RU2610790C1 - Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier - Google Patents

Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier Download PDF

Info

Publication number
RU2610790C1
RU2610790C1 RU2015145573A RU2015145573A RU2610790C1 RU 2610790 C1 RU2610790 C1 RU 2610790C1 RU 2015145573 A RU2015145573 A RU 2015145573A RU 2015145573 A RU2015145573 A RU 2015145573A RU 2610790 C1 RU2610790 C1 RU 2610790C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrel
barrier
trunk
acceleration
stand
Prior art date
Application number
RU2015145573A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Герасимов
Евгений Викторович Жалнин
Юрий Фёдорович Христенко
Марк Петрович Калашников
Виктор Петрович Сергеев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ 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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ)
Priority to RU2015145573A priority Critical patent/RU2610790C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610790C1 publication Critical patent/RU2610790C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41FAPPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F1/00Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: stand for research hypervelocity impact of fine particles with a barrier involves a barreled launching device with drop points placed in its acceleration trunk and a vacuum chamber connected to it on the side of the acceleration trunk cutoff. A barrier and a bullet receiver are placed inside the chamber. Drummers are placed in easily breakable thin-walled container located at a distance of 10-15 calibers from the beginning of the acceleration trunk. The barrier is formed as a plate with a center through hole with a diameter of 5-8 acceleration trunk calibers. Samples of the material are fixed on the plate around the hole and over some distance.
EFFECT: less distortion of the target high-speed interaction with the drummers.
1 dwg

Description

Изобретение относится к экспериментальной технике, а именно к стендам для исследования высокоскоростных взаимодействий тел с преградами, и может найти применение в исследованиях по бронебаллистике, при разработке защиты космической техники от микрометеоритов и космического мусора.The invention relates to experimental equipment, namely, to stands for the study of high-speed interactions of bodies with obstacles, and can find application in studies of armored ballistics, in the development of protection of space technology from micrometeorites and space debris.

Известен стенд для ударных испытаний по патенту РФ № 2402004, опубл. 20.10.2010, состоящий из ствольной метательной установки и мишени, установленной на заданном расстоянии от разгонного ствола. В стволе метательной установки находится ударник, снабжённый сзади обтюратором, причем суммарная длина обтюратора и ударника больше расстояния от дульного среза ствола до мишени. Пространство между ударником и дульным срезом вакуумировано.Known stand for shock tests according to the patent of the Russian Federation No. 2402004, publ. 10/20/2010, consisting of a barrel projectile launcher and a target mounted at a predetermined distance from the booster barrel. In the barrel of the projectile launcher there is a striker equipped with a rear obturator, and the total length of the obturator and striker is greater than the distance from the muzzle of the barrel to the target. The space between the drummer and the muzzle is evacuated.

Недостатком известной установки является ограничение минимального размера и массы ударника, поскольку, с одной стороны, размер ударника и обтюратора ограничены технически достижимым минимальным калибром разгонного ствола, с другой стороны, так как воздействие на мишень оказывает и ударник, и обтюратор, то для чистоты эксперимента масса ударника должна быть во много раз больше массы обтюратора.A disadvantage of the known installation is the limitation of the minimum size and mass of the striker, since, on the one hand, the size of the striker and the shutter are limited by the technically achievable minimum caliber of the booster barrel, on the other hand, since the striker and the shutter affect the target, for the purity of the experiment, the mass the striker should be many times larger than the mass of the shutter.

Наиболее близок к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является широко распространённый стенд [1], который состоит из ствольной метательной установки (пневматической, пороховой или легкогазовой пушки [2]), в начале разгонного ствола которой расположен ударник, помещённый в поддон-обтюратор, и вакуумированной трассы, в которой расположены устройство отделения поддона от ударника, камера отсечки газа и мишень, т.е. исследуемый образец. При выстреле метательной установки ударник с поддоном приобретает необходимую скорость и попадает в вакуумированную трассу. Там происходит разделение поддона и ударника, а также отсечка основной массы рабочего газа, после чего ударник свободно летит до мишени и ударяется в неё. The closest to the claimed invention in terms of technical nature and the technical result achieved is a widespread booth [1], which consists of a barrel throwing unit (pneumatic, powder or light gas gun [2]), at the beginning of the boom barrel of which there is a drummer placed in a pallet a shutter, and a vacuum path in which the device for separating the pallet from the striker, the gas cut-off chamber and the target, i.e. test sample. When a projectile is fired, the drummer with the pallet acquires the necessary speed and enters the evacuated route. There the separation of the pallet and the striker takes place, as well as the cutoff of the main mass of the working gas, after which the striker flies freely to the target and hits it.

Недостатком такой конструкции является ограничение минимального размера ударника. В потоке газа, кроме собственно ударника, присутствуют другие частицы (осколки поддона и преграды-разделителя, абляционные капли, осколки диафрагмы и т.п.), поэтому при использовании ударников с характерными размерами 1 мм и меньше вышеназванные частицы могут оказывать на мишень воздействия, сравнимые (а иногда и превосходящие) с воздействием ударника. Это существенно затрудняет анализ результатов эксперимента или даже делает его невозможным.The disadvantage of this design is the limitation of the minimum size of the drummer. In the gas stream, in addition to the projectile itself, there are other particles (fragments of the tray and separator barriers, ablation drops, fragments of the diaphragm, etc.), therefore, when using projectiles with characteristic sizes of 1 mm or less, the above particles can affect the target, comparable (and sometimes superior) to the impact of the hammer. This significantly complicates the analysis of the results of the experiment or even makes it impossible.

Поставлена задача создать стенд, позволяющий исследовать высокоскоростное взаимодействие мишени с ударниками, имеющими характерные размеры 1 мм и меньше, исключив при этом искажение картины взаимодействия из-за поражения мишени иными частицами, присутствующими при выстреле метательной установки.The task was to create a stand that allows one to study the high-speed interaction of the target with projectiles having a characteristic size of 1 mm or less, while eliminating the distortion of the interaction pattern due to the destruction of the target by other particles present during the firing of the projectile.

Эта задача решена следующим образом. В сравнении с прототипом стенд, включающий ствольную метательную установку и присоединённую к ней со стороны среза разгонного ствола вакуумированную камеру, внутри которой размещена преграда и пулеприёмник, отличается тем, что сразу несколько ударников помещены в тонкостенный легкоразрушаемый контейнер, расположенный на расстоянии 10-15 калибров от начала разгонного ствола, а преграда выполнена в виде пластины, имеющей в центре сквозное отверстие диаметром в 5-8 калибров разгонного ствола, при этом на пластине вокруг отверстия и на некотором расстоянии от него закреплены образцы исследуемого материала.This problem is solved as follows. In comparison with the prototype, the stand including the barrel throwing unit and the evacuated chamber connected to it from the side of the accelerating barrel, inside of which there is an obstacle and a bullet receiver, differs in that several drummers are placed in a thin-walled easily destroyed container located at a distance of 10-15 calibres from the start of the booster barrel, and the barrier is made in the form of a plate having in the center a through hole with a diameter of 5-8 calibers of the booster barrel, while on the plate around the hole and some rum fixed distance therefrom samples of the test material.

На Фиг.1 приведена схема предлагаемого стенда, оснащённого легкогазовой метательной установкой в состоянии перед выстрелом.Figure 1 shows a diagram of the proposed stand, equipped with a light-gas throwing installation in the state before the shot.

Установка состоит из камеры сжатия 1, присоединённой к разгонному стволу 2 и вместе составляющей часть легкогазовой метательной установки (остальные детали метательной установки не показаны). Внутреннее пространство камеры сжатия отделено от канала разгонного ствола диафрагмой 3. В канале разгонного ствола на расстоянии 10-15 его калибров от диафрагмы расположен контейнер с ударниками 4. Разгонный ствол присоединён к вакуумированной трассе 5, внутри которой находится пластина (мишень) 6. В центре мишени имеется сквозное отверстие 7 диаметром в 5-8 калибров, вокруг которого на некотором расстоянии от края отверстия закреплены образцы исследуемого материала 8. Далее в камере закреплен пулеуловитель 9.The installation consists of a compression chamber 1 connected to the booster barrel 2 and together constituting part of a light-gas throwing installation (other details of the throwing installation are not shown). The internal space of the compression chamber is separated from the channel of the booster barrel by the diaphragm 3. In the channel of the booster barrel at a distance of 10-15 calibres from the diaphragm there is a container with drums 4. The booster barrel is connected to the vacuum path 5, inside which there is a plate (target) 6. In the center the target has a through hole 7 with a diameter of 5-8 calibers, around which at a certain distance from the edge of the hole are fixed samples of the test material 8. Next, a bullet trap 9 is fixed in the chamber.

Пример осуществления изобретения.An example embodiment of the invention.

Перед выстрелом осевая линия разгонного ствола 2 легкогазовой установки совмещается с центром мишени 6. В процессе выстрела давление рабочего газа в камере сжатия 1 возрастает до тех пор, пока не разрушится диафрагма 3, после чего рабочий газ начинает перетекать в разгонный ствол 2. При прохождении расстояния, равного 10-15 калибрам разгонного ствола 2, рабочий газ приобретает высокую скорость при ламинарном режиме течения. Возмущения, возникающие при прорыве диафрагмы 3, затухают. Поток газа ударяет в контейнер с ударниками 4, разрушает его и увлекает ударники, разгоняя их по разгонному стволу 2. Выйдя из разгонного ствола 2 в вакуумированную трассу 5, часть рабочего газа с взвешенными в нём ударниками расширяется в радиальном направлении, придавая ударникам некоторую радиальную составляющую скорости, и они поражают образцы исследуемого материала 8, расположенные на мишени 6 на некотором удалении от линии прицеливания. При этом основной поток газа проходит в центральное отверстие 7, не взаимодействуя с образцами исследуемого материала 8, а имеющиеся в газовом потоке иные частицы (осколки диафрагмы, абляционные капли и пр.), будучи более тяжёлыми, чем ударники, мало отклоняются от линии прицеливания и также проходят сквозь центральное отверстие 7, улавливаясь далее пулеуловителем 9.Before the shot, the axial line of the accelerating barrel 2 of the gas installation is aligned with the center of target 6. During the shot, the working gas pressure in the compression chamber 1 increases until the diaphragm 3 is destroyed, after which the working gas begins to flow into the accelerating barrel 2. When passing the distance equal to 10-15 calibers of the booster barrel 2, the working gas acquires high speed in the laminar flow regime. The perturbations arising during the breakthrough of the diaphragm 3 die out. The gas flow strikes the container with the projectiles 4, destroys it and carries the projectiles, dispersing them along the accelerating barrel 2. Leaving the accelerating barrel 2 into the evacuated route 5, part of the working gas with the projectiles suspended in it expands in the radial direction, giving the projectors some radial component speed, and they hit samples of the studied material 8 located on the target 6 at some distance from the line of sight. In this case, the main gas flow passes into the central hole 7, without interacting with the samples of the studied material 8, and other particles present in the gas stream (fragments of the diaphragm, ablation drops, etc.), being heavier than the impactors, deviate slightly from the aiming line and also pass through the central hole 7, trapped further by a bullet trap 9.

Предложенный стенд обеспечивает чистую картину взаимодействия мелких ударников с образцами исследуемого материала, исключая поражение образца иными частицами, присутствующими в газовом потоке во время выстрела метательной установки. Кроме этого, данный стенд позволяет проводить эксперимент одновременно с несколькими образцами исследуемого материала, в том числе различной природы, что существенно уменьшает необходимое количество опытов, снижая тем самым стоимость исследовательской работы. The proposed stand provides a clear picture of the interaction of small projectiles with samples of the material under study, eliminating the damage of the sample by other particles present in the gas stream during the firing of the projectile. In addition, this stand allows you to conduct an experiment simultaneously with several samples of the studied material, including various nature, which significantly reduces the required number of experiments, thereby reducing the cost of research.

Предлагаемое техническое решение прошло экспериментальную проверку, которая подтвердила его работоспособность. Техническим результатом изобретения является уменьшение искажения картины высокоскоростного взаимодействия мишени с ударниками, имеющими характерные размеры 1 мм и меньше. The proposed technical solution passed an experimental test, which confirmed its performance. The technical result of the invention is to reduce the distortion of the picture of high-speed interaction of the target with projectiles having a characteristic size of 1 mm or less.

ЛитератураLiterature

1. Теоретические и экспериментальные исследования высокоскоростного взаимодействия тел / под ред. А.В. Герасимова. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007, с. 143.1. Theoretical and experimental studies of high-speed interaction of bodies / ed. A.V. Gerasimova. - Tomsk: Publishing house Tom. University, 2007, p. 143.

2 Златин Н.А., Красильщиков А.П., Мишин Г.И, Попов Н.Н. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. – М.: Наука, 1974, – с.18-35.2 Zlatin N.A., Krasilshchikov A.P., Mishin G.I., Popov N.N. Ballistic installations and their application in experimental studies. - M .: Nauka, 1974, - p. 18-35.

3. Патент РФ № 2402004.3. RF patent No. 2402004.

Claims (1)

Стенд для исследования высокоскоростного соударения мелких частиц с преградой, включающий ствольную метательную установку с размещёнными в её разгонном стволе ударниками и присоединённую к ней со стороны среза разгонного ствола вакуумированную камеру, внутри которой размещены преграда и пулеприёмник, отличающийся тем, что ударники помещены в тонкостенный легкоразрушаемый контейнер, расположенный на расстоянии 10-15 калибров от начала разгонного ствола, а преграда выполнена в виде пластины, имеющей в центре сквозное отверстие диаметром 5-8 калибров разгонного ствола, на которой вокруг отверстия и на некотором расстоянии от него закреплены образцы исследуемого материала. A stand for studying high-speed collision of small particles with an obstacle, including a barrel throwing system with drummers placed in its accelerating barrel and an evacuated chamber connected to it from the side of the accelerating barrel, inside of which there is an obstacle and a bullet receiver, characterized in that the projectiles are placed in a thin-walled easily destroyed container located at a distance of 10-15 calibers from the start of the booster barrel, and the barrier is made in the form of a plate having a diameter through hole in the center m 5-8 calibers of the booster barrel, on which samples of the material under study are fixed around the hole and at a certain distance from it.
RU2015145573A 2015-10-23 2015-10-23 Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier RU2610790C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015145573A RU2610790C1 (en) 2015-10-23 2015-10-23 Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015145573A RU2610790C1 (en) 2015-10-23 2015-10-23 Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610790C1 true RU2610790C1 (en) 2017-02-15

Family

ID=58458569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015145573A RU2610790C1 (en) 2015-10-23 2015-10-23 Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610790C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741779C1 (en) * 2019-12-31 2021-01-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Ballistic bench for high-speed throw of solid bodies when testing power plants of aircrafts

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2164017C1 (en) * 1999-12-06 2001-03-10 Закрытое акционерное общество "Кираса" Plant for impact test
RU2402004C1 (en) * 2009-09-02 2010-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Impact test stand
CN103712765A (en) * 2013-12-30 2014-04-09 北京航空航天大学 Impact testing machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2164017C1 (en) * 1999-12-06 2001-03-10 Закрытое акционерное общество "Кираса" Plant for impact test
RU2402004C1 (en) * 2009-09-02 2010-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Impact test stand
CN103712765A (en) * 2013-12-30 2014-04-09 北京航空航天大学 Impact testing machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741779C1 (en) * 2019-12-31 2021-01-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Ballistic bench for high-speed throw of solid bodies when testing power plants of aircrafts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7786417B2 (en) RAM neutralization system and method
EP2205929B1 (en) System for protection against missiles
US3340769A (en) Gun blast and muzzle flash eliminator
US3727861A (en) Method and apparatus for suppression of antiaircraft fire
RU2610790C1 (en) Stand for research hypervelocity impact of fine particles with barrier
AU2011233654B2 (en) Multi-point time spacing kinetic energy rod warhead and system
RU2741982C1 (en) Mortar noiseless shot
RU2402004C1 (en) Impact test stand
RU2336486C2 (en) Complex of aircraft self-defense against ground-to-air missiles
RU2377493C2 (en) Method of hitting vulnerable ground targets by supersonic missile and device to this effect
RU2289774C1 (en) Test bench for research of high-speed collisions
RU2680558C1 (en) Method of increasing the probability of overcoming zones of missile defense
RU2203475C2 (en) Smoke ammunition
RU2679937C1 (en) High-explosive fragmentation shell
JP2018506697A (en) Reactive armor
WO2010090804A2 (en) Rpg launcher deterrent
RU2526574C2 (en) Ballistic unit
RU2019109511A (en) METHOD FOR HITTING A MARINE TARGET WITH TORPEDS
RU2758282C1 (en) Projectile for combating unmanned aircraft
RU2653107C1 (en) Stand for investigation of high-speed collisions
JP3038675B1 (en) Bullets such as machine guns for missile interception
CN104061825A (en) Double-acceleration air explosive bomb
US20220026187A1 (en) Sub-caliber projectile and method of neutralizing a target using such a projectile
RU2755951C1 (en) Method for active protection of object from upper hemisphere
RU2363919C1 (en) "toropetz" splinter-in-beam projectile

Legal Events

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

Effective date: 20201024