PL193246B1 - Dosyłacz pocisków dla artylerii - Google Patents

Abstract

1. Dosylacz pocisków dla artylerii z saniami usytuowanymi za dzialem, na których usytu- owane jest korytko ladownicze lezace w jednej linii z komora nabojowa, wyposazone w chwy- tak pocisku umieszczony przy tylnym zakon- czeniu, przy czym sanie prowadzone sa prze- suwnie wzdluz prowadnicy, na jezdni prowa- dzacej równoleglej do osi lufy dziala i sprzezo- ne sa z urzadzeniem napedowym sluzacym do ich przyspieszania w kierunku lufy dziala, przy czym w zalozonej odleglosci przed tylnym za- konczeniem lufy dziala znajduje sie element wyhamowujacy sanie, znamienny tym, ze urzadzenie napedowe wyposazone jest w co najmniej jeden elektryczny silnik liniowy (5-6, 5.1'-6.1', 5.2'-6.2'). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dosyłacz pocisków do artylerii o cechach zawartych w części nieznamiennej zastrzeżenia 1.

Dosyłacz tego typu również jako dosyłacz swobodny jest przykładowo opisany w opisie EP 03525S4 A2.

Zasada działania dosyłacza swobodnego polega na tym, że pociskowi znajdującemu się na zewnątrz działa, nadaje się tak dużą prędkość, że pocisk ten po opuszczeniu układu przyspieszającego, ze względu na energię kinetyczną działającą po przez nadane mu przyspieszenie, porusza się dalej swobodnie i w ten sposób realizowany jest proces dosyłania pocisku. Swobodny dosyłacz pocisków opisany w wyżej wymienionym opisie, podobnie jak przedstawiony przykładowo w opisie CH 664627, posiada układ sań, w którym pocisk ułożony na saniach przyspieszany jest wraz z saniami i gdy osiągnie założoną prędkość dosyłową sanie są wyhamowywane. Pocisk przemieszcza się potem przez nasadę zamkową w komorze nabojowej działa i jest dosyłany dalej w bruzdach lufy działa.

W przypadku dział artyleryjskich, z reguły za działem może być wytyczona tylko stosunkowo krótka trasa, po której pocisk jest przyśpieszany, przeznaczona dla układu sań. Na tej trasie sanie wraz z pociskiem muszą być przyśpieszone do założonej prędkości dosyłowej. Na podstawie długości danej drogi, na której pocisk jest przyśpieszany i prędkości dosyłowej, która pocisk powinien osiągnąć, oblicza się wartość przyspieszenia. W związku z tym dla uzyskania przyspieszenia poruszającej się masy (sanie i pocisk) pojawia się nieuchronnie duża siła, która musi być przyłożona uderzeniowo. Oznacza to, że w procesie przyspieszania pocisku w krótkim okresie czasu należy mieć do dyspozycji energię o wysokiej gęstości.

W przypadku znanych dosyłaczy pocisków stosowane są pneumatyczne (EP 0 352584 A2) względnie hydrauliczne (CH 664 627) urządzenia napędowe w postaci siłowników tłokowych, przy czym płyn stosowany do uruchomienia urządzenia magazynowany jest w akumulatorze roboczym i doprowadzany uderzeniowo do siłownika tłokowego za pomocą specjalnego zaworu regulacyjnego.

Dla wytworzenia założonego ciśnienia powietrza względnie oleju, zastosowano urządzenie sprężarkowe napędzane silnikiem elektrycznym, względnie agregat hydrauliczny.

Przetworzenie energii elektrycznej w inny rodzaj energii wymaga pracochłonnej obróbki i magazynowania i jest związane ze znacznymi jej stratami.

Poza tym znany jest swobodny dosyłacz pocisków, w którym jako urządzenie napędowe stosowany jest akumulator sprężynowy, przykładowo napięta wstępnie za pomocą silnika elektrycznego sprężyna śrubowa, lub gazowa, która w procesie dosyłania jest mechanicznie rozciągana i przenosi zmagazynowaną energię poprzez włączone za nią elementy przekładni (łańcuchy, zębatki) na pocisk lub na sanie dosyłowe.

Zadaniem przedmiotowego wynalazku jest zaproponowanie takiej konstrukcji dosyłacza pocisków dla artylerii o cechach podanych na wstępie opisu i w części przedznamiennej zastrzeżenia pierwszego, aby w urządzeniu napędowym energia elektryczna była przetwarzana bezpośrednio w energię kinetyczną i w związku z tym aby można było ograniczyć straty energii powstające w procesie przetwarzania energii elektrycznej w inne rodzaje energii.

Przedmiotowy wynalazek opiera się na przekonaniu, że realizacja takiego urządzenia napędowego, przy wykorzystaniu układu napędzanego zwykłym silnikiem elektrycznym sprawia trudności w przypadku konieczności przemiany dużej ilości energii elektrycznej w energię kinetyczną, ruchu ślizgowego sań, realizowanego w natychmiastowym procesie dosyłania pocisku. Wskutek realizacji przemiany ruchu obrotowego zwykłego silnika elektrycznego w ruch ślizgowy sań i wskutek działania siły bezwładności, występującej przy osiąganiu dużych przyspieszeń i prędkości, znane w budowie maszyn elementy (łańcuchy, osie, przekładnie, zębatki) współpracują na granicy ich możliwych obciążeń. Poza tym, w przypadku dział usytuowanych w wozach bojowych, ze względu na duże wymiary silnika elektrycznego wymagana moc, i związany z tym duży ciężar umieszczenie go, przykładowo na ruchomym ramieniu przeładunkowym jest trudne do realizacji.

Rozwiązanie opisanego powyżej zadania nastąpiło przy wykorzystaniu cech ujawnionych w części poznamiennej zastrzeżenia patentowego nr 1. Korzystne formy wykonania wynalazku są opisane w zastrzeżeniach zależnych.

Podstawowa idea wynalazku polega zatem na tym, aby zamiast znanego urządzenia napędowego w postaci siłownika, za stosować elektryczny silnik liniowy. Silniki liniowe pozwala ją na bezpośrednie uzyskanie ruchu prostoliniowego bez wykorzystywania pośrednich układów przekładniowych.

PL 193 246 B1

Przeciwnie, energia wytwarzaną jest bezpośrednio w elemencie, który powinien być uruchomiony. Odpadają w tym przypadku wszystkie mechaniczne ogniwa pośrednie, i energia elektryczna jest doprowadzana bezpośrednio w pierwotnej formie i nie musi być przetwarzana w inny rodzaj energii.

Następna zaleta urządzenia napędowego w postaci silnika liniowego polega na tym, że w przeciwieństwie do napędu przy wykorzystaniu siłownika, który rozwija swoją energię suwu aż do zakończenia suwu przyspieszenia, proces przyspieszania i ewentualny proces hamowania, w przypadku silnika liniowego jest dokładnie sterowany. I tak przykładowo, w przypadku zdolności regulacyjnej silnika liniowego w fazie hamowania energia napędowa może być odłączona lub siła może być skierowana w kierunku przeciwnym. Silnik liniowy może również rozwijać dodatkową energię hamowania, która może być uwzględniona przy wstępnym rozplanowaniu środków służących do hamowania sań. Jak to zostanie wyjaśnione poniżej na podstawie przykładów wykonania wynalazku, możliwe jest również, takie zwymiarowanie i usytuowanie silnika liniowego na saniach, że w fazie hamowania, wtórna część silnika liniowego opuszcza stator silnika liniowego. Dzięki zredukowanemu pokryciu, ogranicza się automatycznie energię suwu silnika.

Zasilanie silnika liniowego w energię elektryczną, w przypadku działa umieszczonego w wozie bojowym, może być realizowane przy wykorzystaniu bufora akumulatorowego zasilanego z sieci pokładowej. Aby dla procesu dosyłania można było w krótkim czasie rozporządzać wysoką mocą elektryczną, można zainstalować chwilowy akumulator, którego pojemność jest rozładowana w procesie dosyłania pocisku. Poza tym, ze względu na zastosowania na saniach dosyłowych elektrycznego układu pomiarowego, można obserwować przebieg procesu dosyłania i poprzez jego regulację można sterować mocą elektryczną doprowadzaną do silnika liniowego.

Dzięki temu uzyskuje się następujące zalety:

a) kontrolowane sterowanie optymalnej drogi i czasu przebiegu sań dosyłowych;

b) zależna od kąta wzniosu, regulację koniecznej prędkości dosyłowej;

c) regulację energii napędu w zależności od rodzaju pocisku;

d) wykrywanie i eliminowanie procesu hamowania.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny tylnego zakończenia lufy wraz z dosyłaczem pocisków w stanie spoczynku, fig. 2 - przekrój analogiczny do fig. 1,gdy dosyłacz pocisków jest wyhamowany, fig. 3 - powiększony w porównaniu do fig. 1, przekrój dosyłacza pocisków wzdłuż linii A-A na fig. 1, fig. 4 - analogicznie do fig. 3, odpowiedni przekrój innego przykładu wykonania dosyłacza pocisków, fig. 5 - urządzenia zasilające dosyłacza pocisków według fig. 1do 4 w układzie blokowym, fig. 6 - wykres przebiegu drogi w funkcji czasu w procesie dosyłania.

Figura 1 przedstawia tylne zakończenie lufy 1 nie przed stawionego bliżej działa artyleryjskiego usytuowane na obsadzie zamkowej 1.1. Przy lufie 1 usytuowane jest ramię wydające pocisk 2, które przy zewnętrznym zakończeniu posiada dźwigar 3, na którym osadzony jest dosyłacz pocisków. Wzdłuż dźwigara 3 zamocowana jest jezdnia prowadząca 4.3, na której poprzez prowadzenie rolkowe 4.1 prowadzone są w kierunku równoległym do kanału lufy R, sanie 4. Przy tylnym zakończeniu sań 4 znajduje się tarczowy element chwytowy 4.2 pełniący rolę zabieraka dla pocisku G leżącego na saniach w niecce mocującej 4.4. Przy przednim zakończeniu sań usytuowany jest znany i tu nie opisywany tłumik 7, którego zderzak 7,w położeniu końcowym sań 4, przedstawionym na fig. 2 przylega do tylnego zakończenia lufy. W procesie dosyłania sanie 4 wprawiane są w ruch z położenia spoczynkowego przedstawionego na fig. 1 do położenia końcowego przedstawionego na fig. 2, przy czym przedstawione na fig. 2 wstępne położenie końcowe zostało za znaczone linią ciągłą, a ostateczne położenie końcowe uzyskane po najeździe tłumika 1, zostało zaznaczone linią przerywaną. Podczas i po wyhamowaniu sań 4, pocisk G porusza się ruchem swobodnym w lufie 1.

Urządzenie napędowe służące do przyspieszenia sań 4 zawiera, w przypadku przykładów wykonania z fig. 1do 4, elektryczny silnik liniowy posiadający płaską, wzdłużną część pierwotną 5 usytuowaną na stałe między dźwigarem 3i saniami 4, która, co nie zostało przedstawione na fig. 1i 2, jest przyłączona do urządzenia zasilania elektrycznego. Ruchoma część wtórna 6 silnika liniowego ukształtowana jest w postaci wzdłużnego płaskiego elementu strukturalnego i wykonana jest z materiału ferromagnetycznego, przykładowo z żelaza, wraz z torem magnetycznym 6.1. Część wtórna 6 przejeżdża przez płasko usytuowaną część pierwotną 5. Przy takim usytuowaniu wielkość siły przyciągania stanowi dwukrotną wartość maksymalnej siły przesuwu występującej między częścią pierwotną i wtórną, która to siła musi być przeniesiona przez prowadzenie sań 4.1-4.3. Przestrzeń przeznaczona dla tłumika, nie przedstawionego na fig. 3 została oznaczona oznaczeniem 7.2.

PL 193 246 B1

Figura 4 przedstawia urządzenie napędowe wyposażone w dwa silniki liniowe. Elementy składowe przedstawione na fig. 4, które odpowiadają tym samym elementom na fig. 3 zostały oznaczone tymi samymi oznaczeniami cyfrowymi z dodaniem apostrofu.

W tym przykładzie wykonania sanie 4' prowadzone są wzdłuż prowadnicy liniowej 4.1' w centralnej szynie prowadzącej 4.3'. Części pierwotne 5.1' i 5.2' silników liniowych zamocowane są na stałe po obu stronach sań 4,w dźwigarze 3'. Przeciwległe do części pierwotnych 5.1'i 5.2', po obydwu stronach sań usytuowane są, w postaci wystających na zewnątrz elementów strukturalnych, wtórne części 6.1'i 6.2', wykonane z materiału ferromagnetycznego. Części pierwotne i wtórne usytuowane są pionowo i skierowane wzajemnie przeciwlegle. Przy tym usytuowaniu kompensują się siły przyciągania dzięki rozmieszczeniu tych części parami. Części te znajdują się również jak zawsze wewnątrz struktury sań 4', także musi być zrealizowana bardzo sztywna ich struktura. Poza tym ze względu na rozmieszczenie parami, struktura taka jest trochę bardziej pracochłonna.

W przypadku dwóch opisanych powyżej przykładów wykonania, poprzez odpowiednie ukształtowanie części pierwotnej i wtórnej, ze względu na ich długość, odpowiednio do przestrzeni zabudowy, jaka jest do dyspozycji, można osiągnąć odpowiednio długą drogę przyspieszenia sań 4, względnie 4'. Jest to efektem tego, że do przyspieszenia sań 4, względnie 4' wraz z pociskiem G potrzebna jest mniejsza siła i obniża się chwilowe zapotrzebowanie mocy silnika liniowego.

Poza tym można zmniejszyć długość sań na długości części wtórnej, dzięki czemu uzyskuje się zmniejszenie ciężaru konstrukcji.

Dzięki korytku ładowniczemu 4.4, względnie 4.4' usytuowanemu na saniach 4, względnie 4' uzyskuje się to, że przed nie zakończenie korytka ładowniczego w przypadku wyhamowania sań zanurzone jest w komorze ładunkowej działa (fig. 2 - linia przerywana). Dzięki zastosowaniu tych środków technicznych końcowe zahamowanie pocisku G w momencie startu z sań dosyłowych 4 przebiega znacznie lepiej.

Figura 5 przedstawia elektryczne urządzenie zasilające dla urządzeń napędowych dosyłacza pocisków przedstawionych na fig. 1do 4. Urządzenie zasilające posiada przykładowo bufor akumulatorowy 9, dołączony do sieci pokładowej pojazdu bojowe go. Dla silników liniowych pracujących jako silniki synchroniczne, istniejące napięcie stałe musi być przekształcone w napięcie zmienne konieczne do uruchomienia silnika, względnie silników liniowych. Następuje to przy wykorzystaniu przetwornicy 8 przyłączonej do bufora akumulatorowego 9. Ponieważ w procesie dosyłania pocisku musi być do dyspozycji chwilowa moc elektryczna o dużej wartości, przetwornica 8 zawiera chwilowy akumulator 8', którego pojemność jest wyładowywana w jednym procesie dosyłania. Elektryczny układ pomiarowy 10 przyłączony do sań dosyłowych nadzoruje przebieg procesu dosyłania i poprzez układ regulacji 11 steruje docelowo poborem mocy elektrycznej z chwilowego akumulatora 8.1 przeznaczonej dla pierwotnej części 5, silnika liniowego.

Regulacja może nastąpić według dowolnej wcześniej zadanej charakterystyki zapłonu, zgodnie z która sanie są przyspieszane lub wyhamowywane w różnych fazach ruchu.

Figura 6 przedstawia przykładowo, przebieg wykresu drogi w funkcji czasu dla sań dosyłowych w procesie dosyłania w fazie przyspieszania, spoczynku i fazie ruchu powrotnego.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Dosyłacz pocisków dla artylerii z saniami usytuowanymi za działem, na których usytuowane jest korytko ładownicze leżące w jednej linii z komorą nabojową, wyposażone w chwytak pocisku umieszczony przy tylnym zakończeniu, przy czym sanie prowadzone są przesuwnie wzdłuż prowadnicy, na jezdni prowadzącej równoległej do osi lufy działa i sprzężone są z urządzeniem napędowym służącym do ich przyspieszania w kierunku lufy działa, przy czym w założonej odległości przed tylnym zakończeniem lufy działa znajduje się element wyhamowujący sanie, znamienny tym, że urządzenie napędowe wyposażone jestw co najmniej jeden elektryczny silnik liniowy (5-6, 5.1'-6.1', 5.2'-6.2').
2. 2. Dosyłacz według zastrz. 1, znamienny tym, że część pierwotna (5, 5.1', 5.2') silnika liniowego, do której następuje doprowadzenie prądu, połączona jest na stałe z jezdnią prowadzącą (4.3, 4.3'), podczas gdy część wtórna (6, 6.1', 6.2') połączona jest z saniami (4, 4').
3. 3. Dosyłacz według zastrz. 2, znamienny tym, że część pierwotna (5) silnika liniowego ma założoną z góry większą długość niż część wtórna (6).

   PL 193 246 B1
4. 4. Dosyłacz według zastrz. 1albo 3, znamienny tym, że część wtórna (6, 6.1', 6.2') silnika liniowego stanowi podłużny płaski element strukturalny wykonany z materiału ferromagnetycznego wraz z torem magnetycznym (6.1, 6.11', 6.12').
5. 5. Dosyłacz według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że urządzenie zasilające silnik liniowy w prąd elektryczny posiada elektryczny akumulator chwilowy (8.1).
6. 6. Dosyłacz według zastrz. 5, znamienny tym, że w przypadku umieszczenia go w wozie bojowym urządzenie zasilające silnik liniowy w prąd elektryczny posiada bufor akumulatorowy połączony z siecią pokładową.
7. 7. Dosyłacz według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że w przypadku gdy silnik liniowy jest silnikiem synchronicznym, urządzenie zasilające silnik w prąd elektryczny zawiera przetwornicę (8).
8. 8. Dosyłacz według zastrz. 1albo 7, znamienny tym, że zawiera elektryczne urządzenie sterujące (11), poprzez które sterowany jest przebieg ruchu silnika liniowego w zależności od trasy poruszania się i/lub kierunku ruchu i/lub kąta wzniosu lufy działa zgodnie ze z góry założonymi wartościami.
9. 9. Dosyłacz według zastrz. 8, znamienny tym, że urządzenie sterujące (11) połączone jest z przyrządem pomiarowym (10) dla pochylonej trasy poruszania się i/lub kierunku ruchu i/lub kąta wzniosu lufy działa.
10. 10. Dosyłacz według zastrz. 8albo 9, znamienny tym, że wyhamowywanie ruchu sań następuje przynajmniej częściowo poprzez prądnicowe hamowanie za pomocą silnika liniowego.
11. 11. Dosyłacz według zastrz. 1 albo 10, znamienny tym, że pierwotna cześć (5, 5.1', 5.2') i część wtórna (6, 6.1', 6.2') silnika liniowego tak są usytuowane, że część wtórna opuszcza po z góry określonej trasie obszar oddziaływania części pierwotnej.
12. 12. Dosyłacz według zastrz. 1 albo 11, znamienny tym, że między saniami (4) i tylnym zakończeniem lufy działa (1) włączone jest urządzenie hamujące w postaci tłumika (7).
13. 13. Dosyłacz według zastrz. 1 albo 12, znamienny tym, że urządzenie napędowe posiada silnik liniowy, którego część pierwotna zamocowana jest na stałe pod saniami, przy czym usytuowana jest płasko i wystaję w kierunku do góry, podczas gdy na dolnej powierzchni sań (4) zamocowana jest ukształtowana w postaci płaskiego podłużnego elementu strukturalnego część wtórna (6).
14. 14. Dosyłacz według zastrz. 1albo 12, znamienny tym, że urządzenie napędowe posiada dwa silniki liniowe, których części pierwotne (5.1', 5.2') zamocowane są na stałe po obu stronach sań (4'), podczas gdy z każdej strony sań (4') zamocowane są części wtórne (6.1', 6.2') ukształtowane w postaci wystających na zewnątrz elementów strukturalnych.