RU2769032C1 - Method for forming a protective coating of gun barrels - Google Patents
Method for forming a protective coating of gun barrels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769032C1 RU2769032C1 RU2021105985A RU2021105985A RU2769032C1 RU 2769032 C1 RU2769032 C1 RU 2769032C1 RU 2021105985 A RU2021105985 A RU 2021105985A RU 2021105985 A RU2021105985 A RU 2021105985A RU 2769032 C1 RU2769032 C1 RU 2769032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- barrel
- coating
- range
- energy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/22—Barrels which have undergone surface treatment, e.g. phosphating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стрелково-пушечного вооружения, а также может быть использовано при ремонтно-восстановительных операциях на ремонтных предприятиях или в местах эксплуатации.The invention relates to the production of small arms and cannon weapons, and can also be used in repair and restoration operations at repair enterprises or in places of operation.
Цель изобретения - разработка способа поверхностной обработки внутренней поверхности ствола и механизмов орудия, обеспечивающего получение дополнительной полезной энергии для разгона снаряда и повышения тем самым дальности полета.The purpose of the invention is to develop a method for surface treatment of the inner surface of the barrel and mechanisms of the gun, which provides additional useful energy to accelerate the projectile and thereby increase the flight range.
Проблема увеличения дальности стрельбы артиллерийского и стрелкового вооружения является критически важной для повышения эксплуатационных свойств таковых систем и чрезвычайно острой в настоящее время.The problem of increasing the firing range of artillery and small arms is critical for improving the operational properties of such systems and is extremely acute at the present time.
В настоящее время при решении этой проблемы рассматриваются, в основном следующие варианты:Currently, the following options are considered in solving this problem:
- дополнение снаряда разгонным блоком, конструктивные изменения в системе ствол-снаряд, организация внешних воздействий на процесс газообразования и движения снаряда по стволу,- addition of a projectile with an upper stage, design changes in the barrel-projectile system, organization of external influences on the process of gas formation and movement of the projectile along the barrel,
- применение материалов со специфическими свойствами.- the use of materials with specific properties.
Известен патент RU 2150647 Способ метания твердого тела и устройство для его осуществления.Known patent RU 2150647 A method of throwing a solid body and a device for its implementation.
Техническим результатом изобретений заявляется повышение начальной скорости поступательного движения метаемого тела, дальности и точности стрельбы, а также увеличение живучести ствола.The technical result of the inventions is to increase the initial speed of the translational movement of the projectile body, range and accuracy of fire, as well as increase the survivability of the barrel.
Результат обеспечивается тем, что твердому телу сообщают поступательное движение в канале ствола под действием боевого заряда. Непосредственно перед началом поступательного движения твердого тела и в процессе указанного движения в стенках ствола возбуждают ультразвуковые колебания.The result is ensured by the fact that the solid body is given translational motion in the barrel bore under the action of a combat charge. Immediately before the start of the translational motion of the solid body and in the process of said motion, ultrasonic vibrations are excited in the barrel walls.
Устройство для метания твердого тела содержит ствол с каналом и метаемое тело с боевым зарядом, а также генератор ультразвуковых колебаний, включающий магнитострикционный преобразователь, связанный через акустический концентратор со стволом.The device for throwing a solid body contains a barrel with a channel and a projectile with a combat charge, as well as an ultrasonic vibration generator, including a magnetostrictive transducer connected to the barrel through an acoustic concentrator.
Техническое решение основано на способности генерируемых ультразвуковых колебаний дробить связки молекул газов с получением большей поверхности горения и, тем самым, выделением большей энергии.The technical solution is based on the ability of the generated ultrasonic vibrations to crush the bundles of gas molecules to obtain a larger combustion surface and, thereby, release more energy.
К недостаткам данного способа относится отсутствие конкретных данных о получаемых результатах и параметров ультразвуковых колебаний.The disadvantages of this method include the lack of specific data on the results obtained and the parameters of ultrasonic vibrations.
Известен патент RU 2448320 Способ повышения скорости метаемого тела при стрельбе.Known patent RU 2448320 Method for increasing the speed of the projectile body when firing.
Способ основан на снижении сил трения при движении метаемого тела в стволе. При выстреле на ствол подают импульс акустических колебаний высокой мощности в направлении вектора максимальной составляющей скорости движения метаемого тела, длительностью Т, определяемой из соотношения: T>L/V+dT, где L - длина ствола; V - усредненная дульная скорость метаемого тела; dT - время упреждения подачи импульса, действие которого прекращается после вылета тела из ствола. Повышается скорость метаемого тела, снижается износ канала ствола.The method is based on the reduction of friction forces during the movement of the projectile body in the barrel. When fired, a pulse of high-power acoustic oscillations is applied to the barrel in the direction of the vector of the maximum component of the velocity of the projectile body, duration T, determined from the ratio: T>L/V+dT, where L is the length of the barrel; V is the average muzzle velocity of the projectile; dT is the lead time of the pulse, the effect of which stops after the body leaves the barrel. The speed of the thrown body increases, the wear of the barrel bore decreases.
К недостаткам данного способа относится те же, что и в предыдущем случае: отсутствие конкретных данных о получаемых результатах и параметров ультразвуковых колебаний.The disadvantages of this method are the same as in the previous case: the lack of specific data on the results obtained and the parameters of ultrasonic vibrations.
Известен патент RU 2486452 Способ увеличения дальности полета артиллерийского снаряда и устройство для его реализации.Known patent RU 2486452 Method for increasing the flight range of an artillery projectile and a device for its implementation.
По данному техническому решению способ увеличения дальности полета артиллерийского снаряда состоит в том, что снаряд содержит донный газогенератор, который обеспечивает получение дополнительной тяги, а устройство специального конструктивного исполнения включает донный газогенератор и элементы, обеспечивающие его работу.According to this technical solution, the method of increasing the flight range of an artillery projectile consists in the fact that the projectile contains a bottom gas generator, which provides additional thrust, and a device of a special design includes a bottom gas generator and elements that ensure its operation.
Заявляется, что согласно результатам численного моделирования для снаряда основного артиллерийского калибра при относительной массе пиротехнического состава не менее 0,07 предлагаемый способ увеличения дальности полета и устройство для его реализации позволяют повысить дальность стрельбы не менее чем на 50% по сравнению со штатным снарядом, при одинаковой полной массе снаряда.It is stated that according to the results of numerical simulation for a projectile of the main artillery caliber with a relative mass of the pyrotechnic composition of at least 0.07, the proposed method for increasing the flight range and the device for its implementation make it possible to increase the firing range by at least 50% compared to a standard projectile, with the same the total mass of the projectile.
Недостатком данного решения является усложнение конструкции снаряда и возможное снижение надежности вследствие отказов дополнительных устройств.The disadvantage of this solution is the complexity of the design of the projectile and the possible decrease in reliability due to failures of additional devices.
Известен патент RU 2633464 Устройство и способ увеличения скорости снаряда огнестрельного оружия.Known patent RU 2633464 Device and method for increasing the speed of a firearm projectile.
Устройство увеличения скорости снаряда огнестрельного оружия включает гильзу, снаряд, пороховой метательный заряд и капсюль-воспламенитель, расположенный в задней торцевой части гильзы отличается тем, что внутри гильзы между капсюлем-воспламенителем и передним торцом порохового метательного заряда соосно установлена открытая с одного конца огневая трубка, которая заполнена взрывчатым веществом, имеющим скорость детонационной волны на порядок выше скорости пороховой массы метательного заряда.The device for increasing the speed of a firearm projectile includes a cartridge case, a projectile, a powder propellant charge and an igniter primer, located in the rear end of the cartridge case, characterized in that inside the cartridge case between the igniter primer and the front end of the powder propellant charge, a fire tube open at one end is installed coaxially, which is filled with an explosive having a detonation wave velocity an order of magnitude higher than the velocity of the powder mass of the propellant charge.
Способ увеличения скорости снаряда огнестрельного оружия заключается в том, что пороховой метательный заряд воспламеняют с его передней стороны, для чего применяют заявляемое устройство.The way to increase the speed of a firearm projectile is that the powder propellant charge is ignited from its front side, for which the claimed device is used.
Известен патент RU 2647715 Способ увеличения дальности полета снаряда и устройство для его реализации (варианты).Known patent RU 2647715 Method for increasing the range of the projectile and a device for its implementation (options).
По заявленному решению способ увеличения дальности полета снаряда, при котором движение снаряда в стволе орудия осуществляют воздействием давления продуктов сгорания основного метательного заряда, а заряд твердого топлива, расположенный в устройстве увеличения дальности полета снаряда, воспламеняют после вылета снаряда из ствола орудия, отличается тем, что продукты сгорания твердого топлива истекают через отверстия, расположенные на боковой поверхности баллистического наконечника, образуя пограничный слой на поверхности снаряда.According to the claimed solution, a method for increasing the flight range of a projectile, in which the movement of the projectile in the gun barrel is carried out by the pressure of the combustion products of the main propellant charge, and the solid fuel charge located in the device for increasing the flight range of the projectile is ignited after the projectile leaves the gun barrel, characterized in that solid fuel combustion products flow through holes located on the side surface of the ballistic tip, forming a boundary layer on the surface of the projectile.
Устройство увеличения дальности полета снаряда, состоящее из корпуса снаряда с баллистическим наконечником, камеры сгорания, заряда твердого топлива, воспламенителя, выполняется в нескольких вариантах, отличающихся направлением истечения газов из баллистического наконечника снаряда.The device for increasing the range of the projectile, consisting of a projectile body with a ballistic tip, a combustion chamber, a solid fuel charge, an igniter, is made in several versions that differ in the direction of the outflow of gases from the ballistic tip of the projectile.
Работоспособность устройства увеличения дальности полета проверена на снаряде ОФ3-30-ГШ. Для заданных конструкций снарядов определены аэродинамические характеристики для диапазона скоростей от 800 м/с до 500 м/с, выполнен расчет внешней баллистики.The operability of the device for increasing the flight range was tested on the OF3-30-GSh projectile. For given projectile designs, aerodynamic characteristics were determined for the speed range from 800 m/s to 500 m/s, external ballistics were calculated.
Результаты проведенных расчетов для стандартного снаряда ОФ3-30-ГШ и такого же снаряда с заявляемым устройством показывают, что при использовании заявляемого устройства сила лобового сопротивления движению снаряда падает на 25,6%, а дальность стрельбы - с 1100 м до 1300 м т.е. на 18%The results of the calculations for a standard OF3-30-GSh projectile and the same projectile with the claimed device show that when using the claimed device, the drag force of the projectile drops by 25.6%, and the firing range - from 1100 m to 1300 m i.e. . by 18%
Известен патент RU 2462686 Способ увеличения дальности полета снаряда (варианты) и устройство для его реализации.Known patent RU 2462686 Method for increasing the range of the projectile (options) and a device for its implementation.
В заявляемом решении способ увеличения дальности полета снаряда заключается в присоединении к снаряду заряда твердого топлива, расположенного в устройстве увеличения дальности полета снаряда. Устройство присоединяют к снаряду перед выстрелом, воспламеняют этот заряд твердого топлива на ствольном участке траектории снаряда, а устройство увеличения дальности полета снаряда отделяют от снаряда после прекращения горения заряда твердого топлива и после вылета снаряда из ствола орудия. При этом время воспламенения дополнительного заряда и отделения дополнительного устройства изменяют исходя из требуемой дальности полета снаряда.In the claimed solution, the method of increasing the flight range of the projectile consists in attaching to the projectile a charge of solid fuel located in the device for increasing the flight range of the projectile. The device is attached to the projectile before firing, this charge of solid fuel is ignited in the barrel section of the projectile trajectory, and the device for increasing the range of the projectile is separated from the projectile after the burning of the solid fuel charge stops and after the projectile leaves the gun barrel. In this case, the time of ignition of the additional charge and separation of the additional device is changed based on the required range of the projectile.
Устройство увеличения дальности полета снаряда, состоит из корпуса с камерой сгорания, в которой расположен заряд твердого топлива, днища с сопловыми отверстиями, воспламенителя, узла крепления к снаряду, дополнительно содержит блок питания и преобразования, блок управления, установленные в корпусе устройства, сопловые заглушки, установленные в сопловых отверстиях днища, реле давления.The device for increasing the flight range of the projectile consists of a body with a combustion chamber in which a charge of solid fuel is located, a bottom with nozzle holes, an igniter, an attachment point to the projectile, additionally contains a power supply and conversion unit, a control unit installed in the device body, nozzle plugs, installed in the nozzle holes of the bottom, pressure switches.
В данном техническом решении увеличение дальности полета снаряда обеспечивается за счет: улучшения аэродинамических характеристик снаряда вследствие установки обтюрирующего пояска на заявляемое устройство, отбрасываемое в полете, вместо установки его на корпус наряда; дополнительной энергии, выделяемой зарядом твердого топлива заявляемого устройства; повышения эксплуатационных характеристик артиллерийского выстрела.In this technical solution, the increase in the flight range of the projectile is ensured by: improving the aerodynamic characteristics of the projectile due to the installation of an obturator belt on the claimed device, which is discarded in flight, instead of installing it on the body of the order; additional energy released by the charge of solid fuel of the proposed device; improving the operational characteristics of an artillery shot.
Повышение эксплуатационных характеристик артиллерийского выстрела обеспечивается возможностью управления дальностью полета снаряда непосредственно перед выстрелом путем оперативного присоединения заявляемого устройства к снаряду непосредственно перед выстрелом в условиях дефицита времени.Improving the operational characteristics of an artillery shot is provided by the ability to control the flight range of the projectile immediately before the shot by promptly attaching the proposed device to the projectile immediately before the shot under time pressure.
Известен патент RU 2659449 Способ стрельбы артиллерийскими снарядами на дальние расстояния.Known patent RU 2659449 Method of firing artillery shells over long distances.
По данному способу перед выстрелом уменьшают сопротивление движению снаряда. С помощью лазера в диапазоне длин волн 5,5-7,5 мкм излучают несколько импульсов энергии с направлением излучения, совпадающим с осью ствола орудия, с помощью этого излучения нагревают воздух в зоне луча -тоннеле в течение нескольких секунд, после чего лазер убирают и производят выстрел из орудия так, чтобы артиллерийский снаряд на начальном участке траектории двигался в упомянутом тоннеле.According to this method, before the shot, the resistance to the movement of the projectile is reduced. With the help of a laser in the wavelength range of 5.5-7.5 μm, several energy pulses are emitted with the direction of radiation coinciding with the axis of the gun barrel, with the help of this radiation, the air is heated in the area of the beam-tunnel for several seconds, after which the laser is removed and a shot is fired from the gun so that the artillery shell moves in the said tunnel in the initial section of the trajectory.
Способ основан на том физическом эффекте, что повышение температуры воздуха впереди снаряда на 100°С позволяет уменьшить плотность воздуха более чем на 30%. Поскольку сопротивление движению снаряда пропорционально плотности воздуха, то следует ожидать, что при реализации устройства, позволяющего провести этот нагрев, дальность стрельбы из артиллерийских орудий можно также увеличить на 30%.The method is based on the physical effect that an increase in the air temperature in front of the projectile by 100°C makes it possible to reduce the air density by more than 30%. Since the resistance to projectile movement is proportional to the air density, it should be expected that with the implementation of a device that allows this heating to be carried out, the firing range of artillery pieces can also be increased by 30%.
При этом не указывается, на каком расстоянии от лазера температура воздуха начнет снижаться и действие эффекта ослабнет.At the same time, it is not indicated at what distance from the laser the air temperature will begin to decrease and the effect will weaken.
Рассмотренные изобретения объединяются общим признаком: наличием дополнительных устройств, обеспечивающих повышение дальности стрельбы и имеют вследствие этого общие недостатки:The considered inventions are united by a common feature: the presence of additional devices that provide an increase in the firing range and, as a result, have common disadvantages:
- конструкция снаряда или системы в целом усложняется, а надежность, соответственно, понижается;- the design of the projectile or the system as a whole becomes more complicated, and the reliability, accordingly, decreases;
- все заявленные решения сводятся к воздействиям на частные факторы, тормозящие движение снаряда к цели, а именно: снижению плотности воздуха, улучшению обтекаемости поверхности снаряда, и т.д.- all the claimed solutions are reduced to the impact on private factors that slow down the movement of the projectile to the target, namely: reducing the air density, improving the streamlining of the surface of the projectile, etc.
Введение дополнительного порохового заряда к снаряду имеет ограничения по габаритам, что не позволяет значительно увеличивать начальную скорость вылета и дальность стрельбы.The introduction of an additional powder charge to the projectile has limitations in size, which does not allow a significant increase in the initial takeoff speed and firing range.
Решения по второму варианту применение материалов со специфическими свойствами, в виде покрытий на внутренней поверхности ствола и механизмах артсистемы, что вносит изменения в процессы, протекающие в орудии при выстреле.Solutions for the second option are the use of materials with specific properties, in the form of coatings on the inner surface of the barrel and the mechanisms of the artillery system, which introduces changes in the processes occurring in the gun when fired.
Известен патент №2479672 Способ формирования покрытия внутренней поверхности ствола артиллерийского оружия.Known patent No. 2479672 Method for forming a coating of the inner surface of the barrel of artillery weapons.
По заявляемому решению при эксплуатации оружия покрытие внутренней поверхности ствола формируют посредством инструмента, создающего давление не менее 2,5 Н/мм2 и при использовании порошков природных минеральных материалов или их смесей с технологической средой в соотношении 1:1.According to the claimed solution, during the operation of the weapon, the coating of the inner surface of the barrel is formed by means of a tool that creates a pressure of at least 2.5 N/mm 2 and when using powders of natural mineral materials or their mixtures with the process medium in a ratio of 1:1.
В результате на внутренней поверхности ствола огнестрельного оружия получается антифрикционное коррозионно-стойкое покрытие, которое восстанавливает внутреннюю поверхность ствола и повышает кучность стрельбы.As a result, an anti-friction corrosion-resistant coating is obtained on the inner surface of the barrel of a firearm, which restores the inner surface of the barrel and increases the accuracy of fire.
При реализации данного решения на орудиях в условиях эксплуатации получены следующие результаты:When implementing this solution on tools under operating conditions, the following results were obtained:
- внутренняя поверхность ствола 122-мм гаубицы на расстоянии 700 мм от зарядной коморы покрыт смесью серпентинита и двуокиси циркония до получения матовой поверхности. Увеличение начальной скорости снаряда на полном заряде в течение интервала приработки покрытия в 10 выстрелов составило 0,41%. При этом скорость отката ствола снизилась на 2,1%;- the inner surface of the barrel of a 122-mm howitzer at a distance of 700 mm from the charging chamber is coated with a mixture of serpentinite and zirconium dioxide until a matte surface is obtained. The increase in the muzzle velocity of the projectile at full charge during the run-in interval of the coating in 10 shots was 0.41%. At the same time, the barrel rollback speed decreased by 2.1%;
- внутренняя поверхность ствола гаубицы Д30 обработана в зоне зарядной коморы смесью серпентинита и двуокиси кремния. Проведена серия выстрелов на половинном заряде. Увеличение начальной скорости снаряда в течение интервала приработки покрытия в 10 выстрелов составило 0,9% от средней начальной величины. Параметр начальной скорости при дальнейшей стрельбе сохранился постоянным при периодическом возобновлении внутренней поверхности ствола.- the inner surface of the barrel of the D30 howitzer was treated in the zone of the charging chamber with a mixture of serpentinite and silicon dioxide. A series of shots fired at half charge. The increase in the muzzle velocity of the projectile during the run-in interval of the coating in 10 shots was 0.9% of the average initial value. The initial velocity parameter during further firing remained constant with periodic renewal of the inner surface of the barrel.
Полученное увеличение начальной скорости вылета при неполной обработке ствола указывает на реальность повышения дальности стрельбы при прочих равных условиях.The resulting increase in the initial departure speed with incomplete processing of the barrel indicates the reality of increasing the firing range, all other things being equal.
Известен патент №2169328 Способ изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия.Known patent No. 2169328 Method for manufacturing a wear-resistant barrel of a firearm.
По заявляемому решению внутренняя поверхность ствола проходит обработку ультрадисперсным порошком перед каждым выстрелом серии, состоящей не менее чем из 3 - 5 выстрелов, путем нанесения ультрадисперсного порошка или его смеси с технологической средой на внешнюю поверхность каждого снаряда и внутреннюю поверхность ствола. Ультрадисперсный порошок приготовляют из природного минерала или смеси природных минералов, выбранных из ряда слоистых силикатов, включающих различные структурные модификации состава Mg3[Si2O5](OH)4. Количество выстрелов в серии и содержание ультрадисперсного порошка в технологической среде устанавливают в зависимости от состояния внутренней поверхности ствола.According to the claimed solution, the inner surface of the barrel is treated with an ultrafine powder before each shot of a series consisting of at least 3-5 shots by applying an ultrafine powder or its mixture with a technological medium to the outer surface of each projectile and the inner surface of the barrel. Ultrafine powder is prepared from a natural mineral or a mixture of natural minerals selected from a number of layered silicates, including various structural modifications of the Mg 3 [Si 2 O 5 ](OH) 4 composition. The number of shots in a series and the content of ultrafine powder in the process medium are set depending on the state of the inner surface of the barrel.
Данным способом достигаются следующие результаты: при испытании орудия калибра 128,5 мм, бывшего в длительном употреблении, суспензию из ультрадисперсного порошка равномерно наносили на внешнюю поверхность снаряда и внутреннюю поверхность ствола длиной 2 м перед каждым выстрелом. После серии из 10 выстрелов кучность боя улучшилась в 1,4 раза, дальность полета снаряда увеличилась в 2 раза.This method achieves the following results: when testing a 128.5 mm caliber gun that was in long-term use, a suspension of ultrafine powder was evenly applied to the outer surface of the projectile and the inner surface of the barrel 2 m long before each shot. After a series of 10 shots, the accuracy of the battle improved by 1.4 times, the range of the projectile increased by 2 times.
Заявлено также, что достигнутые показатели кучности и дальности сохранились и после 600 выстрелов также без дополнительных обработок;It was also stated that the achieved accuracy and range indicators were preserved even after 600 shots, also without additional treatments;
Недостатком этого способа является необходимость формирования покрытия внутренней поверхности ствола через каждые 3-5 выстрелов и покрытия каждого снаряда, что вызывает значительные трудности при эксплуатации.The disadvantage of this method is the need to form a coating of the inner surface of the barrel every 3-5 shots and cover each projectile, which causes significant difficulties in operation.
Кроме того, формирование покрытия происходит в процессе эксплуатации, а процесс изготовления стволов и снарядов не затрагивается.In addition, the formation of the coating occurs during operation, and the process of manufacturing barrels and projectiles is not affected.
Данные результаты показывают, что при использовании природных минеральных материалов, обладающих высокой энергоплотностью, многие факторы, влияющие на потери энергии можно нейтрализовать.These results show that when using natural mineral materials with high energy density, many factors affecting energy loss can be neutralized.
В качестве прототипа выбрано решение по патенту №2169328 Способ изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия.As a prototype, the solution according to patent No. 2169328 was chosen. A method for manufacturing a wear-resistant barrel of a firearm.
Недостатками этого способа являются отмеченные выше, а также в прототипе не указаны свойства и характеристики применяемых материалов, обеспечивших полученный эффект.The disadvantages of this method are noted above, and the prototype does not indicate the properties and characteristics of the materials used, which provided the effect obtained.
Задачей заявляемого изобретения является достижение минимальных потерь энергии начиная с воспламенения заряда при движении снаряда по стволу до полного его вылета.The objective of the claimed invention is to achieve minimal energy loss from the ignition of the charge during the movement of the projectile along the barrel to its full departure.
Основания возможности снижения тепловых и механических потерь при движении снаряда в стволе изложены в методике (Ю.А. Афанасьев, Ф.П. Миропольский. Внутренняя баллистика ствольных систем и ракетные двигатели твердого топлива. Под ред. B.C. Чуйко. // Изд-во ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1974), позволяющей оценить потери энергии при движении снаряда, как доли потерь начальной скорости вылета.The grounds for the possibility of reducing thermal and mechanical losses during the movement of a projectile in the barrel are set out in the methodology (Yu.A. Afanasiev, F.P. Miropolsky. Internal ballistics of barrel systems and solid propellant rocket engines. Edited by V.C. Chuiko. // VVIA Publishing House named after Prof. N.E. Zhukovsky, 1974), which makes it possible to estimate the energy loss during the movement of the projectile as a fraction of the loss of the initial departure velocity.
Критерием увеличения дальности стрельбы может служить изменение величины начальной скорости вылета снаряда V0.The criterion for increasing the firing range can be a change in the value of the initial velocity of the projectile V 0 .
По известной формуле из физики максимальная дальность стрельбы в безвоздушном пространстве наблюдается при стрельбе под углом 45° к горизонту и, в зависимости от начальной скорости вылета, выражается следующим образом:According to the well-known formula from physics, the maximum firing range in airless space is observed when firing at an angle of 45 ° to the horizon and, depending on the initial departure speed, is expressed as follows:
где g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.where g \u003d 9.81 m / s 2 - free fall acceleration.
При этом, в идеальном случае, при увеличении дальности стрельбы при указанных условиях в 2 раза, начальная скорость вылета должна быть увеличена в (2)0,5=1,4 раза. При уменьшении угла выстрела дальность снижается.At the same time, in the ideal case, with an increase in the firing range under the specified conditions by 2 times, the initial departure speed should be increased by (2) 0.5 = 1.4 times. With a decrease in the angle of the shot, the range decreases.
Таким образом, при прочих равных условиях, можно, измеряя начальную скорость вылета, получать представления о том, как может сменяться максимальная дальность стрельбы, не измеряя величину дальности непосредственно.Thus, ceteris paribus, it is possible, by measuring the initial departure speed, to get an idea of how the maximum firing range can change without directly measuring the range value.
При выбраковке стволов одним из критериев является падение начальной скорости снаряда на 10% от средней номинальной величины, что составляет снижение дальности выстрела на 19%.When culling barrels, one of the criteria is a drop in the muzzle velocity of the projectile by 10% of the average nominal value, which is a decrease in the firing range by 19%.
Отсюда следует, что в идеальных случаях увеличение начальной скорости вылета в 1,2 раза вызовет удвоение дальности выстрела.It follows that, in ideal cases, an increase in the initial departure speed by 1.2 times will cause a doubling of the firing range.
Из законов внутренней баллистики следует, что изменение начальной скорости вылета возможно при снижении сопротивлений движению снаряда и потерь энергии, возникающих внутри ствола (Горохов М.С. Внутренняя баллистика ствольных систем. М.: ЦНИИ информации, 1985).It follows from the laws of internal ballistics that a change in the initial departure velocity is possible with a decrease in the resistance to the movement of the projectile and energy losses that occur inside the barrel (Gorokhov M.S. Internal ballistics of barrel systems. M .: Central Research Institute of Information, 1985).
Сопротивление движения снаряда в канале ствола от начала движения до вылета ∑Ai определяется в долях от работы, затраченной на сообщение снаряду скорости поступательного движения и равной кинетической энергии снаряда при его вылете из ствола A1=0,5 mv.The resistance of the projectile in the bore from the start of movement to departure ∑A i is determined in fractions of the work expended on communicating the projectile's translational speed and equal to the kinetic energy of the projectile when it leaves the barrel A 1 =0.5 mv.
Сумма работ сопротивлений ∑Ai складывается из следующих основных составляющих:The sum of resistance work ∑A i consists of the following main components:
- А2 - работа, затрачиваемая на вращение снаряда;- A 2 - the work expended on the rotation of the projectile;
- А3 - работа, затрачиваемая на преодоление трения, возникающего при движении снаряда в канале ствола;- A 3 - the work expended on overcoming the friction that occurs when the projectile moves in the bore;
- А4 - работа, затрачиваемая на перемещение продуктов сгорания и частиц не сгоревшего пороха;- A 4 - the work expended on the movement of combustion products and particles of unburned gunpowder;
- А5 - работа, затрачиваемая на перемещение откатных частей орудия;- A 5 - the work expended on moving the recoil parts of the gun;
- А6 - работа, затрачиваемая на врезание пояска снаряда в нарезы канала ствола;- A 6 - the work expended on cutting the projectile belt into the rifling of the barrel bore;
- А7 - работа, эквивалентная тепловой энергии, расходуемой на нагревание стенок ствола, гильзы и снаряда;- A 7 - work equivalent to the thermal energy spent on heating the walls of the barrel, sleeve and projectile;
Отсюда следует, что при снижении величин каждой из этих работ сопротивлений, а также энергии, расходуемой на нагрев ствола и деформацию ведущих поясков снаряда, высвобождающаяся энергия направляется на увеличение скорости движения снаряда, что приводит к увеличению дальности выстрела.It follows that with a decrease in the values of each of these resistance works, as well as the energy spent on heating the barrel and deformation of the leading bands of the projectile, the released energy is directed to increase the speed of the projectile, which leads to an increase in the range of the shot.
Сумма работ 2-5 выражается долей от энергии снаряда на выходе из ствола по формуле:The sum of works 2-5 is expressed as a fraction of the energy of the projectile at the exit from the barrel according to the formula:
Коэффициент ϕ отражает снижение энергии движущегося снаряда, вызванное различными сопротивлениями.The coefficient ϕ reflects the decrease in the energy of a moving projectile caused by various resistances.
При этом коэффициент ф выражается формулой:In this case, the coefficient f is expressed by the formula:
ϕ=1+К2+К3+К4+К5 - коэффициент фиктивной массы.ϕ=1+K 2 +K 3 +K 4 +K 5 - fictitious mass factor.
Работы А6 и А7 учитываются в энергетическом балансе по абсолютной величине.Works A 6 and A 7 are taken into account in the energy balance in absolute terms.
Основные работы сопротивления, которые будем принимать по минимальным значениям, выражаются следующими величинами:The main resistance works, which will be taken as minimum values, are expressed by the following quantities:
Работа, затрачиваемая на вращение снаряда А2, и работа, затрачиваемая на преодоление трения, возникающего при движении снаряда в канале ствола А3 The work expended on the rotation of the projectile A 2 and the work expended on overcoming the friction that occurs when the projectile moves in the bore A 3
Коэффициент фиктивной массы, соответствующий работе, затрачиваемой на вращение снаряда определяется в виде:The fictitious mass coefficient corresponding to the work expended on the rotation of the projectile is determined as:
где α - угол наклона нарезов ствола (6°-8°);where α is the angle of inclination of the barrel rifling (6°-8°);
μ - коэффициент момента инерции снаряда, на практике принимаемый равным 0,45…0,60.μ is the coefficient of the moment of inertia of the projectile, in practice taken equal to 0.45 ... 0.60.
tg α=0,105…0,141 Принимаем минимальное опытное значение К2=0,45×0,1052=0,005tg α=0.105…0.141 Accept the minimum experimental value K 2 =0.45×0.105 2 =0.005
Сумма коэффициентов фиктивной массы для сопротивлений А2 и А3 выражается формулой:The sum of the fictitious mass coefficients for the resistances A 2 and A 3 is expressed by the formula:
Принимая минимальное опытное значение для К2 равное 0,005, угол наклона нарезов а=6° и tg a, равный 0,105, после простейших преобразований получаем значение коэффициента К3=0,005 [(1+frp/0,105)/(1-0,105frp)]-0,005=0,0135Taking the minimum experimental value for K 2 equal to 0.005, the angle of inclination of the rifling a=6° and tg a equal to 0.105, after the simplest transformations we obtain the value of the coefficient K 3 =0.005 [(1+frp/0.105)/(1-0.105frp)] -0.005=0.0135
Коэффициент трения для традиционных материалов при скорости 70 м/с составляет 0,06 и при этих условиях минимальное значение К2+К3=0,0185,The coefficient of friction for traditional materials at a speed of 70 m/s is 0.06 and under these conditions the minimum value of K 2 +K 3 = 0.0185,
В случае, когда коэффициент трения снижается (по опытным данным для минеральных покрытий Холопов Ю.В., Лазарев С.Ю., Кислов В.Г. Опыт освоения технологии минеральных покрытий на Калужском турбинном заводе. // Металлообработка. 2003.№1. с. 44-46. Холопов Ю.В., Лазарев С.Ю., Митрофанов Е.А. Экспериментальные исследования влияния минеральных покрытий и ультразвуковой обработки на снижение коэффициентов трения в деталях крупных турбин.// Металлообработка. 2002 г. №6.с. 39-42) до 0,009, то К3=0,004 и сумма К2+К3 становится равной 0,009, т.е. потери снижаются в 1,9 раза.In the case when the coefficient of friction decreases (according to experimental data for mineral coatings Kholopov Yu.V., Lazarev S.Yu., Kislov VG Experience in mastering the technology of mineral coatings at the Kaluga Turbine Plant. // Metallobrabotka. 2003. No. 1. pp. 44-46 Kholopov Yu.V., Lazarev S.Yu., Mitrofanov EA Experimental studies of the effect of mineral coatings and ultrasonic treatment on the reduction of friction coefficients in large turbine parts.// Metallobrabotka.2002, №6. pp. 39-42) to 0.009, then K 3 \u003d 0.004 and the sum of K2 + K3 becomes equal to 0.009, i.e. losses are reduced by 1.9 times.
Работа, затрачиваемая на перемещение продуктов сгорания и частиц несгоревшего топлива, А4 Work expended on moving combustion products and particles of unburned fuel, A 4
При принятых в баллистике допущениях и введении в выражение массы снаряда значение энергии движущегося заряда работа А4 выражается как:With the assumptions made in ballistics and the introduction of the mass of the projectile into the expression, the value of the energy of the moving charge, the work A 4 is expressed as:
где К4=ω/3 m; v - скорость снаряда; ω - масса порохового заряда; m -масса снаряда.where K 4 =ω/3 m; v - projectile speed; ω is the mass of the powder charge; m is the mass of the projectile.
Коэффициент К4, в зависимости от относительной массы заряда (ω/m), изменяется в широких пределах. Минимальное значение К4=0,07.The coefficient K 4 , depending on the relative mass of the charge (ω/m), varies over a wide range. The minimum value of K 4 =0.07.
В традиционной внутренней баллистике в данном случае не учитываются следующие факторы:In traditional internal ballistics, the following factors are not taken into account in this case:
- влияние на сопротивление соотношения газа и несгоревших частиц пороха;- influence on the resistance of the ratio of gas and unburned particles of gunpowder;
- влияние на трение газов и частиц о внутреннюю поверхность ствола коэффициента смачивания поверхности и фактического коэффициента трения.- influence on the friction of gases and particles on the inner surface of the barrel surface wetting coefficient and the actual coefficient of friction.
При использовании в покрытиях, например, природных минеральных материалов с пониженным коэффициентом смачивания по отношению к газам и низким коэффициентом трения по отношению несгоревшим частицам в соответствии с теоретическими обоснованиями смачиваемости (Зуев В.В. Энергоплотность, свойства минералов и энергетическое строение Земли. СПб Наука 1995 128 с.) и величинами коэффициента трения, полученными на практике, можно полагать, что коэффициент К4 уменьшится в 6 раз и составит 0,012.When used in coatings, for example, natural mineral materials with a reduced wetting coefficient in relation to gases and a low coefficient of friction in relation to unburned particles in accordance with the theoretical justifications for wettability (Zuev V.V. Energy density, properties of minerals and the energy structure of the Earth. St. Petersburg Nauka 1995 128 pp.) and the values of the friction coefficient obtained in practice, it can be assumed that the coefficient K 4 will decrease by 6 times and will be 0.012.
Работа, затрачиваемая на перемещение откатных частей орудия А5 При классическом подходе А5≈0,5 m V2 (m/M), то есть зависит только от соотношения масс снаряда и откатных частей.The work expended on moving the recoil parts of the gun A 5 In the classical approach, A 5 ≈0.5 m V 2 (m/M), that is, it depends only on the ratio of the masses of the projectile and the recoil parts.
Данный подход не учитывает возможности снижения сопротивлений при движении снаряда по стволу и влияния этого фактора на движение откатных частей.This approach does not take into account the possibility of reducing resistance when the projectile moves along the barrel and the influence of this factor on the movement of recoil parts.
При допущении, что давление в заснарядном пространстве действует равномерно во все стороны и с учетом того, что сопротивление передвижению снаряда значительно уменьшается, можно полагать, что снижение скорости отката пропорционально снижению сопротивления движению снаряда, что и наблюдалось при испытаниях орудия.Assuming that the pressure in the projectile space acts uniformly in all directions and taking into account that the resistance to the movement of the projectile is significantly reduced, it can be assumed that the decrease in the rollback speed is proportional to the decrease in the resistance to the movement of the projectile, which was observed during testing of the gun.
Физически, при принятых допущениях, снижение сопротивления передвижению снаряда приводит к увеличению его скорости, а, следовательно, к увеличению объема заснарядного пространства и падению в нем давления, что снижает скорость отката.Physically, under the assumptions made, a decrease in the resistance to the movement of the projectile leads to an increase in its speed, and, consequently, to an increase in the volume of the projectile space and a drop in pressure in it, which reduces the rollback speed.
При добавлении в формулу работы А5 коэффициента сопротивленийWhen adding to the formula of work A 5 resistance coefficient
и полагая, что работа, затрачиваемая на перемещение откатных частей одинакова при разных сопротивлениях движения снаряда, то при прочих равных условиях изменение скорости отката пропорционально корню квадратному из отношения коэффициентов потерь:and assuming that the work expended on moving the recoil parts is the same for different resistances to the movement of the projectile, then, all other things being equal, the change in the recoil speed is proportional to the square root of the ratio of the loss coefficients:
то снижение потерь, исходя из опыта стрельб, составляет величину (VM/V0)2=(346/335)=1,07, т.е сопротивления уменьшаются примерно на 7%, а, следовательно, величина работы А5 снижается на такую же величину.then the reduction in losses, based on the experience of firing, is (V M /V 0 ) 2 =(346/335)=1.07, i.e., the resistance decreases by about 7%, and, therefore, the amount of work A 5 decreases by the same size.
Работа, затрачиваемая на врезание пояска в нарезы А5. Уравнение движения снаряда в стволе по (Горохов М.С. Внутренняя баллистика ствольных систем. М.: ЦНИИ информации, 1985) записывается в виде:The work expended on cutting the belt into grooves A 5 . The equation of motion of a projectile in the barrel according to (Gorokhov M.S. Internal ballistics of barrel systems. M .: Central Research Institute of Information, 1985) is written as:
где: m - масса снаряда;where: m is the mass of the projectile;
dVa/dt - изменение скорости снаряда в зависимости от времени движения, причем Va изменяется от 0 до значения начальной скорости вылета; S - площадь сечения ствола;dV a /dt - change in projectile speed depending on the time of movement, and V a changes from 0 to the value of the initial departure speed; S - sectional area of the trunk;
ртек - давление газов, зависящее от объема заснарядного пространства и процесса горения пороха;p tech - gas pressure, depending on the volume of the shell space and the process of burning gunpowder;
R - сопротивление движению от смятия пояска. Сопротивление движению при врезании пояска в нарезку по данной схеме определяется в функции коэффициента трения μ. При этом в формулах учитывается величина усилия на поясок - μтn - работа сопротивления нарезов движению снаряда.R - resistance to movement from the collapse of the girdle. The resistance to movement when the belt is cut into the thread according to this scheme is determined as a function of the friction coefficient μ. In this case, the formulas take into account the magnitude of the force on the girdle - μ t n - the work of resistance of the rifling to the movement of the projectile.
По данным экспериментов значение этой работы составляет 3-10% от дульной энергии.According to experiments, the value of this work is 3-10% of the muzzle energy.
На основании данных работы (Соломин П.С.Определение коэффициента трения меди о сталь при больших скоростях деформирования. - Изв. вузов, Физика, 1958. №1.) допускают, что на участке трения сопротивление ведущего пояска изменяется пропорционально коэффициенту трения. Износ ведущих поясков и расширение канала не учитываются.Based on the data of the work (Solomin P.S. Determination of the coefficient of friction of copper on steel at high strain rates. - Bulletin of universities, Physics, 1958. No. 1.) it is assumed that in the friction area the resistance of the leading belt changes in proportion to the coefficient of friction. The wear of the leading bands and the expansion of the channel are not taken into account.
Данные по коэффициенту трения в литературе сильно разнятся ввиду зависимости его от большого количества разных факторов. Коэффициент трения в зависимости от скорости для пары сталь-медь по данным (Соломин П.С.Определение коэффициента трения меди о сталь при больших скоростях деформирования. - Изв. вузов, Физика, 1958. №1.) меняется от 0,38 в начале движения, до 0,03 - 0,04 при скорости 70 м/с.Data on the coefficient of friction in the literature vary greatly due to its dependence on a large number of different factors. The coefficient of friction depending on the speed for a pair of steel-copper according to the data (Solomin P.S. Determination of the coefficient of friction of copper on steel at high strain rates. - Izv. Universities, Physics, 1958. No. 1.) varies from 0.38 at the beginning movement, up to 0.03 - 0.04 at a speed of 70 m / s.
Скорость снаряда изменяется от нуля до начальной скорости вылета, врезание пояска в нарез происходит на начальной стадии движения снаряда при малых скоростях, то принимая среднее значение коэффициента трения 0,28 при скорости в 10 м/с можно, на основании экспериментальных данных допустить, что трение между пояском и нарезом будет снижено в 6 раз. При этом полученная в результате исследований орудийных систем величина данных потерь в долях дульной энергии, составляющая 3-10%, может быть снижена в среднем до 0,95%. Таким образом, величину К6 можно принять как 0,0095 от дульной энергии вместо 0,07 у штатного орудия. Данная величина учтена в таблице.The projectile speed changes from zero to the initial take-off speed, the belt cuts into the rifling at the initial stage of the projectile movement at low speeds, then, taking the average value of the friction coefficient of 0.28 at a speed of 10 m/s, it can be assumed, based on experimental data, that friction between the girdle and the rifling will be reduced by 6 times. At the same time, the value of these losses in the proportions of muzzle energy obtained as a result of research on gun systems, which is 3-10%, can be reduced to an average of 0.95%. Thus, the value of K 6 can be taken as 0.0095 of the muzzle energy instead of 0.07 for a standard gun. This value is taken into account in the table.
Исходя из того, что отношение коэффициентов фиктивной массы (потерь) равно отношению квадратов скоростей, то естьBased on the fact that the ratio of the fictitious mass (loss) coefficients is equal to the ratio of the squares of the velocities, that is
получаем, что VM/V0=(4,12)0,5=2,03we get that V M /V 0 \u003d (4.12) 0.5 \u003d 2.03
Поскольку при идеальных условиях в безвоздушном пространстве отношение дальностей выстрелов пропорционально отношению квадратов начальных скоростей выстрела, то оказывается, что при принятых параметрах удвоение дальности стрельбы является реальным при условии устранения большинства потерь в стволе.Since, under ideal conditions in airless space, the ratio of shot ranges is proportional to the ratio of the squares of the initial shot velocities, it turns out that with the accepted parameters, doubling the firing range is real, provided that most of the losses in the barrel are eliminated.
В реальных условиях перемещения снаряда в воздушной среде увеличение дальности будет заметно меньшим, чем теоретическое, но значительным.In real conditions of projectile movement in the air, the increase in range will be noticeably smaller than theoretical, but significant.
Величина энергии пороховых газов, идущая на нагрев стволаThe amount of energy of powder gases used to heat the barrel
Величина энергии, выделяемой сгорающими пороховыми газами, идущая на нагрев ствола, по средним данным составляет 1/3 кинетической (дульной) энергии снаряда. Ствол нагревается весьма неравномерно, как по длине, так и по толщине поперечного сечения.The amount of energy released by the burning powder gases, which is used to heat the barrel, according to average data, is 1/3 of the kinetic (muzzle) energy of the projectile. The barrel heats up very unevenly, both along the length and the thickness of the cross section.
Кратковременный температурный пик при выстреле составляет 1000-1550°С и распределяется по толщине сечения ствола для стальных стволов следующим образом. На глубине 1,5-1,8 мм от внутренней поверхности ствола температура при одиночном выстреле практически равна температуре окружающей среды, на глубине 1,0-1,3 мм она составляет 50-80°С, на глубине 0,5 мм - в среднем 350°С, на глубине 0,25 мм - 650-750°С, а своего пика достигает в слое толщиной 0,05 мм. Наибольшее количество тепла при этом получает участок канала ствола, непосредственно примыкающий к нарезной части.The short-term temperature peak during firing is 1000-1550°C and is distributed over the thickness of the barrel section for steel barrels as follows. At a depth of 1.5-1.8 mm from the inner surface of the barrel, the temperature during a single shot is almost equal to the ambient temperature, at a depth of 1.0-1.3 mm it is 50-80 ° C, at a depth of 0.5 mm - in average 350°C, at a depth of 0.25 mm - 650-750°C, and reaches its peak in a layer 0.05 mm thick. In this case, the section of the barrel bore directly adjacent to the rifled part receives the greatest amount of heat.
Таким образом, видно, что основную тепловую нагрузку от выстрела воспринимают весьма тонкие поверхностные слои материала канала ствола.Thus, it can be seen that the main thermal load from the shot is perceived by very thin surface layers of the material of the bore.
Влияние нагрева ствола на кучность и дальность стрельбы определяется следующими факторами:The influence of barrel heating on accuracy and firing range is determined by the following factors:
- разогрев ствола приводит к увеличению внутреннего диаметра и росту кривизны ствола;- heating of the barrel leads to an increase in the inner diameter and an increase in the curvature of the barrel;
- увеличение калибра ствола приводит к росту зазора между снарядом и стволом (максимум до 0,5-0,7 мм), что вызывает биение снаряда при движении по каналу ствола, потери энергии снаряда и общее снижение начальной скорости снаряда;- an increase in the caliber of the barrel leads to an increase in the gap between the projectile and the barrel (up to a maximum of 0.5-0.7 mm), which causes the projectile to beat when moving along the bore, loss of projectile energy and a general decrease in the initial velocity of the projectile;
- дополнительный изгиб ствола при нагреве приводит к изменению угла вылета снаряда (его уменьшению). Увеличению изгиба ствола способствует разностенность ствола и одностороннее его охлаждение (при стрельбе в дождливую погоду).- additional bending of the barrel during heating leads to a change in the angle of departure of the projectile (its decrease). An increase in the bending of the barrel is facilitated by the difference in wall thickness of the barrel and its one-sided cooling (when shooting in rainy weather).
Указанные явления в целом приводят к существенному уменьшению дальности стрельбы.These phenomena generally lead to a significant reduction in the firing range.
Вследствие этого, для устранения недостатков применяемых материалов для внутренней поверхности ствола применяют материалы, позволяющие аккумулировать энергию заряда в тонких поверхностных слоях ствола.As a result, to eliminate the shortcomings of the materials used for the inner surface of the barrel, materials are used that allow the accumulation of charge energy in thin surface layers of the barrel.
Технический результат - повышение дальности стрельбы орудий и других ствольных систем достигается подбором материалов внутренней поверхности ствола и трущихся частей откатного механизма, обладающих свойствами низкого трения, низкого смачивания газообразными средами, высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью.EFFECT: increasing the firing range of guns and other barrel systems is achieved by selecting materials for the inner surface of the barrel and rubbing parts of the recoil mechanism, which have the properties of low friction, low wetting by gaseous media, high heat capacity and low thermal conductivity.
Технический результат обеспечивается тем, что в способе формирования защитного покрытия стволов орудий при изготовлении таких систем внутренняя поверхность ствола покрывается наноструктурированными мелкодисперсными минеральными материалами природного происхождения с энергоплотностью не ниже, 80 кДж/см, коэффициентом трения снаряда о нанесенную поверхность в условиях высоких температур не более 0,01, теплоемкостью при 1000°С наносимого покрытия не менее 1350 Дж/(кг⋅К), теплопроводностью при 1000°С не более 2,0 Вт/(м⋅К), с коэффициентом смачивания не выше 0,9, а покрытие толщиной 50-70 мкм наносится на всю длину ствола известными способами, а в условиях эксплуатации покрытие внутренней поверхности ствола формируется на расстоянии только 1,0-1,5 м от казенной части инструментом на основе банника.The technical result is ensured by the fact that in the method of forming a protective coating of gun barrels in the manufacture of such systems, the inner surface of the barrel is covered with nanostructured finely dispersed mineral materials of natural origin with an energy density of at least 80 kJ/cm, a coefficient of friction of the projectile against the applied surface at high temperatures of not more than 0 ,01, heat capacity at 1000°С of the applied coating is not less than 1350 J/(kg⋅K), thermal conductivity at 1000°С is not more than 2.0 W/(m⋅K), with a wetting coefficient not higher than 0.9, and the coating a thickness of 50-70 microns is applied to the entire length of the barrel by known methods, and under operating conditions, the coating of the inner surface of the barrel is formed at a distance of only 1.0-1.5 m from the breech with a tool based on a bannik.
Примеры реализации.Implementation examples.
Пример 1 Покрытие из серпентина Печенгского рудного поля с заявляемыми свойствами нанесено на всю поверхность ствола. На полигоне проведено 5 выстрелов с замерами температуры ствола на внутренней поверхности и проведен баллистический расчет нагрева ствола в сравнении с испытанными ранее материалами, использованными для поверхностных слоев внутри ствола. Результаты расчета приведены в таблицах 2 и 3Example 1 A coating of serpentine from the Pechenga ore field with the claimed properties is applied to the entire surface of the trunk. Five shots were fired at the test site with measurements of the barrel temperature on the inner surface and a ballistic calculation of the barrel heating was carried out in comparison with previously tested materials used for the surface layers inside the barrel. The calculation results are shown in tables 2 and 3
Замеры температуры внутренней поверхности в целом соответствовали расчетным.The temperature measurements of the inner surface generally corresponded to the calculated ones.
Данные показывают, что минеральное покрытие дает наиболее низкую температуру на границе покрытия и аккумулирует энергию на внутренней поверхности ствола снижая уровень нагрева основного тела ствола и препятствуя его повреждениям. Данная энергия дополнительно идет на разгон снаряда.The data show that the mineral coating provides the lowest temperature at the coating boundary and accumulates energy on the inner surface of the trunk, reducing the level of heating of the main body of the trunk and preventing damage to it. This energy is additionally used to accelerate the projectile.
Пример 2Example 2
Внутренняя поверхность ствола (без зарядной коморы) 122-мм гаубицы на расстоянии 700 мм от зарядной коморы покрыта смесью серпентинита и стишовита (двуокиси кремния) до получения матовой поверхности. Увеличение начальной скорости снаряда на полном заряде после 3 выстрелов при далеко не приработанной поверхности составило 0,72% от значения до формирования покрытия, что свидетельствует об увеличении дальности стрельбы.The inner surface of the barrel (without charging comora) of a 122-mm howitzer at a distance of 700 mm from the charging comora is coated with a mixture of serpentinite and stishovite (silicon dioxide) until a matte surface is obtained. The increase in the muzzle velocity of the projectile at full charge after 3 shots with a far from run-in surface was 0.72% of the value before the formation of the coating, which indicates an increase in the firing range.
Данные показывают, что даже частичное снятие сопротивлений в стволе позволяет повышать скорость снаряда и дальность его полета.The data show that even a partial removal of the resistance in the barrel allows you to increase the speed of the projectile and its range.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021105985A RU2769032C1 (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Method for forming a protective coating of gun barrels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021105985A RU2769032C1 (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Method for forming a protective coating of gun barrels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2769032C1 true RU2769032C1 (en) | 2022-03-28 |
Family
ID=81075907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021105985A RU2769032C1 (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Method for forming a protective coating of gun barrels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2769032C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1288146A (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-21 | 亚历山德罗夫·谢尔盖·尼古拉耶维奇 | Method for treating light wt. vapon barrel for wear resistance |
| US6500326B1 (en) * | 1999-11-13 | 2002-12-31 | Rheinmetall W & M Gmbh | Method of internally coating a weapon barrel |
| US6511710B2 (en) * | 1999-04-30 | 2003-01-28 | Rheinmetall W & M Gmbh | Method of internally coating a weapon barrel by a plasma flame |
| RU2338990C1 (en) * | 2007-01-25 | 2008-11-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Конструкторское Бюро Приборостроения" (Гуп "Кбп") | Method of firearms barrel bore coatings |
| RU2479672C1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-04-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method to form coating of internal surface of firearms barrel |
| RU2706995C1 (en) * | 2019-06-24 | 2019-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский инженерный центр" (ООО "УИЦ") | Method of cleaning, recovery and hardening of the internal cylindrical surface of the rifled barrel of the weapon and device for its implementation |
-
2021
- 2021-03-10 RU RU2021105985A patent/RU2769032C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6511710B2 (en) * | 1999-04-30 | 2003-01-28 | Rheinmetall W & M Gmbh | Method of internally coating a weapon barrel by a plasma flame |
| CN1288146A (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-21 | 亚历山德罗夫·谢尔盖·尼古拉耶维奇 | Method for treating light wt. vapon barrel for wear resistance |
| US6500326B1 (en) * | 1999-11-13 | 2002-12-31 | Rheinmetall W & M Gmbh | Method of internally coating a weapon barrel |
| RU2338990C1 (en) * | 2007-01-25 | 2008-11-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Конструкторское Бюро Приборостроения" (Гуп "Кбп") | Method of firearms barrel bore coatings |
| RU2479672C1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-04-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method to form coating of internal surface of firearms barrel |
| RU2706995C1 (en) * | 2019-06-24 | 2019-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский инженерный центр" (ООО "УИЦ") | Method of cleaning, recovery and hardening of the internal cylindrical surface of the rifled barrel of the weapon and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7624668B1 (en) | Recoilless launching | |
| US4539911A (en) | Projectile | |
| US5440993A (en) | High velocity impulse rocket | |
| CN110906806A (en) | Outer trajectory end-segment bottom explosion speed-increasing penetration armor-piercing bullet | |
| US2681619A (en) | Rocket projectile | |
| US2470489A (en) | Rifle rocket missile | |
| RU2769032C1 (en) | Method for forming a protective coating of gun barrels | |
| Akçay | Internal and transitional ballistic solution for spherical and perforated propellants and verification with experimental results | |
| US20190145745A1 (en) | Noise control system and method for small caliber ammunition | |
| RU2462686C2 (en) | Method of increase of range capability of projectile (versions) and device for its implementation | |
| RU2082943C1 (en) | High-explosive rocket projectile | |
| RU2127861C1 (en) | Ammunition for hitting of shells near protected object | |
| RU138948U1 (en) | AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS | |
| RU2590803C1 (en) | Explosive charge of regular weapons and ammunition of primary purpose | |
| US5375792A (en) | Method for reducing dispersion in gun launched projectiles | |
| RU2669242C1 (en) | Device for increasing the rate of throwing shells or bullets | |
| RU2647256C1 (en) | Method of increasing the distance of the rocket-propelled grenade | |
| UA113654C2 (en) | METHOD OF HYPERSONAL PROTECTION OF TANK GALCHENKO AND MODULE OF ACTIVE PROTECTION COMPLEX | |
| US3358603A (en) | Ultra-sonic self-propelled projectile having high l/d ratio | |
| RU2777720C2 (en) | Bullet with reactive launched cartridge | |
| Balon et al. | Analysis of the 155 mm ERFB/BB projectile trajectory | |
| RU2588287C1 (en) | Armour-piercing shell | |
| US2926608A (en) | Rocket projectile construction | |
| Asfaw | Structural Design and Analysis of an Existing Aerodynamically Optimised Mortar Shell | |
| RU2457427C1 (en) | High-explosive or high-explosive fragmentation weapon |