RU2547204C2 - Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи - Google Patents

Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи Download PDF

Info

Publication number
RU2547204C2
RU2547204C2 RU2013140312/11A RU2013140312A RU2547204C2 RU 2547204 C2 RU2547204 C2 RU 2547204C2 RU 2013140312/11 A RU2013140312/11 A RU 2013140312/11A RU 2013140312 A RU2013140312 A RU 2013140312A RU 2547204 C2 RU2547204 C2 RU 2547204C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrel
powder gases
bullet
axis
pressure
Prior art date
Application number
RU2013140312/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013140312A (ru
Inventor
Василий Иванович Мазий
Original Assignee
Василий Иванович Мазий
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 Василий Иванович Мазий filed Critical Василий Иванович Мазий
Priority to RU2013140312/11A priority Critical patent/RU2547204C2/ru
Publication of RU2013140312A publication Critical patent/RU2013140312A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2547204C2 publication Critical patent/RU2547204C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Toys (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области обороны, а именно к устройствам и способам увеличения дульной скорости пули и ликвидации отдачи. Устройство увеличения дульной скорости пули и ликвидации отдачи состоит из ствола, патронника, надульника. Параллельно стандартному патроннику установлен второй патронник. Второй патронник связан с каналом, выход из которого связан с нарезной частью канала на расстоянии, обеспечивающем значение дульного давления пороховых газов больше среднего давления пороховых газов, но меньше максимально допустимого давления пороховых газов при выстреле. Конец нарезной части ствола связан с соплами Лаваля и концевой частью ствола. Выход из сопел Лаваля связан с атмосферой. Концевая часть ствола совместно с пулей обеспечивают запирание пороховых газов на время их поворота относительно оси канала ствола на угол (180-α)°, где α - угол между осью ствола и осью потока (движения) пороховых газов. Технический результат заключается в увеличении дальности прямого выстрела оружия, а также увеличении убойной силы пули. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области обороны и может быть использовано для модернизации существующих запасов стрелково-артиллерийского оружия, а также для создания новых образцов стрелково-артиллерийского оружия.
Энтальпия порохового заряда расходуется на повышение температуры (T°K) и давления (P кг/см2) пороховых газов на увеличение кинетической энергии пули (снаряда)
Figure 00000001
и части порохового заряда
Figure 00000002
.
Figure 00000003
- дульная скорость пули (снаряда), пороховых газов на срезе канала ствола совпадают, в дальнейшем дульная скорость (Vд) пули (снаряда) уменьшается, а скорость пороховых газов (Vг) увеличивается.
Для дульного среза канала ствола, в момент выстрела, напишем, согласно закона сохранения и превращения энергии, уравнение:
Figure 00000004
, где:
w - вес порохового заряда (кг),
CP - удельная теплоемкость пороховых газов при температуре
Figure 00000005
,
Tд - абсолютная температура пороховых газов (°K),
W - объем камер сгорания пороха и нарезной части ствола (м3),
Pд - дульное давление пороховых газов
Figure 00000006
,
q - вес пули (снаряда) (кг)
g - ускорение силы земного притяжения
Figure 00000007
,
Vд - дульная скорость пули (снаряда)
Figure 00000008
,
KG - теплосодержание (энтальпия) пороховых газов
Figure 00000009
,
E - механический эквивалент тепла
Figure 00000010
.
Потери энергии пороховых газов на нагрев ствола и патронника при выстреле принимаем как один процент от энтальпии пороховых газов.
В уравнении (1) имеют значение следующие выражения:
1) EwCPTд - работа, эквивалентная теплу пороховых газов при температуре, Tд°K;
2) WPд - работа, эквивалентная давлению пороховых газов в запульном (заснарядном) пространстве при давлении,
Figure 00000011
;
3)
Figure 00000012
- работа пороховых газов по ускорению пули (снаряда) и половины веса порохового заряда от скорости «0»
Figure 00000013
до скорости
Figure 00000014
;
4) 0,99wKGE - располагаемая работа порохового заряда весом w (кг) с учетом потерь, этой работы на один процент, расходуемых на нагрев ствола и патронника.
Основные данные автомата Калашникова (АКМ) и патрона образца 1943 года: заряд пороха w=1,6×10-3 кг; вес пули q=7,9×10-3 кг; дульная скорость пули
Figure 00000015
диаметр канала ствола (калибр оружия) d=7,62×10-3 м; длина нарезной части ствола lд=0,369×10-3 м; плотность заряжения
Figure 00000016
.
Рассчитываем: объем гильзы
Figure 00000017
и КПД выстрела из уравнения (2)
Figure 00000018
. Принимаем
Figure 00000019
.
Figure 00000020
.
Полезная работа пороховых газов определяется уравнением (3)
Figure 00000021
где Pср - среднее давление пороховых газов на длине нарезной части канала ствола lд.
Figure 00000022
; S - площадь канала ствола АКМ
Figure 00000023
.
Уравнения (2) и (3) возможно уравнять: ηwKGE=PcpSlд, откуда
Figure 00000024
.
Figure 00000025
;
Pд - дульное давление для АКМ при выстреле рассчитаем из уравнения (1).
Из основного уравнения газовой динамики PдW=wRTд;
Figure 00000026
; W=Wд+W0=(45,58+2)×10-6 м3.
Figure 00000027
.
Figure 00000028
;
Figure 00000029
.
Рассчитываем газовую постоянную пороховых газов
Figure 00000030
Состав пороховых газов при давлении
Figure 00000031
;
Figure 00000032
Figure 00000033
Figure 00000034
Tд - температура пороховых газов на дульном срезе ствола АКМ при выстреле
Figure 00000035
Пиродинамические параметры расчета выстрела из автомата Калашникова (АКМ)
Pср - среднее давление пороховых газов на длине нарезной части канала ствола
Figure 00000036
;
Figure 00000037
; при этом вес пули q=7,9×10-3 кг;
вес порохового заряда w=1,6×10-3 кг.
Объем запульного пространства составляет
W=Wд+W0=(45,58+2)×10-6=47,58×10-6 м3.
Pmax - максимальное давление пороховых газов
Figure 00000038
;
Pф - давление форсирования пороховых газов
Figure 00000039
;
При указанных параметрах выстрела
Figure 00000040
;
Vд - дульная скорость пули определяет кинетическую энергию пули
Figure 00000041
и дальность прямого выстрела
Figure 00000042
.
С целью увеличения дульной скорости пули в изобретении предлагается увеличить величину порохового заряда w=w1+w2, где w1=1,6×10-3 кг, а величина порохового заряда w2 рассчитывается из условия сохранения
Figure 00000043
максимального давления пороховых газов при выстреле.
Указанная в изобретении цель обеспечивается последовательным горением пороховых зарядов. Пороховой заряд w1=1,6×10-3 кг патрона образца 1943 года сгорает при выстреле стандартным образом, пороховой заряд w2 сгорает в расчетное время так, чтобы давление Pmax не превысило своего значения, при этом (Pmax>Pд>Pср) дульное давление пороховых газов должно быть больше (Pср) среднего давления пороховых газов, по каналу ствола, но меньше максимального давления пороховых газов в канале ствола (Pmax).
Как показывает термодинамический расчет выстрела применительно к пиродинамической кривой автомата Калашникова (АКМ), увеличив длину нарезной части ствола (lд=1,4 м) и среднее давление пороховых газов
Figure 00000044
с использованием надульника в виде сопел Лаваля для поворота струи пороховых газов на угол 180-α, получаем
Figure 00000045
; w=11,26 гр.; q=9,7 гр.
Figure 00000046
;
Figure 00000047
; 180-α=180-58°20'=121°40'.
Дальность прямого выстрела такой снайперской винтовки увеличивается по сравнению с автоматом Калашникова (АКМ) в два раза, убойная сила пули увеличивается в четыре раза.
На фиг.1 изображено «Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи», где:
1 - ствол;
2 - стандартный патронник ствола (зарядная камора первая) w1=1,6×10-3 кг;
3 - зарядная камора (w2) вторая (увеличенный патронник);
4 - пороховой канал, соединяющий зарядную камору (w2) с нарезной частью канала ствола (1);
5 - газовые сопла Лаваля (надульник);
6 - пуля на выходе из канала ствола;
7 - концевая часть ствола;
lд - длина нарезной части канала ствола;
l2 - длина концевой части ствола;
l1 - длина нарезной части канала ствола;
α - угол истечения пороховых газов относительно оси канала ствола (1).
На фиг.2 изображена пиродинамическая кривая давления пороховых газов при последовательном сгорании пороховых зарядов w1 и w2 по длине (lдм) нарезной части ствола, где:
Ордината
Figure 00000048
абсцисса lд (м) ордината давление, абсцисса длина.
Pф - давление форсирования
Figure 00000049
;
Pср - среднее расчетное давление пороховых газов
Figure 00000050
, обеспечивающее дульную скорость
Figure 00000051
пули снаряда.
Pд - дульное давление пороховых газов
Figure 00000052
;
Pmax - максимальное допустимое давление пороховых газов
Figure 00000053
.
Пиродинамический расчет снайперской винтовки с увеличенной дульной скоростью пули и ликвидацией отдачи
Принимаем: калибр оружия d=7,62×10-3 м;
w1=1,6×10-3 кг величину порохового заряда патрона образца 1943 года;
lд=1,4 м - длина нарезной части ствола;
Figure 00000054
- среднее расчетное давление пороховых газов по длине lд=1,4 м;
w2 - дополнительный пороховой заряд находим, решая два уравнения (2) и (3) w2=w1-w
ηwKGE=PсрSlд
Figure 00000055
w2=11,26-1,6=9,66 г.
Из формулы (3) рассчитываем дульную скорость пули
Figure 00000056
;
Figure 00000057
Рассчитываем Pд из уравнения (1)
Figure 00000058
;
Figure 00000059
;
Figure 00000060
; принимаем Δ=0,8;
Figure 00000061
Figure 00000062
.
Figure 00000063
.
Расчет дульной температуры при выстреле из снайперской винтовки
Figure 00000064
.
Расчет дульной скорости пороховых газов при выстреле из снайперской винтовки
Figure 00000065
Qд - теплосодержание пороховых газов на дульном срезе
Figure 00000066
QH - теплосодержание пороховых газов после их расширения от давления Pд до давления PH;
Figure 00000067
Figure 00000068
.
Расчет погашения отдачи при выстреле из снайперской винтовки (Расчет угла α)
На основании закона сохранения количества движения составляем уравнение
Vгw×cosα=Vдq;
Figure 00000069
;
Figure 00000070
; α=58°20'.
Боевые свойства предложенной снайперской винтовки относительно боевых свойств автомата Калашникова (АКМ)
Дальность прямого выстрела увеличивается на 112,7% (более чем в два раза).

Claims (3)

1. Устройство увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи, состоящее из ствола, патронника, надульника, отличающееся тем, что параллельно стандартному патроннику (2) установлен второй патронник (3), связанный с каналом (4), выход из которого связан с нарезной частью канала (1) на расстоянии (l1), которое определяется экспериментальным путем, обеспечивающем значение дульного давления пороховых газов (Рд) больше среднего давления пороховых газов (Рср), но меньше максимально допустимого давления пороховых газов (Pmax) при выстреле, конец нарезной части ствола (1) связан с соплами Лаваля (5) и концевой частью ствола (7), выход из сопел Лаваля (5) связан с атмосферой, концевая часть ствола (7) совместно с пулей (снарядом) (6) обеспечивают запирание пороховых газов на время их поворота относительно оси канала ствола на угол (180-α)°, где α - угол между осью ствола и осью потока (движения) пороховых газов.
2. Способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи заключается в увеличении порохового заряда w=w1+w2 и в его последовательном сгорании таким образом, чтобы дульное давление пороховых газов (Рд) было больше среднего давления пороховых газов (Рср), но меньше максимально допустимого давления пороховых газов (Pmax).
3. Способ ликвидации отдачи заключается в использовании надульника в виде сопел Лаваля (5) и концевой части ствола (7) пули (снаряда) (6) длиной l, обеспечивающей время пролета для поворота струи пороховых газов в объем (-кг) на (180-α)°, где α - угол между осью ствола и осью потока (движения) пороховых газов, а (180-α) - угол поворота оси потока (движения) пороховых газов относительно оси канала ствола, который обеспечивает ликвидацию отдачи оружия.
RU2013140312/11A 2013-08-30 2013-08-30 Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи RU2547204C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140312/11A RU2547204C2 (ru) 2013-08-30 2013-08-30 Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140312/11A RU2547204C2 (ru) 2013-08-30 2013-08-30 Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013140312A RU2013140312A (ru) 2015-03-10
RU2547204C2 true RU2547204C2 (ru) 2015-04-10

Family

ID=53279620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140312/11A RU2547204C2 (ru) 2013-08-30 2013-08-30 Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547204C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795131C1 (ru) * 2021-12-20 2023-04-28 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации (г.Севастополь) Способ определения скорости ракеты во время выхода ее из воды и дальности стартового участка ракет длительных сроков службы при осуществлении пуска с подводного положения

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1273208A (en) * 1969-07-29 1972-05-03 Arama Sa Improvement in or relating to ballistic devices and projectiles
RU2413154C1 (ru) * 2009-08-31 2011-02-27 Николай Дмитриевич Дронов-Дувалджи Способ уменьшения отдачи оружия и эжекторное устройство для его осуществления
RU111275U1 (ru) * 2011-06-27 2011-12-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра" Патрон для гладкоствольных ружей

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1273208A (en) * 1969-07-29 1972-05-03 Arama Sa Improvement in or relating to ballistic devices and projectiles
RU2413154C1 (ru) * 2009-08-31 2011-02-27 Николай Дмитриевич Дронов-Дувалджи Способ уменьшения отдачи оружия и эжекторное устройство для его осуществления
RU111275U1 (ru) * 2011-06-27 2011-12-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра" Патрон для гладкоствольных ружей

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795131C1 (ru) * 2021-12-20 2023-04-28 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации (г.Севастополь) Способ определения скорости ракеты во время выхода ее из воды и дальности стартового участка ракет длительных сроков службы при осуществлении пуска с подводного положения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013140312A (ru) 2015-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Denny The internal ballistics of an air gun
RU2477435C1 (ru) Легкогазовое орудие староверова - 2
RU2011110330A (ru) Устройство для подводной стрельбы из огнестрельного оружия
Akçay Internal and transitional ballistic solution for spherical and perforated propellants and verification with experimental results
RU2547204C2 (ru) Устройство и способ увеличения дульной скорости пули (снаряда) и ликвидации отдачи
Konečný et al. Interior ballistic of amphibious rifle when firing under water
BG110591A (bg) Аеродинамично стабилизирана муниция
CN103940302A (zh) 带保压跟随具的远程投射装置
Banerjee et al. Effect of gun barrel wear on muzzle velocity of a typical artillery shell
RU2572353C1 (ru) Способ стрельбы из танковой пушки
Van Bien et al. The effect of the nozzle ultimate section diameter on interior ballistics of hv-76 trial gun
RU2458308C1 (ru) Дульное устройство
CN107563037B (zh) 一种确定火炮身管设计压力曲线的简易方法
RU2803899C1 (ru) Газовый двигатель стрелкового оружия
RU2817711C1 (ru) Дульный тормоз для оружия малого калибра
Hoa et al. On the interior ballistics of an underwater personal gun
RU2771397C1 (ru) Дульный тормоз-компенсатор-пламегаситель и способ его изготовления
Van Bien et al. Study of the effect of some muzzle device types on the firing force and firing impulse
RU2413920C1 (ru) Способ метания оживального тела с высокой начальной скоростью из нарезного ствола оружия и боеприпас для его осуществления
RU2522753C1 (ru) Патрон для гладкоствольных ружей
RU2705369C1 (ru) Наствольное газодинамическое устройство
EP3091326A1 (en) A recoilless gun
RU2565033C1 (ru) Конструкция пули унитарного патрона
Pihtili et al. Investigation of the Effect of Various Types and Features of Grooved Barrels on the Range of Firearms.
RU74196U1 (ru) Пуля для травматического оружия

Legal Events

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

Effective date: 20180831