RU2752367C1 - Cooled gun barrel - Google Patents
Cooled gun barrel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752367C1 RU2752367C1 RU2020137389A RU2020137389A RU2752367C1 RU 2752367 C1 RU2752367 C1 RU 2752367C1 RU 2020137389 A RU2020137389 A RU 2020137389A RU 2020137389 A RU2020137389 A RU 2020137389A RU 2752367 C1 RU2752367 C1 RU 2752367C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- breech
- ribs
- grooves
- annular
- Prior art date
Links
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
- F41A21/24—Barrels or gun tubes with fins or ribs, e.g. for cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к стрелковому автоматическому оружию и может быть использовано для жидкостного охлаждения стволов пулеметов. Известны стволы с эффективным межслойным охлаждением в виде трубы с наружными продольными канавками, разделенными ребрами, охваченной кожухом, кроме зоны патронника и дульной части ее, с герметизацией зоны циркуляции хладагента, имеющим по краям по поперечному окну подвода и отвода хладагента к этой зоне и из нее (см. книгу Орлова Б.В. и др. Устройство и проектирование стволов артиллерийских орудий. - М.: Машиностроение,1976, с. 223-228).The invention relates to small arms and can be used for liquid cooling of machine gun barrels. Known barrels with effective interlayer cooling in the form of a pipe with external longitudinal grooves separated by ribs, enclosed by a casing, in addition to the chamber and the muzzle of it, with the sealing of the circulation zone of the coolant, having along the edges along the transverse window for supply and removal of coolant to and from this zone (see the book Orlov BV and others. The device and design of artillery barrels. - M .: Mashinostroenie, 1976, pp. 223-228).
Их недостаток: при высоких плотностях тепловых потоков на охлаждаемых поверхностях стволов калибра 12,7-14,5 мм возникает кризис теплообмена 1-го рода, что приводит к перегреву казенной части трубы и ее разрушению при стрельбе длинными очередями из-за использования продольных канавок, не обеспечивающих эффективного перемешивания текущего хладагента по ним с их недостаточной охлаждаемой поверхностью. Известен также охлаждаемый пулеметный ствол в виде трубы с выполненными, кроме зоны патронника, казенной и дульной части ее, наружными продольными канавками, разделенными между собой ребрами, а в казенной части ее выполнены кольцевые канавки, разделенные своими кольцевыми ребрами, в каждом из которых выполнено несколько прорезей, смещенных в угловом направлении относительно прорезей соседних ребер; эта труба охвачена соединенным с ней в казенной части кожухом, имеющим на концах по поперечному окну, открытому в казенной части в кольцевую канавку трубы, а в дульной части в кольцевой зазор между их боковыми поверхностями, загерметизированный у ее дульного среза (см. патент РФ 2732264 С1, 14.09.2020).Their disadvantage: at high heat flux densities on the cooled surfaces of 12.7-14.5 mm barrels, a type 1 heat transfer crisis occurs, which leads to overheating of the breech of the pipe and its destruction when firing in long bursts due to the use of longitudinal grooves, not providing effective mixing of the current refrigerant through them with their insufficient cooling surface. There is also known a cooled machine-gun barrel in the form of a pipe with made, in addition to the chamber zone, the breech and muzzle of it, external longitudinal grooves separated by ribs, and in the breech of it there are annular grooves separated by their annular ribs, in each of which there are several slots angularly offset with respect to slots of adjacent ribs; this pipe is enclosed by a casing connected to it in the breech, having at the ends along a transverse window, open in the breech into an annular groove of the pipe, and in the muzzle into an annular gap between their lateral surfaces, sealed at its muzzle (see RF patent 2732264 C1, 09/14/2020).
Его недостатки: недостаточная охлаждаемая поверхность наружных продольных канавок трубы; причем у канавок прямоугольной формы имеет место «запаривание» их боковых стенок при кипении хладагента, чем ухудшается теплоотвод от них циркулирующим хладагентом в казенной части трубы; усложнение изготовления прорезей со смещением их в соседних кольцевых ребрах казенной части трубы; повышенная трудоемкость трубы из-за фрезерования ее продольных канавок.Its disadvantages: insufficient cooling surface of the outer longitudinal grooves of the pipe; moreover, at the grooves of a rectangular shape, their side walls are "steamed" during boiling of the refrigerant, which worsens the heat removal from them by the circulating refrigerant in the breech of the pipe; complication of the manufacture of slots with their displacement in the adjacent annular ribs of the breech of the pipe; increased labor intensity of the pipe due to the milling of its longitudinal grooves.
Задача предлагаемого решения - повышение эффективности охлаждения средней и казенной частей трубы и технологичности ее.The task of the proposed solution is to increase the efficiency of cooling the middle and breech parts of the pipe and its manufacturability.
Технический результат от этого: увеличение живучести охлаждаемого ствола и снижение трудоемкости его трубы.The technical result from this: an increase in the survivability of the cooled barrel and a decrease in the labor intensity of its pipe.
Это достигается тем, в охлаждаемом пулеметном стволе в виде трубы с выполненными, кроме зоны патронника, казенной и дульной части ее с наружными продольными канавками, разделенными между собой продольными ребрами, а в казенной части ее выполнены кольцевые канавки, разделенные своими кольцевыми ребрами, в каждом из которых выполнено несколько прорезей, смещенных в угловом направлении относительно прорезей соседних ребер, охваченной соединенным с ней в казенной части кожухом, имеющим на концах по поперечному окну, открытому в казенной части в кольцевую канавку трубы, а в дульной части в кольцевой зазор между их боковыми поверхностями, загерметизированный у дульного среза трубы, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО наружные канавки трубы выполнены наклонными в средней и казенной частях ее, а на разделяющих их ребрах в ее казанной части образованы кольцевые прорези; канавки трубы и кольцевые прорези ее казенной части выполнены расширяющимися от их доньев до вершин образуемых ими ребер.This is achieved by the fact that in a cooled machine-gun barrel in the form of a pipe with made, in addition to the chamber zone, its breech and muzzle part with external longitudinal grooves, separated by longitudinal ribs, and in the breech part of it there are annular grooves, separated by their annular ribs, in each of which several slots are made, displaced in an angular direction relative to the slots of adjacent ribs, surrounded by a casing connected to it in the breech, having at the ends along a transverse window, open in the breech into an annular groove of the pipe, and in the muzzle into an annular gap between their lateral surfaces, sealed at the muzzle of the pipe, IT IS NEW THAT the outer grooves of the pipe are made inclined in the middle and breech parts of it, and annular slots are formed on the separating ribs in its breech part; the grooves of the pipe and the annular slots of its breech part are made expanding from their bottoms to the tops of the ribs formed by them.
Выполнением в средней и казенной частях трубы наклонных наружных канавок вместо продольных увеличивается длина и охлаждаемая поверхность их пропорционально углу наклона их относительно продольной оси трубы при прочих равных условиях. Такие канавки можно точить, а не фрезеровать что быстрее. Формированием на ребрах казенной части трубы, разделяющих ее наружные наклонные канавки, кольцевых прорезей уменьшается объем снятого металла при их образовании, и, следовательно, сокращается время обработки трубы.By making inclined external grooves in the middle and breech parts of the pipe instead of longitudinal, their length and cooled surface increase in proportion to their angle of inclination relative to the longitudinal axis of the pipe, all other things being equal. Such grooves can be sharpened rather than milled which is faster. The formation of annular slots on the ribs of the breech part of the pipe, dividing its external inclined grooves, of annular slots, decreases the volume of metal removed during their formation, and, therefore, reduces the processing time of the pipe.
Выполнением канавок трубы и кольцевых прорезей ее казенной части расширяющимися от их доньев до вершин разделяющих эти канавки и прорези ребер дополнительно увеличивается ими охлаждаемая поверхность трубы, исключается при кипении циркулирующего хладагента «запаривание» боковых стенок этих канавок и прорезей и повышаются эффективность охлаждения и живучесть ствола. Используемый для образования таких канавок и прорезей инструмент, например, радиусные фрезы и резцы, прочнее и большей стойкости по сравнению с инструментом для образования прямоугольных канавок и прорезей трубы - прототипа.By making the grooves of the pipe and the annular slots of its breech, expanding from their bottoms to the tops of the ribs dividing these grooves and slots, they additionally increase the cooled surface of the pipe, exclude the "steaming" of the side walls of these grooves and slots during the boiling of the circulating refrigerant, and increase the cooling efficiency and durability of the barrel. The tool used to form such grooves and slots, for example, radius cutters and cutters, is stronger and more durable than the tool for forming rectangular grooves and slots of the pipe - the prototype.
Предлагаемое от известных решений ново, существенно отличается от них, промышленно пригодно и отвечает критериям ИЗОБРЕТЕНИЕ. Оно представлено на чертеже фиг. 1 с продольным сечением пулеметного ствола, на которой в верхней части представлена его труба с продольным прямым ребром между соседними канавками вместо наклонного и кольцевыми трапецеидальными прорезями в нем в ее казенной части, а в нижней части этой фигуры показаны часть наружных наклонных трапецеидальных канавок из 8-ми сформированных с прямыми линиями вместо винтовых линий в средней и казенной частей трубы с этими прорезями в ребрах только ее последней части. Такой ствол содержит трубу 1, с казенного среза которой выполнен патронник 2; от его пульного входа начинаются наружные трапецеидальные и других форм кольцевые прорези 3, выполненные в наружных ребрах 4 казенной части трубы 1; в начале средней части трубы ее наклонные трапецеидальные и других форм канавки 5, показанные с ребрами 4 прямыми, открыты в кольцевой зазор 6 между боковыми поверхностями дульной части трубы 1 без них и кожуха 7, охватывающего трубу 1 с выбираемым при стрельбе от нагрева ее минимальным зазором; своей резьбой он соединен с казенной частью трубы через прокладку 8 и сваркой в одном месте, что устраняется при разборке такого ствола; кожух 7 крайней дульной частью расположен у ее дульного среза с герметизацией там зоны циркуляции хладагента, например, теплостойким уплотнительным элементом 9; под хладагент выполнены поперечное окно 10 в дульной части кожуха 7, открытое в кольцевой зазор 6, и такое же окно 11 в казенной части его, выходящее в кольцевую прорезь 3 и канавку 5 трубы.The proposed solution from the known solutions is new, significantly different from them, industrially suitable and meets the criteria of the INVENTION. It is shown in FIG. 1 with a longitudinal section of a machine-gun barrel, on which, in the upper part, its pipe with a longitudinal straight rib between adjacent grooves is shown instead of an oblique and annular trapezoidal slots in it in its breech, and in the lower part of this figure, part of the external oblique trapezoidal grooves from 8- mi formed with straight lines instead of helical lines in the middle and breech parts of the pipe with these slots in the ribs of only its last part. Such a barrel contains a pipe 1, from the breech cut of which a chamber 2 is made; external trapezoidal and other forms of annular slots 3, made in the
Такая конструкция наружной поверхности трубы определяется кривой давления пороховых газов, действующих на нее изнутри при выстреле: их давление максимально в казенной части ее на длине не более 10-15 калибров канала ствола от начала его направляющей части и затем резко убывает к дульному срезу до минимума; поэтому труба в дульной части не упрочняется кожухом, как в остальной части ее, и там она понижается в размер глубины наклонных канавок 5 с образованием кольцевого зазора 6 между боковыми поверхностями трубы 1 и кожуха 7. Теплопоступление в трубу от выстрела имеет примерно линейный характер: максимально в начале направляющей части и минимально у дульного среза ее. Ствол охлаждается так: хладагент подводится через поперечное окно 10 кожуха 7 в кольцевой зазор 6 дульной части его, по которому устремляется к наклонным канавкам 5 средней части трубы 1, перемещаясь с закручиванием в них к казенной части ее с кольцевыми прорезями 3 в ребрах 4, образующими там у трубы 1 4-гранные ребра - пирамиды 4' с радиусной вершиной (в поперечной плоскости трубы), омываемые с 4-х сторон хладагентом, удаляющим с их наклонных боковых сторон образующиеся пузырьки пара кипящего на них хладагента к окну отвода 11 его за пределы ствола.Such a design of the outer surface of the pipe is determined by the pressure curve of the powder gases acting on it from the inside when fired: their pressure is maximum in the breech of it at a length of no more than 10-15 calibers of the barrel bore from the beginning of its guide part and then sharply decreases towards the muzzle to a minimum; therefore, the pipe in the muzzle is not reinforced with a casing, as in the rest of it, and there it decreases to the size of the depth of the inclined grooves 5 with the formation of an annular gap 6 between the side surfaces of the pipe 1 and the
Такой конструкцией наклонных канавок и кольцевых прорезей в ребрах трубы существенно увеличивается охлаждаемая поверхность ее казенной части, чем уменьшается плотность подводимого от направляющей части трубы через ее стенки к таким ребрам теплового потока и исключается кризис теплообмена 1-го рода при кипении хладагента там или она охлаждается без кипения его, что зависит от расход хладагента на выстрел. При такой конструкции казенной части трубы уровень нагрева ее направляющей части меньше, чем у прототипа, и он минимален при использовании п. 2 формулы, обеспечивающего максимальную охлаждаемую поверхностью в казенной части трубы благодаря наклону боковых стенок наклонных канавок и прорезей в ребрах, разделяющих канавки между собой, с интенсивным перемешиванием хладагента как в них, так с еще большим перемешиванием его в этой зоне между 4-гранными ребрами - усеченными пирамидами - казенной части трубы. Этими решениями обеспечивается стрельба очередями неограниченной длины с минимально установившейся к очередному выстрелу температурой направляющей части трубы или больше ее до 30°, зависящей от расхода хладагента на отвод тепла от трубы, создающего соответственно проточное охлаждение ее без кипения его со значительным расходом или с кипением его в ее казенной части и с меньшим на порядок расходом его при стрельбе, что нужно для авиационных пулеметов. Таким образом, поперечными прорезями с наклонными боковыми стенками в ребрах с такими же стенками в казенной и средней части ее, разделяющих ее наклонные канавки, увеличивается охлаждаемая поверхность казенной части, повышаются ее эффективность охлаждения и живучесть ее направляющей части при неограниченной длине отстреливаемой из оружия очереди.Such a design of inclined grooves and annular slots in the fins of the pipe significantly increases the cooled surface of its breech part, which reduces the density of the heat flow supplied from the guide part of the pipe through its walls to such fins and eliminates a type 1 heat exchange crisis when the coolant boils there or it is cooled without boiling it, which depends on the coolant consumption per shot. With this design of the pipe breech, the heating level of its guiding part is less than that of the prototype, and it is minimal when using claim 2 of the formula, which provides the maximum cooled surface in the pipe breech due to the inclination of the side walls of the inclined grooves and slots in the ribs separating the grooves. , with intensive mixing of the refrigerant both in them, and with even greater mixing in this zone between the 4-sided ribs - truncated pyramids - of the breech of the pipe. These solutions ensure firing bursts of unlimited length with the minimum temperature of the pipe guide part set to the next shot or more up to 30 ° C, depending on the flow rate of the refrigerant to remove heat from the pipe, which, respectively, creates flow cooling without boiling it at a significant flow rate or boiling it in its breech and with an order of magnitude less consumption when firing, which is needed for aircraft machine guns. Thus, transverse slots with inclined side walls in the ribs with the same walls in the breech and middle part of it, dividing its inclined grooves, increase the cooled surface of the breech, increase its cooling efficiency and survivability of its guide part with an unlimited length of the burst fired from the weapon.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137389A RU2752367C1 (en) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Cooled gun barrel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137389A RU2752367C1 (en) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Cooled gun barrel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752367C1 true RU2752367C1 (en) | 2021-07-26 |
Family
ID=76989546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020137389A RU2752367C1 (en) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Cooled gun barrel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752367C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776618C1 (en) * | 2022-01-17 | 2022-07-22 | Александр Алексеевич Семенов | Automatic weapon barrel cooling device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2712458A1 (en) * | 1977-03-22 | 1978-09-28 | Guenter Hube | Rifle barrel cooling system - has envelope on barrel with external channels connected to flash damper |
RU2089813C1 (en) * | 1993-11-04 | 1997-09-10 | Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения | Automatic weapon |
RU2183804C1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-20 | Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения | Automatic small arms |
RU2412420C1 (en) * | 2009-06-01 | 2011-02-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Device to cool barrels of small arms and cannon armament systems |
US8025003B1 (en) * | 2009-10-14 | 2011-09-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fluted firearm barrel |
RU2458305C2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-08-10 | Виталий Алексеевич Алтунин | Artillery barrel with universal external cooling |
US10584933B2 (en) * | 2016-03-17 | 2020-03-10 | Keith A. Lagenbeck | Firearm barrel cooling system |
US10627179B1 (en) * | 2019-03-19 | 2020-04-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | M4A1 helically fluted barrel |
-
2020
- 2020-11-13 RU RU2020137389A patent/RU2752367C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2712458A1 (en) * | 1977-03-22 | 1978-09-28 | Guenter Hube | Rifle barrel cooling system - has envelope on barrel with external channels connected to flash damper |
RU2089813C1 (en) * | 1993-11-04 | 1997-09-10 | Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения | Automatic weapon |
RU2183804C1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-20 | Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения | Automatic small arms |
RU2412420C1 (en) * | 2009-06-01 | 2011-02-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Device to cool barrels of small arms and cannon armament systems |
US8025003B1 (en) * | 2009-10-14 | 2011-09-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fluted firearm barrel |
RU2458305C2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-08-10 | Виталий Алексеевич Алтунин | Artillery barrel with universal external cooling |
US10584933B2 (en) * | 2016-03-17 | 2020-03-10 | Keith A. Lagenbeck | Firearm barrel cooling system |
US10627179B1 (en) * | 2019-03-19 | 2020-04-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | M4A1 helically fluted barrel |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776618C1 (en) * | 2022-01-17 | 2022-07-22 | Александр Алексеевич Семенов | Automatic weapon barrel cooling device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8025003B1 (en) | Fluted firearm barrel | |
US8640598B1 (en) | Sleeve piston for actuating a firearm bolt carrier | |
US20120291614A1 (en) | Noise suppressor for firearms | |
US10890404B2 (en) | Multi-baffled firearm suppressor | |
AU2018201693B2 (en) | Multi-Baffled Firearm Suppressor | |
US3516326A (en) | Mortar barrel | |
US11280599B2 (en) | Rifled barrel having a rifled and non-rifled portion | |
US10088262B2 (en) | Muzzle brake device | |
US4660312A (en) | Rifled gun barrel having smooth bore section | |
RU2752367C1 (en) | Cooled gun barrel | |
US4641567A (en) | Barrel assembly for electromagnetic rail gun | |
EP3742103A1 (en) | Rifled barrel of a firearm | |
US20230366643A1 (en) | Firearm assemblies with multiple gas ports | |
RU2412420C1 (en) | Device to cool barrels of small arms and cannon armament systems | |
US3736693A (en) | Firearm barrel | |
RU2732264C1 (en) | Cooled machine gun shaft | |
US1628896A (en) | Gun barrel | |
US11092396B1 (en) | Barrel extension and further improvements | |
RU2763604C1 (en) | Cooled machine-gun barrel | |
US2423109A (en) | Means for improving the ejection of masses | |
US10451373B2 (en) | Firearm barrel | |
RU2735037C1 (en) | Device for cooling machine gun barrel | |
RU2399006C1 (en) | Automatic gun barrel | |
US10684106B2 (en) | Aerodynamically contoured spinnable projectile | |
US2378959A (en) | Gun barrel |