RU2652767C1 - Глушитель звука выстрела, изготовленный по технологии селективного лазерного сплавления металлов - Google Patents
Глушитель звука выстрела, изготовленный по технологии селективного лазерного сплавления металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652767C1 RU2652767C1 RU2017107479A RU2017107479A RU2652767C1 RU 2652767 C1 RU2652767 C1 RU 2652767C1 RU 2017107479 A RU2017107479 A RU 2017107479A RU 2017107479 A RU2017107479 A RU 2017107479A RU 2652767 C1 RU2652767 C1 RU 2652767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- partitions
- shot
- silencer
- membrane
- cellular
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
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
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/30—Silencers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области вооружения, а именно к глушителям. Глушитель звука выстрела содержит рабочую часть с перегородками, ячеистое тело и корпус. Корпус выполнен в монолитном исполнении всех своих частей и элементов. Глушитель содержит ребристую структуру заданной шероховатости поверхности перегородок и параметризованную ячеистую мембрану. Достигается повышение шумоподавления выстрела. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Глушитель звука выстрела относится к устройствам вооружения и применяется для снижения громкости выстрела огнестрельного оружия. Конструктивно, устройство представляет собой камеру с креплением на дульном срезе ствола оружия. Внутри камеры находятся элементы, конструкция которых позволяет снизить энергию звуковых волн, возникающих в момент выстрела. В устройстве предусмотрено сквозное отверстие - канал для беспрепятственного прохождения пули. Основными конструктивными элементами являются тарельчатые перегородки и ячеистая мембрана. Данные элементы имеют сложную развитую поверхность и топологию, как залог эффективности устройства, и спроектированы как одна цельная деталь без сборочных единиц. Наиболее эффективным способом изготовления данной конструкции является аддитивная технология селективного лазерного плавления. Данная технология обеспечивает изготовление ячеистой структуры требуемой топологии, размеров и прочностных качеств, а также структуру рабочих поверхностей перегородки.
Существует множество патентов на устройство глушителя звука оружейного выстрела. Подавляющее большинство из описываемых конструкций глушителя представляет собой набор тарельчатых перегородок различной формы, как, например, патент RU 2272234. Среди прочих выделяется US 20150354422 А1 Porous Matrix Sound Suppressor - патент, описывающий пористую микроканальную структуру, позволяющую многократно увеличить поверхность рабочего тела конструкции, тем самым подавить звуковые колебания пороховых газов. Кроме данного патента, имеется также патент US 9102010 В2 Suppressors and their methods of manufacture. В нем описан способ изготовления глушителя звука выстрела при помощи технологии лазерной плавки металла в общем виде с описанием технологии, принципов проектирования и подготовки изделия к производству, видов технических решений, доступных для данной технологии.
Принцип аддитивной технологии селективного лазерного плавления заключается в управляемом сплавлении частиц металлического порошка, наносимого слой за слоем на горизонтальную поверхность. В производстве описываемой конструкции была применена разновидность технологии - direct metal laser sintering (DMLS). Используемый материал - титановый сплав Ti64, подобный по гран составу сплаву ВТ6. Изначально трехмерная твердотельная параметрическая модель изделия конвертируется в полигональную форму а затем обрабатывается в ПО Materialise Magics с формированием задания на производство, включающее расположение в камере построения и формирование поддерживающих структур. Затем в ПО EOS PSW полигональная модель из задания на производство конвертируется в массив слоев с расчетом траектории движения лазерного луча в каждом слое. Полученный массив данных в виде файла загружается в компьютеризированную систему управления аддитивной машиной.
Технические параметры процесса:
1. Толщина слоя 30 мкм
2. Мощность лазера 400 Вт
3. Защитная атмосфера - Аргон, рециркуляция 2,7 В
4. Фокусировка 0 усл. ед.
5. Нож рекоутера стальной.
Описанный выше инженерный процесс является примером прямого цифрового производства. Количество стадий и переделов между параметрической моделью, разработанной в CAD системе и конечным изделием минимально. При этом принцип послойного формирования изделия наращиванием материала дает ряд возможностей для инженера при проектировании изделий: сложные топологические формы с криволинейными поверхностями, упорядоченные структуры ячеистого материала, уменьшение количества сборочных единиц и пр. Эти конструктивные особенности реализованы в описываемом изобретении.
Сущность изобретения заключается в следующем. Поверхность перегородок имеет два уровня шероховатости: 1. Ребристость. 2. Микрошероховатость. При прохождении по камерам с перегородками звуковые волны отклоняются и теряют свою энергию за счет увеличения турбулентности, а следовательно, и интерференции. После прохождения камер с перегородками пороховые газы попадают во внешнюю камеру с ячеистой мембраной. В камере происходит второй этап шумоподавления.
Деталь выполнена цельным объектом без использования крепежных элементов. Данное техническое решение позволяет повысить устойчивость к вибрациям в процессе эксплуатации, тем самым сохранить эксплуатационные свойства, а также исключить стадию сборки изделия при производстве.
Элементы камеры перегородок имеют сложную топологию с поднутрениями и заданной ребристостью. Данное техническое решение позволяет повысить эффективность работы устройства. Шероховатость поверхности, получаемой в результате лазерного плавления, достигает значений 10-15 Ra, что оптимально для поставленной задачи. Длина волны ребристости составляет 1,5-2 мм. Значение параметра получено в результате параметрической оптимизации в программном продукте CAE.
Ячеистая мембрана состоит из ячеек строгой формы, размеров и ориентации. Данное техническое решение повышает эффективность работы устройства. Ширина ячейки составляет 3 мм. Значение параметра получено в результате параметрической оптимизации в программном продукте CAE.
Перечисленные технические решения позволяют добиться лучших результатов по шумоподавлению в сравнении с решениями, описанными в патенте US 20150354422 A1 Porous Matrix Sound Suppressor, и рядом конструкций на основе набора перегородок, таких как, например, RU 2272234.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:
- Структурированная ячеистая мембрана более эффективно поглощает энергию звуковых волн в отличие от сплошного пористого элемента;
- Наличие перегородок позволяет отвести пороховые газы в объем устройства, в отличие от пористой структуры, где основной объем газов проследует за пулей;
- Использование аддитивных технологий в целях повысить устойчивость к вибрациям в процессе эксплуатации, тем самым сохранить эксплуатационные свойства, а так же исключить стадию сборки изделия при производстве.
Достигнутый результат - уровень звука выстрела 138 дБ при стрельбе стандартным боеприпасом калибра 7,62 мм, значениях параметров шероховатости 10 Ra, длиной волны ребристости 2 мм, 136 дБ - при значениях параметров шероховатости 12 Ra, длиной волны ребристости 1,7 мм, 136,8 дБ - при значениях параметров шероховатости 15 Ra, длиной волны ребристости 1,9 мм, что для подобного класса устройства является удовлетворительным вариантом.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1. изображен продольный разрез устройства. Номерами отмечены:
1. рабочая часть
2. входное отверстие
3. выходное отверстие
4. корпус
5. ячеистая мембрана
6. рассекатели.
Claims (4)
1. Глушитель звука выстрела, содержащий рабочую часть с перегородками, ячеистое тело - аналог пористой многоканальной диффузионной матрицы, и корпус, выполненный в монолитном исполнении всех своих частей и элементов; отличающийся тем, что содержит ребристую структуру заданной шероховатости поверхности перегородок и параметризованную ячеистую мембрану.
2. Глушитель звука выстрела по п. 1, в котором параметризированная ячеистая мембрана представляет собой структурированную сетку-мембрану фрактального типа, с параметром единичного элемента 5 мм и удельной поверхностью 3,75 мм-1.
3. Глушитель звука выстрела по п. 1, изготовлен способом прямого селективного послойного сплавления металлических порошков с технологическими параметрами: Толщина слоя 30 мкм, Мощность лазера 400 Вт, Защитная атмосфера - Аргон, рециркуляция 2,7 В, Фокусировка 0 усл. ед.
4. Глушитель звука выстрела по п. 1, в котором шероховатость поверхности перегородок, получаемых в результате лазерного плавления, составляет 10-15 Ra и ребристость характеризуется длинной волны 1,7-2 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017107479A RU2652767C1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Глушитель звука выстрела, изготовленный по технологии селективного лазерного сплавления металлов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017107479A RU2652767C1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Глушитель звука выстрела, изготовленный по технологии селективного лазерного сплавления металлов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652767C1 true RU2652767C1 (ru) | 2018-04-28 |
Family
ID=62105421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017107479A RU2652767C1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Глушитель звука выстрела, изготовленный по технологии селективного лазерного сплавления металлов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652767C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU196123U1 (ru) * | 2019-07-12 | 2020-02-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Глушитель звука выстрела |
| RU2771397C1 (ru) * | 2021-08-09 | 2022-05-04 | Юрий Анатольевич Алексеев | Дульный тормоз-компенсатор-пламегаситель и способ его изготовления |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2375617A (en) * | 1943-08-30 | 1945-05-08 | Maxim Silencer Co | Gun silencer |
| US2514996A (en) * | 1948-07-28 | 1950-07-11 | Jr Charles H Faust | Flash eliminator and silencer for firearms |
| RU73463U1 (ru) * | 2008-01-09 | 2008-05-20 | Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт | Глушитель со звукопоглощающим включением |
| UA34841U (ru) * | 2008-03-17 | 2008-08-26 | Валерий Валентинович Кожан | Компенсатор снижения уровня звука выстрела (кзрзп) |
| RU2397422C1 (ru) * | 2009-09-28 | 2010-08-20 | Виталий Витальевич Бояркин | Вихревой глушитель выстрела (варианты) |
| US8844422B1 (en) * | 2011-09-16 | 2014-09-30 | Ut-Battelle, Llc | Suppressor for reducing the muzzle blast and flash of a firearm |
| US20150354422A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-10 | Emporeum Plastics, LLC | Porous Matrix Sound Suppressor |
-
2017
- 2017-03-06 RU RU2017107479A patent/RU2652767C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2375617A (en) * | 1943-08-30 | 1945-05-08 | Maxim Silencer Co | Gun silencer |
| US2514996A (en) * | 1948-07-28 | 1950-07-11 | Jr Charles H Faust | Flash eliminator and silencer for firearms |
| RU73463U1 (ru) * | 2008-01-09 | 2008-05-20 | Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт | Глушитель со звукопоглощающим включением |
| UA34841U (ru) * | 2008-03-17 | 2008-08-26 | Валерий Валентинович Кожан | Компенсатор снижения уровня звука выстрела (кзрзп) |
| RU2397422C1 (ru) * | 2009-09-28 | 2010-08-20 | Виталий Витальевич Бояркин | Вихревой глушитель выстрела (варианты) |
| US8844422B1 (en) * | 2011-09-16 | 2014-09-30 | Ut-Battelle, Llc | Suppressor for reducing the muzzle blast and flash of a firearm |
| US20150354422A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-10 | Emporeum Plastics, LLC | Porous Matrix Sound Suppressor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU196123U1 (ru) * | 2019-07-12 | 2020-02-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Глушитель звука выстрела |
| RU2771397C1 (ru) * | 2021-08-09 | 2022-05-04 | Юрий Анатольевич Алексеев | Дульный тормоз-компенсатор-пламегаситель и способ его изготовления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11353277B2 (en) | Sound suppressor | |
| CN105134557B (zh) | 具有共振器的压缩机系统 | |
| CN111783251B (zh) | 一种固体火箭发动机总体参数设计方法 | |
| RU2652767C1 (ru) | Глушитель звука выстрела, изготовленный по технологии селективного лазерного сплавления металлов | |
| CN106499440B (zh) | 制品和形成制品的方法 | |
| US20170102202A1 (en) | Silencer with expansion chambers and manufacturing method thereof | |
| US20190106993A1 (en) | Article with internal structure | |
| US8844422B1 (en) | Suppressor for reducing the muzzle blast and flash of a firearm | |
| US9115949B1 (en) | Coil-equipped firearm suppressor | |
| US10690431B2 (en) | Monolithic noise suppression device with purposely induced porosity for firearm | |
| US20220049920A1 (en) | Suppressor with reduced gas back flow | |
| US20160023272A1 (en) | Turbulating cooling structures | |
| US10018453B1 (en) | Lightweight monolithic warhead and a method of manufacture | |
| US7963364B2 (en) | Porous metal bodies used for attenuating aviation turbine noise | |
| US11092399B2 (en) | Monolithic noise suppression device with cooling features | |
| US11125523B2 (en) | 3-D printable multi-baffled firearm suppressor | |
| RU2017138148A (ru) | Ограничитель расхода | |
| RU2307991C1 (ru) | Огнестрельное оружие с глушителем интегрального типа | |
| US20190063860A1 (en) | Sound suppressor for a firearm | |
| EP3093124B1 (en) | Improvements in additive layer manufacturing methods | |
| Ranjbar et al. | Effect of liner layer properties on noise transmission loss in absorptive mufflers | |
| US10488137B1 (en) | Double helix monocore firearm sound suppressor | |
| US11480106B2 (en) | Acoustic liner with obliquely angled slots | |
| US20170072358A1 (en) | Honeycomb filter | |
| Mahmud et al. | Noise attenuation by two one degree of freedom helmholtz resonators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190307 |