RU2221977C2 - Engine for artillery shells - Google Patents

FIELD: gunnery, applicable in designing of artillery shells. SUBSTANCE: the engine has a body, propelling charge, useful load and electric primers. The propelling charge is positioned in stages separated by partitions, each stage consists of combustion chambers separated by partitions, with propelling charges and electric primers located in them. The combustion chambers are connected by an electric circuit. The last of the combustion chambers serves as a locking device. The quantity of stages may make up two and more. The stages may be made for their successive switching. EFFECT: enhanced range of shell flight. 4 cl, 2 dwg

Изобретение относится к области артиллерийской техники и может быть использовано для конструирования двигателей для снарядов, запускаемых из ствола орудия или миномета. The invention relates to the field of artillery technology and can be used to design engines for shells launched from the barrel of a gun or mortar.

При определении уровня техники использовались общедоступные сведения, представленные в следующих источниках информации:
опубликованные описания к охранным документам, заявки на изобретения (RU 2088786 C1, 27.08.1997 г);
советские и иные издания, имеющиеся в библиотеке;
сообщения, переданные посредством радио, телевидения, кино и т.п.When determining the level of technology, publicly available information was used, presented in the following sources of information:
published descriptions of title documents, applications for inventions (RU 2088786 C1, 08.27.1997);
Soviet and other publications available in the library;
Messages transmitted via radio, television, cinema, etc.

Анализ этих сведений показал, что известные снаряды (боеприпасы) для артиллерийской системы с помощью реактивного устройства позволяют метать снаряды весом от нескольких кг до нескольких десятков кг на дальность до нескольких десятков километров. An analysis of this information showed that the known shells (ammunition) for the artillery system using a rocket launcher allow projectiles to weigh from several kg to several tens of kg at a range of several tens of kilometers.

К недостаткам подобных снарядов следует отнести превышение объема и веса боеприпаса с двигателем от исходного до нескольких раз, при этом дальность стрельбы повышалась незначительно (мах до 40-50%). The disadvantages of such shells include the excess volume and weight of ammunition with an engine from the original to several times, while the firing range increased slightly (max to 40-50%).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание нового типа двигателей артиллерийских снарядов для орудий и минометов, которые позволят увеличивать дальность полета снаряда при существенном уменьшении его веса и объема (габаритов). The problem to which the invention is directed is to create a new type of artillery shell engines for guns and mortars, which will increase the range of the projectile with a significant reduction in its weight and volume (dimensions).

Технический результат, который может быть получен при его использовании, заключается в том, что повышается КПД движительного устройства, т.е. при прежнем весе и объеме (габариты) снаряда с двигателем значительно (в кратности) увеличивается дальность стрельбы снаряда до уровня более широкого использования. The technical result that can be obtained by using it is that the efficiency of the propulsion device is increased, i.e. with the previous weight and volume (dimensions) of the projectile with the engine, the firing range of the projectile significantly (in multiplicity) increases to the level of wider use.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым двигателем для артиллерийских снарядов, содержащим корпус, движительный заряд, полезную нагрузку и электровоспламенители, в котором движительный заряд размещен в разделенных перегородками ступенях, каждая из которых состоит из разделенных перегородками камер сгорания с размещенными в них метательными зарядами и электровоспламенителями, причем камеры сгорания соединены электрической цепью, а последняя из камер сгорания является запирающим механизмом. The solution to this problem is achieved by the proposed engine for artillery shells, comprising a housing, propulsion charge, payload and electric igniters, in which the propulsive charge is placed in steps separated by partitions, each of which consists of combustion chambers separated by partitions with propelling charges and electric igniters, and the combustion chambers are connected by an electric circuit, and the last of the combustion chambers is a locking mechanism.

Кроме того, количество ступеней может составлять от двух и более. In addition, the number of steps can be from two or more.

Кроме того, количество камер сгорания может составлять от двух и более. In addition, the number of combustion chambers can be from two or more.

Кроме того, ступени могут быть выполнены с возможностью их последовательного включения. In addition, the steps can be made with the possibility of their sequential inclusion.

Электровоспламенители соответствуют условию горения
n<n(s);
n(s)=V/V(m);
n=n(s)-n(s)K,
где n - количество электровоспламенителей,
n(s) - количество электровоспламенителей, соответствующее взрыву;
s - скорость горения, соответствующая взрыву,
V(m) - объем возгорания метательного заряда от одного злектровоспламенителя в единицу времени,
V - объем всей оболочки метательного заряда;
К - коэффициент 0,4~0,9 устанавливается в зависимости от решаемых задач, разделенные между собой межкамерными перегородками и соединенные электрической цепью, метаемое тело, состоящее из полезной нагрузки и корпуса в виде трубы, с дном (стакан) из металла, длина которого соответствует условию:
L=L(д.зар) + Р L(сгор),
где L - общая длина канала трубы (глубина стакана);
L(д.зар)- длина оболочки движительного заряда;
L(сгор) - длина канала, соответствующая полному сгоранию горючего вещества;
Р - коэффициент от 2 до "С" для стабилизации полета метаемого тела;
"С" - давление продуктов полного сгорания горючего вещества от воспламенителей в количестве n, соответствующем давлению при полном сгорании данного горючего вещества от одного воспламенителя;
L(д.зар)=(L(к.сгор)n + L(мп)n)N,
где L(к.сгор) - длина камеры сгорания;
n - количество камер сгорания от 2-х до n - в зависимости от поставленных задач;
L(мп) - толщина межкамерной перегородки;
N - количество ступеней от 2-х до n - в зависимости от поставленных задач.Electric igniters comply with the combustion condition
n <n (s);
n (s) = V / V (m);
n = n (s) -n (s) K,
where n is the number of electric igniters,
n (s) is the number of electric igniters corresponding to the explosion;
s is the burning rate corresponding to the explosion,
V (m) is the ignition volume of the propellant charge from one electrically igniter per unit time,
V is the volume of the entire shell of the propellant charge;
K - coefficient 0.4 ~ 0.9 is set depending on the tasks to be solved, separated by inter-chamber partitions and connected by an electric circuit, a missile body, consisting of a payload and a body in the form of a pipe, with a bottom (glass) of metal, the length of which meets the condition:
L = L (d.sar) + P L (burnout),
where L is the total length of the pipe channel (depth of the glass);
L (d.zar) - the length of the shell of the propulsive charge;
L (combustion) - the length of the channel corresponding to the complete combustion of a combustible substance;
P - coefficient from 2 to "C" to stabilize the flight of the missile;
"C" is the pressure of the products of complete combustion of a combustible substance from igniters in an amount n corresponding to the pressure during complete combustion of a given combustible substance from one igniter;
L (d.sar) = (L (c.sgor) n + L (mp) n) N,
where L (combustion) is the length of the combustion chamber;
n is the number of combustion chambers from 2 to n - depending on the tasks;
L (mp) is the thickness of the interchamber partition;
N - the number of steps from 2 to n - depending on the tasks.

Для одновременного инициирования электровоспламенители соединены в электрическую цепь. Характеристики Д 3СА варьируются, в зависимости от решаемых задач, путем изменения всех элементов конструкции, завязанных в единое целое. To simultaneously initiate electric igniters are connected in an electrical circuit. The characteristics of D 3CA vary, depending on the tasks to be solved, by changing all structural elements tied into a single whole.

В предлагаемом нами Д 3СА разгон снаряда на траектории осуществляется благодаря размещению в корпусе снаряда ступеней с движительным зарядом, ступени разделены на камеры сгорания с метательным зарядом с несколькими воспламенителями, что позволяет повысить дальность стрельбы из тех же артиллерийских систем при прежних характеристиках (вес, объем) движительного заряда, снаряда. In our proposed D 3CA, the projectile is accelerated on the trajectory by placing steps with a propulsive charge in the shell of the projectile, the steps are divided into combustion chambers with a propelling charge with several ignitors, which makes it possible to increase the firing range from the same artillery systems with the same characteristics (weight, volume) propulsion charge, projectile.

Сущность предлагаемого Д 3С показана на чертеже. Д 3С состоит из корпуса, представляющего собой полую металлическую трубу с дном (стакан) (1), движительного заряда в корпусе (5), ступени (4а, 4б, 4в) в корпусе (11) с камерами сгорания (6а, 6б, 6в), ступени отделены перегородками (2) метательного заряда (8) в оболочке (9) с электровоспламенителями (7), соединенные в электроцепь, камеры сгорания (6а, 6б, 6в) разделены межкамерными перегородками (10), и полезной нагрузки (3) в корпусе (1). The essence of the proposed D 3C shown in the drawing. D 3C consists of a casing, which is a hollow metal pipe with a bottom (glass) (1), a propulsion charge in the casing (5), a stage (4a, 4b, 4c) in the casing (11) with combustion chambers (6a, 6b, 6c ), the steps are separated by partitions (2) of the propellant charge (8) in the shell (9) with electric igniters (7) connected to the electrical circuit, the combustion chambers (6a, 6b, 6c) are separated by inter-chamber partitions (10), and the payload (3) in the housing (1).

Сущность предлагаемого изобретения показана на чертежах. На фиг.1 изображен общий вид Д 3СА со снарядом (1), состоящего из движительного заряда в корпусе (5) и полезной нагрузки (3), движительный заряд состоит из ступеней (4а, 4б, 4в) с перегородками (2). На фиг.2 изображена ступень Д 3СА, где корпус ступени (11) разделяется на камеры сгорания (6а, 6б, 6в) с межкамерными перегородками (10), в камерах сгорания имеется метательный заряд (8) в корпусе (9) с электровоспламенителями (7), соединенные электроцепью. The essence of the invention is shown in the drawings. Figure 1 shows a General view of D 3CA with a projectile (1) consisting of a propulsion charge in the housing (5) and a payload (3), the propulsion charge consists of steps (4a, 4b, 4c) with partitions (2). Figure 2 shows the stage D 3CA, where the stage body (11) is divided into combustion chambers (6a, 6b, 6c) with inter-chamber partitions (10), in the combustion chambers there is a propelling charge (8) in the body (9) with electric igniters ( 7) connected by an electric circuit.

Снаряд (1) с полезной нагрузкой (3) движется по траектории с помощью движительного заряда в корпусе (5), конструкция которого обеспечивает последовательное срабатывание ступеней (4а, 4б, 4в) и соответственно постепенный разгон снаряда (1) и полное сгорание горючего вещества (8) от воспламенителей (7), при котором устройство "ТУСС Камерный" еще не разрушается из-за взрыва от перегрузки давления, размещенного в камере сгорания (6а, 6б, 6в). A projectile (1) with a payload (3) moves along the trajectory with the help of a moving charge in the housing (5), the design of which ensures the sequential operation of the stages (4a, 4b, 4c) and, accordingly, the gradual acceleration of the projectile (1) and complete combustion of the combustible substance ( 8) from igniters (7), in which the TUSS Kamerny device is not yet destroyed due to the explosion from overload of pressure placed in the combustion chamber (6a, 6b, 6c).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

После подачи электроэнергии на "ТУСС камерный" с помощью последовательно соединенных электровоспламенителей (7) происходит одновременное воспламенение горючего вещества (8) первой ступени (крайняя к выходу) (4а) в камерах сгорания (6а, 6б, 6в). Внутри камер сгорания (6а, 6б, 6в) создается давление, соответствующее условию скорости горения. Продукты горения горючего вещества (газ, сжатый до высокой плотности), расширяясь, давят на корпус (1) и межкамерные перегородки (10). Под давлением газов в камерах сгорания (6а, 6б, 6в) межкамерные перегородки (10) приходят в движение, при этом: в камере сгорания (6а) одна межкамерная перегородка (10) толкает перед собой перегородку (2) перед следующей ступенью (4б), межкамерная перегородка (10) давит на камеру сгорания (6б); в камере сгорания (6б) межкамерная перегородка (10) давит на камеру сгорания (6а), межкамерная перегородка (10) давит на камеру сгорания (6в), в камере сгорания (6в) межкамерная перегородка (10) давит на камеру сгорания (6б), другая межкамерная перегородка (10) выталкивает перегородку (10) из корпуса снаряда (1) наружу. В каждой ступени (4а, 4б, 4в,... 4n) крайняя к выходу камера сгорания (6в), работая как запирающий механизм, тем самым обеспечивает срабатывание газов остальных камер сгорания (6б, 6а,. . . 6n) на давление последующих ступеней (4б, 4в,...4n), приводя в движение корпус снаряда (1) за счет последовательного срабатывания остальных ступеней (4б,4в,...4n). After the electric power is supplied to the “TUSS chamber” with the help of series-connected electric igniters (7), the combustible substance (8) of the first stage (extreme to the outlet) (4a) is simultaneously ignited in the combustion chambers (6a, 6b, 6c). Inside the combustion chambers (6a, 6b, 6c) a pressure is created corresponding to the condition of the burning rate. The combustion products of a combustible substance (gas, compressed to a high density), expanding, press on the body (1) and inter-chamber partitions (10). Under the gas pressure in the combustion chambers (6a, 6b, 6c), the interchamber partitions (10) are set in motion, while: in the combustion chamber (6a), one interchamber partition (10) pushes the partition (2) in front of itself to the next stage (4b) , the inter-chamber partition (10) presses on the combustion chamber (6b); in the combustion chamber (6b) the interchamber partition (10) presses on the combustion chamber (6a), the interchamber partition (10) presses on the combustion chamber (6c), in the combustion chamber (6c) the interchamber partition (10) presses on the combustion chamber (6b) , another inter-chamber partition (10) pushes the partition (10) out of the shell of the projectile (1) out. In each stage (4a, 4b, 4c, ... 4n), the combustion chamber (6c), which is the outermost outlet, works as a locking mechanism, thereby ensuring that the gases of the remaining combustion chambers (6b, 6a, ... 6n) are triggered by the pressure of subsequent steps (4b, 4c, ... 4n), driving the shell of the projectile (1) due to the successive operation of the remaining steps (4b, 4c, ... 4n).