способ увеличения дальности полета метаемого снаряда и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ увеличения дальности полета метаемого снаряда, включающий размещение снаряда в канале ствола метательного устройства, предварительный разгон снаряда продуктами горения метательного заряда в ствольной системе артиллерийского орудия, дополнительный доразгон продуктами детонации взрывчатого вещества в канале устройства на выходе снаряда из ствола орудия, отличающийся тем, что взрывчатое вещество для дополнительного доразгона подается в камеру сгорания, содержащую клапанный механизм, и воспламеняется в замкнутом объеме, продукты детонации взрывчатого вещества для дополнительного доразгона направляются в приемную камеру, инжектируются в камере смешения с продуктами горения метательного заряда ствольной системы, проходят через установленный на выходе диффузор и действуют суммированным потоком силовых импульсов на донную часть летящего снаряда в пределах длины канала диффузора устройства, а отраженный силовой импульс от взрывного горения направлен из камеры сгорания с помощью сопла Лаваля и диффузорного патрубка на выпуск наружу в воздушное пространство.

2. Способ увеличения дальности полета метаемого снаряда по п.1, отличающийся тем, что подача взрывчатого вещества для дополнительного доразгона в камеру сгорания, воспламенение и открывание клапанного механизма осуществляется дистанционно и электронно стрелком при выполнении операции «выстрел».

3. Устройство для увеличения дальности полета метаемого снаряда, содержащее корпус, установленный на крайней части ствольной системы орудия соосно, камеру смешения газов, камеру сгорания, электродетонаторы, емкости для подачи топлива взрывчатого вещества, отличающееся тем, что над ствольной системой параллельно ее оси расположена камера сгорания, имеющая замкнутый объем и клапанный механизм, на выходе из камеры сгорания установлены сопло Лаваля и диффузорный патрубок для сброса отраженного импульса наружу в воздушное пространство, а камера смешения расположена соосно ствольной системе орудия и имеет приемную камеру для продуктов детонации взрывчатого вещества и конусный диффузор.

4. Устройство для увеличения дальности полета метаемого снаряда по п.3, отличающееся тем, что количество камер сгорания с соплом Лаваля и диффузорным патрубком, по меньшей мере, две, и расположены они симметрично по обе стороны от оси ствольной системы.

5. Устройство для увеличения дальности полета метаемого снаряда по п.3, отличающееся тем, что емкость для подачи топлива взрывчатого вещества может располагаться как внутри, так и снаружи объекта бронетехники.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборонной технике, а именно к модернизации артиллерийского ствола для увеличения дальности полета метаемого неуправляемого артиллерийского снаряда.

Известен способ ускорения метаемого элемента (патент на изобретение № 2238511), при котором разгон тела (снаряда) происходит в канале ствола орудия за счет давления газов от сгорания базового метательного заряда и реактивных струй, выходящих из камер сгорания в заснарядную часть канала ствола метательного устройства через распределенные вдоль ствола дополнительные выходы камер сгорания. Топливо в этих камерах сгорания метательного устройства поджигают поочередно после прохождения снарядом выхода соответствующей очередной камеры сгорания и отвода образующегося газа. Реактивные струи формируются на выходе камер сгорания, профилируемых с помощью сопел Лаваля, направленных раструбами по ходу перемещения снаряда в канале ствола орудия. Отраженную струю газа формируют на донную часть снаряда, а процесс горения топлива каждой из камер сгорания завершается до момента вылета снаряда из канала ствола орудия. При этом часть газов отраженной струи отводят через отверстие в заснарядной части канала ствола с формированием струи с помощью двухконтурного сопла Лаваля.

Недостатком такого способа является

- большая сложность в управлении точного очередного поджига быстрогорящего топлива в камере сгорания, так как расположение самих камер выполнено вдоль канала и действие дополнительного динамического импульса от каждой камеры должно происходить на быстро движущийся снаряд в пределах только длины канала ствола орудия,

- невозможность использования базового орудийного ствола без его конструктивного изменения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является способ высокоскоростного метания тел и устройство для его осуществления (патент на изобретение № 2311604), при котором метание происходит за счет предварительного разгона снаряда продуктами горения пороха в ствольной системе (каморе орудийного ствола) и дополнительного доразгона продуктами детонации (ПД) заряда взрывчатого вещества (ВВ) в камере устройства, установленного соосно на дульный срез орудийного ствола с помощью переходника. Подрыв заряда ВВ происходит от электродетонаторов в каналах детонации, размещенных в их торцах и равномерно в диаметральной плоскости оси канала орудийного ствола в количестве трех и более штук, соединенных в параллельную цепь с источником электрического тока. При этом оси каналов детонации подрыва ВВ конусно сходятся в центральный канал устройства, по которому вылетает метаемый снаряд. Срабатывание электродетонаторов происходит от проволочного концевого замыкателя цепи подрыва. Концевой замыкатель установлен в передней части устройства и при прохождении носовой части метаемого тела этого участка устройства происходит замыкание электрической цепи, затем подрыв ВВ с формированием от его детонации в виде сосредоточенного осесимметрично направленного потока, настигающего донную часть тела в пределах длины канала устройства. В результате этого получается дополнительный доразгон летящего тела с резко увеличенной превышающую начальную скоростью от предварительного разгона, позволяющей увеличить дальность полета тела.

Недостатком данного способа и устройства для его осуществления является:

- образованный в устройстве дополнительный динамический импульс, направленно действуя на доразгон метаемого тела, кроме этого, как отраженный, он действует в противоположную сторону, перегружая систему противооткатных устройств базового ствольного орудия и увеличивает длину их отката до возможного удара о неподвижную часть - лафет орудия;

- размещение контактов проволочного концевого замыкателя для нескольких электродетонаторов подрыва заряда ВВ в зоне прохождения газов с высокой температурой подвергает их вынужденному оплавлению, уменьшая их длину относительно стенки канала устройства, как следствие, резко сокращая многоразовость надежного действия замыкания электрической цепи.

Задачей, на решение которой направлена группа предлагаемых изобретений, является увеличение потока суммированных силовых импульсов, действующего на донную часть летящего снаряда без изменения конструкции базового орудия, включая его систему противооткатного устройства, а также создание конструкции устройства, позволяющего реализовать этот способ, а управление подрывом ВВ производить электронно и дистанционно. При этом технический результат предлагаемой группы изобретений состоит в увеличении дальности полета неуправляемого артиллерийского снаряда.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе увеличения дальности полета метаемого снаряда, включающем размещение снаряда в канале ствола метательного устройства, предварительный разгон снаряда продуктами горения метательного заряда в стволе артиллерийского орудия, дополнительный доразгон продуктами детонации взрывчатого вещества,

- взрывчатое вещество для дополнительного доразгона подается в линейную камеру сгорания, воспламеняется в замкнутом объеме с клапанным механизмом,

- продукты детонации взрывчатого вещества направляются в приемную камеру,

инжектируются в камере смешения с продуктами горения метательного заряда ствольной системы, проходят через установленный на выходе диффузор,

- суммированный поток силовых импульсов действует на донную часть летящего снаряда в пределах длины канала диффузора устройства,

- отраженный силовой импульс от взрывного горения направлен с помощью сопла Лаваля и диффузорного патрубка на выпуск наружу в воздушное пространство,

- подача взрывчатого вещества для дополнительного доразгона, воспламенение и открывание клапанного механизма осуществляется дистанционно и электронно стрелком при выполнении операции «выстрел».

Заявленный технический результат достигается тем, что устройство для увеличения дальности полета метаемого снаряда содержит корпус, установленный на крайней части (дульный тормоз) ствольной системы орудия соосно,

- корпус включает камеру смешения газов, камеру сгорания и электродетонаторы,

- над ствольной системой параллельно ее оси расположена камера сгорания, имеющая замкнутый объем, клапанный механизм, электродетонаторы,

- на выходе из линейной камеры сгорания установлены сопло Лаваля и диффузорный патрубок для сброса отраженного импульса наружу в воздушное пространство,

- камера смешения расположена соосно ствольной системе орудия и имеет приемную камеру для продуктов детонации ВВ и конусный диффузор,

- количество камер сгорания с соплом Лаваля и диффузорным патрубком, по меньшей мере, две и расположены они симметрично по обе стороны от оси ствольной системы,

- емкость для подачи взрывчатого вещества для дополнительного доразгона может располагаться как внутри, так и снаружи объекта бронетехники.

Сущность предложенных технических решений поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен общий вид артиллерийского ствола с устройством для увеличения дальности полета метаемого снаряда, вид слева;

на фиг.2 изображен общий вид устройства для увеличения дальности полета метаемого снаряда в разрезе, вид слева;

на фиг.3 общий вид камеры сгорания с клапанным механизмом, вид А.

Устройство 1 установлено на ствольную систему артиллерийского орудия 2 соосно дульному тормозу 3 и крепится болтами 4. Устройство 1 содержит корпусной фланец 5, к которому соосно друг другу закреплены приемная камера 6, камера смешения газов 7 и конусный диффузор 8. Сверху над приемной камерой 6 параллельно ствольной система орудия 2 симметрично по обе стороны от его оси расположены камеры сгорания 9, в которых происходит взрывное горение взрывчатого вещества в замкнутом объеме, содержащие клапанный механизм 10 и электромагнит 11, управляемые дистанционно. Топливо высокого горения (ВВ) подается в камеры сгорания 9 по трубопроводу 12. Полученный дополнительный динамический импульс на доразгон отводится при открытии клапана 13 из камеры сгорания 9 в приемную камеру 6. При этом отраженный силовой импульс от взрывного горения при открытии клапана 14 направлен из этой камеры горения с помощью сопла Лаваля 15 и диффузорного патрубка 16 на выпуск наружу в воздушное пространство, не нагружая дополнительно работу противооткатных устройств орудия 2. Клапанный механизм 10 и электромагнит 11 сверху закрыты легкобронированным кожухом 17. Неподвижный трубопровод 12 при подходе к камере сгорания 9 выполнен с гибким сочленением 18 для сохранения герметичности при действии противооткатных устройств после производства выстрела из орудия 2. При этом гибкое сочленение 18 также закрыто легкобронированным кожухом 19. Для сохранения подвижности гибкого сочленения 18 в месте перехода от трубопровода 12 к сочленению 18 установлен хомут 20. В хомуте 20 установлены ролики 21 в количестве не менее трех для обеспечения центрирования, с помощью которых сохраняется подвижность. Воспламенение топлива в камере сгорания 9 осуществляется с помощью электродетонатора 22, установленного на эту камеру. Емкость под топливо (ВВ) для камеры сгорания 9 может устанавливаться либо внутри объекта бронетехники 23, либо снаружи с дистанционным управлением подачи и воспламенения топлива (ВВ).

Работает устройство по реализации способа увеличения дальности полета метаемого снаряда следующим образом. В ствольную систему артиллерийского орудия 2 устанавливается снаряд и метательный заряд. В камеру сгорания 9 подается по трубопроводу 12 взрывчатое вещество. Стрелок нажимает на кнопку «выстрел». В ствольной системе орудия 2 воспламеняется метательный заряд. Одновременно с этим подается электрический импульс на электродетонатор 22, в результате чего происходит взрывное горение взрывчатого вещества в замкнутом объеме (клапаны 13 и 14 в клапанном механизме 10 закрыты). С временным запозданием, равным времени срабатывания электросистемы производства выстрела (около 0,1 сек по циклограмме выстрела), срабатывает электромагнит 11, открывается клапан 13 и полученный дополнительный динамический импульс от взрывного горения поступает в приемную камеру 6, затем в камеру смешения газов 7. Суммированный динамический импульс действует на донную часть летящего снаряда, увеличивая приобретенную начальную скорость. При этом отраженный силовой импульс через клапан 14 через сопло Лаваля 15 и диффузорный патрубок 16 отводится в воздушное пространство. Одновременно с этим срабатывают противооткатные устройства орудия 2, путем отката его ствольной системы относительно неподвижного станка, установленного внутри объекта бронетехники 23, трубопровода 13 с хомутом 20, в котором установлены ролики 21, контактируемые с подвижной частью ствольной системы. Орудия 2 сохраняют герметичность гибкого сочленения 18. Легко бронированные кожухи 17 и 19, закрывающие камеру сгорания 9 и гибкое сочленение 18, предохраняют устройство 1 от его разрушения и погодных условий. Так как количество камер сгорания 9, по меньшей мере, две, то происходит усиленное действие от суммирования импульсов на донную часть снаряда в пределах длины конусного диффузора 8, значительно увеличивая тем самым дальность полета метаемого снаряда. При отсутствии подачи взрывчатого вещества в камеру сгорания выстрел будет штатным и дальность полета снаряда будет зависеть только от весовой части метательного заряда базового орудия 2.