RU2499748C1 - Electromechanical accelerator of shells - Google Patents

Electromechanical accelerator of shells Download PDF

Info

Publication number
RU2499748C1
RU2499748C1 RU2012132606/11A RU2012132606A RU2499748C1 RU 2499748 C1 RU2499748 C1 RU 2499748C1 RU 2012132606/11 A RU2012132606/11 A RU 2012132606/11A RU 2012132606 A RU2012132606 A RU 2012132606A RU 2499748 C1 RU2499748 C1 RU 2499748C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
projectile
drive
accelerator
accelerator according
clutch
Prior art date
Application number
RU2012132606/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Александрович Шипилов
Original Assignee
Павел Александрович Шипилов
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 Павел Александрович Шипилов filed Critical Павел Александрович Шипилов
Priority to RU2012132606/11A priority Critical patent/RU2499748C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2499748C1 publication Critical patent/RU2499748C1/en

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: electromechanical accelerator comprises drive with motor and tractive element, clutch and guide. Clutch is rigidly secured at tractive element. Endless tractive element runs around drive and tensioner wheels. Clutch is composed of a rod fitted through the sleeve to shift axially therein. Said rod interacts with the shell central bore. Said shell represents a solid of revolution. Said motor represents a rotor-type motor.
EFFECT: higher efficiency of accelerator, stable flight of shell.
9 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к метательным устройствам и может быть использовано, например, в военной сфере, в частности как метательное оружие, или для лабораторного исследования характеристик материала при ударном воздействии.The invention relates to throwing devices and can be used, for example, in the military sphere, in particular as a throwing weapon, or for laboratory research of the characteristics of a material under impact.

Уровень техникиState of the art

Известным аналогом является огнестрельное оружие [Жук Л.Б. Стрелковое оружие. Револьверы, пистолеты, винтовки, пистолеты-пулеметы, автоматы / Воениздат: 1992, с.735], основным недостатком которого можно считать ограничение скорости выпущенного снаряда скоростью протекания реакции при воспламенении порохового заряда и скоростью движения пороховых газов в стволе. Принцип действия автоматики одноствольного огнестрельного оружия не позволяет обеспечить сверхвысокую скорострельность.A well-known analogue is a firearm [Beetle LB Weapon. Revolvers, pistols, rifles, submachine guns, assault rifles / Military Publishing: 1992, p. 735], the main disadvantage of which is the restriction of the speed of the projectile released by the rate of reaction during ignition of the powder charge and the velocity of the powder gases in the barrel. The principle of operation of the automation of single-barrel firearms does not allow for ultra-high rate of fire.

Известно устройство многоступенчатого электромагнитного ускорителя [Патент RU №2331033, МПК: F41B 6/00, опубл. 10.08.2008, бюл. №22], в котором для разгона боеголовки используется электромагнитная энергия.A device of a multi-stage electromagnetic accelerator is known [Patent RU No. 2331033, IPC: F41B 6/00, publ. 08/10/2008, bull. No. 22], in which electromagnetic energy is used to disperse the warhead.

Недостатком многоступенчатого электромагнитного ускорителя является то, что чем больше скорость движения снаряда, тем быстрее необходимо коммутировать тяговые катушки, а само-ЭДС катушки при отключении питания стремится поддержать протекание тока в катушке, тем самым препятствует ее отключению. В результате высоких потерь на перемагничивание и в воздушном зазоре между снарядом и стволом у установки низкий КПД.The disadvantage of a multi-stage electromagnetic accelerator is that the higher the velocity of the projectile, the faster the traction coils need to be switched, and the self-emf of the coil tends to maintain the current flowing in the coil when the power is turned off, thereby preventing it from being switched off. As a result of high losses on magnetization reversal and in the air gap between the projectile and the barrel, the installation has low efficiency.

Известно устройство электромагнитного ускорителя с вращением снаряда [Патент RU №2258885, МПК: F41B 6/00, опубл. 20.08.2005. бюл. №23], содержащее нарезной ствол из немагнитного материала. В результате продольного движения снаряда в нарезном стволе ему сообщается стабилизирующее вращение вокруг оси снаряда, однако из-за работы сил трения скольжения КПД установки становится еще меньше, а износ ствола увеличивается.A device of an electromagnetic accelerator with rotation of the projectile is known [Patent RU No. 2258885, IPC: F41B 6/00, publ. 08/20/2005. bull. No. 23], containing a threaded barrel of non-magnetic material. As a result of the longitudinal movement of the projectile in the rifled barrel, it is informed of the stabilizing rotation around the axis of the projectile, however, due to the operation of the sliding friction forces, the installation efficiency becomes even less, and the barrel wear increases.

В качестве наиболее близкого аналога для заявленного техническою решения принята электромагнитная катапульта [Патент RU №2291816, МПК: B64F 1/00, B64F 1/06, опубл. 20.01.2007, бюл. №2], состоящая из индуктивных катушек типа соленоида, надетых на трубу из диамагнитного материала, внутри которой свободно перемещается железный сердечник, за которым закреплен трос, а на другом конце троса закреплено кольцо, надевающееся на крюк самолета для взлета его с палубы авианосца.As the closest analogue to the claimed technical solution adopted electromagnetic catapult [Patent RU No. 2291816, IPC: B64F 1/00, B64F 1/06, publ. 01/20/2007, bull. No. 2], consisting of inductive coils of the solenoid type, worn on a pipe made of diamagnetic material, inside which an iron core freely moves, to which a cable is fixed, and a ring is attached to the plane’s hook on the other end of the cable to take it off from the deck of an aircraft carrier.

Недостатком данной конструкции является низкий КПД электромагнитного привода используемого типа. Подобная конструкция катапульты рассчитана на периодическое действие, при этом после каждого пуска кинетическая энергия сердечника гасится в тормозных устройствах и не используется для следующего пуска.The disadvantage of this design is the low efficiency of the electromagnetic drive of the type used. This catapult design is designed for periodic action, and after each start, the kinetic energy of the core is extinguished in the braking devices and is not used for the next start.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Заявленным изобретением решается задача создания метательного устройства непрерывного действия с повышенным КПД и стабильностью полета снаряда за счет придания ему поступательного и вращательного движения, причем для метания снаряда не используется энергия пороховых газов.The claimed invention solves the problem of creating a propelling device of continuous operation with increased efficiency and stability of the projectile by giving it translational and rotational motion, and the energy of powder gases is not used to throw the projectile.

Поставленная задача решается тем, что в электромеханическом ускорителе снарядов, содержащем привод с электродвигателем и тяговым элементом, сцепление жестко закрепленное на тяговом элементе и направляющую, согласно заявляемому изобретению тяговый элемент выполнен непрерывным, огибающим приводное и натяжное колеса, сцепление выполнено в виде пропущенного сквозь вилку с возможностью осевого перемещения стержня, взаимодействующего с центральным отверстием снаряда, выполненного в виде тела вращения. Причем для вращения тягового колеса используется роторный электродвигатель.The problem is solved in that in an electromechanical shell accelerator comprising a drive with an electric motor and a traction element, the clutch is rigidly fixed to the traction element and the guide, according to the claimed invention, the traction element is continuous, enveloping the drive and tension wheels, the clutch is made in the form of a the possibility of axial movement of the rod interacting with the Central hole of the projectile, made in the form of a body of revolution. Moreover, to rotate the traction wheel, a rotary electric motor is used.

Так как КПД роторного электродвигателя всегда выше чем у линейного, то это позволит ограничиться малыми токами в проводниках, снизить тепловые потери, упростить систему питания и уменьшить массогабаритные показатели двигателя.Since the efficiency of a rotary electric motor is always higher than that of a linear one, this will limit itself to low currents in the conductors, reduce heat losses, simplify the power supply system and reduce the overall dimensions of the motor.

В качестве тягового элемента могут быть использованы цепь или ремень, работающие в паре с двумя цепными колесами или шкивами соответственно.As a traction element can be used a chain or belt, working in tandem with two sprockets or pulleys, respectively.

Сцепление обеспечивает временную связь шайбы с приводом, увлекая за собой снаряд вдоль направляющей. Снаряд катится внешним диаметром по направляющей, при этом ему сообщается вращательное движение вокруг собственной оси, причем движению снаряда препятствует сила трения качения в отличие от огнестрельного оружия, где движению снаряда в стволе препятствует сила трения скольжения.The clutch provides a temporary connection between the washer and the drive, dragging along the projectile along the guide. The projectile rolls with an outer diameter along the guide, and rotational motion around its own axis is informed, and the rolling friction is impeded by rolling friction, unlike firearms, where the friction is prevented by sliding friction.

Для обеспечения высокой начальной скорости снаряда приводное и натяжное колесо должны вращаться с большой угловой скоростью. Это приведет к появлению значительных гироскопических сил, которые придадут устойчивость метательной установке в целом и повысят кучность боя. После сцепления привода с шайбой импульс ударного взаимодействия будет намного слабее, чем отдача при производстве выстрела из огнестрельного оружия, так как нет необходимости гасить импульс от подвижных частей механики оружия и пороховых газов, а накопленная кинетическая энергия во вращающихся частях привода используется для разгона следующих снарядов.To ensure a high initial velocity of the projectile, the drive and idler must rotate at a high angular velocity. This will lead to the appearance of significant gyroscopic forces, which will give stability to the propelling system as a whole and increase the accuracy of the battle. After coupling the drive with the washer, the impulse of the impact interaction will be much weaker than the recoil during the firing of a firearm, since there is no need to dampen the impulse from the moving parts of the mechanics of the weapon and powder gases, and the accumulated kinetic energy in the rotating parts of the drive is used to disperse the following shells.

Предложенная конструкция позволяет изменять скорострельность при метаний серии снарядов.The proposed design allows you to change the rate of throwing a series of shells.

Для непрерывного питания установки снарядами в конструкции предусмотрен магазин с прижимным устройством.For continuous power supply of the installation with shells, a magazine with a clamping device is provided in the design.

Предложенная конструкция не исключается использование двигатель другого типа, например турбины, с подходящими характеристиками.The proposed design does not exclude the use of a different type of engine, such as a turbine, with suitable characteristics.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Предлагаемое устройство представлено на чертеже, где показана компоновка устройства в изометрии.The proposed device is presented in the drawing, which shows the layout of the device in isometry.

Электромеханический ускоритель снарядов состоит из направляющей 1, по которой движется снаряд (шайба) 2, остальные снаряды находятся в магазине 3. Сцепление, состоящие из стержня 4 и втулки 5, обеспечивает механическую связь тягового элемента (цепи) 6 со снарядом 2. Тяговый элемент 6 натянут между двух (цепных) колес 7.The electromechanical shell accelerator consists of a guide 1 along which the projectile (washer) 2 moves, the rest of the shells are in the magazine 3. The clutch, consisting of a rod 4 and a sleeve 5, provides a mechanical connection between the traction element (chain) 6 and the projectile 2. Traction element 6 pulled between two (chain) wheels 7.

Электромеханический ускоритель снарядов работает следующим образом. Привод, состоящий из двигателя (не показан) и двух (цепных) колес с натянутым между ними тяговым элементом (цепью), раскручивается до расчетной частоты вращения. Для этого роторный электродвигатель или другой привод, например турбина, раскручивает приводное колес 7, вместе с ними приходит в движение тяговый элемент 6 с закрепленным на ней сцеплением, которое состоит из стержня 4 во втулке 5 и линейною привода стержня (не показан). На этапе разгона стержень 4 втянут во втулку 5, так что он не может контактировать со снарядом 2. Снаряд 2 устанавливается на направляющую 1 из магазина 3.Electromechanical shell accelerator operates as follows. The drive, consisting of an engine (not shown) and two (chain) wheels with a pulling element (chain) stretched between them, is untwisted to the calculated speed. To do this, a rotary electric motor or other drive, such as a turbine, spins the drive wheels 7, together with them comes the traction element 6 with a clutch fixed to it, which consists of a rod 4 in the sleeve 5 and a linear rod drive (not shown). At the stage of acceleration, the rod 4 is pulled into the sleeve 5, so that it cannot be in contact with the projectile 2. The projectile 2 is mounted on the guide 1 from the magazine 3.

После достижения расчетной частоты вращения, при которой скорость тягового элемента 6 на прямом участке между колесами 7 будет достаточна для метания снарядов (шайб) 2, стержень 4 выдвигается из втулки 5 линейным приводом. В выдвинутом положении стержень 4 взаимодействует со снарядом 2 и увлекает его вдоль направляющей 1. При этом снаряд 2 катится по контактирующей поверхности направляющей 1 и раскручивается относительно собственной оси. После прохождения прямого участка стержень 4 втягивается во втулку 5 освобождая снаряд 2. В результате снаряду сообщается скорость вдоль направляющей 1 и крутящий момент вдоль собственной оси.After reaching the calculated speed of rotation, at which the speed of the traction element 6 in the straight section between the wheels 7 will be sufficient for throwing shells (washers) 2, the rod 4 is extended from the sleeve 5 by a linear drive. In the extended position, the rod 4 interacts with the projectile 2 and carries it along the guide 1. In this case, the projectile 2 rolls along the contact surface of the guide 1 and untwists about its own axis. After passing the straight section, the rod 4 is pulled into the sleeve 5, freeing the projectile 2. As a result, the projectile is informed of the speed along the guide 1 and the torque along its own axis.

Следующий снаряд устанавливается на направляющую 1 из магазина 3 поджимающим устройством (не показано). Сцепление продолжает движение по траектории тягового элемента 6. В момент, когда сцепление находится напротив следующего снаряда, стержень 4 выдвигается из втулки 5 и процесс повторяется.The next projectile is installed on the guide 1 from the magazine 3 with a pressing device (not shown). The clutch continues to move along the trajectory of the traction element 6. At the moment when the clutch is opposite the next projectile, the rod 4 is pulled out of the sleeve 5 and the process is repeated.

Частота колебаний стрежня 4 во втулке 5 определяет скорострельность метательной установки при производстве серии выстрелов.The oscillation frequency of the rod 4 in the sleeve 5 determines the rate of throwing installation in the production of a series of shots.

Claims (9)

1. Электромеханический ускоритель снарядов, содержащий привод с электродвигателем и тяговым элементом, сцепление, жестко закрепленное на тяговом элементе, и направляющую, отличающийся тем, что тяговый элемент выполнен непрерывным, огибающим приводное и натяжное колеса, сцепление выполнено в виде пропущенного сквозь втулку с возможностью осевого перемещения стержня, взаимодействующего с центральным отверстием снаряда, выполненного в виде тела вращения, причем электродвигатель выполнен роторным.1. Electromechanical shell accelerator comprising a drive with an electric motor and a traction element, a clutch rigidly mounted on the traction element, and a guide, characterized in that the traction element is continuous, enveloping the drive and idler wheels, the clutch is made in the form of an axial axle passed through the sleeve moving the rod interacting with the Central hole of the projectile, made in the form of a body of revolution, and the electric motor is made rotary. 2. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что укомплектован магазином для непрерывного питания снарядами.2. The accelerator according to claim 1, characterized in that it is equipped with a magazine for continuous supply of shells. 3. Ускоритель по п.2, отличающийся тем, что магазин снабжен прижимным механизмом поджатая снарядов.3. The accelerator according to claim 2, characterized in that the store is equipped with a clamping mechanism preloaded shells. 4. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что снаряд может быть выполнен в виде шайбы.4. The accelerator according to claim 1, characterized in that the projectile can be made in the form of a washer. 5. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что снаряд может быть выполнен в виде кольца.5. The accelerator according to claim 1, characterized in that the projectile can be made in the form of a ring. 6. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что снаряд может быть выполнен в виде диска.6. The accelerator according to claim 1, characterized in that the projectile can be made in the form of a disk. 7. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что привод выполнен на базе цепи и двух цепных колес.7. The accelerator according to claim 1, characterized in that the drive is based on a chain and two sprockets. 8. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что привод выполнен на базе ремня и двух шкивов.8. The accelerator according to claim 1, characterized in that the drive is based on a belt and two pulleys. 9. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что привод выполнен на базе троса и двух шкивов. 9. The accelerator according to claim 1, characterized in that the drive is based on a cable and two pulleys.
RU2012132606/11A 2012-07-30 2012-07-30 Electromechanical accelerator of shells RU2499748C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132606/11A RU2499748C1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Electromechanical accelerator of shells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132606/11A RU2499748C1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Electromechanical accelerator of shells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2499748C1 true RU2499748C1 (en) 2013-11-27

Family

ID=49710489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012132606/11A RU2499748C1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Electromechanical accelerator of shells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2499748C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106169264A (en) * 2016-08-23 2016-11-30 济南环太机电技术有限公司 Aircraft carrier launches and blocks simulated training system
CN106228863A (en) * 2016-08-23 2016-12-14 济南环太机电技术有限公司 Aircraft carrier launches and blocks simulation training car
CN106314816A (en) * 2016-08-23 2017-01-11 济南环太机电技术有限公司 Mechanical and electronic integration dynamic energy-storage type shipboard aircraft catapult system
CN106477063A (en) * 2016-08-23 2017-03-08 济南环太机电技术有限公司 Multipurpose dynamic energy storage type carrier-based aircraft ejector system and its using method
CN108357691A (en) * 2018-02-11 2018-08-03 济南环太机电技术有限公司 A kind of energy gathering type carrier-based aircraft ejector system with generating function

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7077047B2 (en) * 2003-12-24 2006-07-18 Joseph Franklin Frasca Electromagnetic propulsion devices
RU2291816C2 (en) * 2004-12-15 2007-01-20 Георгий Константинович Пиранишвили Electromagnetic catapult
RU2331033C1 (en) * 2006-12-14 2008-08-10 Евгений Вячеславович Васильев Multistage electromagnetic accelerator with acceleration sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7077047B2 (en) * 2003-12-24 2006-07-18 Joseph Franklin Frasca Electromagnetic propulsion devices
RU2291816C2 (en) * 2004-12-15 2007-01-20 Георгий Константинович Пиранишвили Electromagnetic catapult
RU2331033C1 (en) * 2006-12-14 2008-08-10 Евгений Вячеславович Васильев Multistage electromagnetic accelerator with acceleration sensor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106169264A (en) * 2016-08-23 2016-11-30 济南环太机电技术有限公司 Aircraft carrier launches and blocks simulated training system
CN106228863A (en) * 2016-08-23 2016-12-14 济南环太机电技术有限公司 Aircraft carrier launches and blocks simulation training car
CN106314816A (en) * 2016-08-23 2017-01-11 济南环太机电技术有限公司 Mechanical and electronic integration dynamic energy-storage type shipboard aircraft catapult system
CN106477063A (en) * 2016-08-23 2017-03-08 济南环太机电技术有限公司 Multipurpose dynamic energy storage type carrier-based aircraft ejector system and its using method
CN106169264B (en) * 2016-08-23 2018-08-17 济南环太机电技术有限公司 Simulated training system is blocked in aircraft carrier ejection
CN106228863B (en) * 2016-08-23 2018-08-17 济南环太机电技术有限公司 Simulated training vehicle is blocked in aircraft carrier ejection
CN106477063B (en) * 2016-08-23 2019-02-26 济南环太机电技术有限公司 Multipurpose dynamic energy storage type carrier-based aircraft ejector system and its application method
CN108357691A (en) * 2018-02-11 2018-08-03 济南环太机电技术有限公司 A kind of energy gathering type carrier-based aircraft ejector system with generating function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2499748C1 (en) Electromechanical accelerator of shells
CN105115358A (en) Rotational centrifugal launcher
CN1566895A (en) Centrifugal launching pattern and mechanism therefor
CN105258556A (en) Grenade launcher
CN205049049U (en) Howitzer transmitter
US2720819A (en) Magnetic recoil mechanism for guns
CN210400162U (en) Electromagnetic weapon for gunship helicopter
CN101865631A (en) Muzzle brake
Zhiyuan et al. Dynamic research of multi-stage reluctance coil gun
US20150226507A1 (en) Recoil mitigating apparatus and methods
RU2558780C2 (en) Locking of gun barrel bore and automatic gun 6 (versions)
BG110591A (en) Aerodynamically stabilized munition
CN202442648U (en) Air defense projectile launcher
RU2505773C1 (en) Automatic gun and jet bullet there for
RU2502941C1 (en) Bullet structure
CN204854474U (en) Rotatory centrifugal transmitter
RU2675026C1 (en) Barrel with reduced vibration when shooting
RU2557873C1 (en) System of precision weapon /versions/
RU165294U1 (en) ARTILLERY SHIP TO A SLING WEAPON
RU2390720C1 (en) Tank with electromagnetic gun
RU2578910C1 (en) Device for reduction of recoil of aircraft gun with flywheel
RU2324884C1 (en) Ring thrower
RU2820965C1 (en) Artillery barrel with combined internal channel
CN102155862B (en) The new automatic principle of the free barrel extension and recoil type of thorax inner carrier---automatic weapon
RU2669233C2 (en) Method and device for giving the rotation to the destructive element

Legal Events

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

Effective date: 20140731