UA124862U - Боєприпас з електророзрядовим запалом для ствольних систем - Google Patents

Abstract

Боєприпас з електророзрядовим запалом для ствольних систем містить гільзу з капсулем, снаряд, первинний і вторинний метальний заряди. При цьому капсуль нерухомо закріплено у донній частині гільзи. Метальний заряд розміщено у гільзі та герметично закрито закріпленим у гільзі снарядом. Гільза додатково містить термостійкий електричний ізолятор. Капсуль додатково містить електрод капсуля, а снаряд додатково містить електрод снаряду. При цьому капсуль електрично ізольовано від гільзи термостійким електричним ізолятором. Кінцівки електродів направлені парно один до одного. При цьому електроди капсуля та снаряда виконано із легковипарюваного металу. Речовина метального заряду всередині покрита легковипарюваним металом, а ззовні - негорючим матеріалом.

Description

Корисна модель належить до боєприпасів з елементами електричного ініціювання метального заряду, зокрема, боєприпасів з ініціювання метального заряду електричною дугою (плазмою). Боєприпас електророзрядовим запалом для ствольних систем доцільно застосовувати у артилерійських системах для безструсового прискореного приведення у дію унітарного боєприпасу (ініцювання метального заряду), ініціювання метального заряду роздільного боєприпасу або викидного заряду з метою підвищення потужності пострілу снаряда під час його ходу по магістралі ствола.

Відомий боєприпас з електрозапалювачем і стрілялючий пристрій для нього, що містить струмопровідний корпус, виконаний електроізольованим від каналу ствола і з можливістю подавання на нього полярності, протилежній до тієї, яка подається на ствол, струмопровідного сердечника, електроіїзольованого від корпусу і виконаного з струмопровідним пружинним контактом або струмопровідним елементом, які виконані з можливістю контактування із стволом, електричний капсуль, сполучений з струмопровідним сердечником і струмопровідним корпусом боєприпасу через струмопровідний корпус газогенератора, вставленого в струмопровідний корпус боєприпасу і обжатий зі зменшенням діаметра в задній частина, при цьому корпус газогенератора виконаний з можливістю захисту метальної речовини і електрокапсуль від зовнішньої дії і створення умов для його займання, у задній частині боєприпас містить струмопровідну шайбу з одним або декількома отворами, струмопровідний корпус, виконаний з можливістю знаходження в електроконтакті із стволом, струмопровідний корпус газогенератора розташовані в передній частині боєприпасу струмопровідного сердечника, електроїзольований від корпусу і замикаючий електрод електроіїзольований від корпусу і від струмопровідний сердечника, електричний капсуль і блок управління розташовані в корпусі боєприпасу і сполучені із замикаючим електродом, струмопровідний ствол, в казенній частині якого знаходиться знімний струмопровідний стержень, електроізольований від ствола, і кришка, надіта на дульну частину ствола з частиною, що входить в ствол, яка по конфігурації повторює задню частину боєприпасу, струмопровідний стержень розташований в деталі, що закриває казенну частину ствола і електроізольований від неї |Патент Российской Федерации

Мо 2344363. Боеприпас с злектровоспламенением (варианть)) и стреляющее устройство для него. Заявка: 2006101126/02, 12.01.2006 Е428 5/08 (2006.01), БРАТА 21/00 (2006.01) опубл

Зо 20.01.2009. Автор(ь): Патентообладатель(и): Плешаков Николай Александрович (В) - аналогі.

Для ініцювання боєприпасу по стволу або по знімному струмопроводному стержню подається струм. При подаванні електричного імпульсу електричний капсуль нагрівається та запалює метальну речовину, яка при згоранні, створивши певний тиск, розкриває задню частину боєприпасу, після чого гази прориваються в канал ствола і виштовхують боєприпас.

Недоліком цієї конструкції є те, що запалювання метального заряду здійснюється за рахунок нагрівання струмопровідного матеріалу, після чого матеріал згорає, залишаючи агресивну для ствола речовину. Також недоліком цієї конструкції є її складність і трудомісткість у разі промислового виготовлення. Недоліком аналога є недостатньо ефективне конструктивне рішення, що не дозволяє забезпечити більш високі величини імпульсу тиску.

Найбільш близьким технічним рішенням, як по суті, так і за задачею, що вирішується, яке вибрано за найближчий аналог (прототип), є боєприпас для ствольних систем, що містить гільзу, снаряд, капсуль, запальник додаткового заряду, метальний заряд, виконаний у вигляді основного і одного або декількох додаткових за снарядом і виконаних з можливістю руху додаткових зарядів уздовж каналу ствола в процесі пострілу, при цьому кожен додатковий заряд сполучений із запалом (ініціатором), а зовнішні поверхні додаткового метального заряду захищені оболонкою, що оберігає від самозаймання, виконаною з можливістю збільшення об'єму внутрішньої порожнини, займаної додатковим зарядом під час його згорання (Патент

Российскої Федерации Мо 2079096. Боеприпас для ствольньїх систем. Номер заявки: 94012012/02. МПК: Б428 5/16. Изобретатель: Тарасов С.А. Патент опублик. 26.12.2011, 10.05.1997. Патентообладатель(и): Войсковая часть 25840. - прототип)|.

Основним їх недоліком є наднизька температура ініціювання метального заряду, значна тривалість процесу спалахування та горіння метального заряду, недостатнє значення тиску газів для придавання найкращих значень показників балістики і, відповідно, значна тривалість процесу метання снаряда. Коефіцієнт використання метального заряду не досягає своєї максимально можливої величини, внаслідок чого значно знижується швидкість снаряда, що метається. Під час ударного ініціювання метального заряду відбувається струс боєприпасу та ствольної системи, що погіршує точність прицілювання та попадання снаряда у ціль

ІНикифоров Н. Н Артиллерия. Никифоров Н. Н., Туркин П. И., Жеребцов А. А., Галиенко С Г.

Артиллерия / Под общ. ред. Чистякова М. Н. - М.: Воениздат МО СССР, 1953. - С. 119-130).

У разі, коли маса метального заряду неоднорідна, зовнішні шари горять швидше за внутрішні. Наприклад, запалювання пороха відбувається у діапазоні температур від 200 "С до 320 "С. Бездимні порохи горять паралельними шарами с однаковою швидкість з усіх боків.

Характер горіння залежить від форми порохових зерен, від їх взаємного розміщення: чим ближче поверхні, що горять, розміщені одна до одної, тим інтенсивніше відбувається горіння.

Але, у будь-якому разі необхідно не допустити детонацію метального заряду з метою уникнення розриву ствольної системи та, водночас, забезпечити максимальну потужність метання снаряда.

В основу корисної моделі поставлено задачу розробити боєприпас з електророзрядовим запалом для ствольних систем, який за рахунок зміни конструкції прототипу та введення додаткових елементів, забезпечить безударне рівномірне запалювання масиву метального заряду за рахунок створення іскрового електричного розряду, внаслідок подачі імпульсів електричного струму високої напруги в масив метального заряду, завдяки чому знижується струс боєприпасу та ствольної системи під час запалювання масиву метального заряду, підвищиться точність попадання снаряда у ціль. Це спричинить скорочення часу спалахування масиву метального заряду, поступове пошарове прогресуюче його згорання та прогресуюче збільшення тиску у просторі розміщення метального заряду від руху снаряда у каналі ствола, більш високі значення величин імпульсу тиску, що діє на снаряд, завдяки чому підвищується потужність метання снаряда, підвищується початкова (дульна) швидкість снаряда. Тобто, підвищується дульна енергія снаряда, збільшується відстань польоту снаряда до цілі та пробивна сила. Іншою задачею є зменшення об'єму масиву метального заряду та компенсування метальної потужності заряду (пострілу) за рахунок покращення чинників згорання масиву метального заряду у гільзі боєприпасу та у каналі ствола. Зменшити щільність заряджання метального заряду на один літр об'єму камори та одночасно забезпечити високі показники ініціювання метального заряду.

Поставлена задача вирішується тим, що у боєприпасі з електророзрядовим запалом для ствольних систем, що містить гільзу з капсулем, снаряд, запалювач, первинний і вторинний метальний заряд, при цьому капсуль нерухомо закріплено у донній частині гільзи, у капсулі встановлено запалювач, метальний заряд розміщено у гільзі та герметично закрито закріпленим у гільзі снарядом, згідно з корисною моделлю, гільза додатково містить термостійкий електричний ізолятор, снаряд додатково містить електроди капсуля та снаряда, капсуль електрично ізольовано від гільзи за допомогою термостійкого електричного ізолятора, кінцівки електродів направлені парно один до одного, електроди капсуля та снаряда виконано із легковипарюваного металу, речовина метального заряду всередині покрита легсовипарюваним металом, а ззовні - негорючим матеріалом.

Виконання електродів катодів та анодів відповідно із матеріалу з найбільшим потенціалом іонізації забезпечує утворення заряджених електронів та іонів у масиві стримеру електричного розряду.

Направлення електродів капсуля та снаряда один до одного забезпечує формування ствола (стримеру) електричного розряду у масиві метального заряду. Виконання складових частин речовини метального заряду різних геометричних розмірів забезпечує прогресуюче спалахування та згорання метального заряду всередині гільзи, відслідковуюче прогресуюче нарощування тиску та високу потужність ходу снаряда під час його руху по магістралі ствола.

Виникнення електричного розряду забезпечує дію температури у діапазонах від 1000 до 2000 С на метальний заряд. Після подавання імпульсу електричного струму спричиняє іскровий електричний розряд, внаслідок чого виникає термоелектронна емісія від катода до анода, які розігріваються імпульсом електричного струму.

Виконання об'єму метального заряду пропорційним об'єму камори ствола улоеможливлює виникнення детонації та вибуху (розривання) ствольної системи.

Суть конструкції пояснюється за допомогою креслень, де на фіг. 1 показано вигляд боєприпасу з електророзрядовим запалом для ствольних систем, а на фіг. 2 показаний момент горіння метального заряду у масиві електричного розряду та початок руху снаряда в (каналі) магістралі ствола.

Згідно з фіг. 1 та фіг. 2, боєприпас з електророзрядовим запалом для ствольних систем містить гільзу 1 з капсулем 2, снаряд З, електрод капсуля 4, первинний 5 і вторинний 6, метальньй заряд, термостійкий електричний ізолятор 7, електрод 8 снаряда. Також на фіг 1 і фіг. 2 показаний канал ствола 9 та джерело імпульсів 10.

Боєприпас з електророзрядовим для ствольних систем приводиться у дію та функціонує наступним чином (див. фіг. 1).

Боєприпас подають у канал ствола таким чином, щоб гільза 1 електрично контактувала з каналом ствола 9. Від джерела імпульсів 10 через капсуль 2 до електрода 4 капсуля подають імпульс електричного струму. Під час подавання імпульсу електричного струму через капсуль 2 на один із електродів між катодом і анодом виникає електричне поле, яке спричиняє виникнення електричного розряду між електродами 4 та 8 (капсуля 2 та снаряда 3). При цьому температура між катодом і анодом значно зростає. Стовп метального заряду в стволі (стримері) електричного розряду нагрівається та нагріває весь масив метального заряду за рахунок виникнення електричного розряду. Масив метального заряду спалахує та спричиняє значне зростання тиску газу у магістралі гільзи та ствольній системі.

Таким чином, подача імпульсу електричного струму на електроди капсуля 2 або снаряда З забезпечує формування ствола (стримеру) електричного іскрового розряду температурою від 1000 до 2000 "С у масиві метального заряду, рівномірне його запалювання та згорання у найкоротший час без струсу боєприпасу.

Внаслідок миттєвого згорання так прогресуючого горіння метального заряду значно підвищується тиск і температура утворюваних у каморі метального газу, значно збільшується потужність метання снаряда, підвищується точність попадання снаряда за рахунок безструсового запалювання метального заряду, збільшується відстань польоту снаряда до цілі за рахунок повного згорання та значного підвищення тиску утворюваних у каморі метальних газів.

Взаємодія електродів з іскровим електричним розрядом спричиняє їх нагрівання, випарювання. Випарений метал у газі відіграватиме роль матеріалу, що спричиняє відновлювання внутрішньої поверхні магістралі (каналу) ствола під час пострілів.

Технічним результатом є також і те, що конструкція боєприпасу з електророзрядовим запалом для ствольних систем забезпечить найкоротший час безударне рівномірне запалювання масиву метального заряду за рахунок створення електричного іскрового розряду внаслідок подачі імпульсів електричного струму високої напруги у масив метального заряду та дію температури електричного іскрового розряду на масив метального заряду. Температура електричного іскрового розряду спричинить миттєве спалахування масиву метального заряду від осі стримеру електричного розряду, поступове пошарове прогресуюче його згорання та

Зо прогресуюче збільшення тиску у просторі розміщення метального заряду, завдяки чому знижується струс боєприпасу та ствольної системи перед спалахуванням, підвищується потужність метання снаряда, точність його попадання у ціль, збільшується відстань польоту снаряда до цілі.

Технічним результатом є також і те, що конструкція боєприпасу може забезпечити зменшення об'єму масиву метального заряду та компенсування метальної потужності заряду (пострілу) за рахунок покращення чинників згорання масиву метального заряду у гільзі боєприпасу, забезпечити потрібну щільність заряджання метального заряду на один літр об'єму камори та одночасно високі показники ініціювання метального заряду. Конструкція боєприпасу також забезпечить більш прогресивне збільшення тиску під час руху снаряда у каналі ствола, забезпечити більш високі величини імпульсу тиску, що діє на снаряд, забезпечить підвищення початкової (дульної) швидкості снаряда, тобто підвищення дульної енергії снаряда. Іншими технічними результатами є збільшення пробивної спроможності, дальності, точності тощо.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Боєприпас з електророзрядовим запалом для ствольних систем, що містить гільзу з капсулем, снаряд, первинний і вторинний метальний заряди, при цьому капсуль нерухомо закріплено у донній частині гільзи, метальний заряд розміщено у гільзі та герметично закрито закріпленим у гільзі снарядом, який відрізняється тим, що гільза додатково містить термостійкий електричний ізолятор, капсуль додатково містить електрод капсуля, а снаряд додатково містить електрод снаряда, при цьому капсуль електрично ізольовано від гільзи термостійким електричним ізолятором, кінцівки електродів направлені парно один до одного, причому електроди капсуля та снаряду виконано із легсовипарюваного металу, речовина метального заряду всередині покрита легсовипарюваним металом, а ззовні - негорючим матеріалом.