SE525566C2

SE525566C2 - Method and apparatus for noise suppression

Info

Publication number: SE525566C2
Application number: SE0300552A
Authority: SE
Inventors: Gunnar Widen
Original assignee: Opus Akustik Ab; Vetande Teknik Ab
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2005-03-08
Also published as: SE0300552D0; WO2004076956A1; SE0300552L; EP1597531A1

Abstract

The invention relates to a method and a device for reducing noise from a gun. According to the invention, propellant gases escaping through the muzzle (3) of the gun's barrel (5) in connection with a firing are cooled by means of a coolant (2) in liquid or crystalline state to such an extent that a noise reducing pressure reduction of the propellant gases is obtained.

Description

20 25 30 35 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen uppnås nämnda syfte med hjälp av ett förfa- rande uppvisande de patentkravet 1 angivna särdragen och en anordning uppvisande de patentkravet 10 angivna särdragen. SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, said object is achieved by means of a method having the features stated in claim 1 and a device having the features stated in claim 10.

Den uppfinningsenliga lösningen innebär att ett kylmedium i flytande eller kristallinisk form anbringas vid mynningen hos vap- nets eldrör så att åtminstone en del av de drivgaser som i sam- band med en avfyrning tränger ut ur eldrörets mynning bringas att kylas av nämnda kylmedium för åstadkommande av en dämpning av det av drivgaserna orsakade bullret. Uppfinningen är baserad på den termodynamiska principen att en gas som kyles också minskar _sitt tryck. Genom att kyla drivgaserna omedelbart då dessa tränger ut ur eldrörets mynning minskas således trycket hos drivgaserna, varigenom det av drivgaserna orsakade bullret dämpas. Med den uppfinningsenliga lösningen blir det möjligt att effektivt dämpa det aktuella bullret utan erfordrande av dyra och skrymmande fasta avskärm- ningsinrättningar.The solution according to the invention means that a cooling medium in liquid or crystalline form is applied at the mouth of the firearm of the weapon so that at least a part of the propellants which in connection with a firing emanate from the mouth of the barrel are caused to be cooled by said cooling medium to provide an attenuation of the noise caused by the propellants. The invention is based on the thermodynamic principle that a gas which is cooled also reduces its pressure. By cooling the propellants immediately as they penetrate out of the mouth of the barrel, the pressure of the propellants is thus reduced, whereby the noise caused by the propellants is attenuated. With the solution according to the invention, it becomes possible to effectively attenuate the current noise without requiring expensive and bulky fixed shielding devices.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen används vat- ten som kylmedium för att kyla drivgaserna. Vatten är ett effektivt och synnerligen miljövänligt och billigt kylmedium och lämpar sig därför utmärkt fördet aktuella syftet.According to a preferred embodiment of the invention, water is used as cooling medium to cool the propellants. Water is an efficient and extremely environmentally friendly and inexpensive cooling medium and is therefore excellently suited to the current purpose.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen används snö som kylmedium för att kyla drivgaserna. Även snö är ett effektivt och synnerligen miljövänligt och billigt kylmedium som lämpar sig utmärkt för det aktuella syftet.According to a further preferred embodiment of the invention, snow is used as cooling medium to cool the propellants. Snow is also an efficient and extremely environmentally friendly and inexpensive coolant that is excellent for the purpose in question.

Ytterligare föredragna utföringsformer av det uppfinningsenliga förfarandet och den uppfinningsenliga anordningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och efterföljande beskrivning. 10 15 20 25 30 35 'for rf 1' i _ w.-._'~4 vv..Further preferred embodiments of the method according to the invention and the device according to the invention appear from the dependent claims and the following description. 10 15 20 25 30 35 'for rf 1' i _ w.-._ '~ 4 vv ..

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with the aid of exemplary embodiments, with reference to the accompanying drawings.

Det visas i: Fig1 en schematisk illustration av en anordning enligt en första utföringsform av uppfinningen i genomskärning, Fig 2_ en schematisk illustration av en anordning enligt en andra utföringsform av uppfinningen i genomskärning, Fig 3 ett tvärsnitt enligt A-A i Fig 2, F_ig4 en schematisk illustration av en anordning enligt en tredje utföringsform av uppfinningen i genomskärning, och Fig 5 ett tvärsnitt enligt A-A i Fig 4.It is shown in: Fig. 1 a schematic illustration of a device according to a first embodiment of the invention in section, Fig. 2 a schematic illustration of a device according to a second embodiment of the invention in section, Fig. 3 a cross section according to AA in Fig. 2, Fig. 4 a schematic illustration of a device according to a third embodiment of the invention in section, and Fig. 5 a cross section according to AA in Fig. 4.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER I Fig 1 illustreras en anordning 1 enligt en första utföringsform av uppfinningen. Kylmediet 2, företrädesvis i form av vatten, an- bringas här vid mynningen 3 hos vapnets eldrör 5 genom sprut- ning. Anordningen 1 innefattar ett flertal munstycken 4 för sprut- ning av kylmediet, vilka är anbringade omkring vapnets eldrör 5.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Fig. 1 illustrates a device 1 according to a first embodiment of the invention. The coolant 2, preferably in the form of water, is applied here at the mouth 3 of the firearm 5 of the weapon by spraying. The device 1 comprises a plurality of nozzles 4 for spraying the coolant, which are arranged around the firing tube 5 of the weapon.

Kylmediet leds till respektive munstycke 4 via en runt eldröret-S sig sträckande fördelningskanal 6, till vilken kylmediet tillförs via en ledning 7 fràn ett ej visat kylmediumsförräd. Kylmediumsför- rådet kan utgöras av en lämplig behållare. Då kylmediet utgörs av vatten kan ledningen 7 naturligtvis vara anordnad att leda vattnet till respektive munstycke 4' från ensjö eller annan vatten- samling. Munstyckena 4 är fördelade kring eldrörets periferi, fö- reträdesvis med regelbundna inbördes avstånd, och är riktade 10 15 20 25 30 35 T/f framåt i skjutriktningen. Munstyckena 4 är lämpligen anordnade att spruta kylmediet 2 i eldrörets längdriktning i ett flertal strålar 8 som tillsammans bildar en väsentligen rörformad konfiguration kring eldrörets längdaxel. På detta sätt kommer en rörformad ”kropp” av kylmedium att omge en proiektil som skjuts ut via eld- rörets mynning 3. Projektilen är härvid avsedd att passera i den rörformade ”kroppens” mitt 9, vilken är väsentligen fri från kyl- medium. Hos denna utföringsform anbringas kylmediet följaktli- gen vid eldröret 5 fritt i luften i form av en serie strålar 8 som . omsluter eldrörets mynning 3 och sträcker sig framåt förbi eldrö- ret idess längdriktning. När de heta drivgaserna i samband med en avfyrning når mynningsområdet expanderar de kraftigt och kyls av det omgivande kylmediet, varigenom en trycksänkning åstadkoms hos drivgaserna. Trycksänkningen resulterar i sin tur i att explosionsljudet dämpas.The refrigerant is led to the respective nozzle 4 via a distribution channel 6 extending around the fire tube-S, to which the refrigerant is supplied via a line 7 from a refrigerant supply (not shown). The refrigerant stock can consist of a suitable container. When the coolant consists of water, the line 7 can of course be arranged to lead the water to the respective nozzle 4 'from a lake or other water collection. The nozzles 4 are distributed around the periphery of the barrel, preferably at regular mutual distances, and are directed 10 15 20 25 30 35 T / f forward in the firing direction. The nozzles 4 are suitably arranged to spray the coolant 2 in the longitudinal direction of the barrel into a plurality of jets 8 which together form a substantially tubular configuration about the longitudinal axis of the barrel. In this way, a tubular “body” of coolant will surround a projectile which is pushed out via the mouth of the barrel 3. The projectile is here intended to pass in the middle 9 of the tubular “body”, which is substantially free of coolant. In this embodiment, the coolant is consequently applied to the fire tube 5 freely in the air in the form of a series of jets 8 which. encloses the muzzle 3 of the barrel and extends forward past the barrel in its longitudinal direction. When the hot propellants in connection with a firing reach the estuary area, they expand greatly and are cooled by the surrounding refrigerant, whereby a pressure drop is achieved in the propellants. The pressure drop in turn results in the explosion sound being attenuated.

Som ett alternativ kan kylmediet, företrädesvis i form av vatten, appliceras i en rörformad kropp av vätskeabsorberande material med förmågan att kvarhålla kylmediet i den omedelbara närheten av eldrörets mynning i samband med en avfyrning. Den rörfor- made kroppen är härvid anordnad att omsluta eldrörets främre 'del och sträcka sig framåt förbi eldröret i dess längdriktning.Alternatively, the refrigerant, preferably in the form of water, may be applied to a tubular body of liquid absorbent material having the ability to retain the refrigerant in the immediate vicinity of the muzzle of the barrel in connection with a firing. The tubular body is hereby arranged to enclose the front part of the barrel and extend forwards past the barrel in its longitudinal direction.

Omedelbart före avfyrning tillförs kylmediet till kroppen, exem- pelvis via munstycken placerade på lämpliga ställen utmed krop- pens periferi, så att kroppen indränks med kylmediet, företrädes- vis till sin mättnadsnivå. Den ansamlade vätskemängden vid mynningen gerden önskade kylningen och därmed även den bullerdämpande effekten.Immediately before firing, the coolant is supplied to the body, for example via nozzles placed in suitable places along the periphery of the body, so that the body is soaked with the coolant, preferably to its saturation level. The amount of liquid accumulated at the mouth gerden desired the cooling and thus also the noise-reducing effect.

I Fig 2 och 3 illustreras en anordning 1' enligt en andra utfö- ringsform av uppfinningen. Kylmediet 2, företrädesvis i form av vatten, anbringas här vid eldrörets mynning 3 inneslutet i ett fler- tal höljen 12, företrädesvis av plast, som är så utformade att de brister av trycket från drivgaserna. Höljena 12 är lämpligen ut- formade som långsträckta påsar av tunn plast eller annat lämpligt material. Anordningen 1' innefattar en hållare 13 som är anord- nad att uppbära höljena 12. Denna hållare 13 kan antingen vara 10 15 20 25 30 35 ror' "fr" fristående från vapnet eller anordnad att uppbäras av vapnet, exempelvis genom att fästas vid vapnets eldrör 5. Hàllaren 13 är anordnad att uppbära höljena 12 så att de tillsammans omsluter eldrörets mynning 3 och sträcka sig framåt förbi eldröret 5 i dess längdriktning. Då trycket från drivgaserna når eldrörets mynning 3 spricker höljena 12 så att kylmediet frigörs och därigenom åstadkommer den eftersträvade kylningen och trycksänkningen hos drivgaserna. I-làllaren kan vara utformad som en kraftig kon- struktion som motstàr gastrycket och värmen från drivgaserna eller som en engàngsprodukt som destrueras av gastrycket och värmen från drivgaserna.Figures 2 and 3 illustrate a device 1 'according to a second embodiment of the invention. The coolant 2, preferably in the form of water, is applied here at the mouth of the fire tube 3 enclosed in a plurality of housings 12, preferably of plastic, which are designed so that they are deflected by the pressure from the propellants. The covers 12 are suitably designed as elongate bags of thin plastic or other suitable material. The device 1 'comprises a holder 13 which is arranged to support the housings 12. This holder 13 can either be tubes "fr" independent of the weapon or arranged to be supported by the weapon, for example by being attached to the weapon. fire tube 5. The holder 13 is arranged to support the housings 12 so that they together enclose the mouth 3 of the fire tube and extend forward past the fire tube 5 in its longitudinal direction. When the pressure from the propellants reaches the mouth 3 of the barrel, the housings 12 rupture so that the coolant is released, thereby causing the desired cooling and pressure reduction of the propellants. The I-column can be designed as a strong construction that resists the gas pressure and heat from the propellants or as a disposable product that is destroyed by the gas pressure and heat from the propellants.

Hos den i Fig 2 och 3 illustrerade utföringsformen innefattar hål- laren 13 ett ríngformat fästorgan 14 som är anordnat att omsluta eldröret 5 för uppbäranude av hàllaren vid eldröret. Vid fästorga- net 14 är ett antal stödarmar 15 fästa. Stödarmarna 15 håller samman och stödjer en uppsättning ringformade element 16 som är anordnade pà avstånd från varandra i eldrörets längdriktning.In the embodiment illustrated in Figs. 2 and 3, the holder 13 comprises an annular fastening means 14 which is arranged to enclose the fire tube 5 for supporting the holder at the fire tube. A number of support arms 15 are attached to the fastening member 14. The support arms 15 hold together and support a set of annular elements 16 which are arranged at a distance from each other in the longitudinal direction of the barrel.

Respektive element 16 uppvisar ett övre halvcirkelformat parti 17 med en inre radie som väsentligen motsvarar eller är något större än den yttre radien hos eldröret och ett nedre halvcirkel- format parti 18 med en radie som är betydligt större än radien hos det övre partiet 17. Härigenom bildas hyllor pà vilka de kyl- mediumsinnehállande höljena 12 kan läggas upp och stödjas. I hállarens mitt kvarlämnas ett tomrum genom vilket en avfyrad projektil är avsedd att passera.Respective elements 16 have an upper semicircular portion 17 with an inner radius which substantially corresponds to or is slightly larger than the outer radius of the barrel and a lower semicircular portion 18 with a radius which is considerably larger than the radius of the upper portion 17. Hereby shelves are formed on which the refrigerant-containing casings 12 can be placed and supported. In the middle of the holder, a void is left through which a fired projectile is intended to pass.

I Fig 4 och 5 illustreras en anordning 1" enligt en tredje utfö- ringsform av uppfinningen. Kylmediet 2 är här i kristallinisk form, företrädesvis i form av snö, och åtminstone delvis självbärande.Figures 4 and 5 illustrate a device 1 "according to a third embodiment of the invention. The cooling medium 2 is here in crystalline form, preferably in the form of snow, and at least partially self-supporting.

Det kristalliniska kylmediet 2 är format till en rörformad kropp 20 som är anordnad att omsluta eldrörets främre del och sträcka sig framåt förbi eldröret 5 i desslängdriktning. På detta sätt kommer en rörformad kropp 20 av kylmedium att omge en projektil som skjuts ut via eldrörets mynning 3. Projektilen är härvid avsedd att passera i hàligheten 21 i den rörformade kroppens mitt. Anord- ningen 1" innefattar en hållare 22 som är anordnad att uppbära 10 15 20 kroppen 20. Denna hållare 22 kan antingen vara fristående från vapnet eller anordnad att uppbäras av vapnet, exempelvis genom att fästas vid vapnets eldrör 5. Hållaren 22 kan vara utformad som en kraftig konstruktion som motstår gastrycket och värmen från drivgaserna eller som en engàngsprodukt som destrueras av gastrycket och värmen från drivgaserna.The crystalline coolant 2 is formed into a tubular body 20 which is arranged to enclose the front part of the fire tube and extend forwards past the fire tube 5 in its longitudinal direction. In this way, a tubular body 20 of coolant will surround a projectile which is ejected via the mouth of the barrel 3. The projectile is here intended to pass into the cavity 21 in the middle of the tubular body. The device 1 "comprises a holder 22 which is arranged to support the body 20. This holder 22 can either be independent of the weapon or arranged to be supported by the weapon, for example by being attached to the firing tube 5 of the weapon. The holder 22 can be formed as a strong construction that resists the gas pressure and heat from the propellants or as a disposable product that is destroyed by the gas pressure and heat from the propellants.

Hos den i Fig 4 och 5 illustrerade utföringsformen innefattar hål- Iaren 22 ett ringformat fästorgan 23 som är anordnat att omsluta eldröret 5 för uppbärande av hållaren vid eldröret. Vid fästorga- net _23 är stödarmar 24 fästa. Stödarmarna 24 är avsedda att stödja kroppen 20 genom att kroppen vilar på dessa stödarmar.In the embodiment illustrated in Figs. 4 and 5, the holder 22 comprises an annular fastening member 23 which is arranged to enclose the fire tube 5 for supporting the holder at the fire tube. At the fastening member _23, support arms 24 are fastened. The support arms 24 are intended to support the body 20 by the body resting on these support arms.

Uppfinningen är särskilt avsedd för dämpning av buller från grovkalibriga eldrörsvapen. Dessa grovkalibriga eldrörsvapen innefattar bland annat olika typer av artillerivapen, såsom exempelvis granatkastare, kanoner och haubitsar.The invention is particularly intended for attenuating noise from coarse caliber barrel weapons. These large-caliber barrel weapons include various types of artillery weapons, such as grenade launchers, cannons and howitzers.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man på området, utan att denne för den skull avviker från uppfin- ningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patent- krav". ~The invention is of course not in any way limited to the preferred embodiments described above, but a number of possibilities for modifications thereof should be obvious to a person skilled in the art, without this departing from the basic idea of the invention as defined. in the appended patent claims ". ~

Claims

10 15 20 25 30 35 rf~,«~ r-.ff10 15 20 25 30 35 rf ~, «~ r-.ff

1. PATENTKRAV1. PATENT REQUIREMENTS

2. . Förfarande för dämpning av buller från ett eldrörsvapen, Lag; netecknat därav, att ett kylmedium (2) i flytande eller kristal- linisk form anbringas vid mynningen (3) hos vapnets eldrör (5) så att åtminstone en del av de drivgaser som i samband med en avfyrning tränger ut ur eldrörets mynning (3) bringas att kylas av nämnda kylmedium (2) för àstadkommande av en dämpning av det av drivgaserna orsakade bullret.2.. Procedure for attenuating noise from a barrel weapon, Law; characterized in that a cooling medium (2) in liquid or crystalline form is applied at the mouth (3) of the weapon's barrel (5) so that at least a part of the propellants which in connection with a firing emanate from the barrel (3) of the barrel caused to be cooled by said cooling medium (2) to provide a damping of the noise caused by the propellants.

3. . Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att som kylme- dium används ett kylmedium som är omvandlingsbart till ånga av värmen från nämnda drivgaser.3.. Process according to Claim 1, characterized in that a cooling medium which can be converted into steam by the heat from said propellants is used as the cooling medium.

4. . Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att som kylme- dium används vatten. _ Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att som kylme- dium används snö.4.. Process according to Claim 2, characterized in that water is used as the cooling medium. Method according to Claim 2, characterized in that snow is used as the cooling medium.

5. . Förfarande enligt krav 4, kännetecknat därav, att snön upp- bärs av en vid vapnets mynning anordnad hållare (22).5.. Method according to Claim 4, characterized in that the snow is supported by a holder (22) arranged at the mouth of the weapon.

6. . Förfarande enligt nàgot av kraven 1-4, kännetecknat därav, att kylmediet anbringas vid vapnets mynning genom sprut- ning.6.. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the coolant is applied to the muzzle of the weapon by spraying.

7. . Förfarande enligt krav 6, kännetecknat därav, att kylmediet sprutas i eldrörets längdriktning i ett flertal strålar som till- sammans bildar en väsentligen rörformad konfiguration.7.. Method according to claim 6, characterized in that the cooling medium is sprayed in the longitudinal direction of the fire tube in a plurality of jets which together form a substantially tubular configuration.

8. . Förfarande enligt något av kraven 1-5, kännetecknat därav, att kylmediet anbringas vid vapnets mynning inneslutet i ett eller flera höljen (12) som är så utformade att de brister av trycket från nämnda drivgaser. 10 15 20 25 30 358.. Method according to any one of claims 1-5, characterized in that the coolant is applied at the mouth of the weapon enclosed in one or more housings (12) which are designed so that they burst from the pressure of said propellants. 10 15 20 25 30 35

9.9.

10.Anordning för dämpning av buller fràn ett eldrörsvapen, Lim netecknad därav, att anordningen innefattar medel (4, 6, 7;Device for attenuating noise from a barrel weapon, Adhesive characterized in that the device comprises means (4, 6, 7;

11. Rfwr' fr* t., .:_ f' _» J Förfarande enligt krav 8, kännetecknat därav, att höljena (12) uppbärs av en vid vapnets mynning anordnad hållare (13). 13; 22) för anbringande av ett kylmedium (2) i flytande eller kristallinisk form vid mynningen hos vapnets eldrör så att åt- minstone en del av de drivgaser som i samband med en av- fyrning tränger ut ur eldrörets mynning kommer att kylas av nämnda kylmedium (2) för ástadkommande av en: dämpning av det av drivgaserna orsakade bullret. .Anordning enligt krav 10, kännetecknad därav, att kylmedíet (2) utgörs av ett kylmedium som är omvandlingsbart till ànga av värmen fràn nämnda drivgaser.A method according to claim 8, characterized in that the housings (12) are supported by a holder (13) arranged at the mouth of the weapon. 13; 22) for applying a cooling medium (2) in liquid or crystalline form at the mouth of the firearm of the weapon so that at least a part of the propellants which in connection with a firing emanate from the mouth of the barrel will be cooled by said cooling medium ( 2) to produce a: attenuation of the noise caused by the propellants. Device according to claim 10, characterized in that the cooling medium (2) consists of a cooling medium which can be converted into vapor by the heat from said propellant gases.

12.Anordning enligt krav 11, kännetecknad därav, att kylmediet (2) utgörs av vatten.Device according to Claim 11, characterized in that the cooling medium (2) consists of water.

13.Anordning enligt krav 10 eller 11, kännetecknad därav, att kylmediet (2) är i kristallinisk form och format till en åtmin- stone delvis självbärande kropp (20), samt att nämnda medel innefattar en hàllare (22) som är anordnad att uppbära nämnda kropp (20).Device according to claim 10 or 11, characterized in that the cooling medium (2) is in crystalline form and formed into an at least partially self-supporting body (20), and that said means comprise a holder (22) which is arranged to support said body (20).

14.Anordning enligt krav 10, 11 eller 13, kännetecknad därav,Device according to claim 10, 11 or 13, characterized therefrom,

15.Anordning enligt nàgot av kraven 10-12, kännetecknad att kylmediet (2) utgörs av snö. därav. att nämnda medel innefattar ett eller flera munstycken (4) för sprutning av kylmediet.Device according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the coolant (2) consists of snow. hence. said means comprising one or more nozzles (4) for spraying the coolant.

16.Anordning enligt krav 15, kännetecknad därav, att munstyck- ena (4) är anordnade att spruta kylmediet i eldrörets längd- riktning i ett flertal strålar (8) som tillsammans bildar en vä- sentligen rörformad konfiguration. r-ßf r-ff' 1..) _.. aJDevice according to claim 15, characterized in that the nozzles (4) are arranged to spray the coolant in the longitudinal direction of the fire tube in a plurality of jets (8) which together form a substantially tubular configuration. r-ßf r-ff '1 ..) _ .. aJ

17.Anordning enligt något av kraven 10-12, kännetecknat därav, att nämnda medel innefattar en hållare (13) som är anordnad att uppbära ett eller flera höljen (12), vilka innehåller nämnda kylmedium (2) och vilka är anordnade att brista av trycket från 5 nämnda drivgaser.Device according to any one of claims 10-12, characterized in that said means comprise a holder (13) which is arranged to support one or more housings (12), which contain said cooling medium (2) and which are arranged to burst from the pressure from said propellants.

18.Anordning enligt krav 13 eller 17, kännetecknad därav, att hållaren (13; 22) innefattar ett fästorgan (14; 23) för fästande av hållaren vid vapnets eldrör. 10Device according to claim 13 or 17, characterized in that the holder (13; 22) comprises a fastening means (14; 23) for fastening the holder to the firearm of the weapon. 10