RU2678790C2 - Труба прямоточного ускорителя с отражательными перегородками - Google Patents

Труба прямоточного ускорителя с отражательными перегородками Download PDF

Info

Publication number
RU2678790C2
RU2678790C2 RU2017115763A RU2017115763A RU2678790C2 RU 2678790 C2 RU2678790 C2 RU 2678790C2 RU 2017115763 A RU2017115763 A RU 2017115763A RU 2017115763 A RU2017115763 A RU 2017115763A RU 2678790 C2 RU2678790 C2 RU 2678790C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
hollow cylinder
ram
partitions
baffles
Prior art date
Application number
RU2017115763A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017115763A (ru
RU2017115763A3 (ru
Inventor
Карл Ноулен
Адам П. БРУКНЕР
Эндрю Дж. ХИГГИНС
Вигго Хансен
Original Assignee
Юниверсити Оф Вашингтон
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 Юниверсити Оф Вашингтон filed Critical Юниверсити Оф Вашингтон
Publication of RU2017115763A publication Critical patent/RU2017115763A/ru
Publication of RU2017115763A3 publication Critical patent/RU2017115763A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2678790C2 publication Critical patent/RU2678790C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A1/00Missile propulsion characterised by the use of explosive or combustible propellant charges
    • F41A1/02Hypervelocity missile propulsion using successive means for increasing the propulsive force, e.g. using successively initiated propellant charges arranged along the barrel length; Multistage missile propulsion
    • 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
    • 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
    • F41F3/00Rocket or torpedo launchers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к пусковым установкам, в частности к прямоточным ускорителям. Система прямоточного ускорителя с перегородками содержит трубу прямоточного ускорителя с внутренней поверхностью и внешней поверхностью и множеством перегородок, расположенных на внутренней поверхности. Множество перегородок, содержащих равномерно разнесенные отверстия, образуют последовательную серию камер для метательного заряда вдоль продольной оси трубы прямоточного ускорителя. Кромки равномерно разнесенных отверстий имеют линейное сужение. Пушка-ускоритель расположена на входном конце трубы прямоточного ускорителя. Труба прямоточного ускорителя содержит первый полый цилиндр и второй полый цилиндр, расположенный внутри первого. Равномерно разнесенные отверстия второго цилиндра закрыты поверхностью первого цилиндра для образования перегородок. Техническим результатом группы изобретений является повышение скорости метания снаряда. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Description

Ссылка на сопутствующую заявку
[0001] В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/061,542 поданной 8 октября 2014, содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки.
Область изобретения
[0002] Настоящее изобретение относится к гиперскоростным пусковым установкам и, в частности, но не исключительно, к прямоточным ускорителям (Ram accelerator).
Справочная информация
[0003] Прямоточный ускоритель - это устройство для ускорения снарядов до чрезвычайно высоких скоростей с применением циклов, подобных применяемым в реактивном двигателе, основанных на процессах горения в прямоточном воздушно-реактивном двигателе и гиперзвуковом прямоточном воздушно-реактивном двигателе. Устройство работает, приводя в движение снаряд сквозь стационарную трубу, заполненную воспламеняемой смесью газообразного метательного заряда. Прямоточные ускорители имеют большой потенциал в областях, связанных с большими полезными грузами, например, при космических запусках без применения ракет.
[0004] В обычных пороховых орудиях метательный заряд сгорает за снарядом, в казенной части, генерируя газ высокого давления, который, расширяясь, выталкивает снаряд из ствола. При ускорении снаряда этот выталкивающий газ должен тратить больше энергии, ускоряя самого себя, чтобы не отставать от снаряда. Когда снаряд достигает критической скорости, выталкивающий газ выделяет энергию, достаточную лишь для преодоления силы трения, и после этого снаряд начинает замедляться, если длина ствола слишком велика.
[0005] Наоборот, прямоточный ускоритель работает, заполняя пусковую трубу (ствол) метательным зарядом для ускорения снаряда. При соответствующей конфигурации трубы/снаряда можно инициировать уникальный цикл движения, при котором снаряд при движении по трубе сжимает и поджигает метательный заряд. Это приводит к ускорению импульса горения вдоль длины трубы, при этом импульс горения автоматически синхронизируется с задним концом снаряда. По существу, снаряд находится на вершине собственного фронта горения при движении по длине пусковой трубы, что позволяет снаряду ускоряться до скоростей, существенно превышающих скорости, достижимые в обычном пороховом орудии.
Краткое описание чертежей
[0006] Не ограничивающие и не исчерпывающие примеры изобретения будут описаны со ссылками на приложенные чертежи, на которых одинаковые детали на разных видах обозначены одинаковыми позициями, если прямо не оговорено иное.
[0007] Фиг. 1А-1С - сечения одного примера системы прямоточного ускорителя с перегородками на разных этапах работы согласно идее настоящего изобретения.
[0008] Фиг. 2А-2D - сечения примеров труб прямоточного ускорителя с перегородками согласно идее настоящего изобретения.
[0009] Фиг. 2Е - вид в изометрии иллюстративной трубы прямоточного ускорителя с перегородками, показанной на фиг. 2D согласно идее настоящего изобретения.
[0010] Фиг. 2F - вид в изометрии иллюстративной трубы прямоточного ускорителя с перегородками, где равномерно разнесенные отверстия расположены в треугольном порядке согласно идее настоящего изобретения.
[0011] Фиг. 3А-3В - один пример конструкции трубы прямоточного ускорителя с перегородками согласно идее настоящего изобретения.
[0012] Фиг. 4А-4С - три примера ориентации перегородок в трубе прямоточного ускорителя с перегородками согласно идее настоящего изобретения.
Подробное описание
[0013] Ниже описаны примеры устройства и способа работы прямоточного ускорителя. В нижеследующем описании изложены многочисленные конкретные детали для глубокого понимания этих примеров. Однако, специалистам в соответствующей области понятно, что описанные технологии могут быть реализованы без одной или более из этих конкретных деталей или другими способами, с помощью других компонентов, материалов и т.д. В других случаях хорошо известные структуры, материалы или приемы подробно не показаны или не описаны, чтобы не усложнять некоторые аспекты.
[0014] Упоминание в описании "одного примера" или "одного варианта" означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с этим примером, присутствуют по меньшей мере в одном примере настоящего изобретения. Поэтому фраза "в одном примере" или "в одном варианте" в разных местах настоящего описания не обязательно относятся к одному и тому же примеру. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики можно комбинировать в любом подходящем сочетании в одном или более из примеров.
[0015] В настоящем описании используются некоторые профессиональные термины. Эти термины следует толковать в их обычном значении, которое они имеют в той области, из которой они взяты, если они специально не определены в описании или контекст их применения явно не требует иного.
[0016] На фиг. 1А-1С приведены сечения одного примера прямоточной ускорительной системы 101 с перегородками на разных этапах работы. Система 101 прямоточного ускорителя содержит трубу 103 прямоточного ускорителя с внутренней поверхностью и внешней поверхностью. На внутренней поверхности трубы 103 прямоточного ускорителя расположено множество перегородок 109, образуя последовательную серию камер для метательного заряда, расположенную вдоль продольной оси трубы 103 прямоточного ускорителя. В одном примере можно использовать прорези для формирования множеств перегородок 109, врезаясь во внутреннюю поверхность трубы 103 прямоточного ускорителя. Эти прорези могут образовать боковые каналы или боковые отверстия, которые проходят от внутренней поверхности трубы 103 прямоточного ускорителя сквозь внешнюю поверхность трубы 103 прямоточного ускорителя. Эти прорези могут быть закрыты на внешней поверхности трубы 103 прямоточного ускорителя дополнительной трубой большего диаметра или другой закрывающей структурой. В показанном примере множество перегородок 109 расположено линейно вдоль продольной оси трубы 103 прямоточного ускорителя, однако в других примерах, не показанных на фиг. 1А-1С, множество перегородок 109 может быть расположено в форме спирали или двойной спирали, которая окружает трубу 103 прямоточного ускорителя (см. ниже, фиг. 2В).
[0017] В показанном примере пушка-ускоритель 105 расположена на входном конце трубы 103 прямоточного ускорителя, и пушка-ускоритель 105 расположена так, чтобы выстреливать снаряд 121 в трубу 103 прямоточного ускорителя. Пушка-ускоритель 105 может быть пушкой на легком газе, пушкой на метательном порохе и пр. В одном примере между пушкой-ускорителем 105 и трубой 103 прямоточного ускорителя может быть расположена диафрагма, разделяющая пушку-ускоритель 105 и трубу 103 прямоточного ускорителя. Диафрагмой может быть тонкий лист пластика, такого как Mylar или подобного.
[0018] Следует отметить, что линия 111 разрыва обозначает средний сегмент трубы 103 прямоточного ускорителя, не показанный на фиг. 1А-1С. Этот средний сегмент может иметь такую же структуру, что и участок трубы 103 прямоточного ускорителя, показанный на фиг. 1А-1С, или другую структуру. В одном примере средний сегмент трубы 103 прямоточного ускорителя содержит перегородки 109, которые могут быть расположены под углом. В другом примере множество перегородок 109 может проходить лишь вдоль части внутренней поверхности трубы 103 прямоточного ускорителя, а средняя часть трубы 103 прямоточного ускорителя может быть гладкоствольной. Множество перегородок 109 может проходить от входного конца трубы 103 прямоточного ускорителя, расположенного напротив выходного конца трубы 103 прямоточного ускорителя, вдоль лишь части внутренней поверхности трубы 103 прямоточного ускорителя. Аналогично, множество перегородок 109 может проходить от выходного конца трубы 103 прямоточного ускорителя, расположенного напротив входного конца трубы 103 прямоточного ускорителя вдоль лишь части внутренней поверхности трубы 103 прямоточного ускорителя.
[0019] На фиг. 1А показана труба 103 прямоточного ускорителя, принимающая снаряд 121 из пушки-ускорителя 105, перед воспламенением смеси метательного заряда в трубе 103 прямоточного ускорителя. Перед снарядом 121 штриховыми линиями показано поле обтекания. Перед работой в трубу 103 прямоточного ускорителя закачивают газообразную смесь топлива и окислителя, которая воспламеняется за снарядом 121, и снаряд 121 движется по перегородкам 121 (и/или внутренним рельсам на внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя) при движении в трубе 103 прямоточного ускорителя. Множество перегородок 109 (или кольцевых шайб), вставленных или вырезанных в трубе 103 прямоточного ускорителя, изолирует процесс горения за снарядом 121. Этот изолирующий эффект позволяет использовать более энергетические топливные смеси без риска возникновения волн давления, генерируемых в результате горения перед снарядом 121. Применение более энергетического метательного заряда в сочетании с большей эффективной площадью трубы (образующейся в результате глубины пространств между множеством перегородок 109) работает на увеличение осевого усилия, действующего на снаряд, без необходимости увеличения давления заполняющего метательного заряда/топлива. Поэтому множество перегородок 109 в трубе 103 прямоточного ускорителя можно обработать до такого диаметра, при котором процесс горения в трубе 103 прямоточного ускорителя удерживается за снарядом 121. Кроме того, длина снаряда 121 может быть больше, чем расстояние между двумя соседними перегородками 109 в трубе прямоточного ускорителя.
[0020] На фиг. 1 показана труба 103 прямоточного ускорителя после воспламенения и после того, как снаряд 121 прошел сквозь серию перегородок 109. Перед снарядом 121 штриховыми линиями показано поле обтекания. Здесь видео, что множество перегородок 109 предотвращают выталкивание движущихся вперед пульсаций горения в пространство перед снарядом 121. Дополнительно перегородки 109 работают как обратные клапаны, благодаря которым метательный заряд засасывается в результате движения снаряда 121.
[0021] На фиг. 1С показана труба прямоточного ускорителя после воспламенения и после того, как снаряд 121 прошел через дополнительные перегородки 109. Перед снарядом 121 штриховыми линиями показано поле обтекания. Как и на фиг. 1В, снаряд 121 засасывает топливо и перегородки 121 действуют как обратные клапаны, предотвращая выталкивание движущихся вперед пульсаций горения в пространство перед снарядом 121.
[0022] На фиг. 2А-2D показаны сечения примеров труб 201 прямоточного ускорителя с перегородками. В показанных примерах во втором полом цилиндре 203 выполнены отверстия 205 равномерно разнесенные вдоль продольной оси второго полого цилиндра 203. Второй полый цилиндр 203 помещен внутрь первого полого цилиндра (см. ниже, фиг. 3А-3В, "первый полый цилиндр 307") так, чтобы равномерно разнесенные отверстия 205 во втором цилиндре 203 были закрыты внутренней поверхностью первого полого цилиндра (напр., "первого полого цилиндра 307"). Полученная структура отверстий образует перегородки (или множество перегородок 109) в первом полом цилиндре. Способ изготовления "труба в трубе" может дать преимущества по сравнению с изготовлением перегородок во внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя, сокращая стоимость и сроки изготовления.
[0023] На фиг. 2А показан пример трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками, где равномерно разнесенные отверстия 205 расположены линейно вдоль продольной оси второго полого цилиндра 203. Дополнительно равномерно разнесенные отверстия 205 являются не круглыми и образуют кольцевую периодическую структуру вокруг второго полого цилиндра 203.
[0024] На фиг. 2В показан пример трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками, где равномерно разнесенные отверстия 205 расположены нелинейно вдоль продольной оси второго полого цилиндра 203. В показанном примере равномерно разнесенные отверстия 205 расположены по спирали. Однако в другом примере отверстия могут быть расположены в форме многовитковой спирали, например, в форме двойной спирали.
[0025] На фиг. 2С показан пример трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками, где равномерно разнесенные отверстия 205 расположены линейно вдоль продольной оси второго полого цилиндра 203. В показанном примере равномерно разнесенные отверстия 205 расположены в смещенном (нелинейно) шахматном порядке.
[0026] На фиг. 2D показан пример трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками, где равномерно разнесенные отверстия расположены линейно вдоль продольной оси второго полого цилиндра 203. В показанном примере равномерно разнесенные отверстия 205 расположены в смещенном шахматном порядке и имеют форму прямоугольников со скошенными кромками. Дополнительно, кромки равномерно разнесенных отверстий 205 могут иметь кромки, профиль которых построен по степенному закону или иные кромки.
[0027] На фиг. 2Е показан вид в изометрии примера трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками, показанной на фиг. 2D. В показанном примере видны рельсы, образованные кромками прямоугольных сужающихся отверстий 205. Дополнительно показаны крепежные отверстия для крепления труб 201 прямоточного ускорителя с перегородками друг с другом.
[0028] На фиг. 2F показан вид в изометрии примера трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками, где равномерно разнесенные отверстия 205 организованы как периодическая структура треугольников. В показанном примере эти треугольные отверстия образуют изорешетчатую структуру перегородок (периодическую структуру равнобедренных треугольников). Такие перегородки образуют кольца в трубе 201 прямоточного ускорителя с перегородками, а также расположенные под углом кромки (спиральные рельсы), которые проходят вдоль продольной оси трубы 201 прямоточного ускорителя с перегородками. В одном примере изорешетчатые кольца могут быть наклонены в направлении, противоположном направлению движения снаряда. В другом примере изорешетчатые кольца могут быть наклонены в направлении движения снаряда. В одном или более примере изорешетчатая структура (и все другие примеры труб 201 прямоточного ускорителя с перегородками) могут быть изготовлены из углеродного волокна, композитов из фенольной смолы со стекловолоконным наполнителем, волокон бора, алюминиевых сплавов, высокопрочной стали и пр.
[0029] На фиг. 3А-3В показан один пример конструкции трубы прямоточного ускорителя с перегородками. Второй полый цилиндр 303 помещен внутрь первого полого цилиндра 307 так, что равномерно разнесенные отверстия 305 во втором полом цилиндре закрыты внутренней поверхностью первого полого цилиндра 307, а полученные структуры в свою очередь образуют перегородки (т.е., "множество перегородок 109"). Второй полый цилиндр 303 может быть закреплен в первом полом цилиндре 307 с помощью прессовой посадки/фрикционной посадки, сварки, клея, крепежного средства или других средств. Дополнительно, в один первый полый цилиндр 307 можно вставить множество вторых полых цилиндров 303. В одном примере множество вторых полых цилиндров 303 одинаковой конструкции вставлено в один первый полый цилиндр 307. В другом примере в один первый полый цилиндр 307 вставлено множество вторых полых цилиндров 303, имеющих разные конструкции. Они могут включать вторые полые цилиндры 303 линейной конструкции, спиральной конструкции или гладкоствольные.
[0030] Первый полый цилиндр 307 и второй полый цилиндр 303 могут быть изготовлены из разных металлов, металлических сплавов, керамики и композитных материалов. В одном примере и первый полый цилиндр 307, и второй полый цилиндр 303 изготовлены из труб из высокопрочной стали.
[0031] На фиг. 4А-4С показаны три примера ориентации перегородки 409 в трубе 401 прямоточного ускорителя с перегородками. ВВ нескольких примерах настоящего изобретения, где множество перегородок 409 изготовлено путем прорезания отверстий в трубе 403 прямоточного ускорителя, равномерно разнесенные отверстия можно вырезать под углом (θ) к поверхности, нормальной к внутренней поверхности второго полого цилиндра. В примере, показанном на фиг. 4А, отверстия прорезаны под углом (θ) к выходному концу. Однако в примере, показанном на фиг. 4В отверстия прорезаны под углом (θ) к входному концу. Альтернативно, множество перегородок 409 можно изготовить непосредственно на внутренней поверхности трубы 403 прямоточного ускорителя, при этом перегородки могут быть наклонены в направлении входного конца или выходного конца трубы 403 прямоточного ускорителя.
[0032] При работе наклон перегородок 408 в направлении снаряда 421 может повысить рабочее число Маха в данном метательном заряде за счет дифракции создаваемых снарядом ударных волн. Это ослабляет мощность ударной волны перед снарядом 421 и предотвращает детонацию метательного заряда перед снарядом 421. Альтернативно, наклон перегородок 409 в направлении, противоположном направлению движения снаряда, дает преимущество, заключающееся в воспламенении метательного заряда в камере вокруг заплечика снаряда 421 при низком числе Маха. Соответственно, угол внутренней перегородки и конфигурация трубы прямоточного ускорителя можно настроить в соответствии с вариантом использования, требуемой скоростью снаряда, размерами снаряда ограничениями на длину трубы и пр. В одном примере наклонные перегородки 409 можно использовать на всей длине трубы 403 прямоточного ускорителя. В другом примере наклонные перегородки 409 можно использовать на части длины трубы 403 прямоточного ускорителя. В любом из двух вышеприведенных примеров все перегородки 409 в трубе 403 прямоточного укорителя могут быть наклонены под одним углом или могут быть наклонены под разными углами для оптимизации скорости и ускорения снаряда 421 в зависимости от конкретных требований. Дополнительно, части или вся труба 403 прямоточного ускорителя может не иметь перегородок и быть гладкоствольной.
[0033] На фиг. 4С показан один пример пилообразной конфигурации перегородок 409. В показанном примере одна сторона перегородок 409 наклонена в направлении движения снаряда, а диаметр перегородки 409 уменьшается, приближаясь к центру трубы 403 прямоточного ускорителя. В не показанном примере одна стороне перегородки 409 наклонена в направлении, противоположном движению снаряда. В другом примере обе стороны перегородок 409 могут быть наклонены.
[0034] Следует отметить, что в некоторых примерах конфигурации трубы/перегородок могут быть изготовлены аддитивным производственным процессом, включая 3D-печать и т.п. Например, применимыми вариантами процессов аддитивного изготовления являются моделирование наплавкой, изготовление из расплавленных нитей, робокастинг, плавление пучком электронов, ламинирование, селективное лазерное спекание, прямое спекание металла лазером, селективное лазерное плавление и т.п. 3D-печать и другие процессы аддитивного изготовления могут облегчить изготовление сложных/асимметричных конфигураций перегородок-трубы.
[0035] В некоторых вариантах можно использовать оперенный снаряд. Можно изготовить множество перегородок, соответствующих самым разным конфигурациям. В некоторых примерах кольцевые перегородки образуют поверхность, по которым движется оперение снаряда при движении снаряда по трубе с перегородками. Аналогично, можно использовать снаряды с оперением, которые перекрывают по меньшей мере расстояние между двумя перегородками, чтобы стабилизировать стабилизации снаряда с оперением. Использование оперение в некоторых примерах может способствовать началу процесса прямоточного горения при скоростях на 30%-50% ниже, чем в гладкоствольной трубе при использовании того же оперенного снаряда. В одном примере оперение на снаряде может быть расположено симметрично на периметре снаряда, однако в других примерах оперение может быть расположено асимметрично. В одном примере на снаряде может иметься четное число элементов оперения, в другом примере таких элементов оперения может быть нечетное число. В некоторых примерах труба прямоточного ускорителя может иметь фигурный внутренний диаметр и фигурные перегородки, способствующие применению снарядов с оперением. Геометрия снаряда и оперения может принимать любое количество форм и ориентаций в зависимости от варианта применения.
[0036] Вышеприведенное описание проиллюстрированных примеров, включая реферат, не является исчерпывающим и не ограничивает изобретение точными описанными формами. Хотя выше в целях иллюстрации были описаны конкретные примеры изобретения специалистам понятно, что возможны различные их модификации, входящие в объем изобретения.
[0037] Эти модификации могут быть внесены в изобретение в свете вышеприведенного подробного описания. Термины, используемые в формуле изобретения не должны толковаться для ограничения изобретения конкретными примерами, приведенными в описании. Объем изобретения полностью определяется приложенной формулой, которую следует толковать в соответствии с принятыми доктринами толкования формул изобретения.

Claims (29)

1. Система прямоточного ускорителя, содержащая:
трубу прямоточного ускорителя, имеющую внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность;
множество перегородок, содержащих равномерно разнесенные отверстия и расположенных на внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя, при этом множество перегородок расположено так, чтобы образовать последовательную серию камер для метательного заряда вдоль продольной оси трубы прямоточного ускорителя,
при этом кромки равномерно разнесенных отверстий имеют линейное сужение; и
пушку-ускоритель, расположенную на входном конце трубы прямоточного ускорителя, в которой пушка-ускоритель расположена для выстрела снаряда в трубу прямоточного ускорителя.
2. Система по п. 1, в которой множество перегородок расположено линейно вдоль продольной оси трубы прямоточного ускорителя.
3. Система по п. 1, в которой множество перегородок расположено по спирали вдоль продольной оси трубы прямоточного ускорителя.
4. Система по п. 1, в которой труба прямоточного ускорителя имеет выходной конец, расположенный напротив входного конца, и в которой множество перегородок наклонено к выходному концу.
5. Система по п. 1, в которой труба прямоточного ускорителя имеет выходной конец, расположенный напротив входного конца и в которой множество перегородок наклонено к входному концу.
6. Система по п. 1, далее содержащая снаряд, в которой длина снаряда больше, чем расстояние между двумя соседними перегородками в трубе прямоточного ускорителя.
7. Система по п. 6, в которой множество перегородок в трубе прямоточного ускорителя изготовлены с таким диаметром, чтобы процесс горения в трубе прямоточного ускорителя ограничивался пространством за снарядом.
8. Система по п. 1, в которой множество перегородок проходит только вдоль части внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя.
9. Система по п. 8, в которой множество перегородок проходит от входного конца трубы прямоточного ускорителя, расположенного напротив выходного конца трубы прямоточного ускорителя, только вдоль части внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя.
10. Система по п. 8, в которой множество перегородок проходит от выходного конца трубы прямоточного ускорителя, расположенного напротив входного конца трубы прямоточного ускорителя, только вдоль части внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя.
11. Система по п. 1, также содержащая рельсы для направления снаряда, в которой рельсы расположены на внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя между соседними перегородками во множестве перегородок.
12. Система по п. 11, в которой снаряд содержит оперение, расположенное на периферии снаряда.
13. Система по п. 1, в которой множество перегородок прорезано во внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя.
14. Система по п. 13, в которой прорези, используемые для образования множества перегородок, проходят от внутренней поверхности трубы прямоточного ускорителя сквозь внешнюю поверхность трубы прямоточного ускорителя и в которой прорези закрыты на внешней стороне трубы прямоточного ускорителя.
15. Труба прямоточного ускорителя с перегородками, содержащая:
первый полый цилиндр и
второй полый цилиндр, при этом во втором полом цилиндре выполнены отверстия, равномерно разнесенные вдоль продольной оси второго полого цилиндра, и второй полый цилиндр расположен внутри первого полого цилиндра так, что равномерно разнесенные отверстия во втором полом цилиндре закрыты внутренней поверхностью первого полого цилиндра для образования перегородок, при этом кромки равномерно разнесенных отверстий имеют линейное сужение.
16. Труба по п. 15, в которой равномерно разнесенные отверстия наклонены относительно поверхности, нормальной к внутренней поверхности второго полого цилиндра.
17. Труба по п. 15, в которой равномерно разнесенные отверстия расположены линейно вдоль продольной оси второго полого цилиндра.
18. Труба по п. 15, в которой равномерно разнесенные отверстия расположены по спирали вдоль продольной оси второго полого цилиндра.
19. Труба по п. 15, в которой равномерно разнесенные отверстия являются не круглыми.
20. Труба прямоточного ускорителя с перегородками, содержащая:
первый полый цилиндр и
второй полый цилиндр, при этом во втором полом цилиндре выполнены отверстия, равномерно разнесенные вдоль продольной оси второго полого цилиндра, и второй полый цилиндр расположен внутри первого полого цилиндра так, что равномерно разнесенные отверстия во втором полом цилиндре закрыты внутренней поверхностью первого полого цилиндра для образования перегородок, при этом диаметр перегородок уменьшается в направлении центра второго полого цилиндра так, что перегородки формируют пилообразную структуру.
21. Труба по п. 15, в которой равномерно разнесенные отверстия являются треугольными.
RU2017115763A 2014-10-08 2015-10-07 Труба прямоточного ускорителя с отражательными перегородками RU2678790C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462061542P 2014-10-08 2014-10-08
US62/061,542 2014-10-08
PCT/US2015/054545 WO2016057707A2 (en) 2014-10-08 2015-10-07 Baffled-tube ram accelerator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017115763A RU2017115763A (ru) 2018-11-14
RU2017115763A3 RU2017115763A3 (ru) 2018-11-14
RU2678790C2 true RU2678790C2 (ru) 2019-02-01

Family

ID=55653943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115763A RU2678790C2 (ru) 2014-10-08 2015-10-07 Труба прямоточного ускорителя с отражательными перегородками

Country Status (8)

Country Link
US (3) US10132578B2 (ru)
EP (1) EP3204714B1 (ru)
JP (1) JP2017531153A (ru)
CN (1) CN107003097A (ru)
AU (1) AU2015330900B2 (ru)
CA (2) CA2964109C (ru)
RU (1) RU2678790C2 (ru)
WO (1) WO2016057707A2 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2964109C (en) 2014-10-08 2019-11-19 University Of Washington Baffled-tube ram accelerator
CA3020652C (en) * 2015-04-21 2023-09-12 Hypersciences, Inc. Ram accelerator system with baffles
US10329842B2 (en) 2015-11-13 2019-06-25 Hypersciences, Inc. System for generating a hole using projectiles
DE102016112666A1 (de) 2016-07-11 2018-01-11 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Treibkäfig mit bionischen Strukturen
US10590707B2 (en) 2016-09-12 2020-03-17 Hypersciences, Inc. Augmented drilling system
CN110234573A (zh) * 2016-12-13 2019-09-13 八河流资产有限责任公司 运载工具发射系统和方法
WO2018158746A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-07 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for improving efficiency of electroantimagnetic launchers
US11167375B2 (en) 2018-08-10 2021-11-09 The Research Foundation For The State University Of New York Additive manufacturing processes and additively manufactured products
US12049825B2 (en) 2019-11-15 2024-07-30 Hypersciences, Inc. Projectile augmented boring system
CN111609758A (zh) * 2020-04-30 2020-09-01 南京理工大学 一种控制冲压加速器内爆轰稳定的弹丸结构
US11624235B2 (en) 2020-08-24 2023-04-11 Hypersciences, Inc. Ram accelerator augmented drilling system
US11719047B2 (en) 2021-03-30 2023-08-08 Hypersciences, Inc. Projectile drilling system
WO2023220504A2 (en) * 2022-03-11 2023-11-16 University Of Washington Baffled start section for ram accelerator
WO2024026156A2 (en) * 2022-03-11 2024-02-01 University Of Washington Ram accelerator sweeper baffles

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4982647A (en) * 1988-06-16 1991-01-08 Washington Research Foundation Method and apparatus for initating stable operation of a ram accelerator
US5121670A (en) * 1991-03-01 1992-06-16 Veritay Technology, Inc. Ram accelerator
RU2110754C1 (ru) * 1997-03-13 1998-05-10 Акционерное общество закрытого типа "Энергетика" Снаряд
RU2457418C1 (ru) * 2010-12-23 2012-07-27 Открытое акционерное общество "Уральский завод транспортного машиностроения" Способ увеличения дальности полета метаемого снаряда и устройство для его осуществления
RU144872U1 (ru) * 2014-02-18 2014-09-10 Алексей Геннадьевич Ребеко Газодинамический ускоритель твердых тел

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2029512A (en) * 1933-04-08 1936-02-04 Jeffrey Mfg Co Material handling mechanism
US4938112A (en) * 1984-06-22 1990-07-03 Washington Research Foundation Apparatus and method for the acceleration of projectiles to hypervelocities
IL82472A (en) * 1986-06-05 1993-01-14 Gen Electric Ram jet armament system
US4722261A (en) * 1986-09-22 1988-02-02 United Technologies Corporation Extendable ram cannon
US4726279A (en) * 1986-11-12 1988-02-23 United Technologies Corporation Wake stabilized supersonic combustion ram cannon
DE3703835A1 (de) 1987-02-07 1988-08-18 Walter Kornaker Triebwerk fuer flugkoerper
IL82200A (en) * 1987-04-13 1996-01-31 Rom Josef Method and apparatus for launching a projectile at hypersonic velocity
DE4002529A1 (de) * 1990-01-29 1991-08-08 Deutsch Franz Forsch Inst Beschleunigungseinrichtung
US5386759A (en) 1990-06-28 1995-02-07 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Flying object acceleration method by means of a rail-gun type two-stage accelerating apparatus
US5097743A (en) * 1990-12-14 1992-03-24 Washington Research Foundation Method and apparatus for zero velocity start ram acceleration
JPH04244597A (ja) 1991-01-25 1992-09-01 Japan Steel Works Ltd:The 追加速装置
IL97388A (en) * 1991-03-01 1998-02-08 Rafaelf Israel Ministry Of Def Missile propulsion system
FR2695717B1 (fr) * 1992-09-16 1994-11-25 Saint Louis Inst Sabot pour projectile pour accélérateur par effet de statoréacteur et projectile équipé d'un tel sabot.
DE4231183C1 (de) 1992-09-17 1994-03-31 Heckler & Koch Gmbh Schalldämpfer für Feuerwaffen
IL108095A (en) * 1993-12-20 1999-05-09 Israel State Chemical system for accelerating bullets to super high speeds
US6089139A (en) 1998-08-20 2000-07-18 Russell; Ronnie David Porous nozzle projectile barrel
US7143680B2 (en) * 2003-04-08 2006-12-05 Bender Terrence D Recoil and muzzle blast dissipator
US7237467B1 (en) * 2004-04-28 2007-07-03 Douglas M. Melton Sound suppressor
US7775148B1 (en) * 2005-01-10 2010-08-17 Mcdermott Patrick P Multivalve hypervelocity launcher (MHL)
WO2010036413A2 (en) 2008-06-02 2010-04-01 Causwave, Inc. Projectile propulsion system
US7856914B2 (en) * 2008-11-26 2010-12-28 Silencerco, Llc Noise suppressor
US8061254B2 (en) * 2008-12-17 2011-11-22 Micor Defense, Inc. Flash suppressor
US9858604B2 (en) * 2010-09-24 2018-01-02 Amazon Technologies, Inc. Vendor interface for item delivery via 3D manufacturing on demand
US8844422B1 (en) * 2011-09-16 2014-09-30 Ut-Battelle, Llc Suppressor for reducing the muzzle blast and flash of a firearm
FR2989773A1 (fr) * 2012-04-24 2013-10-25 Tda Armements Sas Attenuateur de bruit pour mortier
US9103618B2 (en) * 2013-01-09 2015-08-11 Daniel Defense, Inc. Suppressor assembly for a firearm
US9500419B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-22 Hypersciences, Inc. Ram accelerator system
CN203758025U (zh) * 2014-04-09 2014-08-06 李高唱 一种筒体螺旋折流板
US9458670B2 (en) * 2014-05-13 2016-10-04 Hypersciences, Inc. Ram accelerator system with endcap
CA2964109C (en) 2014-10-08 2019-11-19 University Of Washington Baffled-tube ram accelerator
US9988844B2 (en) * 2014-10-23 2018-06-05 Hypersciences, Inc. Ram accelerator system with rail tube
CA3020652C (en) * 2015-04-21 2023-09-12 Hypersciences, Inc. Ram accelerator system with baffles
US10329842B2 (en) * 2015-11-13 2019-06-25 Hypersciences, Inc. System for generating a hole using projectiles
US11724824B2 (en) * 2017-06-19 2023-08-15 EnergeticX.net, L.L.C. Systems and techniques for launching a payload

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4982647A (en) * 1988-06-16 1991-01-08 Washington Research Foundation Method and apparatus for initating stable operation of a ram accelerator
US5121670A (en) * 1991-03-01 1992-06-16 Veritay Technology, Inc. Ram accelerator
RU2110754C1 (ru) * 1997-03-13 1998-05-10 Акционерное общество закрытого типа "Энергетика" Снаряд
RU2457418C1 (ru) * 2010-12-23 2012-07-27 Открытое акционерное общество "Уральский завод транспортного машиностроения" Способ увеличения дальности полета метаемого снаряда и устройство для его осуществления
RU144872U1 (ru) * 2014-02-18 2014-09-10 Алексей Геннадьевич Ребеко Газодинамический ускоритель твердых тел

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.J Higgins и др. "Gasdynamic Operation of Baffled Tube Ram Accelerator in Highly Energetic Mixtures", 01.07.2005 [онлайн] [найдено 02.04.2018] Найдено в Интернет: https://www.researchgate.net/profile/Andrew_Higgins3/publication/229051481_Gasdynamic_Operation_of_Baffled_Tube_Ram_Accelerator_in_Highly_Energetic_Mixtures/links/53eb72c90cf250c894797859/Gasdynamic-Operation-of-Baffled-Tube-Ram-Accelerator-in-Highly-Energetic-Mixtures.pdf. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190195579A1 (en) 2019-06-27
AU2015330900B2 (en) 2018-12-06
US10852081B2 (en) 2020-12-01
RU2017115763A (ru) 2018-11-14
CN107003097A (zh) 2017-08-01
JP2017531153A (ja) 2017-10-19
WO2016057707A3 (en) 2016-07-07
CA2964109C (en) 2019-11-19
RU2017115763A3 (ru) 2018-11-14
US10132578B2 (en) 2018-11-20
EP3204714A4 (en) 2018-09-26
CA2964109A1 (en) 2016-04-14
EP3204714A2 (en) 2017-08-16
WO2016057707A2 (en) 2016-04-14
US20170307313A1 (en) 2017-10-26
US20210180893A1 (en) 2021-06-17
CA3053594A1 (en) 2016-04-14
AU2015330900A1 (en) 2017-04-27
US11365943B2 (en) 2022-06-21
EP3204714B1 (en) 2022-12-14
CA3053594C (en) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2678790C2 (ru) Труба прямоточного ускорителя с отражательными перегородками
CA3049814C (en) Flash suppressor assembly and method
US8096243B2 (en) High velocity ammunition round
US7568433B1 (en) Aerodynamically stable finless projectile
US9335132B1 (en) Swept hemispherical profile axisymmetric circular linear shaped charge
AU2013101363A4 (en) A projectile body and corresponding ammunition round for small arms or a light firearm
US4712465A (en) Dual purpose gun barrel for spin stabilized or fin stabilized projectiles and gun launched rockets
US7377204B2 (en) Safer munitions with enhanced velocity
EP2643652B1 (en) A cartridged projectile
WO2023220504A2 (en) Baffled start section for ram accelerator
US5303632A (en) Projectile propelling system
RU2686546C1 (ru) Бронебойный активно-реактивный снаряд
US7013811B1 (en) Sabot for reducing the parasitic weight of a kinetic energy projectile
RU2461728C2 (ru) Ракетный двигатель твердого топлива
RU2462686C2 (ru) Способ увеличения дальности полета снаряда (варианты) и устройство для его реализации
KR102269204B1 (ko) 램제트 기관을 구비하는 발사체
US3283721A (en) Reaction type missile
WO2014146170A1 (en) Projectile with rotational motion
US8322264B1 (en) Controlled plastic venting for low-recoil gun systems
US4208948A (en) High efficiency propulsion system
RU2777720C2 (ru) Пуля с реактивной отстреливаемой гильзой
RU2718578C1 (ru) Артиллерийский патрон
Guo et al. Numerical Simulation of Hypervelocity Launch Process of Cased Telescoped Ammunition Armor-piercing Projectile
RU2382977C2 (ru) Устройство для стрельбы упругодеформируемыми пулями (варианты)
RU2526720C1 (ru) Метательный заряд артиллерийского выстрела раздельного заряжания