NO317815B1 - Prosjektilansats for en artillerikanon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en prosjektilansats for en artillerikanon som angitt i innledningen til patentkrav 1.

En prosjektilansats av denne typen er beskrevet i eksempelvis EP-0352584 Bl.

Kjente prosjektilansatser av denne byggetypen blir for tiden drevet over hele elevasjonsområdet (-2,5° - 65° elevasjon) med et konstant ansatstrykk på for eksempel 28 bar. Dette fører i det nedre elevasjonsområdet for unødvendig høy belastning på prosjektilansatsen og prosjektilet.

Dessuten er prosjektilansatskraften svært avhengig av elevasjonen. Ved avtakende elevasjon stiger ansatskraften i betydelig grad. Dette kan føre til beskadigelse og også til unøyaktigheter ved ansatstenningen.

I patentskriftet CH 662 175 A, er det beskrevet en drivinnretning for en ladeanordning

til en artillerikanon hvor det for innføring av et prosjektil i kanonrøret er tilveiebragt en sleide som er anordnet bak våpenrøret, på hvilken sleide prosjektilet som skal lades blir lagt og ved hjelp av ruller ført på en føring. Ved hjelp av et hydraulikksylinderaggregat anordnet under sleiden blir sleiden beveget ved hjelp av en arm. For å kunne innstille overføringspulsen til prosjektilet tilsvarende rørelevasjonen er det innkoblet en drossel, som kan være variabel utformet, i en tilbakeløpsledning av hydraulikksylinderaggrega-tet. Hvordan og etter hvilken forutbestemt lovmessighet den variable drosselen skal innstilles, er ikke beskrevet i dokumentet.

Oppfinnelsen har til oppgave å utforme en prosjektilansats ved trekkene angitt i innledningen til patentkrav 1 på en slik måte at den sterke stigningen i ansatskraften ved avtagende elevasjon og ulempene forbundet med dette kan minskes.

Løsningen på denne oppgaven oppnås ifølge oppfinnelsen med trekkene som angitt i den kjennetegnende delen av patent 1. Fordelaktige videreutviklinger av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene.

Grunntanken for oppfinnelsen består i at ansatstrykket som virker inn mot kolbesylin-derdriften til prosjektilansatsen reduseres så meget med avtagende elevasjon at ansatshastigheten ved forskjellige elevasjonsvinkler forblir liggende innenfor et på forhånd bestemt område.

Det har vist seg at med forhåndsbestemt lovmessig sammenheng mellom elevasjon og

ansatstrykk, henholdsvis ansatshastighet kan oppnås mulige like ansatskrefter over hele elevasjonsområdet. Derved blir det tilstrebet at den ved den maksimale elevasjonsvinkelen og det for denne elevasjonsvinkelens forhåndsviste maksimale ansatstrykket og pro-sjektilhastighet inneholdes i ansatsområdet over hele elevasjonsområdet.

Kinematiske beregninger har vist at lovmessigheten for ansatstrykket, henholdsvis ansatshastigheten ved avtagende elevasjon skal avta, kan uttrykkes i god tilnærming ved ligningen:

Her betyr Va™ ansatshastigheten i m/s, El elevasjonsvinkelen i vinkelgrader og størrel-sene A,B,C og D er konstanter frembragt ved beregning og eksperimenter, og som fort-rinnsvis har de følgende verdiene:

A = 5,3 til 5,8

B = 0,0516

C =0,000019

D = 0,0000035

Ved beregning og eksperimenter har det vist seg at ansatstrykkets avhengighet av elevasjonen som fordelaktig verdi kan utgjøres ved ligningen:

I det etterfølgende skal oppfinnelsen beskrives ytterligere med henvisning til de med-følgende tegningene av et utførelseseksempel av en prosjektilansats. På tegningene vi-ses: Fig. 1 en sterkt skjematisk fremstilling i lengdesnitt av den bakre enden av våpenrøret til en artillerikanon med en derpå anordnet prosjektilansats; Fig. 2 et koplingsskjema av det pneumatiske styresystemet for prosjektilansatsen på fig. i; Fig. 3 viser en enkel fremstilling av trykkreduseringsenheten til det pneumatiske styresystemet på fig. 2; Fig. 4 er en grafisk fremstilling over avhengigheten mellom ansatshastigheten og elevasjonsvinkelen ved en prosjektilansats ifølge kjent teknikk og ved prosjektilansats ifølge fig. 1 til 3. Fig. 1 viser den bakre enden av våpenrøret 1 til en for øvrig ikke vist artillerikanon, hvorpå det er anordnet et bakstykke 2 med en låseklaff 2.1. Våpenrøret 1 har i området hvor prosjektilet skal ansettes en overgangskjegle 1.1 og er dreibar om en tappakse 1.2. En prosjektiloverføringsarm 2.2 er dreibart opplagret om den samme aksen 1.2 og en prosjektilansats er anordnet på armen 2.2 med en grunnopplagring 3 hvorpå det er festet en føringsbane 5 idet en sleide 4 føres på denne i en glideføring i en retning parallelt med røreaksen R. Sleiden 4 er koplet med en kolbesylinderdrivanordning 6 slik at den kan føres i retningen til pilen B. I lengderetningen til sleiden 4 er det anordnet en støt-demper 7 som oppviser et anslag 7.3 på en kolbestang 7.2 som stikker ut fra fremsiden av sleiden. På sleiden 4 ligger prosjektilet 8 som skal settes an og på den bakre enden av sleiden 4 er det anordnet et gripeelement 4.1. På fig. 1 er sleiden 4 med prosjektilet 8 vist i en utgangsposisjon før starten på bevegelsesforløpet. I sluttstillingen til sleiden 4 ligger anslaget 7.3 an mot den bakre enden av våpenrøret 1.

Enkeltheter vedrørende konstruksjonen av sleiden 4 og støtdempere 7 kan finnes i en eksempelfremstilling i dokument EP0352584 Bl.

Kolbesylinderdrivanordningen 6 blir drevet ved hjelp av et pneumatisk styresystem 19 som vist på fig. 2 og 3. Som fig. 2 viser, kan arbeidstilslutningen 6.1 til kolbesylinderdrivanordningen 6 tilkoples over en hurtigåpnende, elektromagnetisk betjenbar styreventil 10 på den ene siden med et utløp og på den andre siden med en trykkreduseringsenhet 20, som skal beskrives nærmere i det etterfølgende, og med et trykklager 11. Trykkreduseirngsenheten 20 er på vanlig måte tilsluttet en trykkluftskilde 14. Tilbake-løpstilkoplingen 6.2 til kolbesylinderdirvanordningen 6 kan tilkoples over en hurtigut-luftingsventil 12 på den ene siden til et utløp og på den andre siden over en andre elektromagnetisk styrbar styreventil 13, under mellomkopling av en trykkbegrenser 16, på den ene siden til trykkluftslageret 11 og på den andre siden til et utløp. På grunn av den korte koplingstiden til styreventilen 10 blir det oppnådd at den nødvendige volum-strømmen hurtig står til disposisjon for kolbesylinderdrivanordningen 6. Ved innledningen av bevegelsesforløpet er det således tilgjengelig et støtlignende trykk som sørger for at kolben fremover og beveger sleiden. Derved blir luften som befinner seg på den andre siden av kolben utstøtt over hurtigutluftingsventilen 12 ved bevegelsesforløpet eller bevegelsesslaget. Ved slutten av bevegelsen blir sleiden 4 avbremset og sleiden blir ført tilbake til utgangsleiet. Dette kan besørges enten ved hjelp av restenergien i en støtdemper 7 utstyrt med for eksempel en friksjonsfjær, hvorved kolbesylinderdrivanordningen 6 virker som støtdemper idet luften blir ført via arbeidstilslutningen 6.1 og den tilsvarende omstyrte styreventilen 10 over en drossel 15, eller ved at tilbake-løpstilslutningen 6.2 er forbundet med trykkluftlageret 11 over den andre styreventilen 13 og en trykkbegrenser 16.

Mellom trykkluftkilden 14 og den hurtigåpnende styreventilen 10 er trykkreduseringsenheten 20 anordnet og denne oppviser som angitt på fig. 3 en proporsjonal trykkregule-ringsventil 20.1, som styres av en elektrisk styreenhet 18. Den elektriske styreenheten 18 blir gitt styresignaler for den aktuelle elevasjonen av våpenrøret 1 til kanonen fra ildledningsanlegget 17 eller en annen stillingsgiver, for eksempel vinkelgiveren 17.1. Ved dette oppnås at ved avtakende elevasjon blir ansatstrykket redusert, og riktignok etter lovmessighet slik det er forklart foran og avtar ytterligere som vist på fig. 4.

Inngangstrykket Pi til trykkreduseringsenheten 20 er trykket som leveres fra trykkilden 14, mens utgangstrykket P2 tilsvarer det i avhengighet av elevasjonsvinkelen reduserte trykket. Slik fig. 3 viser er det inne i trykkreduseirngsenheten 20 til proporsjonaltrykkreguleringsventilen 20.1 parallellkoplet en manuell betjenbar trykkreduseirngsventil 20.3. Proporsjonaltrykkreguleringsventilen 20.1 og trykkreduseirngsventilen 20.3 blir etter valg forbundet over en elektromagnetisk omkoplingsventil 20.2 til den hurtigåpnende styreventilen 10, hvorved koplingen er slik at den elektromagnetiske omkop-lingsventilen 20.2 i strømløs tilstand, og også i et nødsfall den manuelt betjenbare trykkreduseringsventilen 20.3, er forbundet med ledningen som fører til den hurtigåpnende styreventilen 10. Derved kan ved et utfall av den elektriske energien og derved et utfall av styringen av trykkreduseringsenheten, de forskjellige ansatstrykkene, i nøddrift, manuelt innstilles på trykkreduseirngsventilen 20.3 for de forskjellige elevasjonsvinklene.

På fig. 4 er det opptegnet en grafisk fremstilling av ansatshastigheten VAns som funksjon av elevasjonsvinkelen El.

Den brutte linjen ST viser ansatshastighetens avhengighet av elevasjonsvinkelen ved en vanlig prosjektilansats ifølge kjent teknikk, hvor det arbeides med samme ansatstrykk over hele elevasjonsområdet.

Kurve I tilsvarer uttrykket

mens kurven II tilsvarer uttrykket

Kurve I og II definerer en øvre og en nedre grense for området for tillatelige ansatshas-tigheter for bestemte elevasjonsvinkler.

Forsøk har vist at når ansatshastigheten i avhengighet av elevasjonsvinkelen holdes i det angitte området og spesielt i det midlere området mellom kurve I og kurve II, vil an-satskreftene i hele elevasjonsområdet være tilnærmet konstant.

Claims (3)

1. Prosjektilansats for en artillerikanon som oppviser et rør som kan dreies for å endre elevasjonen, og som har en bak våpenrøret anordnet sleide, som bærer en opptaksanordning som flukter med ladekammeret, og som på den bakre enden bærer et gripeelement for prosjektilet, og er bevegbar over en føring i en føringsbane som løper parallelt med våpenrøraksen og er koplet til en pneumatisk kolbesylinderdrivanordning for bevegelse i retningen til våpenrøret, og oppviser en bremseanordning for avbremsing i en på forhånd gitt avstand fra våpenrørenden, hvorved driften til kolbesylinderdrivanordningen besørges ved et pneumatisk styresystem med en hurtigåpnende styreventil, over hvilken arbeidstilslutningen til kolbesylinderdirvanordningen etter valg kan koples til en trykkluftkilde eller et utløp, karakterisert ved at det mellom trykkluftkilden (14) og den hurtigåpnende styreventilen (10) er anordnet en trykkreduseringsenhet (20) med en av en elektrisk styreenhet (18) styrt proporsjonal trykkregule-ringsventil (20.1), hvorved den elektriske styreenheten (18) blir tilført signaler fra et ildlederanlegg (17) eller en stillingsgiver (17.1), og styringen av proporsjonaltrykkreguleringsventilen (20.1) er slik at ved avtakende elevasjon blir ansatstrykket redusert i samsvar med en forutbestemt lovmessighet, på en slik måte at ansatshastigheten (VAns) er avhengig av elevasjonen (El) i samsvar med følgende uttrykk: hvor A = 5,3 til 5,8, B = 0,0516, C = 0,000019 og D = 0,0000035.

2. Prosjektilansats ifølge krav 1, karakterisert ved at proporsjonaltrykkreguleringsventilen (20.1) er parallellkoplet med en manuell betjenbar trykkreduseirngsventil (20,3), som ved strømutfall, i nøddrift, kan innkoples mellom trykkluftkilden (14) og den hurtigåpnende styreventilen (10) istedenfor proporsjonal-trykkreguleirngsventilen (20.1).

3. Prosjektilansats ifølge krav 2, karakterisert ved at proporsjonaltrykkreguleringsventilen (20.1) og trykkreduseirngsventilen (20.3) etter valg, over en elektromagnetisk omkoplingsventil (20.2) kan forbindes med den hurtigåpnende styreventilen (10), hvorved den elektromagnetiske omkoblingsventilen (20.2) i strømløs tilstand kopler trykkreduseringsventilen (20.3).