RU205569U1

RU205569U1 - Устройство измерения среднеобъёмной температуры метательного заряда

Info

Publication number: RU205569U1
Application number: RU2020109974U
Authority: RU
Inventors: Джамиль Джониевич Бабаев; Данил Иванович Шиварёв
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2021-07-21

Abstract

Полезная модель относится к области вооружения и военной техники и может использоваться для баллистической подготовки стрельбы в автоматическом режиме танковых пушек и артиллерийских орудий. При использовании прототипа (штатного термометра) выявлен ряд технических проблем. Сущность полезной модели выражается в изменении конструкции устройства, которое заключается в том, что корпус 1 имеет форму круглого диска из сгораемого перфорированного материала, диаметром, соответствующим диаметру метательного заряда, на котором по окружности радиусом 2/3 радиуса корпуса размещено симметрично по меньшей мере три датчика температуры 2, дополнительно на свободном месте корпуса размещено преобразующее устройство 3, которое предназначено для усреднения показаний всех датчиков температуры и индикации усредненного значения температуры и передачи его на считывающее устройство непосредственно перед подачей метательного заряда в зарядную камору орудия. Полученные технические результаты полезной модели подтверждены экспериментально и позволяют: решить технические проблемы прототипа и улучшить показатели точности с учетом градиента температурного поля метательного заряда и повысить эффективность боевого применения артиллерийских орудий в современном бою. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области вооружения и военной техники и может использоваться для баллистической подготовки стрельбы в автоматическом режиме танковых пушек и артиллерийских орудий.

Баллистическая подготовка орудия включает определение поправок на стрельбу из-за [1]:

- износа канала ствола орудия;

- отклонения от нормальной (+15°С) температуры метательного заряда;

- изменения свойств партии метательных зарядов;

- баллистических характеристик снарядов.

Полезная модель предполагает устройство, позволяющее измерять среднеобъемную температуру метательного заряда при баллистической подготовки артиллерийских орудий и танковых пушек в автоматическом режиме. Прототипом полезной модели является штатный батарейный термометр ТБ-15 и изобретение RU2282812 С1(МПК F41G 3/12) от 16.05.2005 г. [2].

Температура метательного заряда в основном зависит от температурного режима войсковой эксплуатации боеприпасов и влияет на изменение внутрибаллистических характеристик артиллерийских комплексов, обусловленных изменением воспламенительного периода процесса выстрела, изменением размера поверхности горения порохов и т.п. Известно, что с изменением температуры метательного заряда на каждые 10°С начальная скорость снаряда изменяется до 1,6%, а дальность стрельбы артиллерийских орудий на 300 метров и более [3].

Режим войсковой эксплуатации боеприпасов характеризуется постоянно изменяющимися во времени климатическими условиями и способами хранения боеприпасов на огневой позиции, которые в комплексе влияют на закономерности изменения температурного поля зарядов, их среднеобъемную (баллистическую) температуру и неравномерный прогрев (охлаждение) метательных зарядов в штабеле и (или) боеукладке (для самоходных артиллерийских орудий и танков). Экспериментально установлено, что в войсковых условиях эксплуатации перепад температуры по заряду достигает 12°С, а разброс температуры метательных зарядов по штабелю и в боеукладке до 4°С и 15°С соответственно, что приводит к снижению эффективности боевого применения артиллерийских орудий до 35 процентов.

Штатный батарейный термометр ТБ-15 состоит из металлического полого корпуса в форме «гвоздя», внутри которого размещен термочувствительный элемент в виде стеклянного спиртового термометра со шкалой. Он используется для определения температуры метательных зарядов следующим образом. У одного из метательных зарядов раздельно гильзового заряжания размещенных в штабеле или в боеукладке самоходного артиллерийского орудия (танка) извлекают усиленную и нормальную крышки и между пучков пороха заряда помещают термометр на 25 минут, после чего считывают с него показания. Термометр до выполнения огневой задачи находится в метательном заряде и показания температуры уточняются каждые два час. Если боеприпасы унитарного заряжания то термометр укладывается в тару с боеприпасом [1].

При использовании штатного термометра выявлен ряд технических проблем: батарейный термометр не удовлетворяет требованиям современного боя по временным характеристикам (до 25 минут) по точности, так как на огневое поражение противника в современном бою отводится 2…3 минуты, не учитываются разброс температуры метательных зарядов в штабеле (боеукладке), неравномерное температурное поле зарядов и их изменение в интервале времени (до 2 часов) между уточнениями исходных данных для стрельбы. Кроме того, в условиях ведения боевых действий использовать данные способы и средства не всегда возможно.

Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции устройства измерения среднеобъемной температуры метательного заряда, учитывающего градиент температурного поля метательного заряда.

В этих целях определена форма и координаты области среднеобъемной температуры метательного заряда исходя из следующего. Метательный заряд представляет собой цилиндрическую оболочку заполненную пороховыми элементами в форме зерна или трубок. Оболочка может изготавливаться из металла или сгораемого материала. У металла коэффициент теплопроводности значительно выше чем у материала пороха, поэтому оболочкой из металла при создании физической модели заряда можно принебречь. Сгораемый материал оболочки заряда по теплофизическим характеристикам близки к характеристикам пороха. Таким образом, физическая модель метательного заряда условно представляет собой сплошной цилиндр.

При допущении, что цилиндр прогревается равномерно со всех сторон и температурное поле распределяется по логарифмическому закону от поверхности до центра объема, область цилиндра в которой температура соответствует среднеобъемной температуре цилиндра в целом, будет размещаться на расстоянии 1/3 радиуса цилиндра от его внешней поверхности, что было подтверждено экспериментально с использованием программного комплекса Cosmos (разработанный корпорацией SolidWorks). Эффективная температуропроводность условного материала цилиндра (физической модели) определялась экспериментально методом теплового регулярного режима.

С учетом вышеизложенного предлагается следующая конструкция измерительного устройства: корпус 1, круглой формы из сгораемого материала, перфорированный, диаметром соответствующим диаметру метательного заряда, на котором по окружности радиусом 2/3 радиуса корпуса размещено по меньшей мере три датчика температуры 2, в центре - преобразующее устройство 3. Датчики температуры 2 предназначены для измерения температуры в соответствующей точке заряда, в области его среднеобъемной темепературы, увеличение их количесва позволяет учесть неравномерный прогрев заряда по цилиндрической поверхности заряда и повысить точность измерения. Преобразующее устройство 3 предназначено для усреднения показаний всех датчиков, индикации усредненного значения температуры и передачи его на считывающее устройство непосредственно перед подачей заряда в зарядную камору орудия. Данное устройство предлагается размещать в метательном заряде на постоянной основе на арсенале (заводе) сборки зарядов.

Таким образом, полезная модель позволяет: решить указанные технические проблемы прототипа и улучшить показатели точности, с учетом градиента температурного поля метательного заряда и повысить эффективность боевого применения артиллерийских орудий в современном бою; реализовать изобретение RU 2282812 С1 (МПК F41G 3/12) от 16.05.2005 г.

Технические результаты полезной модели подтверждены экспериментально.

Используемая литература:

1. Правила стрельбы и управление огнем артиллерии. Дивизион, батарея, взвод, орудие. ПСиУО-2013. Часть 1. Москва: Военное издательство, 2013. 375 с.

2. Способ автоматизированной баллистической подготовки стрельбы артиллерийских орудий: пат. 2282812 Рос.Федерация. №2005114839/02; заявл. 16.05.2005; опубл. 27.08.2006, Бюл. №24.

3. Таблицы стрельбы для равнинных и горных условий 152-мм гаубицы 2А65 и 152-мм самоходной гаубицы 2С19. ТС РГ №187. Москва: Военное издательство, 1994. 760 с.

Claims

Устройство измерения среднеобъемной температуры метательного заряда, состоящее из корпуса, термочувствительного элемента, шкалы, отличающееся тем, что корпус имеет форму круглого диска из сгораемого перфорированного материала, диаметром, соответствующим диаметру метательного заряда, на котором по окружности радиусом 2/3 радиуса корпуса размещено симметрично по меньшей мере три датчика температуры, дополнительно на свободном месте корпуса размещено преобразующее устройство, которое предназначено для усреднения показаний всех датчиков температуры и индикации усредненного значения температуры и передачи его на считывающее устройство непосредственно перед подачей метательного заряда в зарядную камору орудия.