[go: up one dir, main page]

RU2075030C1 - Powder charge of artillery system with enhanced range of fire - Google Patents

Powder charge of artillery system with enhanced range of fire Download PDF

Info

Publication number
RU2075030C1
RU2075030C1 RU94045626A RU94045626A RU2075030C1 RU 2075030 C1 RU2075030 C1 RU 2075030C1 RU 94045626 A RU94045626 A RU 94045626A RU 94045626 A RU94045626 A RU 94045626A RU 2075030 C1 RU2075030 C1 RU 2075030C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
projectile
pressure
charge
burning
Prior art date
Application number
RU94045626A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94045626A (en
Inventor
Анатолий Алексеевич Колпаков
Original Assignee
Анатолий Алексеевич Колпаков
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 Анатолий Алексеевич Колпаков filed Critical Анатолий Алексеевич Колпаков
Priority to RU94045626A priority Critical patent/RU2075030C1/en
Publication of RU94045626A publication Critical patent/RU94045626A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2075030C1 publication Critical patent/RU2075030C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: ammunition powder charges for recoilless guns. SUBSTANCE: powder charge is made as a set of powder cartridges armored on the external surface, with cylindrical ducts; the thickness of the set of powder cartridges is proportional to the time of action of the maximum pressure of gases, and the length of the cylindrical ducts of cartridges is taken to be equal to: Do= g•β/2πq(π•R•T-P)•(S/u1)2, where g - free fall acceleration; β - coefficient taking into account the variation of gas inflow at a deviation of the burning law from the geometric law, heat exchange, etc., as well as the variation of gas flow at burning of cartridges at the ends; g - shell weight; r - powder density; R - gas constant; T - absolute temperature of gases in the space beyond the shell; S - bore cross- section area, rifling grooves inclusive; u1 - rate of powder burning at a pressure equal to 1; P-pressure. Besides, relation is given for the condition of barrel recoillessness. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике и может быть применено в артиллерийских системах для увеличения дульной скорости снаряда и дальности стрельбы. The invention relates to military equipment and can be used in artillery systems to increase the muzzle velocity of a projectile and firing range.

Известны артиллерийские системы с повышенной дальностью стрельбы, например, проект немецкой системы "Хохдрюкпумпе" (проект N 51), предназначенный для обстрела Лондона во время второй мировой войны (Технические характеристики системы приведены в журнале "Вокруг света" N 11, 1973 г.). Система состояла из ствола с размещенными по его длине частями заряда, которые задействовались поочередно снарядом при его движении по стволу, чем поддерживалось необходимое давление в заснарядном пространстве, для получения нужной дульной скорости снаряда. Для каждой части заряда создавалась своя камера сгорания, что усложняло конструкцию, а поочередность их задействования вызывала ненадежность в срабатывании, что сказалось бы на внутренней и внешней баллистике и повлияло бы на дальность и точность стребы. Artillery systems with increased firing ranges are known, for example, the project of the German Hochdryukpumpe system (project No. 51), designed to shell London during World War II (Technical specifications of the system are given in the magazine Around the World N 11, 1973). The system consisted of a barrel with parts of the charge placed along its length, which were activated alternately by the projectile during its movement along the barrel, which maintained the necessary pressure in the projectile space to obtain the desired muzzle velocity of the projectile. For each part of the charge, its own combustion chamber was created, which complicated the design, and the sequence of their use caused unreliability in operation, which would affect the internal and external ballistics and affect the range and accuracy of the barrels.

Известны также артиллерийские системы, описанные в книге М.Е. Серебрякова "Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет" издания Оборонгиз, 1962 г. пороховой заряд одной из которых безоткатное орудие с осевым отводом газов (глава ХII), взят за прототип. Also known are artillery systems described in the book of M.E. Serebryakova "Internal ballistics of barrel systems and powder rockets" published by Oborongiz, 1962. The powder charge of one of which was a recoilless gun with axial gas removal (chapter XII), taken as a prototype.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема этого орудия, а на фиг. 2 - кривые давления пороховых газов и кривые скорости снаряда в канале ствола для прототипа и предлагаемого изобретения. In FIG. 1 shows a structural diagram of this gun, and in FIG. 2 - pressure curves of powder gases and curves of the velocity of the projectile in the bore for the prototype and the present invention.

В ствол 1 орудия (фиг. 1) вставлена гильза 2, с размещенным в ней пороховым зарядом 3 и воспламеняющим устройством 4. С одной стороны в гильзу вставлен снаряд 5, с другой имеется дно с отверстием. Дно ствола заканчивается расширяющимся прямоточным соплом 6, сообщающимся с отверстием в гильзе и с атмосферой. Отверстие в гильзе закрыто поддоном 7. В качестве заряда применен мелкозернистый порох (стр. 675; Здесь и далее в скобках будет проставлена страница из указанной книги М.Е. Серебрякова). A sleeve 2 is inserted into the barrel 1 of the gun (Fig. 1), with a powder charge 3 placed therein and an ignition device 4. On the one hand, a shell 5 is inserted into the sleeve, on the other there is a bottom with an opening. The bottom of the barrel ends with an expanding once-through nozzle 6, communicating with the hole in the sleeve and with the atmosphere. The hole in the sleeve is closed by the pallet 7. Fine-grained gunpowder is used as a charge (p. 675; Hereinafter, a page from the specified book by M.E. Serebryakov will be put in brackets).

При задействовании воспламеняющего устройства 4, загорается пороховой заряд 3, от действия давления образовавшихся газов вышибается поддон 7 и происходит движение снаряда 5 по стволу 1. When the igniting device 4 is activated, the powder charge 3 lights up, the pan 7 is kicked out from the action of the pressure of the resulting gases, and the projectile 5 moves along the barrel 1.

Часть газов производит работу по перемещению снаряда в стволе (работа газов в заснарядном пространстве), обеспечивая получение заданной внутренней баллистики, а другая часть газов движется в обратную сторону через сопло 6, создавая реактивную силу, уравновешивающую силу отдачи ствола (пассивная часть заряда). Part of the gas performs work on moving the projectile in the barrel (gas operation in the projectile space), providing a given internal ballistics, and the other part of the gas moves in the opposite direction through the nozzle 6, creating a reactive force balancing the recoil force of the barrel (passive part of the charge).

На фиг. 2 приведен характер кривых давления 1 и скорости 2 для обычных артиллерийских систем классической схемы. Давление Р пороховых газов в заснарядном пространстве и скорость V снаряда изменяются в функции пути l снаряда в стволе и по времени t по вполне определенным законам в зависимости от характеристик порохового заряда, снаряда и орудия. In FIG. Figure 2 shows the nature of the pressure curves 1 and velocity 2 for conventional artillery systems of the classical scheme. The pressure P of the powder gases in the projectile space and the velocity V of the projectile vary in function of the path l of the projectile in the barrel and in time t according to well-defined laws depending on the characteristics of the powder charge, projectile and gun.

Заштрихованная площадь диаграммы кривой 1 давления по пути определяет работу газов активной части заряда, перешедшую в кинетическую энергию снаряда, и чем больше эта площадь, тем больше дульная скорость Vд cнаряда, тем большую дальность можно получить.The hatched area of the diagram of pressure curve 1 along the way determines the work of the gases of the active part of the charge, which converted to the kinetic energy of the projectile, and the larger this area, the greater the muzzle velocity V d of the projectile, the greater the range.

Кривая 1 у безоткатных орудий "острая" (стр. 682), так как порох сгорает быстро, давление достигает наибольшего значения Рmax, и дальнейшее движение снаряда в стволе происходит под действием давления от расширяющихся газов, а поскольку часть газов стравливается из заснарядного пространства через сопло, то кривая давления резко падает, отчего уменьшается площадь диаграммы и соответственно уменьшается дульная скорость снаряда.Curve 1 for recoilless guns is “sharp” (p. 682), since the powder burns out quickly, the pressure reaches its maximum value Р max , and the further movement of the projectile in the barrel occurs under the action of pressure from expanding gases, and since some of the gases are ejected from the projectile space through nozzle, the pressure curve drops sharply, which reduces the area of the diagram and accordingly decreases the muzzle velocity of the projectile.

Изобретение предназначено устранить этот недостаток, путем обеспечения необходимого газопритока от горения заряда для поддержания максимального давления в заснарядном пространстве на заданном пути движения снаряда в стволе, что увеличит площадь диаграммы и соответственно увеличится дульная скорость снаряда. The invention is intended to eliminate this drawback by providing the necessary gas inflow from burning a charge to maintain maximum pressure in the projectile space at a given path of projectile movement in the barrel, which will increase the area of the diagram and accordingly increase the muzzle velocity of the projectile.

В предлагаемом изобретении в качестве заряда 3 (фиг. 1) применен набор пороховых шашек, имеющих цилиндрические каналы, что обеспечивает непрерывно возрастающую интенсивность газообразования при горении заряда. In the present invention, as a charge 3 (Fig. 1), a set of powder checkers having cylindrical channels is used, which provides a continuously increasing intensity of gas generation during charge burning.

Использование заряда и описание процесса выстрела аналогичны приведенным в прототипе. The use of charge and a description of the process of the shot are similar to those in the prototype.

Произведенным расчетом установлена суммарная длина цилиндрических каналов шашек, при которой в каждый данный момент времени обеспечивается необходимый газоприток от горения заряда для поддержания максимального давления в заснарядном пространстве на заданном пути lk (фиг. 2) движения снаряда в стволе. Длина этого пути задается и определяется временем горения заряда, т. е. толщиной свода горения пороховых шашек, по цилиндрическим каналам.The calculation established the total length of the cylindrical channels of the checkers, at which at any given time the necessary gas inflow from the burning of the charge is provided to maintain maximum pressure in the projectile space on a given path l k (Fig. 2) of the projectile in the barrel. The length of this path is set and determined by the burning time of the charge, i.e., the thickness of the arch of combustion of the powder bombs, along cylindrical channels.

Диаграмма давления по пути получается более полной (кривая 3), увеличивается дульная скорость до Vд max (кривая 4) и соответственно увеличивается дальность стрельбы.The pressure diagram along the way is more complete (curve 3), the muzzle velocity increases to V d max (curve 4) and, accordingly, the firing range increases.

Таким образом, задаваясь величиной максимального давления в канале ствола и толщиной свода горения пороховых шашек, теоретически можно получит любую дульную скорость снаряда. Практически это ограничивается толщиной и длиной ствола. Thus, given the magnitude of the maximum pressure in the bore and the thickness of the arch of the combustion of powder bombs, theoretically, you can get any muzzle velocity of the projectile. In practice, this is limited by the thickness and length of the barrel.

Часть газов при горении заряда стравливается в атмосферу (пассивная часть заряда) через сопло 6 (фиг. 1), создавая реактивную силу. Для обеспечения безоткатности ствола реактивная сила должна быть равна и противоположно направлена силе отдачи ствола. Величина реактивной силы определяется расходом газов через сопло, который зависит от начального диаметра do канала шашек. Из этого условия определен диаметр канала шашек, обеспечивающий безоткатность ствола.Part of the gases during the combustion of the charge is released into the atmosphere (passive part of the charge) through the nozzle 6 (Fig. 1), creating a reactive force. To ensure recoillessness of the barrel, the reactive force should be equal to and opposite to the recoil force of the barrel. The magnitude of the reactive force is determined by the flow of gases through the nozzle, which depends on the initial diameter d o channel drafts. From this condition, the diameter of the channel of the checkers, which ensures the recoillessness of the barrel, is determined.

Claims (2)

1. Пороховой заряд артиллерийской системы с повышенной дальностью стрельбы, размещенный в заснарядном пространстве, сообщающемся с атмосферой отверстием, например расширяющимся соплом, выполненный в виде набора пороховых шашек, забронированных по наружной поверхности, с цилиндрическими каналами, отличающийся тем, что, с целью повышения дульной скорости снаряда за счет поддержания максимального давления газов в заснарядном пространстве на заданном пути снаряда в стволе, в нем толщина свода пороховых шашек непрерывно горящего заряда принята пропорциональной времени действия этого давления, а суммарная длина D0 цилиндрических каналов шашек взята равной
Figure 00000002

где g ускорение силы тяжести;
β коэффициент, учитывающий изменение газопритока при отклонении закона горения от геометрического закона, теплообмен и пр. а также изменение газопритока при горении пороховых шашек по торцам и определяемый из опытов путем корректировки суммарной длины цилиндрических каналов шашек;
q вес снаряда;
r плотность пороха;
R газовая постоянная;
T абсолютная температура газов в заснарядном пространстве;
S площадь поперечного сечения канала ствола, включая нарезы;
U1 скорость горения пороха при давлении, равном 1;
P давление.
1. The powder charge of an artillery system with increased firing range, placed in the projectile space communicating with the atmosphere by a hole, for example, an expanding nozzle, made in the form of a set of powder checkers, booked on the outer surface, with cylindrical channels, characterized in that, in order to increase the muzzle the velocity of the projectile by maintaining the maximum pressure of the gases in the projectile space at a given path of the projectile in the barrel, in it the thickness of the arch of powder bombs of a continuously burning charge the depth is proportional to the duration of this pressure, and the total length D 0 of the cylindrical channels of the pieces is taken equal
Figure 00000002

where g is the acceleration of gravity;
β coefficient taking into account the change in gas influx when the combustion law deviates from the geometric law, heat transfer, etc., as well as the change in gas influx during the burning of powder checkers at the ends and determined from experiments by adjusting the total length of the cylindrical channels of the blocks;
q projectile weight;
r is the density of gunpowder;
R gas constant;
T is the absolute temperature of the gases in the projectile space;
S cross-sectional area of the bore, including rifling;
U 1 the burning rate of the powder at a pressure equal to 1;
P pressure.
2. Заряд по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безоткатности ствола за счет стравливания в атмосферу через сопло газов пассивной части заряда, в нем диаметр doцилиндрических каналов шашек равен
Figure 00000003

где K показатель адиабаты.
2. The charge according to claim 1, characterized in that, in order to ensure recoillessness of the barrel by venting the passive part of the charge through the gas nozzle, the diameter d o of the cylindrical channels of the checkers in it is
Figure 00000003

where K is the adiabatic exponent.
RU94045626A 1994-12-30 1994-12-30 Powder charge of artillery system with enhanced range of fire RU2075030C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045626A RU2075030C1 (en) 1994-12-30 1994-12-30 Powder charge of artillery system with enhanced range of fire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045626A RU2075030C1 (en) 1994-12-30 1994-12-30 Powder charge of artillery system with enhanced range of fire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94045626A RU94045626A (en) 1996-10-27
RU2075030C1 true RU2075030C1 (en) 1997-03-10

Family

ID=20163638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94045626A RU2075030C1 (en) 1994-12-30 1994-12-30 Powder charge of artillery system with enhanced range of fire

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2075030C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2211436C2 (en) * 2000-04-17 2003-08-27 Заборцев Георгий Алексеевич Powder charge for recoiless gun
RU2238511C1 (en) * 2003-07-10 2004-10-20 Институт прикладной механики РАН Method for acceleration of propelled element
RU2572888C2 (en) * 2014-03-25 2016-01-20 Николай Евгеньевич Староверов Staroverov's binary powder charge (versions)
RU2808022C1 (en) * 2023-02-16 2023-11-22 Георгий Алексеевич Заборцев Powder charge for recoilless rifle weapon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
М.Е. Серебряков. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет.- М., Оборонгиз, 1962, с. 665 - 682. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2211436C2 (en) * 2000-04-17 2003-08-27 Заборцев Георгий Алексеевич Powder charge for recoiless gun
RU2238511C1 (en) * 2003-07-10 2004-10-20 Институт прикладной механики РАН Method for acceleration of propelled element
RU2572888C2 (en) * 2014-03-25 2016-01-20 Николай Евгеньевич Староверов Staroverov's binary powder charge (versions)
RU2808022C1 (en) * 2023-02-16 2023-11-22 Георгий Алексеевич Заборцев Powder charge for recoilless rifle weapon

Also Published As

Publication number Publication date
RU94045626A (en) 1996-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2079096C1 (en) Ammunition for barrel systems
US4212244A (en) Small arms ammunition
US20020053280A1 (en) Firearm with an expansion chamber with variable volume
US20230392909A1 (en) Ammunition Cartridge
US7089863B1 (en) Non-Lethal cartridges with dense powder ballast
US3396661A (en) Progressive burning firearm propellant
US5639982A (en) Means to fire a fully automatic gun underwater using a special barrel clearance blank round
RU2075030C1 (en) Powder charge of artillery system with enhanced range of fire
US4485742A (en) Firearm bullet
US4827650A (en) Firearms intended to fire a caseless projectile, and ammunition of this kind adapted for such weapons
US20120085259A1 (en) Cartridge for light-weighted projectiles
EP0238155A1 (en) Ammunition for firearms
RU2260168C2 (en) Small-caliber artillery projectile with polymer guidance devices
RU97101350A (en) COMBAT WEAPONS
RU2170908C2 (en) Caseless cartridge for small arms
RU2103648C1 (en) Cartridge
RU138948U1 (en) AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS
GB2254403A (en) Simulation cartridge for simulated firing using a laser beam gun.
US20170205214A1 (en) Dual-mode Projectile
US2793592A (en) Reaction means for rotating ammunition projectiles at low speeds
RU2327946C2 (en) Two-module propellant charge
RU2103629C1 (en) Small-arms barrel
RU2211436C2 (en) Powder charge for recoiless gun
RU2842987C1 (en) Method of shooting and shooting device
RU2807726C1 (en) Modernized malevanny ammunition and method of its manufacturing