RU2651327C1 - Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления - Google Patents
Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651327C1 RU2651327C1 RU2017101949A RU2017101949A RU2651327C1 RU 2651327 C1 RU2651327 C1 RU 2651327C1 RU 2017101949 A RU2017101949 A RU 2017101949A RU 2017101949 A RU2017101949 A RU 2017101949A RU 2651327 C1 RU2651327 C1 RU 2651327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- charging chamber
- powder charge
- pressure
- additional
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229940079938 nitrocellulose Drugs 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к пороховым баллистическим установкам (ПБУ), используемым в качестве разгонных устройств в стендах для испытаний конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок. Управление газоприходом в ПБУ включает инициирование порохового заряда, установленного в зарядной камере, с последующим началом газоприхода в зарядной камере, разгон метаемого объекта (МО) в стволе под действием продуктов сгорания порохового заряда. Зарядную камеру ПБУ снабжают дополнительной камерой с пороховым зарядом, сообщающейся через обратный клапан с зарядной камерой. Производят инициирование порохового заряда в дополнительной камере, продуктами сгорания которого производят инициирование порохового заряда в зарядной камере. В ходе разгона МО осуществляют разобщение камер. После превышения давления в дополнительной камере над давлением в зарядной камере осуществляют сообщение камер и перетекание продуктов сгорания из дополнительной камеры в зарядную камеру. Техническим результатом группы изобретений является снижение длительности фронта нарастания давления в зарядной камере при сохранении наполненности диаграммы давления. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретения относятся к испытательной технике. Преимущественная область применения - пороховые баллистические установки, используемые в качестве разгонных устройств в стендах для испытаний конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок.
Известен способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке (ПБУ) и установка для его осуществления, описанные в патенте RU 02467300, "Стенд динамических испытаний", МПК G01M 7/08 (2006.01), опубл. 20.11.2012, выбранные в качестве прототипа для заявляемых изобретений. Стенд динамических испытаний содержит разгонное устройство (ПБУ), включающее ствол, источник давления в виде порохового заряда, размещенного в зарядной камере, и инициирующее устройство. При подаче электрического импульса на инициирующее устройство производят воспламенение порохового заряда, начинается газоприход в зарядной камере, вследствие чего в ней увеличивается давление, под действием которого осуществляется разгон контейнера (метаемого объекта (МО)). В процессе разгона происходит нагружение размещенного в контейнере объекта испытаний (ОИ) с реализацией требуемых параметров импульса ускорения.
Длительность фронта нарастания ускорения ОИ определяется длительностью фронта нарастания давления в зарядной камере ПБУ в результате газоприхода от горения порохового заряда и газорасхода вследствие увеличения заснарядного пространства по мере разгона контейнера с ОИ.
Осуществление данного способа управления газоприходом в ПБУ и применение реализующей его установки, обеспечивающей нагружении ОИ, при использовании штатных пироксилиновых порохов (ВТ, 6/7фл, 9/7 и пр.) и при максимальном давлении в зарядной камере менее 200 МПа не позволяет обеспечить длительность фронта нарастания давления менее 1 мс при сохранении наполненности диаграммы давления.
Решаемой технической задачей является создание способа управления газоприходом в ПБУ и установки для его осуществления, используемой в качестве разгонного устройства в стендах для испытаний конструкций на воздействие механических нагрузок, обеспечивающих параметры нагружения ОИ, приближенные к параметрам нагружения, имеющим место при его натурном применении.
Ожидаемый технический результат заключается в уменьшении длительности фронта нарастания давления в зарядной камере ПБУ до требуемой величины (менее 1 мс при максимальном давлении менее 200 МПа) при одновременном сохранении наполненности диаграммы давления.
Технический результат достигается за счет применения способа управления газоприходом в ПБУ, включающего инициирование порохового заряда, установленного в зарядной камере, с последующим началом газоприхода в зарядной камере, разгон МО в стволе под действием продуктов сгорания порохового заряда. В отличие от прототипа в предлагаемом способе зарядную камеру ПБУ снабжают дополнительной камерой с пороховым зарядом, сообщающейся с зарядной камерой. Производят инициирование порохового заряда в дополнительной камере, продуктами сгорания которого производят инициирование порохового заряда в зарядной камере, причем пороховой заряд в зарядной камере устанавливают из условия обеспечения в ней более интенсивного роста давления по сравнению с дополнительной камерой. В ходе разгона МО осуществляют разобщение камер, после превышения давления в дополнительной камере над давлением в зарядной камере осуществляют сообщение камер и перетекание продуктов сгорания из дополнительной камеры в зарядную камеру.
Снабжение зарядной камеры ПБУ дополнительной камерой с пороховым зарядом, сообщающейся с зарядной камерой, позволяет обеспечить наполнение диаграммы давления в зарядной камере путем истечения в требуемый момент времени пороховых газов из дополнительной камеры в зарядную камеру.
Осуществление инициирования порохового заряда в дополнительной камере, продуктами сгорания которого производят инициирование порохового заряда в зарядной камере, позволяет задействовать для двух пороховых зарядов, размещенных в разных камерах, только одно средство инициирования, а также обеспечить стабильное и практически одновременное воспламенение пороховых зарядов в зарядной и дополнительной камерах.
Установка порохового заряда в зарядной камере из условия обеспечения в ней более интенсивного роста давления по сравнению с дополнительной камерой позволяет за счет перепада давления осуществить разобщение камер при помощи устройства типа «обратный клапан».
Осуществление в ходе разгона МО разобщения камер позволяет сформировать фронт нарастания давления, а также максимальную величину давления в зарядной камере (после разобщения камер) только за счет газоприхода от горения порохового заряда, размещенного в зарядной камере, и газорасхода за счет перемещения МО. После разобщения камер горение в дополнительной камере происходит в замкнутом объеме и не участвует в формировании фронта нарастания и максимальной величины давления в зарядной камере, что позволяет, используя малую величину объема зарядной камеры при максимальном давлении менее 200 МПа, обеспечить длительность фронта нарастания давления менее 1 мс.
Осуществление после превышения давления в дополнительной камере над давлением в зарядной камере сообщения камер и перетекания продуктов сгорания из дополнительной камеры в зарядную камеру обеспечивает требуемое наполнение диаграммы давления в зарядной камере. Это необходимо в связи с тем, что использование малого объема зарядной камеры для формирования в ней короткого фронта нарастания давления обеспечивает слабую наполненность диаграммы давления, т.е. интенсивный спад давления в зарядной камере после наступления его максимума.
Технический результат достигается также за счет применения пороховой баллистической установки, содержащей ствол для размещения в нем МО, пороховой заряд, установленный в зарядной камере, средство инициирования. В отличие от прототипа ПБУ снабжена дополнительной камерой с пороховым зарядом, обеспечивающим менее интенсивный рост давления по сравнению с зарядной камерой, соединенной с дополнительной камерой через обратный клапан, обеспечивающий перетекание продуктов сгорания порохового заряда из дополнительной в зарядную камеру, при этом средство инициирования установлено в дополнительной камере.
Снабжение ПБУ дополнительной камерой с пороховым зарядом, обеспечивающим менее интенсивный рост давления по сравнению с зарядной камерой, позволяет за счет разности давлений в камерах управлять газоперетоком между ними при помощи устройства типа «обратный клапан».
Соединение зарядной камеры с дополнительной камерой через обратный клапан, обеспечивающий перетекание продуктов сгорания порохового заряда из дополнительной в зарядную камеру, позволяет вначале за счет более интенсивного роста давления в зарядной камере разобщить камеры, а далее, после превышения давления в дополнительной камере над давлением в зарядной, сообщить камеры. Разобщение камер позволяет сформировать фронт нарастания давления и максимальное давление в зарядной камере за счет газоприхода от горения размещенного в нем порохового заряда и газорасхода за счет движения МО. При этом за счет малой величины объема зарядной камеры при максимальном давлении менее 200 МПа обеспечивается длительность фронта нарастания менее 1 мс. А сообщение камер позволяет организовать истечение продуктов сгорания порохового заряда из дополнительной камеры в зарядную камеру и тем самым обеспечить наполнение диаграммы давления в зарядной камере на участке спада.
Установка средства инициирования в дополнительной камере позволяет использовать только одно средство инициирования, а инициирование порохового заряда в зарядной камере производить продуктами сгорания порохового заряда из дополнительной камеры, что обеспечивает стабильное и практически одновременное воспламенение пороховых зарядов в дополнительной и зарядной камерах.
Заявляемый способ управления газоприходом в ПБУ и установка для его осуществления поясняются чертежами: фиг. 1 - пример конструктивного исполнения ПБУ, фиг. 2 - экспериментальные зависимости давления пороховых газов в зарядной и дополнительной камерах от времени.
ПБУ (фиг. 1) включает в свой состав ствол 1 с установленным в нем МО 2, зарядную камеру 3, размещенный в ней пороховой заряд 4 и средство инициирования 5, в качестве которого может быть использован, например, пиропатрон. Зарядная камера 3 через обратный клапан 6 соединена с дополнительной камерой 7. В дополнительной камере размещен пороховой заряд 8, обеспечивающий менее интенсивный рост давления (РДК - давление в дополнительной камере) по сравнению с зарядной камерой (РЗК - давление в зарядной камере). При использовании зарядов с одинаковой маркой пороха плотность заряжания в зарядной камере 3 обеспечивается более высокой, чем в дополнительной камере 7. В случае применения зарядов с разными марками порохов в зарядной камере 3 располагают порох с толщиной горящего свода меньшей, чем у пороха, размещаемого в дополнительной камере 7. Обратный клапан 6 обеспечивает перетекание продуктов сгорания порохового заряда 8 из дополнительной камеры 7 в зарядную камеру 3. Средство инициирования 5 размещено в дополнительной камере 7.
Функционирование заявляемой ПБУ, обеспечивающей реализацию заявляемого способа управления газоприходом, осуществляется следующим образом.
После инициирования порохового заряда 8 происходит нарастание давления РДК в дополнительной камере 3 за счет газоприхода от горения порохового заряда 8, продукты сгорания которого, перетекая через обратный клапан 6 в зарядную камеру 3, воспламеняют размещенный в ней пороховой заряд 4. За счет газоприхода от горения порохового заряда 4 происходит нарастание давления РЗК в зарядной камере 3 и начинается разгон МО 2. В связи с тем, что пороховой заряд 4 в зарядной камере 3 устанавливают из условия обеспечения в ней более интенсивного роста давления РЗК по сравнению с дополнительной камерой 7 РДК, обратный клапан 6 за счет перепада давлений в камерах разобщает их. После разобщения камер скорость нарастания давления РЗК в зарядной камере 3, формирующая длительность фронта его нарастания, и максимум давления определяются только газоприходом от горения порохового заряда 4, размещенного в зарядной камере 3, и газорасхода за счет увеличения объема зарядной камеры 3 при перемещении МО 2. Использование малого объема зарядной камеры 3 позволяет при максимальном давлении менее 200 МПа обеспечить длительность фронта нарастания ускорения менее 1 мс. В это время (после разобщения камер) горение порохового заряда 8 в дополнительной камере 7 происходит в замкнутом объеме и не участвует в формировании фронта нарастания и максимальной величины давления РЗК в зарядной камере 3. Увеличение заснарядного пространства (увеличение объема зарядной камеры 3) по мере разгона МО 2 приводит к выравниванию и последующему превышению в зарядной камере 3 газорасхода над газоприходом. При этом в зарядной камере 3 наступает максимум давления, за которым следует спад давления. Давление РДК в дополнительной камере 7 в этот момент начинает превышать давление РЗК в зарядной камере 3 и за счет перепада давления между камерами обратный клапан 6 сообщает камеры и начинается истечение продуктов сгорания порохового заряда 8 из дополнительной 7 в зарядную камеру 3. Благодаря этому в зарядной камере 3 возникает дополнительный газоприход, который увеличивает наполненность диаграммы давления на участке спада.
Использование заявляемых способа управления газоприходом в ПБУ и установки для его осуществления позволяет снизить длительность фронта нарастания давления в зарядной камере при сохранении наполненности диаграммы давления (фиг. 2).
Предлагаемый способ управления газоприходом в ПБУ и установка для его осуществления успешно прошли экспериментальную проверку.
Claims (2)
1. Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке (ПБУ), включающий инициирование порохового заряда, установленного в зарядной камере, с последующим началом газоприхода в зарядной камере, разгон метаемого объекта (МО) в стволе под действием продуктов сгорания порохового заряда, отличающийся тем, что зарядную камеру ПБУ снабжают дополнительной камерой с пороховым зарядом, сообщающейся с зарядной камерой, производят инициирование порохового заряда в дополнительной камере, продуктами сгорания которого производят инициирование порохового заряда в зарядной камере, причем пороховой заряд в зарядной камере устанавливают из условия обеспечения в ней более интенсивного роста давления по сравнению с дополнительной камерой, в ходе разгона МО осуществляют разобщение камер, после превышения давления в дополнительной камере над давлением в зарядной камере осуществляют сообщение камер и перетекание продуктов сгорания из дополнительной камеры в зарядную камеру.
2. Пороховая баллистическая установка, содержащая ствол для размещения в нем МО, пороховой заряд, установленный в зарядной камере, средство инициирования, отличающаяся тем, что снабжена дополнительной камерой с пороховым зарядом, обеспечивающим менее интенсивный рост давления по сравнению с зарядной камерой, соединенной с дополнительной камерой через обратный клапан, обеспечивающий перетекание продуктов сгорания порохового заряда из дополнительной в зарядную камеру, при этом средство инициирования установлено в дополнительной камере.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101949A RU2651327C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101949A RU2651327C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651327C1 true RU2651327C1 (ru) | 2018-04-19 |
Family
ID=61976599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017101949A RU2651327C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651327C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05280894A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Fuji Electric Co Ltd | 飛翔体の加速装置 |
| US7621208B2 (en) * | 2004-01-22 | 2009-11-24 | Federal Cartridge Company | Reduced energy training cartridge for self-loading firearms |
| RU2467300C1 (ru) * | 2011-06-23 | 2012-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Стенд динамических испытаний |
| RU2502942C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки |
| RU2582524C1 (ru) * | 2014-12-26 | 2016-04-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления |
-
2017
- 2017-01-20 RU RU2017101949A patent/RU2651327C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05280894A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Fuji Electric Co Ltd | 飛翔体の加速装置 |
| US7621208B2 (en) * | 2004-01-22 | 2009-11-24 | Federal Cartridge Company | Reduced energy training cartridge for self-loading firearms |
| RU2467300C1 (ru) * | 2011-06-23 | 2012-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Стенд динамических испытаний |
| RU2502942C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки |
| RU2582524C1 (ru) * | 2014-12-26 | 2016-04-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US1611353A (en) | Safety device for aeroplanes | |
| CA2736002C (en) | A method and device for producing explosions | |
| CN106442177B (zh) | 具有快速关闭功能的空气炮及其使用方法 | |
| CN110469425B (zh) | 一种推力可调式多级脉冲固体火箭发动机 | |
| CN106353206B (zh) | 一种用于空气炮的快速关闭装置 | |
| US8051776B1 (en) | Self-cleaning cartridge actuated and propellant actuated devices | |
| RU2535349C1 (ru) | Двухкаскадная баллистическая установка | |
| RU2651327C1 (ru) | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления | |
| SE0701645L (sv) | Förfarande och anordning för blandning och initiering av en pyroteknisk sats | |
| US10024145B1 (en) | Method of creating and finishing perforations in a hydrocarbon well | |
| RU2582524C1 (ru) | Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления | |
| US4099465A (en) | Ignition device for missile motors | |
| RU2428581C1 (ru) | Способ и устройство для испытаний ракетного двигателя твердого топлива | |
| CN106123688A (zh) | 一种用于火箭发射的反推座 | |
| RU2378526C1 (ru) | Способ огневого стендового испытания заряда твердого ракетного топлива | |
| CN203348254U (zh) | 用于绳索固定的锚钉装置 | |
| RU86249U1 (ru) | Гранатомет с камерой высокого давления тангенциально-радиального диспергирования реакционной инертной массы | |
| RU59824U1 (ru) | Ударный стенд | |
| RU2613639C1 (ru) | Способ метания из ствольной пороховой баллистической установки | |
| RU2502942C1 (ru) | Способ высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки | |
| CN110160396A (zh) | 一种基于分级药室的灭火弹发射装置及方法 | |
| RU2661487C2 (ru) | Устройство для обработки продуктивного пласта | |
| RU2293278C2 (ru) | Способ и устройство получения импульса давления заданных амплитуды и длительности | |
| RU2341755C2 (ru) | Газодинамический источник давления | |
| RU2288419C2 (ru) | Способ стрельбы из артиллерийских орудий и минометов и устройство для его реализации |