RU2794562C1 - Method for firing from a ballistic installation - Google Patents
Method for firing from a ballistic installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794562C1 RU2794562C1 RU2022111150A RU2022111150A RU2794562C1 RU 2794562 C1 RU2794562 C1 RU 2794562C1 RU 2022111150 A RU2022111150 A RU 2022111150A RU 2022111150 A RU2022111150 A RU 2022111150A RU 2794562 C1 RU2794562 C1 RU 2794562C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- piston
- oxidizer
- installation
- pressure chamber
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к баллистическим установкам высокоскоростного метания.The invention relates to ballistic installations of high-speed throwing.
Известен способ метания из ствольной пороховой баллистической установки, включающий размещение порохового заряда в ее зарядной камере, введение в установку метаемого объекта, инициирование заряда и метаемый объект установленный в стволе на расстоянии 2400 мм от выхода из зарядной камеры (см., на пример, патент РФ №2613639, МПК F41F 1/00 от 16.10.2015). A known method of throwing from a barreled powder ballistic installation, including placing a powder charge in its charging chamber, introducing a missile object into the installation, initiating the charge and a missile object installed in the barrel at a distance of 2400 mm from the exit from the charging chamber (see, for example, the patent of the Russian Federation No. 2613639, IPC F41F 1/00 dated 10/16/2015).
Основным недостатком данного способа метания является то, что не реализован механизм снижения пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку.The main disadvantage of this throwing method is that the mechanism for reducing the peak pressures of the propelling gas acting on the ballistic installation is not implemented.
Известен способ производства выстрела из безгильзового оружия где подают газ(ы) под давлением в область пониженного давления с последующей детонацией парогазовой смеси. (см., на пример, патент РФ №2766614, МПК F41B 11/00 от 07.06.2021). Основным недостатком данного способа производства выстрела является то, что не реализован нагрев газов перед подачей их в область пониженного давления.A known method of producing a shot from a caseless weapon where gas (s) is supplied under pressure to an area of low pressure, followed by detonation of the gas-vapor mixture. (see, for example, RF patent No. 2766614, IPC F41B 11/00 of 06/07/2021). The main disadvantage of this method of producing a shot is that the gases are not heated before they are fed into the area of low pressure.
Известна также методика проектного синтеза баллистических установок с гидродинамическим эффектом на основе генетического алгоритма (см., DOI: 10.18698/0236-3941-2016-4-128-143, ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4), данная работа выбрана в качестве прототипа.There is also a known method for the design synthesis of ballistic installations with a hydrodynamic effect based on a genetic algorithm (see, DOI: 10.18698/0236-3941-2016-4-128-143, ISSN 0236-3941. Bulletin of the Moscow State Technical University named after N.E. Bauman. Ser Mashinostroenie, 2016, No. 4), this work was chosen as a prototype.
Основным недостатком данного способа метания является то, что не реализован механизм снижения пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку.The main disadvantage of this throwing method is that the mechanism for reducing the peak pressures of the propelling gas acting on the ballistic installation is not implemented.
Технический результат заключается в увеличении скорости снаряда на выходе из канала ствола баллистической установки, снижении пиковых давлений метающего газа, действующего на баллистическую установку.The technical result consists in increasing the speed of the projectile at the exit from the bore of the ballistic installation, reducing the peak pressure of the propelling gas acting on the ballistic installation.
Технический результат достигается за счет применения способа стрельбы из баллистической установки, при котором энергия окислителя под большим давлением используется для перемещения поршня баллистической установки, при котором повышают давление в камере с уширением и понижают давление в камере низкого давления с топливом. При последующем смешивании окислителя и паров топлива происходит самовоспламенение смеси. Метающий газ ускоряют в коническом канале установки для производства выстрела. The technical result is achieved by using the method of firing from a ballistic installation, in which the energy of the oxidizer under high pressure is used to move the piston of the ballistic installation, in which the pressure in the chamber with expansion is increased and the pressure in the low-pressure chamber with fuel is reduced. With the subsequent mixing of the oxidizer and fuel vapors, the mixture spontaneously ignites. The propelling gas is accelerated in the conical channel of the shot-producing apparatus.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемые решения от прототипов, не известны и явный образом из уровня техники не следуют. Technical solutions with features that distinguish the claimed solutions from prototypes are not known and do not follow explicitly from the prior art.
На основании изложенного можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение обладает «новизной» и «изобретательским уровнем».Based on the foregoing, we can conclude that the proposed technical solution has a "novelty" and "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 показана принципиальная схема устройства в момент подачи окислителя;figure 1 shows a schematic diagram of the device at the time of supply of the oxidizer;
на фиг.2 показана принципиальная схема устройства в момент понижением давления насыщенных паров;figure 2 shows a schematic diagram of the device at the time of lowering the pressure of saturated vapors;
на фиг.3 показана принципиальная схема устройства в момент дросселирования окислителя в запоршневой объём;figure 3 shows a schematic diagram of the device at the time of throttling the oxidizer into the piston volume;
на фиг.4 показана принципиальная схема устройства в момент подачи разогретых газов и окислителя в область пониженного давления;figure 4 shows a schematic diagram of the device at the time of supply of heated gases and oxidizer in the area of low pressure;
на фиг.5 показана принципиальная схема устройства в момент подачи окислителя в камеру низкого давления;figure 5 shows a schematic diagram of the device at the time of supply of the oxidizer in the low pressure chamber;
на фиг.6 показана принципиальная схема устройства в момент начала снижения пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку;figure 6 shows a schematic diagram of the device at the time of the beginning of the reduction of the peak pressure of the propelling gas acting on the ballistic installation;
на фиг.7 показана принципиальная схема устройства в момент снижения пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку.figure 7 shows a schematic diagram of the device at the time of reducing the peak pressure of the propelling gas acting on the ballistic installation.
Устройство способа стрельбы из баллистической установки состоит из следующих элементов:The device of the method of firing from a ballistic installation consists of the following elements:
- корпус 1 баллистической установки,- building 1 ballistic installation,
- резервуар 2 высокого давления,-
- кран 3,-
- обратный клапан 4, - check valve 4,
- канал 5 подачи окислителя,-
- камера 6 высокого давления,-
- поршень 7,-
- уширение 8,- broadening 8,
- шток 9,-
- снаряд 10,-
- горючее 11,-
- камера 12 низкого давления,-
- конический канал 13,-
- рёбра 14 поршня 7,-
- канал 15 поршня 7,-
- ребра 16 штока 9,-
- канал ствола 17.- bore 17.
Способ стрельбы из баллистической установки реализуется следующим образом.The method of firing from a ballistic installation is implemented as follows.
Окислитель из резервуара 2 высокого давления (см. фиг. 1) через открытый кран 3 и обратный клапан 4 по каналу 5 подачи окислителя поступает в камеру 6 высокого давления. Под воздействием энергии окислителя (высокого давления) (см. фиг. 2) поршень 7 движется в камере 6 высокого давления и камере 12 низкого давления. При этом увеличивается объём камеры 12 низкого давления и понижается давление в объёме образованном: стенками снаряда 10, стенками конического канала 13, стенками камеры 12 низкого давления, рёбрами 14 поршня 7, стенками торца поршня 7, стенками канала 15 поршня 7 и стенками штока 9. При этом горючее 11 (см. фиг. 1 и фиг. 2), в результате понижения давления насыщенных паров, частично испаряется во внутрь кавитационных пузырьков и образует парогазовую смесь. При этом уменьшается запоршневой объём образованный: стенками камеры 6 высокого давления с уширением 8, стенками поршня 7, стенками канала 15 поршня 7, стенками штока 9 и ребрами 16 штока 9. При этом происходит повышение давления газов в запоршневом объёме и их нагрев. При этом окислитель подаётся в камеру 6 высокого давления (см. фиг. 4) по касательной к поверхности этой камеры, в результате этого образуются вихревые потоки окислителя в камере 6 высокого давления. При дальнейшем движении поршня 7 в камере 6 высокого давления (см. фиг. 3) поршень 7 входит в уширение 8. Окислитель через сужение образованное стенками уширения 8 и стенками поршня 7 дросселируется в запоршневой объём. При этом повышается давление газов в запоршневом объёме. Последующее движение поршня 7 (см. фиг. 4) приводит к открытию канала 15 поршня 7. При этом осуществляется подача разогретых газов и окислителя через зазор образованный каналом 15 поршня 7 и ребрами 16 штока 9 в камеру 12 низкого давления (в область пониженного давления). А через зазор (см. фиг. 5) образованный стенками камеры 12 низкого давления и стенками рёбер 14 поршня 7 дополнительно подаётся окислитель из камеры 6 высокого давления в камеру 12 низкого давления. При этом повышается давление в камере 12 низкого давления, происходит смесеобразование разогретых газов, окислителя и горючего, их теплообмен и самовоспламенение горючего. При этом значительно возрастает давление в камере 12 низкого давления и, в результате попадания пузырьков в область с давлением выше давления насыщения, образовавшиеся кавитационные пузырьки всхлопываются. При этом под воздействием давления, в горючем оболочки пузырьков начинают движение по направлению к центру с повышающимся ускорением. За счет термодинамических газовых процессов в кавитационных пузырьках повышаются давление и температура внутри пузырьков, кавитационные пузырьки запасают кинетическую энергию, достаточную для преодоления растущего давления. При этом, с ростом давления содержание пузырьков начинает конденсироваться на внутренней стороне оболочек пузырьков, что понижает давление в пузырьках и поэтому оболочки пузырьков могут уменьшаться далее. В последующем пузырьки захлопываются и при этом выделится кинетическая энергия. Запасенная кинетическая энергия переходит в энергию взрыва. При сгорании горючего образуется метающий газ который (см. фиг. 5, фиг. 6 и фиг. 7) при прохождении через конический канал 13 получает приращение скорости, в результате этого снаряд 10 приобретает дополнительное ускорение в канале ствола 17. При этом давление метающего газа (см. фиг. 6) воздействует на поршень 7. При этом поршень 7 принимает крайнее положение относительно канала ствола 17. При этом повышается давление в камере 6 высокого давления и в канале 15 поршня 7. При этом обратный клапан 4 перекрывает подачу окислителя. При дальнейшем движении снаряда 10 по каналу ствола 17 происходит выравнивание давления в камере 6 высокого давления, в канале 15 поршня 7 и в камере 12 низкого давления. При дальнейшем движении снаряда 10 (см. фиг. 7) по каналу ствола 17 происходит вытеснение газов из камеры 6 высокого давления, из-за разницы давлений, через рёбра 14 поршня 7 и ребра 16 штока 9 в камеру 12 низкого давления. В результате происходит снижение пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку 1. При вылете снаряда 10 из канала ствола 17 понижается давление в: канале ствола 17, коническом канале 13, камере 12 низкого давления, рёбрах 14 поршня 7, канале 15 поршня 7 и камере 6 высокого давления с уширением 8. При этом обратный клапан 4 открывает подачу окислителя. При этом происходит дожигание продуктов горения с последующим охлаждением баллистической установки расширяющимся окислителем.The oxidizer from the high pressure tank 2 (see Fig. 1) through the
Преимущества способа стрельбы из баллистической установки заключаются в:The advantages of the method of firing from a ballistic installation are:
- увеличении скорости снаряда 10 на выходе из канала ствола 17 баллистической установки,- increasing the speed of the projectile 10 at the exit from the
- снижения пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку.- reducing the peak pressures of the propelling gas acting on the ballistic installation.
Данные преимущества реализуются за счёт использования энергии окислителя для понижения давления в камере низкого давления, частичного испарения горючего во внутрь кавитационных пузырьков и образования парогазовой смеси горючего с одновременным повышением давления газов в запоршневом объёме и их нагреву с последующим дросселированием окислителя в запоршневой объём, подачей разогретых газов и окислителя в область пониженного давления. При этом происходит смесеобразование разогретых газов, окислителя и горючего, их теплообмен и самовоспламенение горючего с образованием метающего газа. При этом значительно возрастает давление в камере низкого давления и образовавшиеся кавитационные пузырьки всхлопываются. При этом выделится кинетическая энергия. Запасенная кинетическая энергия переходит в энергию взрыва. При этом метающий газ, при прохождении через конический канал, получает приращение скорости, в результате этого снаряд приобретает дополнительное ускорение. При этом происходит снижение пиковых давлений метающего газа действующего на баллистическую установку.These advantages are realized by using the energy of the oxidizer to reduce the pressure in the low-pressure chamber, partial evaporation of the fuel into the cavitation bubbles and the formation of a vapor-gas mixture of fuel with a simultaneous increase in gas pressure in the piston volume and their heating, followed by throttling of the oxidizer into the piston volume, the supply of heated gases and oxidizer to the area of low pressure. In this case, the mixture formation of heated gases, oxidizer and fuel, their heat exchange and self-ignition of the fuel with the formation of a propellant gas take place. At the same time, the pressure in the low-pressure chamber increases significantly and the cavitation bubbles formed burst. This releases kinetic energy. The stored kinetic energy is converted into the energy of the explosion. In this case, the throwing gas, when passing through the conical channel, receives an increase in speed, as a result of which the projectile acquires additional acceleration. In this case, there is a decrease in the peak pressures of the propelling gas acting on the ballistic installation.
Все указанные выше отличия являются достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.All of the above differences are the advantage and advantage of the proposed technical solution in comparison with the prototype.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2794562C1 true RU2794562C1 (en) | 2023-04-21 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2922341A (en) * | 1955-11-07 | 1960-01-26 | Olin Mathieson | Projectile propelling system |
US2947221A (en) * | 1956-12-10 | 1960-08-02 | Olin Mathieson | Compression ignition gun |
RU2691541C2 (en) * | 2017-06-07 | 2019-06-14 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Method of imparting initial velocity to bullets and projectiles |
RU2706667C2 (en) * | 2017-05-02 | 2019-11-19 | Ольга Александровна Зуева | Automatic shooting non-ammunition weapon |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2922341A (en) * | 1955-11-07 | 1960-01-26 | Olin Mathieson | Projectile propelling system |
US2947221A (en) * | 1956-12-10 | 1960-08-02 | Olin Mathieson | Compression ignition gun |
RU2706667C2 (en) * | 2017-05-02 | 2019-11-19 | Ольга Александровна Зуева | Automatic shooting non-ammunition weapon |
RU2691541C2 (en) * | 2017-06-07 | 2019-06-14 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Method of imparting initial velocity to bullets and projectiles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4722261A (en) | Extendable ram cannon | |
US9759499B2 (en) | Caseless projectile and launching system | |
US3011404A (en) | Liquid propellant squeeze-bore gun with deformable projectile sabot | |
US2981153A (en) | Fuel injection device | |
US3245350A (en) | Rocket propelled device for straightline payload transport | |
US5499567A (en) | Distillate fuel oil/air-fired, rapid-fire cannon | |
RU2794562C1 (en) | Method for firing from a ballistic installation | |
CN108627046A (en) | It is a kind of using liquid propellant without shell case automatic weapon implementation method | |
RU2525352C1 (en) | Round for grenade launcher | |
US4949621A (en) | Liquid propellant gun | |
BG110591A (en) | Aerodynamically stabilized munition | |
Van Bien et al. | The effect of the nozzle ultimate section diameter on interior ballistics of hv-76 trial gun | |
CN108759590A (en) | Explosive propulsive thrust entirety bullet and its ejecting gun | |
US5079987A (en) | Liquid propellant gun | |
RU138948U1 (en) | AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS | |
US5131313A (en) | Linear accelerator | |
RU2804044C1 (en) | Method of self-ignition of gas-vapour mixture when firing shot from ballistic unit | |
RU2812284C1 (en) | Method of firing shot from ballistic installation using cumulative and hydrodynamic effect | |
RU2813680C1 (en) | Method for strong adiabatic compression of gases | |
Guo et al. | Model and simulation of the launching process of cased telescoped ammunition | |
RU2772559C1 (en) | Method for firing a shot from an automatic caseless weapon with balanced automation and a device for its implementation | |
RU2807726C1 (en) | Modernized malevanny ammunition and method of its manufacturing | |
RU2317505C1 (en) | Method for grenade shooting and grenade launcher for its realization | |
RU2766614C1 (en) | Method of making a shot from caseless weapon | |
RU2766018C1 (en) | Method for firing shot from an automatic caseless weapon and device for its implementation |