для прохождения охлаждающей жидкости. Необходимая площадь поперечного сечения полостей 18 и 19 определяется по результатам теплового расчета и обеспечивается, например, путем выполнения кольцевых расточен наружных поверхностей цилиндров 10 и 1 на соответствующую глубину, как показано на чертеже, либо приданием нужной формы кожухам 16 и 17.
Полости 18 и 19 соединены между собой патрубком 20.
Штуцер 21 служит для подсоединения, например, посредством гибкого шланга, к подводящей магистрали, а штуцер 22 - к отводящей магистрали.
В качестве подводящей магистрали может использоваться корабельная пожарная магистраль с забортной водой под давлением.
Возможен подвод охлаждающей жидкости в полости 18 и 19 по отдельности. В этом случае каждая из них должная иметь отдельные штуцера 21 и 22, а надобность в патрубке 20 отпадает.
Принцип работы противооткатного устройства заключается в следующем.
Под воздействием силы отдачи выстрела шток 2 тормоза отката с поршнем 3 перемещается внутрь корпуса 1, и тормозная жидкость 6 через профильные канавки 5 под действием поршня 8 контрштока 7 продавливается во внутреннюю полость корпуса 1 и далее через отверстие 13 в корпус 10 накатника, вследствие чего шток 11 с поршнем 12 дополнительно сжимают газ 15. Происходит торможение отката откатных частей артустановки.
В накате дополнительно сжатый газ 15 при отсутствии силы отдачи выстрела выталкивает тормозную жидкость через профильные канавки 5 и 9, вследствие чего происходит возврат (накат) откатных частей артустановки в их исходное положение. Профиль канавок 5 и 9 изменяется по длине канавок так, что гидравлическое сопротивление получается наиболее равномерным по величине на всей длине отката и наката.
Клапан 4 автоматически регулирует направление течения тормозной жидкости в откате и накате. В откате под действием перепада давлений клапан 4 открывает свободный проход тормозной жидкости 14 в запоршневую полость штока 2 тормоза. В накате перепад давлений действует в обратную сторону, и
клапан 4 закрывает этот проход, оставляя открытым проход тормозной жидкости 14 по профильным канавкам 9.
Энергия, выделяемая при гидравлическом сопротивлении и трении в процессе отката и наката, превращается в тепловую энергию, то есть в нагрев тормозной жидкости и корпусов тормоза отката и накатника.
Охлаждающая жидкость подается из подводящей магистрали через штуцер 21 в герметичную кольцевую продольную полость 18, служащую для охлаждения корпуса 10 накатника и тормозной жидкости 14, далее через патрубок 20 в герметичную продольную полость тормоза отката 19, служащую для охлаждения корпуса 1 тормоза отката и тормозной жидкости 14, и далее через штуцер 22 в отводящую магистраль. Этот принцип сохраняется и при подводе охлаждающей жидкости к полостям 18 и 19 по отдельности.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата: тепловая энергия отката-наката посредством теплопередачи через стенки корпусов 1 и 10 расходуется на нагрев охлаждающей жидкости
При непрерывной автоматической стрельбе артустановки в определенный момент наступает баланс величин тепла, выделяемого в процессе отката-наката, и тепла, отводимого охлаждающей жидкостью, проходящей по кольцевым продольным полостям под кожухами. Этот баланс наступает до достижения предельного теплового состояния противооткатных устройств. Вследствие этого не происходит недопустимого повышения давления в противооткатном устройстве, а величина длины отката при стрельбе стабилизируется, чем обеспечивается гарантированное взведение механизмов автоматики.
Таким образом, задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, а именно создание противооткатного устройства, которое не теряет свою работоспособность и сохраняет свои динамические характеристики при непрерывной автоматической стрельбе артустановки вплоть до полного израсходования имеющегося в корабельном погребе боезапаса, выполняется.