RU2400687C2 - Ballistic unit with splitter - Google Patents

Ballistic unit with splitter Download PDF

Info

Publication number
RU2400687C2
RU2400687C2 RU2006115228/02A RU2006115228A RU2400687C2 RU 2400687 C2 RU2400687 C2 RU 2400687C2 RU 2006115228/02 A RU2006115228/02 A RU 2006115228/02A RU 2006115228 A RU2006115228 A RU 2006115228A RU 2400687 C2 RU2400687 C2 RU 2400687C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plastic
buffer
cylinder
pallet
ballistic
Prior art date
Application number
RU2006115228/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006115228A (en
Inventor
Александр Владимирович Герасимов (RU)
Александр Владимирович Герасимов
Владимир Васильевич Жаровцев (RU)
Владимир Васильевич Жаровцев
Юрий Федорович Христенко (RU)
Юрий Федорович Христенко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ГОУ ВПО ТГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ГОУ ВПО ТГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ГОУ ВПО ТГУ)
Priority to RU2006115228/02A priority Critical patent/RU2400687C2/en
Publication of RU2006115228A publication Critical patent/RU2006115228A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2400687C2 publication Critical patent/RU2400687C2/en

Links

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: proposed ballistic unit has its evacuated barrel muzzle face communicated with cylinder-conic adapter. Note here that conic adapter inlet cylinder receives plastic, e.g. polyethylene, buffer with inner bore diametre exceeding caliber of fired round. Fired round sabot represents two cups: outer cup made from plastic material (polyethylene, caprolan etc) and inner cup made from strong thermosoftening plastic material (phenylon, graphylon, polycarbonate) or light alloy with high specific strength (B-95, MA-4, "Д16-Т"). At high velocity of fired round, annular damper made from gradient or homogeneous material, for example porous copper, can be arranged between said plastic buffer. Note here that damper inner channel features taper section.
EFFECT: reduced length of ballistic unit.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике высокоскоростного метания в лабораторных условиях и предназначено для аэробаллистических исследований и экспериментов по высокоскоростному взаимодействию ударников с преградами. При проведении таких экспериментов модели и ударники, как правило, ускоряются в пластмассовых поддонах. Часто необходимо отделять поддон от метаемого элемента, что является достаточно сложной проблемой. Кроме того, для некоторых исследований нежелательным является попадание в баллистическую трассу и метающего газа (движение моделей в реагирующих средах, исследование чувствительности взрывчатых веществ к удару и др.).The invention relates to techniques for high-speed throwing in laboratory conditions and is intended for aeroballistic research and experiments on high-speed interaction of projectiles with obstacles. When conducting such experiments, models and impactors are usually accelerated in plastic pallets. Often it is necessary to separate the pallet from the missile element, which is a rather complicated problem. In addition, for some studies, it is undesirable to get into the ballistic track and throwing gas (the movement of models in reactive media, the study of the sensitivity of explosives to shock, etc.).

Известны различные устройства для отделения (отсечки) поддона. Простейшим из них является преграда из картона или фанеры [1]. При соударении с такой преградой поддон дробится и его осколки отстают от метаемого элемента. Влияние такой преграды на метаемый элемент незначительно. Однако метающий газ практически полностью перетекает в трассу.Various devices are known for separating (cutting off) a pallet. The simplest of them is a barrier made of cardboard or plywood [1]. In the event of a collision with such an obstacle, the pallet breaks up and its fragments lag behind the missile element. The effect of such a barrier on the missile element is negligible. However, the throwing gas flows almost completely into the track.

Наиболее близкой по технической сущности и условиям применения является баллистическая установка, к стволу которой последовательно пристыкованы отсекатель газа и отсекатель поддонов [2, 3]. Отсекатель газа имеет камеру с отверстиями, которые перед выстрелом закрываются резиновыми пробками. После выхода метаемой сборки из ствола метающий газ выбивает эти пробки и отсек соединяется с атмосферой, что позволяет уменьшить количество метающего газа, попадающего в баллистическую трассу. Отделение элементов разрезного поддона происходит коническим отсекателем, а разведение их в стороны происходит за счет аэродинамических сил. Для этого в отсекателях газа и поддонов перед выстрелом устанавливается давление 50…100 мм рт.ст.The closest in technical essence and application conditions is a ballistic installation, to the trunk of which the gas cutter and the pallet cutter are sequentially docked [2, 3]. The gas cutter has a chamber with holes that are closed with rubber plugs before firing. After the throwing assembly leaves the barrel, the throwing gas knocks out these plugs and the compartment is connected to the atmosphere, which allows reducing the amount of throwing gas entering the ballistic track. Separation of the elements of the split pan occurs with a conical cutter, and their dilution to the sides occurs due to aerodynamic forces. To do this, a pressure of 50 ... 100 mm Hg is set in the gas and pallets before the shot.

Недостатки описанной выше баллистической установки заключаются в следующем:The disadvantages of the ballistic installation described above are as follows:

- общая длина отсекателя составляет не менее 3-х метров, что накладывает ограничение на длину экспериментального помещения;- the total length of the cutter is not less than 3 meters, which imposes a limitation on the length of the experimental room;

- наличие давления в отсекателях для разведения в стороны элементов разрезного поддона приводит к торможению также и метаемого элемента;- the presence of pressure in the shutoffs for breeding in the direction of the elements of the split pan leads to braking also of the missile element;

- неполная отсечка метающего газа, так как определенная часть метающего газа движущегося по оси выстрела попадает в трассу вслед за метаемым элементом или даже впереди него;- incomplete cut-off of the throwing gas, since a certain part of the throwing gas moving along the axis of the shot gets into the track after the throwing element or even in front of it;

- возможность попадания в трассу осколков поддона или продуктов абляции ствола и поддона.- the possibility of falling into the track fragments of the pallet or ablation products of the barrel and the pallet.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение длины установки, уменьшение торможения метаемого элемента после выхода из ствола, полная отсечка метающего газа и элементов поддона.The task of the invention is to reduce the length of the installation, reduce the braking of the missile element after exiting the barrel, completely cut off the throwing gas and the elements of the pallet.

Поставленная задача решается тем, что ствол баллистической установки, в котором ускоряется метаемая сборка (метаемый элемент в поддоне) состыкован с цилиндроконическим насадком, у которого диаметр входного цилиндрического участка равен калибру ствола, а выходного цилиндрического участка dв=1,2…1,4d, где d - калибр метаемого элемента. Во входную часть цилиндроконического насадка вставлен цилиндроконический буфер из пластического материала, например полиэтилена, с внутренним каналом диаметром dк=1,1…1,2d.The problem is solved in that the barrel of the ballistic installation in which the missile assembly is accelerated (the missile element in the pallet) is docked with a cylinder-conical nozzle, in which the diameter of the inlet cylindrical section is equal to the caliber of the barrel, and the outlet cylindrical section d in = 1,2 ... 1,4d where d is the caliber of the missile element. A cylinder-conical buffer of plastic material, for example polyethylene, with an internal channel with a diameter of d k = 1.1 ... 1.2d is inserted into the inlet of the cylinder-conical nozzle.

При скоростях метания свыше 2-х км/с перед пластическим буфером может быть установлен демпфер из градиентного или однородного материала с высоким энергопоглощением, например из пористой меди.At throwing speeds of more than 2 km / s, a damper made of a gradient or uniform material with high energy absorption, for example, of porous copper, can be installed in front of the plastic buffer.

Поддон метаемой сборки выполнен в виде двух вставленных один в другой стаканов. Причем наружный стакан изготовлен из мягкого пластического материала, например из полиэтилена, а внутренний - из прочного термопласта (фенилон, графилон, поликарбонат) или легкого сплава с высокой удельной прочностью (В-95, МА-4, Д16-Т).The pan of the missile assembly is made in the form of two glasses inserted one into the other. Moreover, the outer cup is made of soft plastic material, for example polyethylene, and the inner one is made of durable thermoplastic (phenylone, graphilon, polycarbonate) or a light alloy with high specific strength (V-95, MA-4, D16-T).

Торможение поддона в цилиндроконическом насадке длиной порядка 0,3…0,5 м вместо аэродинамического разведения элементов поддона позволяет существенно уменьшить длину баллистической установки и полностью исключить попадание метающего газа, а также продуктов абляции ствола и поддона в трассу. Кроме этого, такая конструкция позволяет проводить исследования по высокоскоростному соударению “стреляя в упор”, что в свою очередь позволяет существенно уменьшить размеры экспериментального помещения. Диаметры внутреннего канала буфера и выходного цилиндра насадка выбраны из условия беспрепятственного пролета метаемого элемента при обычных допусках на несоосность и непрямолинейность соединения ствола и насадка.The braking of the pallet in a cylinder-conic nozzle with a length of the order of 0.3 ... 0.5 m instead of aerodynamic dilution of the pallet elements can significantly reduce the length of the ballistic installation and completely eliminate the penetration of throwing gas, as well as the ablation products of the barrel and the pallet into the track. In addition, this design allows research on high-speed collision "shooting at close range", which in turn allows you to significantly reduce the size of the experimental room. The diameters of the internal channel of the buffer and the output cylinder of the nozzle are selected from the condition of unobstructed span of the missile element under normal tolerances for misalignment and indirectness of the connection between the barrel and the nozzle.

На чертеже приведен пример реализации предлагаемого изобретения. Баллистическая установка создана на базе двухступенчатой легкогазовой установки ППХ 23/8 [4] и включает в себя пороховую камеру 1 с кольцевым вкладышем 2, ствол 3, в начале которого размещена метаемая сборка, состоящая из внешнего 4 и внутреннего стакана 5. Во внутреннем стакане 5 выполнена полость для метаемого элемента 6. Ствол 3 дульным срезом состыкован с двухслойным цилиндроконическим насадком, в котором кожух 7 одет на лейнер 8 с помощью горячей посадки. В цилиндроконический насадок вставлен буфер 9. С тыльной стороны в цилиндроконический насадок вставлен электромагнитный датчик скорости 10 с патрубком для соединения с вакуумным насосом. Дульный срез датчика скорости 10 герметично закрыт лавсановой или майларовой пленкой 11, которая закрепляется прижимным кольцом 12. Перед буфером 9 может располагаться кольцевой демпфер 13 с коническим внутренним каналом.The drawing shows an example implementation of the invention. The ballistic installation was created on the basis of the PPH 23/8 two-stage light gas installation [4] and includes a powder chamber 1 with an annular liner 2, a barrel 3, at the beginning of which there is a missile assembly consisting of an external 4 and an internal glass 5. In the internal glass 5 a cavity is made for the missile element 6. The barrel 3 is muzzle cut docked with a two-layer cylinder conical nozzle, in which the casing 7 is dressed on liner 8 by means of a hot landing. A buffer 9 is inserted into the cylinder-conical nozzles. An electromagnetic speed sensor 10 with a nozzle for connecting to a vacuum pump is inserted into the cylinder-conical nozzles. The muzzle section of the speed sensor 10 is hermetically sealed with Mylar or Mylar film 11, which is fixed by a pressure ring 12. An annular damper 13 with a conical inner channel can be located in front of the buffer 9.

Процесс выстрела происходит следующим образом. После инициирования порохового заряда в пороховой камере 1 продукты сгорания ускоряют метаемую сборку 4, 5, 6 в стволе 3. Наличие в пороховой камере 1 кольцевого вкладыша 2 позволяет выбрать необходимую плотность заряжания порохового заряда, обеспечивающую максимальную воспроизводимость заданной скорости для различных метаемых элементов [5-8]. После соприкосновения внешнего стакана 4 с демпфером 13 стакан 4 начинает тормозиться. После соприкосновения внутреннего стакана 5 с демпфером 13 стакан 5 также начинает тормозиться. Материал демпфера подбирается таким образом, чтобы скорость звука в нем была выше, чем скорость метаемой сборки. Это, а также коническая форма канала демпфера позволяет более плавно начать ускорение буфера 9. Метаемый элемент 6 продолжая движение с прежней скоростью, пролетает канал пластического буфера 9, выходной цилиндр цилиндроконического насадка 8, канал электромагнитного датчика 10, пробивает лавсановую пленку 11, и используется далее для экспериментов по высокоскоростному взаимодействию или в аэробаллистической трассе. После полного сжатия демпфера 13 буфер 9 ускоряется и движется в цилиндроконическом насадке, его канал охлопывается, что полностью исключает возможность попадания метающего газа, а также каких-либо частей поддона в баллистическую трассу. После схлопывания канала и подхода буфера 9 к выходному цилиндру он тормозится и останавливается.The process of the shot is as follows. After the initiation of the powder charge in the powder chamber 1, the combustion products accelerate the missile assembly 4, 5, 6 in the barrel 3. The presence of an annular liner 2 in the powder chamber 1 allows you to select the required charge density of the powder charge, providing maximum reproducibility of the given speed for various throwing elements [5- 8]. After the contact of the outer glass 4 with the damper 13, the glass 4 begins to brake. After the inner cup 5 contacts the damper 13, the cup 5 also starts to slow down. The damper material is selected so that the speed of sound in it is higher than the speed of the missile assembly. This, as well as the conical shape of the channel of the damper allows you to more smoothly start accelerating the buffer 9. Throwing element 6, continuing to move at the same speed, flies through the channel of the plastic buffer 9, the output cylinder of the cylinder-conical nozzle 8, the channel of the electromagnetic sensor 10, breaks the polyester film 11, and is used further for experiments on high-speed interaction or in the aeroballistic track. After the damper 13 is fully compressed, the buffer 9 accelerates and moves in the cylinder-conical nozzle, its channel cools, which completely eliminates the possibility of the throwing gas, as well as any parts of the pallet, in the ballistic track. After the channel collapses and the buffer 9 approaches the output cylinder, it brakes and stops.

Предложенная конструкция баллистической установки с отсекателем газов и поддонов обеспечивает получение “абсолютно чистого метаемого элемента” и позволяет существенно уменьшить экспериментальное помещение. Кроме этого, обеспечивается существенное уменьшение звука выстрела и, практически, полное отсутствие отката баллистической установки. Достаточно установить ствол в подвижных люнетах с резиновыми упорами. И, наконец, загерметизированный в стволе метающий газ может быть откачан непосредственно в вентиляционную систему, что исключает попадание его в экспериментальное помещение.The proposed design of a ballistic installation with a cutoff of gases and pallets provides an “absolutely clean missile element” and can significantly reduce the experimental room. In addition, it provides a significant reduction in the sound of the shot and, practically, the complete absence of rollback of the ballistic installation. It is enough to install the barrel in mobile lunettes with rubber stops. And, finally, the propellant sealed in the barrel can be pumped directly into the ventilation system, which eliminates its entry into the experimental room.

Источники информацииInformation sources

1. Златин Н.А., Красильщиков А.П., Мишин Г.И., Попов Н.Н. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. М.: Наука, 1974, 344 с.1. Zlatin N.A., Krasilshchikov A.P., Mishin G.I., Popov N.N. Ballistic installations and their application in experimental studies. M .: Nauka, 1974, 344 p.

2. Теоретические и экспериментальные исследования гиперзвуковых течений при обтекании тел и в следах: Сб. статей./Под ред. Г.Г.Черного, С.Ю.Чернявского. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1979.2. Theoretical and experimental studies of hypersonic flows in the flow around bodies and in traces: Sat. articles./ Ed. G.G. Cherny, S.Yu. Chernyavsky. M .: Moscow Publishing House. state University, 1979.

3. Аэробаллистическая установка - инструмент современной экспериментальной гиперзвуковой аэродинамики. Отчет. / Институт Механики МГУ, №2032. Рук. темы Черный Г.Г., Чернявский С.Ю. М.: 1977, 43 с.3. Aeroballistic installation - a tool of modern experimental hypersonic aerodynamics. Report. / Institute of Mechanics, Moscow State University, No. 2032. Hand. topics Black G.G., Chernyavsky S.Yu. M .: 1977, 43 p.

4. Христенко Ю.Ф. К проблеме повышения живучести двухступенчатых баллистических установок. "Прикладная механика и техническая физика", 2000. Т.41, №6. С.153-160.4. Khristenko Yu.F. To the problem of increasing the survivability of two-stage ballistic installations. "Applied Mechanics and Technical Physics", 2000. V. 41, No. 6. S.153-160.

5. Христенко Ю.Ф. Экспериментальные исследования основных внутрибаллистических процессов легкогазовых установок. Избранные доклады "Всесибирские чтения по математике и механике". Томск: изд. Томск. ун-та, 1997. Т.2. Механика. С.207-213.5. Khristenko Yu.F. Experimental studies of the main ballistic processes of light gas plants. Selected papers "All-Siberian Readings in Mathematics and Mechanics". Tomsk: ed. Tomsk University, 1997.V.2. Mechanics. S.207-213.

6. Христенко Ю.Ф. Двухступенчатая легкогазовая установка. Патент РФ №2251063. Бюл. №12, 2005.6. Khristenko Yu.F. Two-stage light gas installation. RF patent №2251063. Bull. No. 12, 2005.

7. Кульпин В.И., Синяев С.В., Христенко Ю.Ф. Датчик положения и скорости перемещения быстродвижущихся тел. Патент РФ №2193207. Бюл. №32, 2002.7. Kulpin V.I., Sinyaev S.V., Khristenko Yu.F. Position and velocity sensor for fast-moving bodies. RF patent No. 2193207. Bull. No. 32, 2002.

8. Кульпин В.И., Синяев С.В., Христенко Ю.Ф. Датчик момента пролета и скорости перемещения быстродвижущихся тел. Заявка на изобретение №2005100882/28(000968). Приоритет от 17.01.2005.8. Kulpin V.I., Sinyaev S.V., Khristenko Yu.F. Sensor of moment of flight and speed of movement of fast moving bodies. Application for invention No. 2005100882/28 (000968). Priority dated January 17, 2005.

Claims (2)

1. Баллистическая установка, включающая вакуумируемый ствол, метаемую сборку, состоящую из метаемого элемента и поддона, отсекатель метающего газа и поддона, отличающаяся тем, что отсекатель выполнен в виде пристыкованного к дульному срезу ствола цилиндроконического насадка, выходной диаметр которого составляет dв=(1,2…1,4)d, где d - калибр метаемого элемента, причем во входную часть цилиндроконического насадка вставлен пластический, например полиэтиленовый, буфер с внутренним каналом диаметром dк=(1,1…1,2)d, а поддон выполнен в виде наружного и внутреннего стаканов, при этом наружный стакан выполнен из пластического материала, например полиэтилена, капролона, а внутренний - из прочного термопласта или легкого сплава.1. A ballistic installation, including an evacuated barrel, a missile assembly consisting of a missile element and a pallet, a throwing gas cutter and a pallet, characterized in that the cutter is made in the form of a cylinder-conical nozzle attached to the muzzle of the barrel, the output diameter of which is d in = (1 , 2 ... 1,4) d, where d is the caliber of the missile element, and a plastic, for example, polyethylene, buffer with an internal channel with a diameter d k = (1,1 ... 1,2) d is inserted into the inlet of the cylinder-conical nozzle, and the pallet is made in the form of external and inner cup, the outer cup is made of plastic material such as polyethylene, Caprolon and internal - of a durable thermoplastic material or light alloy. 2. Баллистическая установка по п.1, отличающаяся тем, что перед пластическим буфером помещен кольцевой демпфер из материала с высоким энергопоглощением, например из пористой меди, причем внутренний канал демпфера выполнен коническим. 2. Ballistic installation according to claim 1, characterized in that an annular damper made of a material with high energy absorption, for example, of porous copper, is placed in front of the plastic buffer, the inner channel of the damper being conical.
RU2006115228/02A 2006-05-02 2006-05-02 Ballistic unit with splitter RU2400687C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115228/02A RU2400687C2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Ballistic unit with splitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115228/02A RU2400687C2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Ballistic unit with splitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006115228A RU2006115228A (en) 2007-11-20
RU2400687C2 true RU2400687C2 (en) 2010-09-27

Family

ID=38959101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006115228/02A RU2400687C2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Ballistic unit with splitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2400687C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591132C1 (en) * 2015-04-13 2016-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Experimental ballistic complex
RU2619501C1 (en) * 2016-04-29 2017-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Research launching facility
RU2625404C1 (en) * 2016-04-29 2017-07-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Body acceleration method in ballistic experiment and device for its implementation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591132C1 (en) * 2015-04-13 2016-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Experimental ballistic complex
RU2619501C1 (en) * 2016-04-29 2017-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Research launching facility
RU2625404C1 (en) * 2016-04-29 2017-07-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Body acceleration method in ballistic experiment and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006115228A (en) 2007-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8291828B2 (en) High velocity ammunition round
WO2011142842A2 (en) High velocity ammunition round
US4270293A (en) Device for launching non-lethal ring airfoil projectiles
CN107529585B (en) Melt film type partition plate suitable for multi-pulse solid rocket engine
US3340769A (en) Gun blast and muzzle flash eliminator
RU2400687C2 (en) Ballistic unit with splitter
US3111902A (en) Saboted-projectile, obturator
EP0513153B1 (en) Hypervelocity sabot
US10928168B2 (en) Noise control system and method for small caliber ammunition
CN103307934A (en) Large-caliber supersonic target projectile for testing or training
RU2686546C1 (en) Armor piercing active-missile
RU2289774C1 (en) Test bench for research of high-speed collisions
EP0423197B1 (en) Light anti-armor weapon
RU2496087C1 (en) Controlled bullet
CN206830330U (en) A kind of melt film formula dividing plate suitable for multiple-pulse solid propellant rocket
US8910576B2 (en) Bomb for deployment from an air vehicle
RU2251063C2 (en) Two-stage light-gas installation
RU2538645C1 (en) Method of extending area of applicability of coned-bore rocket and coned-bore rocket implementing method
RU2355995C1 (en) Airborne target
RU2251070C2 (en) Sub-caliber round
GB2430994A (en) Guided missile
Piekutowski et al. Meeting the challenges of hypervelocity impact testing at 10 km/s
RU2790728C1 (en) Cruise missile
US5001982A (en) Anti-armor weapon
KR101248463B1 (en) Mock bullet lounching apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130503