RU2628546C1 - Method for reducing wellbore bending - Google Patents
Method for reducing wellbore bending Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628546C1 RU2628546C1 RU2016112817A RU2016112817A RU2628546C1 RU 2628546 C1 RU2628546 C1 RU 2628546C1 RU 2016112817 A RU2016112817 A RU 2016112817A RU 2016112817 A RU2016112817 A RU 2016112817A RU 2628546 C1 RU2628546 C1 RU 2628546C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- bending
- temperature
- wellbore
- thermionic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A13/00—Cooling or heating systems; Blowing-through of gun barrels; Ventilating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/22—Barrels which have undergone surface treatment, e.g. phosphating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
Способ относится к способам уменьшения величины изгиба ствола. Изгиб ствола оружия - явление довольно частое. Явление это нежелательное, ибо даже при незначительном изгибе ствола ухудшается кучность боя, а при значительном - ствол может разорвать. При решении многих задач требуется поддержание высокого темпа стрельбы, однако это оказывается невозможным вследствие неравномерности нагрева и изгиба ствола. Изгиб ствола может быть обусловлен неравномерностью распределения температуры по материалу ствола, например, при стрельбе или нагреве части ствола солнечным излучением.The method relates to methods for reducing the magnitude of the bending of the trunk. Bending the barrel of a weapon is a fairly frequent phenomenon. This phenomenon is undesirable, because even with a slight bend in the trunk, the accuracy of the battle deteriorates, and with a significant bend, the trunk can break. In solving many problems, maintaining a high rate of fire is required, however, this is impossible due to uneven heating and bending of the barrel. The bending of the barrel may be due to the uneven distribution of temperature over the material of the barrel, for example, when shooting or heating part of the barrel with solar radiation.
Известен способ для термической компенсации ствола оружия (RU 2560959 С2), имеющего по меньшей мере один ствол, который установлен в люльке, а также в являющейся продолжением люльки опоре ствола, включающий следующие этапы:A known method for thermal compensation of the barrel of the weapon (RU 2560959 C2), having at least one barrel that is installed in the cradle, as well as in the continuation of the cradle of the barrel support, comprising the following steps:
- измеряют температуру температурными датчиками на люльке ствола, а также опоре ствола,- measure the temperature with temperature sensors on the cradle of the barrel, as well as the support of the barrel,
- определяют перепад температуры между верхней и нижней сторонами и правой и левой сторонами люльки ствола, как и опоры ствола,- determine the temperature difference between the upper and lower sides and the right and left sides of the cradle of the barrel, as well as the support of the barrel,
- рассчитывают уклон ствола на основании измеренных перепадов температуры,- calculate the slope of the barrel based on the measured temperature drops,
- компенсируют уклон ствола путем изменения ориентировки ствола оружия.- compensate for the slope of the barrel by changing the orientation of the barrel of the weapon.
Технический результат заключается в упрощении компенсации термически индуцированного прогиба ствола.The technical result consists in simplifying the compensation of thermally induced deflection of the barrel.
Данный способ не уменьшает изгиб ствола, а лишь компенсирует его, что не решает саму проблему изгиба. Кроме того, он требует значительных энергетических и материальных затрат, а система компенсации не обладает высокой надежностью вследствие ее чувствительности к различным внешним воздействиям.This method does not reduce the bending of the barrel, but only compensates for it, which does not solve the problem of bending. In addition, it requires significant energy and material costs, and the compensation system does not have high reliability due to its sensitivity to various external influences.
Известны способ стрельбы и реализующее его устройство ("Firing method and firing device", JPH0791891), который включает активное измерение прогиба ствола с помощью оптической системы и одновременно компенсирует изгиб ствола гидравлическим цилиндром, воздействующим на оба конца ствола вдоль его оси.A known method of firing and implementing its device ("Firing method and firing device", JPH0791891), which includes an active measurement of the deflection of the barrel using an optical system and at the same time compensates for the bending of the barrel with a hydraulic cylinder acting on both ends of the barrel along its axis.
Данный способ требует значительных затрат и применения специальных систем компенсации, что снижает его надежность. Кроме того, компенсация может происходить только в плоскости, которая образуется осью ствола и центральной осью гидравлического цилиндра. Поэтому невозможна общая компенсация по азимуту и возвышению.This method requires significant costs and the use of special compensation systems, which reduces its reliability. In addition, compensation can only occur in a plane that is formed by the axis of the barrel and the central axis of the hydraulic cylinder. Therefore, general compensation in azimuth and elevation is not possible.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ выравнивания ствола оружия ("Gun barrel alignment system", GB 2328498), включающий нанесение на ствол продольных электрических нагревательных или охлаждающих элементов и проведение мониторинга отклонения ствола от нормального положения оптическими методами, и последующую активизацию этих элементов с целью нагрева или охлаждения участка ствола по результатам мониторинга величины его изгиба. В результате реализации способа происходит выравнивание температуры по длине ствола и уменьшение изгиба ствола.Closest to the claimed method is a method of aligning the barrel of the weapon ("Gun barrel alignment system", GB 2328498), comprising applying longitudinal electric heating or cooling elements to the barrel and monitoring the deviation of the barrel from the normal position by optical methods, and subsequent activation of these elements to heating or cooling a section of the trunk according to the results of monitoring the magnitude of its bend. As a result of the implementation of the method, the temperature is aligned along the length of the barrel and the bending of the barrel is reduced.
Данный способ требует значительных энергетических и материальных затрат, а система контроля величины изгиба не обладает высокой точностью, поскольку применение оптической системы контроля вносит свои дополнительные погрешности в измерение величины изгиба ствола. Поэтому применение внешних оптических элементов в системе контроля, чувствительных к различным внешним воздействиям, приводит к снижению точности контроля изгиба ствола и уменьшает возможности компенсации изгиба ствола при нагреве. Тем самым снижается надежность функционирования ствола.This method requires significant energy and material costs, and the control system for the magnitude of the bend does not have high accuracy, since the use of an optical control system introduces additional errors in the measurement of the magnitude of the bend of the barrel. Therefore, the use of external optical elements in the control system, sensitive to various external influences, reduces the accuracy of control of the bending of the barrel and reduces the possibility of compensating for bending of the barrel during heating. This reduces the reliability of the barrel.
Технической задачей, вытекающей из анализа прототипа, является повышение надежности функционирования ствола при уменьшении энергетических и материальных затрат.The technical problem arising from the analysis of the prototype is to increase the reliability of the barrel while reducing energy and material costs.
Указанная техническая задача решается тем, что температуру ствола выравнивают путем нанесения на внутреннюю поверхность ствола из электропроводящего материала температурного компенсирующего покрытия из термоэмиссионного материала с работой выхода электронов до 3 эВ.The specified technical problem is solved in that the temperature of the barrel is equalized by applying to the inner surface of the barrel of an electrically conductive material a temperature compensating coating of thermionic material with an electron work function of up to 3 eV.
На внутреннюю поверхность ствола наносят термоэмиссионное покрытие с работой выхода электронов до 3 эВ.A thermionic coating is applied to the inner surface of the barrel with an electron work function of up to 3 eV.
На внутреннюю поверхность ствола наносят термоэмиссионное покрытие из материала Ni-Ba.A thermionic coating of Ni-Ba material is applied to the inner surface of the barrel.
На внутреннюю поверхность ствола наносят термоэмиссионное покрытие из материала W-Ba.A thermionic coating of W-Ba material is applied to the inner surface of the barrel.
Таким образом, получен технический результат, а именно: повышена надежность функционирования ствола при уменьшении энергетических и материальных затрат.Thus, a technical result was obtained, namely: increased reliability of the barrel while reducing energy and material costs.
Выбор материала покрытия с работой выхода до 3 эВ, характерной для большинства термоэмиссионных материалов, обеспечивает равномерность нагрева ствола по всей его длине.The choice of coating material with a work function of up to 3 eV, characteristic of most thermionic materials, ensures uniform heating of the barrel along its entire length.
Предлагаемый способ основан на новом в данной предметной области физическом принципе, а именно - термоэмиссии - явлении испускания электронов из термоэмиссионных материалов при нагреве. Способ, использующий указанный принцип, состоит в том, что нанесенное на нагреваемую внутреннюю поверхность канала ствола из электропроводящего материала термоэмиссионное покрытие испускает "горячие" электроны с участков ствола с более высокой температурой, выполняющих функцию катода, в истекающий поток горячих газов при выстреле. В дальнейшем при движении по каналу ствола эти "горячие" электроны оседают на менее нагретых участках канала ствола, выполняющих функцию анода, отдавая им свою тепловую энергию, нагревая их, а затем движутся по материалу ствола в обратном направлении, возвращаясь к местам своей эмиссии. Таким образом, материал ствола с термоэмиссионным покрытием образует замкнутый электрический контур, состоящий из катода, анода и нагрузки, где нагрузкой является часть материала ствола, по которой электроны возвращаются от анода к катоду. Таким образом, данный замкнутый электрический контур способен автоматически снижать неравномерность нагрева различных участков материала ствола при подводе к нему тепловой энергии извне.The proposed method is based on a new physical principle in this subject field, namely, thermal emission - the phenomenon of emission of electrons from thermionic materials when heated. A method using this principle consists in the fact that a thermionic coating deposited on a heated inner surface of the barrel bore from an electrically conductive material emits “hot” electrons from sections of the barrel with a higher temperature that perform the function of a cathode into the effluent stream of hot gases during firing. Subsequently, when moving along the bore, these “hot” electrons settle on less heated sections of the bore, performing the function of the anode, giving them their thermal energy, heating them, and then move along the barrel material in the opposite direction, returning to their places of emission. Thus, the material of the barrel with thermionic emission forms a closed electrical circuit consisting of a cathode, anode and load, where the load is the part of the material of the barrel along which the electrons return from the anode to the cathode. Thus, this closed electrical circuit is able to automatically reduce the uneven heating of various sections of the barrel material when external heat is supplied to it.
Способ реализуется следующим образом. На внутреннюю поверхность канала ствола из электропроводящего материала наносят покрытие из материала с работой выхода электронов до 3 эВ. Поэтому при нагреве ствола на его внутренней поверхности возникает явление термоэмиссии. При этом с участков ствола с более высокой температурой эмитируются "горячие" электроны, охлаждая эти участки. Далее эти электроны в потоке горячих расширяющихся газов переносятся вдоль ствола и оседают на менее нагретых участках канала ствола, отдавая им свою тепловую энергию и нагревая их. В этом случае образуется замкнутый электрический контур, по которому "горячие" электроны движутся по материалу ствола в обратном направлении - от анода к катоду, возвращаясь к местам своей эмиссии, что приводит к возникновению электрического тока, который, протекая в электропроводящем материале ствола, также нагревает участки материала ствола с более низкой температурой. Если количество участков с высокой и более низкой температурой различно, то происходит автоматическое перераспределение электронов, переносимых от одного или более нагретых участков материала ствола к одному или более участкам, температура которых ниже. В дальнейшем при выравнивании температур этот процесс прекращается. При возникновении вновь неравномерности распределения температур, способных привести к температурному изгибу, описанный выше процесс повторяется в течение всего времени стрельбы и обеспечивает заданный постоянный темп стрельбы.The method is implemented as follows. A coating of material with an electron work function of up to 3 eV is coated on the inner surface of the bore of the barrel from an electrically conductive material. Therefore, when the barrel is heated, the phenomenon of thermal emission occurs on its inner surface. In this case, “hot” electrons are emitted from sections of the barrel with a higher temperature, cooling these sections. Further, these electrons are transported along the barrel in a stream of hot expanding gases and settle on less heated sections of the barrel channel, giving them their thermal energy and heating them. In this case, a closed electrical circuit is formed, along which the "hot" electrons move along the material of the barrel in the opposite direction - from the anode to the cathode, returning to their places of emission, which leads to the appearance of an electric current, which, flowing in the electrically conductive material of the barrel, also heats up sections of barrel material with a lower temperature. If the number of sections with a higher and lower temperature is different, then an automatic redistribution of electrons transferred from one or more heated sections of the barrel material to one or more sections with a lower temperature occurs. Subsequently, when the temperatures are equalized, this process stops. In the event of a non-uniform distribution of temperatures that can lead to temperature bending, the process described above is repeated throughout the entire firing time and provides a predetermined constant rate of fire.
Тем самым происходит выравнивание температуры материала ствола, что приводит к снижению температурных напряжений в стволе, в результате чего уменьшается величина температурного изгиба ствола при стрельбе за счет использования дульной энергии или за счет влияния внешних факторов окружающей среды (например, климатических воздействий) без применения каких-либо внешних устройств, осуществляющих контроль изгиба ствола, - производится автоматический контроль изгиба ствола.Thus, the temperature of the barrel material is equalized, which leads to a decrease in temperature stresses in the barrel, resulting in a decrease in the temperature bending of the barrel during firing due to the use of muzzle energy or due to the influence of external environmental factors (for example, climatic influences) without or external devices that monitor the bending of the trunk - automatic control of the bending of the barrel is performed.
Таким образом, получен технический результат, отражающий более высокий уровень развития науки и техники, а именно: повышена надежность функционирования ствола при уменьшении энергетических и материальных затрат.Thus, a technical result is obtained that reflects a higher level of development of science and technology, namely: increased reliability of the barrel while reducing energy and material costs.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112817A RU2628546C1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Method for reducing wellbore bending |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112817A RU2628546C1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Method for reducing wellbore bending |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2628546C1 true RU2628546C1 (en) | 2017-08-18 |
Family
ID=59641786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016112817A RU2628546C1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Method for reducing wellbore bending |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2628546C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739263C1 (en) * | 2020-02-10 | 2020-12-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации | Method of self-propelled artillery-type weapon preparation for firing |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5062346A (en) * | 1988-05-25 | 1991-11-05 | Dansk Industri Syndikat A/S | Heat protective covering for a pipe and a rod-shaped article, especially for gun barrels |
| GB2328498A (en) * | 1997-08-22 | 1999-02-24 | Secr Defence | Gun barrel alignment system |
| RU2506199C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions |
-
2016
- 2016-04-04 RU RU2016112817A patent/RU2628546C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5062346A (en) * | 1988-05-25 | 1991-11-05 | Dansk Industri Syndikat A/S | Heat protective covering for a pipe and a rod-shaped article, especially for gun barrels |
| GB2328498A (en) * | 1997-08-22 | 1999-02-24 | Secr Defence | Gun barrel alignment system |
| RU2506199C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| А. В. КОЛЫЧЕВ, В. А. КЕРНОЖИЦКИЙ. Тепловая защита гиперзвуковых летательных аппаратов с использованием явления термоэлектронной эмиссии. // РЕШЕТНЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ. - Красноярск: Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева, 2009, стр.29-30. ISSN: 1990-7702. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739263C1 (en) * | 2020-02-10 | 2020-12-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации | Method of self-propelled artillery-type weapon preparation for firing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1996316B1 (en) | Ion mobility spectrometer apparatus and methods | |
| US11443934B2 (en) | Time-of-flight mass spectrometry device | |
| US20170365493A1 (en) | Heating device and heating chamber | |
| CN103033555B (en) | Uranium isotope abundance measurement method by using carbon nanotubes as ion emission agent | |
| RU2628546C1 (en) | Method for reducing wellbore bending | |
| KR20070025164A (en) | Source for organic layer and the method for controlling heating source thereof | |
| CN104236724B (en) | Infrared temperature on-line measurement target device and measuring method | |
| Vega et al. | Thermal analysis of the LHC injection kicker magnets | |
| CN110375551A (en) | A kind of high temperature face source heating device | |
| CN105222897A (en) | A kind of metered dose high temp, infrared radiation origin system | |
| JP6795105B2 (en) | Time-of-flight mass spectrometer | |
| Kojima et al. | Ion guiding in curved glass capillaries | |
| Shatas et al. | Dependence of secondary electron emission upon angle of incidence of 1.3-MeV primaries | |
| JPH03285246A (en) | Quadrupole mass spectrometric device | |
| CN111621750B (en) | Multi-channel evaporation source | |
| Pysz et al. | Measurement of the lifetime of heavy Λ hypernuclei with the recoil shadow method and internal targets in the storage ring COSY-Jülich | |
| CN204064469U (en) | A kind of infrared temperature on-line measurement target device | |
| TWI481808B (en) | Device and method for performing thermal compensation of a weapon barrel | |
| CN113711025B (en) | Mass spectrometer and mass spectrometry method | |
| Mondal et al. | Leak test of Resistive Plate Chamber gap by monitoring absolute pressure | |
| CN101504900A (en) | Tube, especially electron tube | |
| Yu et al. | Improvement of m/z accuracy for linear matrix‐assisted laser desorption/ionization time‐of‐flight mass spectrometer | |
| CN107944216B (en) | Method for determining destruction probability of weapon system configured in hierarchical manner | |
| CN106680612B (en) | The performance testing device of satellite field emission electric thruster emitter | |
| Yuyan | Analysis and Evaluation of Core Capabilities of US Ground-Based Midcourse Defense |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180405 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190410 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200405 |