RU92169U1 - Artillery shell - Google Patents

Artillery shell Download PDF

Info

Publication number
RU92169U1
RU92169U1 RU2009138149/22U RU2009138149U RU92169U1 RU 92169 U1 RU92169 U1 RU 92169U1 RU 2009138149/22 U RU2009138149/22 U RU 2009138149/22U RU 2009138149 U RU2009138149 U RU 2009138149U RU 92169 U1 RU92169 U1 RU 92169U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
corrugated
flight range
artillery shell
throttle device
Prior art date
Application number
RU2009138149/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич Ветров
Валерий Александрович Дунаев
Павел Валерьевич Панферов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority to RU2009138149/22U priority Critical patent/RU92169U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU92169U1 publication Critical patent/RU92169U1/en

Links

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Артиллерийский снаряд, содержащий корпус с головным отсеком и боевой частью и кормовым отсеком с устройством для увеличения дальности полета, содержащим накопительную камеру и дроссельное устройство, отличающийся тем, что устройство для увеличения дальности полета снабжено опорным рифленым диском и радиально гофрированной мембраной, наложенной на соответствующее профильное рифление опорного диска и закрепленной на его наружной поверхности, а в центре мембраны установлено дроссельное устройство с возможностью осевого перемещения, закрепленное на мембране, при этом гофрированная мембрана выполнена в виде коаксиальной совокупности зигзагообразных гофров с закругленными торцами, между которыми расположены цилиндрические участки шириной h при следующем соотношении: ! ! где К - коэффициент, характеризующий допустимую пластическую деформацию материала мембраны; ! r - радиус закругления торцов мембраны.An artillery shell comprising a body with a head compartment and a warhead and aft compartment with a device for increasing flight range, comprising a storage chamber and a throttle device, characterized in that the device for increasing flight range is provided with a support corrugated disk and a radially corrugated membrane superimposed on the corresponding profile corrugation of the support disk and mounted on its outer surface, and in the center of the membrane a throttle device with the possibility of axial movement fixed on the membrane, the corrugated membrane is made in the form of a coaxial combination of zigzag corrugations with rounded ends, between which there are cylindrical sections of width h with the following ratio:! ! where K is the coefficient characterizing the allowable plastic deformation of the membrane material; ! r is the radius of curvature of the ends of the membrane.

Description

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к артиллерийским снарядам, в котором для увеличения дальности полета при движении снаряда по каналу ствола аккумулируют энергию газов заснарядного пространства в накопительной камере снаряда, а после вылета снаряда из ствола за счет аккумулированной энергии удлиняют кормовую часть, придавая ей коническую форму.The invention relates to ammunition, in particular to artillery shells, in which to increase the flight range when the projectile moves along the barrel, the energy of the gases in the projectile space is accumulated in the projectile, and after the projectile leaves the barrel, the aft part is lengthened, giving it a conical shape form.

Аналогом предлагаемого устройства является устройство для увеличения дальности полета артиллерийского снаряда путем использования телескопического удлинителя. Артиллерийский снаряд, содержащий корпус с головным и кормовым отсеками, боевой частью и устройством для повышения дальности полета, при этом устройство для повышения дальности полета выполнено в виде кормового телескопического удлинителя, который содержит полый обтекатель, жестко закрепленный на кормовом отсеке, и подвижный колпак размещенный в нем с возможностью осевого перемещения с последующей фиксацией с помощью разжимного пружинного кольца. Полый обтекатель и колпак выполнены в виде цилиндров, сопряженных с усеченными конусами одинаковой конусности. По центру колпака расположено дроссельное устройство, соединяющее заснарядное пространство с накопительной камерой, образованной донным срезом снаряда и подвижным колпаком (патент РФ №2251068 по классу F42B 10/38 с приоритетом от 08.12.2003 г., опубл. 27.04.2005 г.).An analogue of the proposed device is a device for increasing the flight range of an artillery shell by using a telescopic extension. An artillery shell comprising a body with a head and aft compartments, a warhead and a device for increasing flight range, while the device for increasing flight range is made in the form of a telescopic stern extension, which contains a hollow fairing rigidly fixed to the aft compartment, and a movable cap placed in it with the possibility of axial movement with subsequent fixation using an expanding spring ring. The hollow cowl and hood are made in the form of cylinders mated with truncated cones of the same taper. A throttle device is located in the center of the cap, which connects the projectile space with the storage chamber formed by the bottom cut of the projectile and the movable cap (RF patent No. 2251068 in class F42B 10/38 with priority dated December 8, 2003, published on April 27, 2005).

Вышеуказанный аналог обладает рядом недостатков:The above analogue has several disadvantages:

- в случае использования одного телескопического удлинителя можно получить лишь усеченный конус, что позволит снизить, а не полностью избавиться от донного сопротивления, то есть, дальность полета увеличится незначительно;- in the case of using one telescopic extension, you can get only a truncated cone, which will reduce, and not completely get rid of bottom resistance, that is, the flight range will increase slightly;

- в случае использования нескольких телескопических удлинителей можно получить полный конус, однако такая конструкция значительно увеличит массу снаряда и будет обладать невысокой надежностью.- in the case of using several telescopic extensions, you can get a full cone, however, such a design will significantly increase the mass of the projectile and will have low reliability.

Прототипом предлагаемого устройства является артиллерийский снаряд с деформируемой в полете кормовой частью (патент РФ №2358228 по классу F42B 10/38 с приоритетом от 13.08.2007 г., опубл. 18.06.2009 г.). Артиллерийский снаряд, содержащий корпус с головным отсеком с боевой частью и кормовым отсеком с устройством для увеличения дальности полета, содержащим накопительную камеру и дроссельное устройство, при этом в устройство для увеличения дальности полета введены опорное кольцо и гофрированная мембрана с центральным отверстием, причем гофрированная мембрана жестко закреплена на наружном диаметре кормового отсека с опорою на внешнюю торцевую поверхность накопительной камеры, и гофрированная мембрана выполнена с половинным перехлестом колец гофра, радиальная ширина которых определяется по следующей зависимости:The prototype of the proposed device is an artillery shell with a deformable in flight aft (RF patent No. 2358228 in class F42B 10/38 with priority dated 08/13/2007, published on 06/18/2009). An artillery shell comprising a body with a head compartment with a warhead and aft compartment with a device for increasing flight range, comprising a storage chamber and a throttle device, while a support ring and a corrugated membrane with a central hole are introduced into the device for increasing flight range, the corrugated membrane being rigidly mounted on the outer diameter of the aft compartment, resting on the outer end surface of the storage chamber, and the corrugated membrane is made with half overlap corrugation rings, the radial width of which is determined by the following relationship:

, ,

где li - радиальная ширина i-го гофра,where l i is the radial width of the i-th corrugation,

diср - средний диаметр i-го гофра,d iav - the average diameter of the i-th corrugation,

К - коэффициент, характеризующий допустимую пластическую деформацию материала мембраны.K is the coefficient characterizing the allowable plastic deformation of the membrane material.

Вышеуказанный прототип обладает рядом недостатков:The above prototype has several disadvantages:

- расположение гофров внахлест требует использования защитного колпака, предохраняющего тонкостенные гофры мембраны от взаимного деформирования и смятия;- the location of the corrugations overlapping requires the use of a protective cap that protects the thin-walled corrugations of the membrane from mutual deformation and collapse;

- изготовление мембраны такой формы достаточно сложно в технологическом плане и требует значительных материальных затрат.- the manufacture of a membrane of this form is quite difficult in the technological plan and requires significant material costs.

Задачей настоящего изобретения является увеличение дальности полета артиллерийского снаряда за счет улучшения аэродинамического качества путем снижения донного сопротивления путем придания в полете кормовой части снаряда формы, плавно обтекаемой набегающим потоком воздуха, без изменения штатных габаритов снаряда до выстрела и при минимальной массе трансформируемой кормовой части.The objective of the present invention is to increase the flight range of an artillery shell by improving aerodynamic quality by reducing bottom drag by giving the aft of the projectile in flight a smoothly streamlined flow of air without changing the nominal dimensions of the projectile before firing and with a minimum mass of the transformed aft part.

Поставленная задача решается таким образом, что артиллерийский снаряд, содержащий корпус с головным отсеком, боевой частью и кормовым отсеком с устройством для увеличения дальности полета, содержащим накопительную камеру и дроссельное устройство, при этом устройство для увеличения дальности полета снабжено опорным рифленым диском и радиально гофрированной мембраной, наложенной на соответствующее профильное рифление диска и закрепленной на его наружной поверхности, а в центре диска установлено дроссельное устройство с возможностью осевого перемещения, закрепленное на мембране, при этом гофрированная мембрана выполнена в виде коаксиальной совокупности зигзагообразных гофров с закругленными по радиусу r торцами, между которыми имеются цилиндрические участки шириной h при следующем соотношении геометрических размеров:The problem is solved in such a way that an artillery shell containing a body with a head compartment, a warhead and aft compartment with a device for increasing the flight range, containing a storage chamber and a throttle device, while the device for increasing the flight range is equipped with a supporting corrugated disk and a radially corrugated membrane superimposed on the corresponding profile corrugation of the disk and fixed on its outer surface, and a throttle device with the possibility of sevogo move, fixed on a membrane, wherein the membrane is corrugated in a plurality of zigzag corrugation coaxial with rounded ends along the radius r, between which there are cylindrical portions of a width h in the following ratio of geometrical sizes:

где К - коэффициент, характеризующий допустимую пластическую деформацию материала мембраны.where K is the coefficient characterizing the allowable plastic deformation of the membrane material.

На фиг.1 изображен общий вид артиллерийского снаряда с устройством для увеличения дальности полета.Figure 1 shows a General view of an artillery shell with a device for increasing flight range.

На фиг.2 изображен вид артиллерийского снаряда после срабатывания устройства для увеличения дальности полета.Figure 2 shows a view of an artillery shell after a device is activated to increase flight range.

Снаряд содержит корпус 1 с головным 2 и кормовым 3 отсеками. В головном отсеке 2 размещена боевая часть. В кормовом отсеке 3 размещено устройство для увеличения дальности полета, выполненное в виде деформируемого хвостового обтекателя, который содержит радиально гофрированную мембрану 4, внешний край которой жестко зафиксирован на опорном рифленом диске 5, а в ее центре расположено дроссельное устройство 6, соединяющее заснарядное пространство 7 с накопительной камерой 8, образованной донным срезом снаряда и опорным рифленым диском 5. Длина образующей расправленного конуса определена, исходя из условия обеспечения угла конусности 20°, при этом подразумевается, что радиально гофрированная мембрана не только распрямляется, но и растягивается. Для учета данного факта в формулу, связывающую ширину цилиндрического участка и радиус закругления радиально гофрированной мембраны, введен коэффициент К, характеризующий допустимую пластическую деформацию материала мембраны и равный значению допустимого относительного удлинения материала мембраны δ. Значения δ (В.И.Ануфриев «Справочник конструктора-машиностроителя») составляют, например, для Стали 15-0,2; для сплава ВТ1-00-0,25. Дроссельное устройство 6 выполнено таким образом, что не допускает быстрого истечения газа высокого давления из накопительной камеры 8 при выходе артиллерийского снаряда из ствола. Расположение дроссельного устройства по центру радиально гофрированной мембраны 4 позволяет исключить воздействие струи газа, истекающей из накопительной камеры 8 на траекторию полета артиллерийского снаряда. Стрелками рк и рвн показано давление газа, действующее на радиально гофрированную мембрану 4 при ее деформировании (рк - в стволе, рвн - при деформировании мембраны в свободном полете).The projectile contains a housing 1 with a head 2 and aft 3 compartments. The warhead is located in the head compartment 2. In the aft compartment 3 there is a device for increasing flight range, made in the form of a deformable tail fairing, which contains a radially corrugated membrane 4, the outer edge of which is rigidly fixed on the supporting corrugated disk 5, and in its center is a throttle device 6 connecting the projectile space 7 with the accumulation chamber 8 formed by the bottom cut of the projectile and the supporting grooved disk 5. The length of the generatrix of the expanded cone is determined based on the condition of providing a taper angle of 20 °, at It is understood that the radially corrugated membrane is not only straightened, but also stretched. To take this fact into account, a coefficient K characterizing the allowable plastic deformation of the membrane material and equal to the value of the allowable elongation of the membrane material δ was introduced into the formula relating the width of the cylindrical section and the radius of curvature of the radially corrugated membrane. The values of δ (V.I. Anufriev “Handbook of the designer-mechanical engineer”) are, for example, for Steel 15-0.2; for alloy VT1-00-0.25. The throttle device 6 is designed in such a way that does not allow the rapid outflow of high pressure gas from the storage chamber 8 when the artillery shell leaves the barrel. The location of the throttle device in the center of the radially corrugated membrane 4 allows to exclude the influence of a gas stream flowing from the storage chamber 8 on the flight path of the artillery shell. The arrows p k and p vn show the gas pressure acting on the radially corrugated membrane 4 when it is deformed (p k - in the barrel, p k - when the membrane is deformed in free flight).

Работает артиллерийский снаряд следующим образом.The artillery shell works as follows.

При выстреле пороховыми газами производится разгон снаряда в стволе и одновременно через дроссельное устройство 6 происходит накопление газа высокого давления в накопительной камере 8, образованной донным срезом снаряда и опорным рифленым диском 5. Гофрированная мембрана 4 во время нахождения снаряда в стволе под воздействием высокого уровня давления поджимается к опорному рифленому диску 5, поэтому для обеспечения необходимой прочности конструкции не требуется большой толщины ее стенок. После выхода снаряда из ствола давление окружающей среды (давление за донным срезом снаряда) становится значительно ниже давления газа в накопительной камере 8. За счет перепада давлений дроссельное устройство 6 начинает двигаться в осевом направлении, при этом радиально гофрированная мембрана 4 начинает распрямляться и удлиняться под действием внутреннего давления приобретает удобную для обтекания потоком воздуха форму. Расправленная и удлинившаяся радиально гофрированная мембрана 4 за счет своей первоначальной формы в конечном итоге образует хвостовой обтекатель в виде конуса с углом наклона образующей к продольной оси 20°, это позволяет свести к минимуму донное аэродинамическое сопротивление и тем самым увеличить дальность полета артиллерийского снаряда.When fired by powder gases, the projectile is accelerated in the barrel and at the same time, throttle device 6 accumulates high-pressure gas in the storage chamber 8, which is formed by the bottom cut of the projectile and the corrugated supporting disk 5. The corrugated membrane 4 is compressed when the projectile is in the barrel to the supporting corrugated disk 5, therefore, to ensure the necessary strength of the structure does not require a large thickness of its walls. After the projectile leaves the barrel, the ambient pressure (pressure behind the bottom cut of the projectile) becomes much lower than the gas pressure in the storage chamber 8. Due to the pressure difference, the throttle device 6 begins to move in the axial direction, while the radially corrugated membrane 4 begins to straighten and lengthen under the action internal pressure takes on a form convenient for flowing around with a stream of air. The straightened and elongated radially corrugated membrane 4, due to its initial shape, ultimately forms a tail cone in the form of a cone with an angle of inclination of the generatrix to the longitudinal axis of 20 °, this allows to minimize the bottom aerodynamic drag and thereby increase the flight range of the artillery shell.

Использование предлагаемого устройства позволит уменьшить коэффициент полного аэродинамического сопротивления снаряда на 25-30%, что приведет к увеличению дальности полета снаряда на 15-20%. Данные показатели эффективности предлагаемого решения подтверждены результатами численного моделирования полета модернизированного артиллерийского снаряда.Using the proposed device will reduce the coefficient of total aerodynamic drag of the projectile by 25-30%, which will lead to an increase in the range of the projectile by 15-20%. These performance indicators of the proposed solutions are confirmed by the results of numerical simulation of the flight of a modernized artillery shell.

Claims (1)

Артиллерийский снаряд, содержащий корпус с головным отсеком и боевой частью и кормовым отсеком с устройством для увеличения дальности полета, содержащим накопительную камеру и дроссельное устройство, отличающийся тем, что устройство для увеличения дальности полета снабжено опорным рифленым диском и радиально гофрированной мембраной, наложенной на соответствующее профильное рифление опорного диска и закрепленной на его наружной поверхности, а в центре мембраны установлено дроссельное устройство с возможностью осевого перемещения, закрепленное на мембране, при этом гофрированная мембрана выполнена в виде коаксиальной совокупности зигзагообразных гофров с закругленными торцами, между которыми расположены цилиндрические участки шириной h при следующем соотношении:An artillery shell comprising a body with a head compartment and a warhead and aft compartment with a device for increasing flight range, comprising a storage chamber and a throttle device, characterized in that the device for increasing flight range is provided with a support corrugated disk and a radially corrugated membrane superimposed on the corresponding profile corrugation of the support disk and mounted on its outer surface, and in the center of the membrane a throttle device with the possibility of axial movement fastened to the membrane, while the corrugated membrane is made in the form of a coaxial combination of zigzag corrugations with rounded ends, between which there are cylindrical sections of width h with the following ratio:
Figure 00000001
Figure 00000001
где К - коэффициент, характеризующий допустимую пластическую деформацию материала мембраны;where K is the coefficient characterizing the allowable plastic deformation of the membrane material; r - радиус закругления торцов мембраны.
Figure 00000002
r is the radius of curvature of the ends of the membrane.
Figure 00000002
RU2009138149/22U 2009-10-16 2009-10-16 Artillery shell RU92169U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138149/22U RU92169U1 (en) 2009-10-16 2009-10-16 Artillery shell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138149/22U RU92169U1 (en) 2009-10-16 2009-10-16 Artillery shell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU92169U1 true RU92169U1 (en) 2010-03-10

Family

ID=42135780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009138149/22U RU92169U1 (en) 2009-10-16 2009-10-16 Artillery shell

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU92169U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443966C1 (en) * 2010-10-05 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Artillery shell
RU2478183C1 (en) * 2011-09-14 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of transforming artillery projectile tail compartment in flight, and device to this end
RU2535379C1 (en) * 2013-06-18 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device of transformation of stern compartments of artillery projectile

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443966C1 (en) * 2010-10-05 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Artillery shell
RU2478183C1 (en) * 2011-09-14 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of transforming artillery projectile tail compartment in flight, and device to this end
RU2535379C1 (en) * 2013-06-18 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device of transformation of stern compartments of artillery projectile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2195603B1 (en) Tipped projectiles
US5127331A (en) Reduced recoil compression formed shotshell casing
US20210396503A1 (en) Archery Projectile
RU92169U1 (en) Artillery shell
US10222163B2 (en) Method and apparatus for firearm sound suppression
US4249465A (en) Projectile
US5481981A (en) Sabot for a subcaliber projectile
US20190113318A1 (en) Small arms projectile
US20180038673A1 (en) Ammunition projectile having improved aerodynamic profile and method for manufacturing same
RU2358228C2 (en) Artillery shell
US11156441B2 (en) Projectile, method of manufacturing a projectile and ammunition
RU2443966C1 (en) Artillery shell
US11118879B2 (en) Projectile for firearms
US11555677B2 (en) Aerodynamically improved and dynamically stabilized bullet
RU2478183C1 (en) Method of transforming artillery projectile tail compartment in flight, and device to this end
RU116219U1 (en) Artillery shell
WO2001035046A1 (en) Method and design for increasing the firing range of artillery shells
RU2251068C1 (en) Mode of increasing range of an artillery shell's flight and a device for its realization
US20100242772A1 (en) Non-circular cross-section missile components, missiles incorporating same, and methods of operation
JPWO2022255405A5 (en)
US5773751A (en) Shell for gun with smooth-bore barrel
CN201090319Y (en) Improved apparatus capable of enhancing rocket thrust force
US10458768B1 (en) Protection covering for folded tail fin of projectile
RU2465543C1 (en) "non-wad butterfly" bullet and cartridge for smooth-bore weapon
RU2535379C1 (en) Device of transformation of stern compartments of artillery projectile

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20101017