СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СТВОЛОВ ОРУЖИЯ ЗЕНИТНОГО КОМПЛЕКСА
COOLING SYSTEM FOR ANTI-AIRCRAFT COMPLEX GUNS BARRELS

Изобретение относится к военной технике, к высокотемпному автоматическому оружию зенитных комплексов.
Известна система охлаждения стволов (Патент US №6679156 от 18.03.02 г., МПК F41А 13/10), которая содержит множество лопастей, захватывающих воздух и генерирующих воздушный поток поперек оружия, так что обеспечивается эффективное охлаждение ствола оружия при стрельбе.
Известны способ и система охлаждения ствола (Патент US №6591732 от 31.10.2001 г., МПК F41А 13/04), где охлаждение выполняют путем подачи в канал ствола жидкости через сопла. Система охлаждения более эффективная, чем вышеуказанная. Сначала жидкость перемещают из резервуара в нагнетательный цилиндр, причем линия подачи жидкости между цилиндром и соплами при этом закрыта. В нагнетательном цилиндре обеспечивают определенное давление жидкости. До выстрела открывают линию подачи жидкости, так что ее поток движется к стволу. Давлением газов при выстреле жидкость выталкивается из канала ствола. Находящаяся в каналах жидкость под действием давления при выстреле расширяется внутрь демпфирующего резервуара и впрыскивается обратно в канал ствола, когда уровень давления в нем после выстрела падает ниже определенной величины.
Недостаток системы - сложность конструкции.
Известна система охлаждения стволов зенитного комплекса «Тунгуска» (Журнал «Техника и оружие». 1996 г. №5, стр.7-11), выбранная в качестве прототипа. Зенитный ракетно-пушечный комплекс «Тунгуска» оснащен двумя высокотемпными двуствольными пушками с автономной пароиспарительной системой охлаждения стволов. Охлаждающая жидкость - вода. Система охлаждения состоит из двух емкостей: бака низкого давления и двух баков высокого давления, сообщающихся между собой через блок клапанов, размещенный в клапанной муфте. Клапанная муфта находится внутри бака низкого давления. Каждый бак снабжен заправочными горловинами. Бак низкого давления через блок клапанов связан с пароиспарительными канавками стволов, размещенных внутри баков. При стрельбе вода в баках нагревается до кипения и образующийся пар через клапанное устройство поступает под рубашку и по пароиспарительным канавкам выходит в дульной части стволов наружу. Пароиспарительные канавки устроены таким образом, что проходящий по ним пар расширяется, в результате чего повышается эффективность охлаждения стволов.
Недостаток системы охлаждения стволов оружия зенитного комплекса «Тунгуска» - невысокая надежность, связанная с возможностью «размораживания» баков высокого давления при боковом крене установки в условиях отрицательных температур. Заполнение баков водой производится при горизонтальном расположении установки с помощью мерной емкости. При замерзании воды образующийся лед заполняет свободный объем баков, в результате чего они не «размораживаются». При боковом крене установки вода перетекает из одного бака большого давления в другой и полностью его заполняет. При замерзании воды в полностью заполненном объеме может произойти разрушение бака.
Аналогичный дефект может возникнуть при переливе баков из-за нарушения руководства по эксплуатации оружия.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы зенитного комплекса в условиях отрицательных температур и улучшение его эксплуатационных характеристик.
Поставленная задача решается системой охлаждения стволов оружия зенитного комплекса, включающей бак низкого давления и два бака высокого давления, сообщающиеся между собой через блок клапанов, размещенный в клапанной муфте. Каждый бак снабжен заправочными горловинами. Бак низкого давления через блок клапанов связан с пароиспарительными канавками стволов. Новым является то, что каждый бак высокого давления снабжен своим клапаном, заправочные горловины установлены относительно баков с обеспечением размера:
L=(0,3-0,4)D, где
L - расстояние от оси бака до нижнего торца горловины, мм,
D - внутренний диаметр бака, мм,
блок клапанов выполнен в виде двух цилиндрических стержней с проточками и отверстиями, скрепленных штифтом, клапанная муфта выполнена в виде полого стержня с двумя кольцами и закреплена на баках высокого давления, на клапанной муфте установлена заборная трубка, обеспечивающая поступление пара из передней верхней части бака низкого давления.
Предложенное техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен общий вид системы охлаждения стволов оружия зенитного комплекса, на фиг.2 - принципиальная схема устройства системы охлаждения, на фиг.3 - заправочная горловина бака высокого давления, на фиг.4 - продольный разрез бака низкого давления, оружие находится в горизонтальном положении, на фиг.5 - то же, оружие находится в положении стрельбы в зенит, на фиг.6 изображен поперечный разрез по клапанной муфте.
Система охлаждения стволов оружия зенитного комплекса состоит из цилиндрического бака низкого давления 1, двух баков высокого давления 2, размещенных на стволах 10 с пароиспарительными канавками 11, блока клапанов 3, установленного в клапанной муфте 4. На ствол надеты рубашки 12. В баках низкого и высокого давления вварены заправочные горловины 5. Блок клапанов 3 включает в себя клапан низкого давления 6 и два клапана высокого давления 7. Блок клапанов выполнен из двух цилиндрических стержней, скрепленных штифтом 8. К переднему торцу бака низкого давления 1 и к клапанной муфте 4 приварена заборная трубка 9 с отверстием для прохождения пара.
Система охлаждения стволов оружия зенитного комплекса работает следующим образом. В процессе стрельбы ствол нагревается, в результате чего вода в баке низкого давления закипает и пар через заборную трубку 9 и клапанную муфту 4 поступает в пароиспарительные канавки 11, где пар расширяется и интенсивно забирает тепло от стенок ствола. Заборная трубка 9 обеспечивает поступление пара при стрельбе в зенит. По мере прогрева стволов в направлении к дульной части начинается кипение воды в баках высокого давления и вода с паром начинает поступать в бак низкого давления. Каждый бак высокого давления имеет свой клапан, в результате чего устраняется возможность перелива воды из одного бака в другой.
По мере израсходования воды баки пополняются через заправочные горловины 5. Как только уровень воды в баке доходит до нижнего торца заправочной горловины, дальнейшее заполнение бака становится невозможным, так как воздух в его верхней части препятствует полному заполнению емкости бака и лишняя вода начинает выливаться из горловины наружу. Установка заправочных горловин с обеспечением размера L=(0,3-0,4)D обеспечивает десятипроцентный недолив баков при заправке. Величина недолива, равная 10% полного объема баков, определена экспериментально. Выполнение блока клапанов в виде двух цилиндрических стержней с проточками и отверстиями, скрепленных штифтом, улучшает эксплуатационные характеристики оружия, упрощает конструкцию клапанной муфты.
Таким образом, предложенное техническое решение позволило повысить надежность работы зенитного комплекса в условиях отрицательных температур и улучшить эксплуатационные характеристики зенитного комплекса.