Ствольное метательное устройство
Полезная модель относится к ствольным метательным устройствам. Преимущественная область применения - экспериментальные исследования и стендовые испытания устойчивости элементов конструкции летательных аппаратов на ударное воздействие от обломков двигателя, элементов покрытия взлетно-посадочной полосы, разрушившихся фрагментов пневматических шин или от столкновения с птицей на режимах взлета и посадки. Решаемой технической задачей является создание условий для метания крупногабаритных объектов со стабильными дульными скоростями, соответствующим режимам взлета и посадки летательного аппарата. Технический результат достигается за счет использования ствольного метательного устройства, которое содержит крупнокалиберный ствол с зарядной камерой, форкамеру, поддон, направляющую оправку, метаемый объект. Форкамера осесимметрично располагается вдоль зарядной камеры ствола и делит ее на две части: камеру высокого давления и камеру низкого давления. Внутренний объем форкамеры образует камеру высокого давления. Пространство между форкамерой и корпусом ствола образует камеру низкого давления. Форкамера состоит из перфорированного стакана с пороховым зарядом, перфорированной трубки с пороховой навеской и воспламенителя, расположенного в донной части стакана и соединенного с пороховой навеской трубки. Поддон выполнен в виде поршня с обтюрирующими поясками, предназначенными для устранения прорыва пороховых газов заряда между внутренней поверхностью ствола метательной установки и корпусом поддона. Метаемый объект располагается на поддоне и ориентируется с помощью направляющей оправки. Конструкция ствольного метательного устройства позволяет метать крупногабаритные объекты со стабильной скоростью.
Полезная модель относится к ствольным метательным устройствам. Преимущественная область применения - экспериментальные исследования и стендовые испытания устойчивости элементов конструкции летательных аппаратов на ударное воздействие от обломков двигателя, элементов покрытия взлетно-посадочной полосы, разрушившихся фрагментов шин или от столкновения с птицей на режимах взлета и посадки.
Известны метательные устройства, выполненные по классической схеме артиллерийского орудия, у которых гильза с пороховым зарядом расположена в зарядной камере, представляющей собой часть ствола (см. "Проектирование ракетных и ствольных систем" под ред. Б.В.Орлова, М.: Машиностроение, 1974, с.323). Схема таких метательных устройств, помимо ствола с зарядной камерой и пороховым зарядом, предполагает наличие поддона с метаемым объектом. Для разгона метаемого объекта в таких устройствах используют пороховой заряд, воспламенитель и средство воспламенения. Воспламенитель обычно располагают в основании заряда со стороны средств воспламенения (см. Златин Н.А., Мишин Г.И. «Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях». М., «Наука», 1974, с.106, 109).
Недостатком таких устройств является низкая стабильность параметров выстрела при метании крупных объектов со скоростью 80÷120 м/с. Данное обстоятельство связано с тем, что для метания крупных объектов из стволов большого калибра со скоростями 80÷120 м/с требуются низкие (Р<20 МПа) давления, при которых пороха горят нестабильно и не успевают полностью сгореть за время нахождения метаемого объекта в стволе, что приводит к разбросу дульной скорости метаемого объекта в испытаниях.
Решаемой технической задачей является создание условий для метания крупногабаритных объектов со стабильными дульными скоростями, соответствующим режимам взлета и посадки летательного аппарата.
Решение технической задачи достигается за счет использования ствольного метательного устройства, которое содержит крупнокалиберный ствол с зарядной камерой, форкамеру, поддон, направляющую оправку, метаемый объект. Форкамера осесимметрично располагается вдоль зарядной камеры ствола и делит ее на две части: камеру высокого давления и камеру низкого давления. Внутренний объем форкамеры образует камеру высокого давления. Пространство между форкамерой и корпусом ствола образует камеру низкого давления. Форкамера состоит из перфорированного стакана с пороховым зарядом, перфорированной трубки с пороховой навеской и воспламенителя, расположенного в донной части стакана и соединенного с пороховой навеской трубки. Поддон выполнен в виде поршня с обтюрирующими поясками, предназначенными для устранения прорыва пороховых газов заряда между внутренней поверхностью ствола метательной установки и корпусом поддона. Метаемый объект располагается на поддоне и ориентируется с помощью направляющей оправки. Направляющая оправка выполнена в виде двух пенопластовых обкладок, которые в исходном положении с двух сторон удерживают и ориентируют метаемый объект в стволе.
На фиг.1 показана схема заявляемого ствольного метательного устройства, где: 1 - ствол, 2 - зарядная камера, 3 - перфорированный стакан форкамеры, 4 - пороховой заряд, 5 - перфорированная трубка, 6 - пороховая навеска, 7 - воспламенитель, 8 - поддон, 9 - направляющая оправка, 10 -метаемый объект.
Ствольное метательное устройство работает следующим образом. Метаемый объект 10 устанавливается в ствол 1, направляющая оправка 9 фиксируют его начальное положение. При срабатывании воспламенителя 7, пороховая навеска 6 воспламеняется по всей длине перфорированной трубки 5, воспламеняя пороховой заряд 4 по всей длине стакана форкамеры 3. Пороховой заряд стабильно горит вследствие форсированного воспламенения и высокого давления в объеме форкамеры. Продукты горения из камеры высокого давления (форкамеры) поступают в камеру низкого давления и разгоняют метаемый объект 10. При движении метаемого объекта по стволу направляющая оправка удерживает его начальное положение относительно поддона 8. При выходе из ствола поддон отделяется от метаемого объекта с помощью отсекателя, а направляющая оправка отделяется аэродинамическим способом на траектории полета.
Ствольное метательное устройство, содержащее ствол с зарядной камерой, пороховой заряд, воспламенитель, поддон с метаемым объектом, отличающееся тем, что устройство имеет ствол калибром 140÷350 мм, форкамеру, которая делит зарядную камеру на камеру высокого давления и камеру низкого давления, форкамера осесимметрично расположена вдоль зарядной камеры ствола и выполняет роль камеры высокого давления, пространство между форкамерой и корпусом ствола образует камеру низкого давления, форкамера выполнена в виде перфорированного стакана с пороховым зарядом и перфорированной трубки с пороховой навеской, перфорированная трубка осесимметрично расположена вдоль оси перфорированного стакана и в донной части соединена с воспламенителем, поддон выполнен в виде поршня с обтюрирующими поясками, на поддоне располагаются метаемый объект и направляющая оправка, ориентирующая метаемый объект при его разгоне.
