Пороховой заряд служит для сообщения пуле поступательного движения. Назначение, состав и действие вспомогательных элементов заряда
Мы уже говорили, что для зажигания заряда чаще всего применяют капсюль. Взрыв капсюля дает вспышку, короткий луч огня. Заряды современных орудий составляются из довольно крупных зерен бездымного пороха – пороха плотного, с гладкой поверхностью. Если мы попробуем зажечь заряд такого пороха при помощи только одного капсюля, то выстрел вряд ли последует.
Потому же, почему нельзя зажечь спичкой крупные дрова в печке, особенно если поверхность у них гладкая.
Недаром мы обычно разжигаем дрова лучинками. А если вместо дров взять полированные доски и бруски, то даже лучинками разжечь их будет трудно.
Пламя капсюля слишком слабо, чтобы зажечь крупные, гладкие зерна заряда; оно лишь скользнет по гладкой поверхности зерен, но не зажжет их.
А сделать капсюль сильнее, положить в него больше взрывчатого вещества нельзя. Ведь капсюль снаряжается ударным составом, в который входит гремучая ртуть. Взрыв большего количества гремучей ртути может повредить гильзу и вызвать другие разрушения.
Рис. 71. Капсюльная втулка, ввинчиваемая в дно гильзы
Как же все–таки зажечь заряд?
Воспользуемся "лучинками", то есть возьмем небольшое количество мелкозернистого пороха. Такой порох легко зажжется от капсюля. Лучше взять дымный порох, так как поверхность его зерен более шероховатая, чем у зерен бездымного пороха, и такое зерно загорится скорее. Кроме того, дымный мелкозернистый порох даже при нормальном давлении горит очень быстро, гораздо быстрее бездымного.
Лепешки из прессованного мелкозернистого пороха помещают за капсюлем, в капсюльной втулке (рис. 71).
Дымный порох располагают, как мы уже видели, и вокруг электрозапала в электрической втулке (см. рис. 56), и в вытяжной трубке (см. рис. 54).
А иногда мелкозернистый порох, кроме того, помещают на дне гильзы, в особом мешочке, как это показано на рис. 72.
Порция такого мелкозернистого дымного пороха называется воспламенителем.
Образовавшиеся при сгорании воспламенителя газы быстро повышают давление в зарядной каморе. При повышенном давлении скорость воспламенения основного заряда увеличивается. Пламя почти мгновенно охватывает поверхность всех зерен основного заряда, и он быстро сгорает.
Рис. 72. Как происходит выстрел из орудия
В этом основное назначение воспламенителя.
Итак, выстрел представляет собой ряд явлений (см. рис. 72),
Боек ударяет по капсюлю.
От удара бойка взрывается ударный состав, и пламя капсюля зажигает воспламенитель (мелкозернистый дымный порох).
Воспламенитель вспыхивает и превращается в газы.
Раскаленные газы проникают в промежутки между зернами основного порохового заряда и воспламеняют его.
Воспламенившиеся зерна порохового заряда начинают гореть и в свою очередь превращаются в сильно нагретые газы, которые с огромной силой толкают снаряд. Снаряд движется по каналу ствола и вылетает из него.
Вот сколько событий происходит меньше чем за сотую долю секунды!
Боевым зарядом называется элемент выстрела, предназначенный для сообщения снаряду заданной начальной скорости при допустимом наибольшем давлении пороховых газов.
Боевой заряд состоит из оболочки, порохового заряда, средства воспламенения и дополнительных элементов.
Оболочка предназначена для размещения остальных элементов боевого заряда. Она выполняется в виде гильзы или матерчатого картуза.
Пороховой заряд является основной частью боевого заряда и служит источником химической энергии, которая при выстреле превращается в механическую энергию - кинетическую энергию снаряда.
Средство воспламенения приводит в действие боевой заряд.
К дополнительным элементам относятся воспламенитель, флег- матизатор, размеднитель, пламегаситель, обтюрирующее устройство, фиксирующее устройство.
К боевым зарядам предъявляются следующие основные требования: однообразие действия при стрельбе, малое отрицательное влияние на поверхность канала ствола, стойкость при длительном хранении, простота подготовки заряда к стрельбе.
§ 8.1. Пороховые заряды
Пороховой заряд состоит из бездымного пороха одной или нескольких марок. Во втором случае заряд называется комбинированным.
Пороховой заряд может быть изготовлен в виде одной или нескольких частей (навесок) и в зависимости от этого будет называться постоянным или переменным зарядом. Переменный заряд состоит из основного пакета и дополнительных пучков. Перед стрельбой дополнительные пучки можно удалять, изменяя массу заряда и начальную скорость снаряда. Пороховой заряд выстрелов патронного заряжания (рис. 8.1) является, как правило, постоянным, простым или комбинированным.® зависимости от массы порохового заряда он может быть полным, уменьшенным или специальным. Обычно к пушкам малого и среднего калибров применяются зерненые пироксилиновые пороха, которые помещаются в гильзе россыпью или в картузе.
Для обеспечения надежного воспламенения в длинных зарядах применяются пучки из трубчатого пироксилинового пороха или стержневые воспламенители. Пороховой заряд из трубчатого пороха помещают в гильзу в виде пакета, связанного нитями, и отдельных трубок. Пороховые заряды выстрелов раздельного гильзового заряжания (рис. 8.2) являются, как правило, переменными и состоят обычно из двух марок пороха. При этом могут применяться пороха зерненые или трубчатые пироксилиновые, а также баллистиые нитроглицериновые. Зерненые пороха размещаются в картузах, трубчатые - в виде связок.
Основной пакет изготовляют обычно из более тонкого пороха,<
чтобы обеспечить на наименьшем заряде заданную скорость и давление, необходимое для надежного взведения взрывателя. Пороховые заряды выстрелов раздельного картузного заряжания (рис. 4.3) всегда являются переменными и состоят из одной или двух марок пороха. " При этом могут применяться как пироксилиновые зерненые или трубчатые, так и баллистные трубчатые пороха.
Минометные боевые заряды обеспечивают сравнительно невысокие значения начальных скоростей мин и максимального давления в канале
ствола миномета. Полный переменный минометный боевой з"аряд (рис. 8.3) состоит из воспламенительного (основного) заряда, который находится в бумажной гильзе с металлическим цоколем, и нескольких равновесных дополнительных пучков кольцевой формы в картузах. Воспламенительный заряд содержит сравнительно небольшую навеску нитроглицеринового пороха. Вес ее обычно не превосходит 10% веса полного переменного заряда. Для минометных зарядов используются обычно быстрогорящие высококалорийные нитроглицериновые пороха. Это обусловливается необходимостью обеспечить полное сгорание их в относительно коротком стволе миномета при небольших плотностях заряжания. Картузы дополнительных пучков изготовляют из миткаля, батиста или шелка. На картузы наносится маркировка.
Воспламенитель усиливает тепловой импульс средства воспламенения й обеспечивает быстрое и одновременное воспламенение пороховых элементов заряда. Он представляет собой навеску дымного пороха, помещаемого в картуз или в трубку с отверстиями (рис. 8.4). Масса воспламенителя составляет 0,5-5% массы порохового заряда.
Воспламенитель располагается снизу порохового заряда, а если заряд имеет большую длину и состоит из двух полузарядов, то снизу каждого полузаряда. Дымный порох воспламенителя быстро сгорает, создавая в каморе орудия
Размеднитель_препятствует омеднению канала ствола орудия (рис. 8.5). Для изготовления размеднителей применяется свинцовая проволока, которая располагается сверху порохового заряда в виде мотка массой, равной около 1 % массы заряда.
Действие размеднителя при выстреле состоит в том, что при высокой температуре газов в канале ствола свинец с медью образует низкоплавкий сплав. Основная масса этого сплава удаляется при выстреле потоком пороховых газов.
Пламегаситель (рис. 8.6) предназначается для устранения дульного пламени, которое образуется при выстреле и демаскирует в темное время суток стреляющее орудие. В качестве пламе- гасящих веществ используется сернокислый калий K2SO4 или хлористый калий КС1, размещаемый сверху порохового заряда в плоском кольцеобразном картузе (1--40% массы заряда). При выстреле он понижает температуру пороховых газов, снижает их активность и образует пылевидную оболочку, которая мешает быстрому смешению пороховых газов с воздухом.
Для устранения обратного пламени применяются пламегасящие пороха, содержащие в своем составе до 50% пламегасящего вещества и располагающиеся в картузе снизу порохового заряда.
Флегматизатор применяется в боевых зарядах к пушкам, имеющим начальную скорость снаряда 800 м/с и более, в целях предохранения стволов от разгара и повышения их живучести (в два - пять раз). В ряде случаев флегматизатор служит для гашения обратного пламени.
Флегматизатор представляет собой сплав высокомолекулярных углеводородов (парафина, церезина, петролатума), нанесенных на тонкую бумагу, располагаемую вокруг боевого заряда в верхней его части. В зарядах из холодных порохов масса флегматизатора составляет 2-3%, а в зарядах из пироксилиновых порохов- 3-5% массы заряда.
Действие флегматизатора состоит в том, что" при выстреле он возгоняется, вступает в эндотермические реакции с газами, в результате чего образуется тонкий слой газов с пониженной температурой, у поверхности канала ствола в начале нарезной части. Это уменьшает поток тепла от газов к стенкам ствола и, следовательно, его разгар.
Для пушек старых образцов в выстрелах раздельного гильзового заряжания применялись просальники, служащие для той же цели, что и флегматизаторы. Просальник представляет собой картонный футляр со специальной смазкой.
Обтюрирующее устройство в боевых зарядах раздельного гильзового заряжания состоит из нормальной и усиленной картонных крышек, первая из которых служит для уменьшения прорывов пороховых газов при врезании ведущих поясков в нарезы, а вторая- для герметизации заряда при хранении (покрывается герметизирующей смазкой).
Фиксирующее устройство в боевых зарядах гильзового заряжания состоит из картонных кружков, цилиндриков и других элементов, предназначенных для фиксирования порохового заряда или его части в гильзе.
Изучение вопроса проводить в последовательности, указанной в учебных материалах. В ходе изучения использовать габаритно-весовые макеты артиллерийских выстрелов. По окончании изучения материала вопроса, опросом 1-2 обучаемых, проверить степень усвоения материала. Сделать вывод по вопросу.
В боевые заряды для выполнения ряда тактико-технических и эксплуатационных требований могут входить помимо пороха вспомогательные элементы. К ним относятся: воспламенитель, размеднитель, флегматизатор, пламегаситель и уплотнительное (обтюрирующее) устройство. Наличие в боевом заряде всех перечисленных вспомогательных элементов не обязательно
Размеднитель. При стрельбе снарядами с медными ведущими поясками происходит омеднение (отложение меди на нарезах) канала ствола, уменьшающее диаметральные размеры его, что может привести к изменению баллистики снаряда и даже к раздутию ствола. Для устранения омеднения канала ствола в зарядах применяют размеднители. Размеднитель представляет собой моток проволоки, изготовленный из свинца или сплава свинца с оловом. При выстреле свинец под действием высокой температуры пороховых газов расплавляется и соединяется с медью, образуя легкоплавкий сплав. Этот сплав механически выносится потоком пороховых газов и ведущим пояском снаряда при последующем выстреле. Размеднитель укладывается, как правило, сверху боевого заряда, а в некоторых случаях привязывается в середине его. Вес размеднителя составляет около одного процента от навески пороха.
Флегматизатор применяется в основном в выстрелах с полным боевым зарядом для стрельбы из пушек и предназначается для уменьшения износа (разгара) канала ствола. В выстрелах с уменьшенным боевым зарядом флегматизатор не применяется. Флегматизатор представляет собой лист бумаги, покрытый с обеих сторон слоем высокомолекулярных органических веществ (церезина, парафина, петролатума или их сплавов ). По устройству флегматизатор бывает листового типа и рифленый. Флегматизатор листового типа состоит из одного или двух листов и применяется в боевых зарядах из зерненого пироксилинового пороха при стрельбе из пушек малого и среднего калибра. Рифленым флегматизатор применяется в боевых зарядах, изготовленных из пороха баллиститного типа для артиллерийских орудий калибром от 100 мм и более. Для более эффективного действия флегматизатор располагается вокруг верхней части боевого заряда у стенок гильзы.
Действие флегматизатора при выстреле сводится к тому, что при горении боевого заряда часть тепла тратится на возгонку органических веществ флегматизатора, в связи с чем температура газов, находящихся в канале ствола, несколько снижается. Кроме того, при срабатывании флегматизатора пары органических веществ, обладающие повышенной вязкостью и низкой теплопроводностью, обволакивают пороховые газы, образуя при этом как бы защитный слой, который затрудняет передачу тепла от газов к стенкам ствола. Это дало возможность увеличить живучесть стволов орудий среднего калибра примерно в два раза, а орудий малого калибра - более чем в пять раз. Однако применение флегматизатора увеличивает нагар в стволе и ухудшает экстракцию гильз вследствие засорения зарядной каморы.
Пламегасители. В момент выстрела при выходе пороховых газов из канала ствола впереди орудия образуется пламя, достигающее значительных размеров. Оно демаскирует орудие, особенно ночью. Иногда при высоком темпе стрельбы из орудий среднего и крупного калибра кроме дульного пламени образуется так называемое обратное пламя, появляющееся при открывании затвора, от которого расчет может получить ожоги. Обратное пламя особенно опасно при стрельбе из танковых и самоходных орудий.
Одной из причин образования пламени является соединение раскаленных пороховых газов, содержащих СО, Н 2 , СН 4 и другие легковоспламеняющиеся продукты с кислородом воздуха.
Для исключения пламенности выстрела существуют два пути:
– снижение температуры пороховых газов путем понижения калорийности пороха, что достигается введением в его состав так называемых охлаждающих добавок. Однако этот путь не всегда может быть приемлемым, так как он неизбежно приводит к снижению баллистики боевого заряда;
– повышение температуры воспламенения горючих газов при смешении их с кислородом воздуха, что обеспечивается применением беспламенных порохов или пламегасителей.
Пламегасители представляют собой навеску пламегасящей соли или пламегасящего пороха, помещаемую в картуз кольцевой формы.
В качестве пламегасящих солей используются в порошкообразном виде сернокислый калий (K2SO4), хлористый калий (КСl) или их смесь. Последние применяются только при стрельбе в ночное время, поскольку при стрельбе днем они дают облако дыма, демаскирующее орудие.
Пламегасящими порохами называются пороха с содержанием солей калия (K2SO4, КС1) или хлорорганических соединений (гасители типа Х-10, Х-20, Д-25).
Пламегасящие пороха, содержащие хлорорганические соединения, являются наиболее эффективными. Они не образуют дыма, действуют в заряде как обычная охлаждающая добавка и применяются главным образом для гашения обратного пламени как в выстрелах патронного, так и в выстрелах раздельного гильзового заряжания.
Действие гасителей типа Х-10, Х-20 и Д-25 заключается в том, что хлорорганические соединения, расположенные в нижней части заряда вокруг воспламенителя, при совместном сгорании образуют соль КС1, которая является антикатализатором воспламенения пороховых газов при выходе их из канала ствола.
Вес пламегасителя составляет 0,5-1% от навески пороха боевого заряда.
Уплотнительное (обтюрирующее) устройство представляет собой картонные элементы боевого заряда. Оно служит для предотвращения перемещения боевого заряда в гильзе при перевозке и эксплуатации выстрелов, а также для устранения прорыва пороховых газов до полного врезания ведущего пояска снаряда в нарезы ствола.
Уплотнительное устройство выстрелов патронного заряжания состоит из кружка, укладываемого непосредственно на порох, цилиндрика и обтюратора. В зависимости от конструкции боевого заряда и степени заполнения им гильзы уплотнительное устройство может отсутствовать, иметь все три элемента, один обтюратор или кружок и цилиндрик. В том случае, когда снаряд снабжен трассирующим устройством, в кружке и обтюраторе делают отверстие.
Уплотнительное устройство в выстрелах раздельного гильзового заряжания состоит из двух картонных крышек. Нижняя крышка, снабженная петлей из тесьмы, называется нормальной. Она служит обтюратором при выстреле и исключает выпадение и смещение пучков заряда при заряжании. Верхняя крышка с тесьмой называется усиленной и предназначается для закрепления и герметизации боевого заряда в гильзе. Петля и тесьма служат для удобства извлечения крышек из гильзы. Для более надежной герметизации боевого заряда всю поверхность усиленной крышки заливают слоем смазки ПП-95/5 (95%-петролатума и 5% парафина).
ОРУДИЙНЫЕ ГИЛЬЗЫ
Гильза является частью артиллерийского выстрела патронного и раздельного гильзового заряжания и предназначается для помещения в ней боевого заряда, вспомогательных элементов к нему и средств воспламенения; предохранения боевого заряда от влияния внешней среды и механических повреждений в условиях служебного обращения; обтюрации пороховых газов при выстреле; соединения боевого заряда со снарядом в выстрелах патронного заряжания
В гильзе к выстрелу патронного заряжания (рис. 75, а) различают следующие элементы: дульце 1, скат 2, корпус 3, фланец 4, дно 5, очко 6.
Дульце предназначается для соединения гильзы со снарядом.
Скат является переходным элементом от дульца к корпусу.
Корпус гильзы конической формы. Диаметральные размеры корпуса гильзы несколько меньше (0,3-0,7 мм) зарядной каморы. Конусность корпуса гильзы и зазор облегчают экстракцию ее после выстрела. Толщина стенок корпуса переменная и увеличивается к дну.
Дно гильзы снаружи имеет кольцевой выступ (фланец), а внутри выпуклость (сосок). Фланец в большинстве орудийных гильз служит для упора в кольцевую расточку затворного гнезда ствола с целью фиксирования положения гильзы в зарядной каморе, а также для захвата лапками выбрасывателя при их экстракции. Па дне гильзы имеется гнездо с резьбой (очко) под средство воспламенения.
В гильзах выстрелов раздельного заряжания у большинства артиллерийских систем дульце и скат отсутствуют.
Действие гильзы при выстреле связано с возникновением в ее материале под давлением пороховых газов упругих и остаточных деформаций. В момент выстрела под давлением пороховых газов дульце, скат и часть корпуса гильзы деформируются в пределах упругих и частично пластических деформаций и плотно прилегают к стенкам зарядной каморы, исключая прорыв пороховых газов в сторону затвора. Не прилегает к стенкам каморы только небольшой участок корпуса у фланца, обладающий наибольшей жесткостью. После спада давления диаметральный размер гильзы за счет упругих деформаций несколько уменьшается, чем достигается легкость ее экстракции.
Таким образом, надежная обтюрация пороховых газов гильзой зависит от металла, обладающего упруго-пластическими свойствами, правильного определения толщины стенок и зазора между стенками гильзы и каморой орудия.
Классификация гильз и требования, предъявляемые к ним.
Гильзы классифицируются по способу заряжания, способу упора в каморе, материалу и конструкции.
По способу заряжания они делятся на гильзы к выстрелам патронного и раздельного гильзового заряжания.
По способу упора в каморе - на гильзы с упором во фланец, с упором в скат и с упором в специальный выступ на корпусе.
Гильзы с упором во фланец имеют наибольшее распространение в артиллерии всех калибров. Гильзы с упором в скат получили применение в выстрелах малого калибра для стрельбы из автоматических пушек. Они имеют диаметр фланца, равный диаметру корпуса, и позволяют более плотную укладку выстрелов в магазин, а также исключают возможность распатронирования выстрелов при автоматическом досылании в патронник.
Гильзы с упором в специальный выступ на корпусе распространения не получили.
По материалу гильзы подразделяют на металлические и гильзы со сгорающим корпусом. Металлические гильзы изготовляется из латуни или малоуглеродистой стали. Латунные гильзы имеют наибольшее распространение и обладают наилучшими свойствами как в отношении их боевого применения, так и их производства. Для уменьшения явления самопроизвольного растрескивания гильз в латунь может добавляться кремний. Однако расход дефицитных цветных металлов заставляет в военное и в мирное время использовать для изготовления гильз малоуглеродистую сталь.
По конструкции металлические гильзы подразделяются на цельнотянутые и сборные. Цельнотянутые гильзы представляют собой одно целое и изготовляются вытяжкой на прессах из одной заготовки. Сборные гильзы состоят из нескольких отдельных деталей. Они могут быть цельнокорпусные и свертные.
К гильзам предъявляются следующие основные требования:
· надежность обтюрации пороховых газов при выстреле;
· легкость заряжания и экстракции после выстрела;
· прочность, необходимая для предохранения гильзы и заряда от порчи в условиях служебного обращения;
· надежность крепления снаряда в выстрелах патронного заряжания;
· многострельность, т. е. возможность неоднократного использования гильзы после соответствующего ремонта и обновления;
· стойкость при продолжительном хранении.
Первые два требования являются наиболее важными, т. к. от них зависит нормальная боевая работа артиллерийских систем в целом. Неудовлетворительная обтюрация пороховых газов при выстреле ведет к их прорыву через затворное гнездо, а следовательно, к потере энергии и к возможным ожогам орудийного расчета. Задержки в экстракции гильз снижают скорострельность орудий и делают совершенно невозможной стрельбу из автоматических пушек.
Обеспечение требования многократности использования гильз для стрельбы имеет большое экономическое значение. Лучшими в отношении многострельности являются латунные гильзы.
Требование стойкости гильз направлено на сохранение их боевых качеств при длительном хранении. Для предохранения гильз от коррозии применяются антикоррозийные покрытия: для латунных гильз- пассивирование, а для стальных - фосфатирование, латунирование, воронение, оцинкование или лакировка. Применение металлических гильз для стрельбы из танков и самоходных артиллерийских установок вызывает загазованность и загромождение боевого отделения машин стреляными гильзами. Загазованность является результатом большого объема камеры гильз, в которой после экстракции из зарядной каморы остается значительное количество пороховых газов. Эти недостатки в значительной степени устраняются применением гильз со сгорающим корпусом. В ряде иностранных армий ведется разработка таких гильз. Гильза со сгорающим корпусом состоит из латунного поддона, к внутренней поверхности которого приклеен сгорающий корпус.
Сгорающий корпус является составной частью навески пороха боевого заряда.
Применение гильз со сгорающим корпусом позволит уменьшить загазованность танков и сократить расход латуни. Кроме того, применение этих гильз значительно сокращает объем работ по сбору их на поле боя и эвакуации в тыл.
Классификация средств воспламенения и требования, предъявляемые к ним.
Средствами воспламенения называются элементы выстрела, предназначенные для воспламенения боевого заряда.
По способу приведения в действие средства воспламенения подразделяются на ударные, электрические и гальвано-ударные.
Ударные средства воспламенения приводятся в действие ударом бойка ударного механизма и бывают в виде капсюльных втулок и ударных трубок. Первые применяются в выстрелах гильзового заряжания, а вторые – в выстрелах раздельного картузного заряжания.
Электрические средства воспламенения, действующие от электрического импульса, применяются в боеприпасах реактивной, береговой и корабельной артиллерии.
В настоящее время в выстрелах танковой и самоходной артиллерии нашли применение средства воспламенения гальвано-ударного действия, сочетающие в одном образце электрический и ударный способы действия.
К средствам воспламенения предъявляются следующие основные требования: безопасность в обращении и достаточная чувствительность к импульсу, возбуждающему действие; достаточная воспламеняющая способность, которая обеспечивала бы надлежащее воспламенение порохового заряда и создание необходимых баллистических условий; однообразность действия; надежная обтюрация при выстреле; стойкость при длительном хранении.
В настоящее время применяются капсюльные втулки КВ-4, КВ-2, КВ-13, КВ-13У, КВ-5 и ударная трубка УТ-36.
Капсюльная втулка КВ-4 (рис. 78) применяется в выстрелах к орудиям, в стволе которых давление пороховых газов не превышает 3100 кг/см 2 . Она состоит из латунного или стального корпуса и собранных внутри его деталей воспламенительного устройства: капсюля воспламенителя 2, прижимной втулки 3, наковаленки 4 и обтюрирующего медного конуса 5, и также подсыпки дымного пороха 7, двух пороховых петард 8 и предохранительных кружков пергаментного 9 и латунного 10.Корпус с наружной стороны имеет резьбу для ввинчивания втулки в очко гильзы.
Дно корпуса сплошное, на наружной поверхности его сделаны три паза под ключ.
С внутренней стороны дна корпуса имеется сосок с гнездом 1 для размещения деталей воспламенительного устройства. Для закрепления пороховых петард и кружков дульце корпуса закатывается. Латунный кружок и место закатки для герметичности покрываются лаком-мастикой или эмалью.
Действие капсюльной втулки. При ударе бойка по дну капсюльной втулки образуется вмятина, которая поджимает капсюль-воспламенитель к наковаленке, вследствие чего воспламеняется ударный состав капсюля-воспламенителя. Газы, образующиеся при сгорании ударного состава, проходя по каналу наковаленки, поднимают медный обтюрирующий конус и, обтекая его, воспламеняют пороховые петарды, а последние воспламеняют порох боевого заряда. При нарастании давления в зарядной каморе орудия пороховые газы перемещают обтюрирующий конус в обратном направлении, прижимая его к стенкам гнезда наковаленки, чем обеспечивается обтюрация, т. е. исключается возможность прорыва пороховых газов через тонкую часть дна втулки в месте удара.
ОБРАЩЕНИЕ С БОЕПРИПАСАМИ
Основным элементом всех зарядов является определенная навеска пороха. Кроме того, в их состав вводится ряд специальных элементов, необходимых для выполнения тактико-технических и эксплуатационных требований. Наличие тех или иных дополнительных элементов обусловлено типом оружия.
В общем случае заряд может содержать следующие элементы:
- навеску пороха;
- дополнительный воспламенитель;
- вспомогательные элементы специального назначения - пламегаситель, размеднитель и др.;
- обтюрирующее (уплотняющее) устройство.
Навеска пороха. Порох - источник энергии и газообразного рабочего тела, обеспечивающий необходимый метательный эффект (определенную скорость снаряда, допустимое давление пороховых газов в канале ствола).
Форма заряда зависит от формы пороховых элементов, способа и условия заряжания, а также от конструкции камеры. Навеска пороха может помещаться в гильзе россыпью, или в матерчатом мешочке-картузе (при раздельном гильзовом и унитарном заряжании), или только в картузе при безгильзовом картузном заряжании. Материал картузов должен при выстреле сгорать полностью (тлеющие остатки картуза могут преждевременно воспламенить очередной заряд). Этому требованию удовлетворяют, например, ткани из натурального шелка.
В зависимости от задач стрельбы, типа орудия и других условий боевые заряды могут иметь постоянную или изменяемую при стрельбе навеску пороха.
Заряды с неизменяемой навеской называются едиными или постоянными. Заряды с изменяемой навеской называются составными или переменными. Переменные заряды, составленные из разных порохов, называются иногда комбинированными.
Дополнительный воспламенитель применяют для усиления воспламенительного импульса в зарядах в дополнение к основному средству воспламенения - воспламенительной трубке. Дополнительные воспламенители чаще всего готовятся из дымного пороха. Он считается наилучшим для этих целей, поскольку твердые раскаленные частицы в продуктах горения ДРП, оседая на поверхности пороховых элементов, создают на ней много очагов воспламенения, определяющих интенсивное развитие этого процесса. Иногда для дополнительных воспламенителей используют и бысгросгорающие мелкозерненые пористые пироксилиновые пороха.
Практика показывает, что воспламенение пороховых зарядов зависит от массы дополнительного воспламенителя и от его расположения. При увеличении массы воспламенителя возрастает мощность воспламенительного импульса, повышается начальное давление горения заряда и тем самым обеспечивается повышенная скорость и надежность воспламенения заряда. Для этого требуется некоторое оптимальное давление, развиваемое газами воспламенителя, равное 10,0-15,0 МПа. Если мощность воспламенительного импульса недостаточна и давление воспламенителя мало, то воспламенение может не произойти или же получится затяжной «бракованный» выстрел. При давлении воспламенителя р и 0 и уменьшается его среднее отклонение. Масса дополнительного воспламенителя подбирается опытным путем и колеблется в пределах 0,5-2,5% от массы заряда. При небольшой мас-
се порохового заряда сравнительно малой длины дополнительный воспламенитель располагается в основании заряда, т.е. непосредственно над средством воспламенения, в виде плоского мешочка с ДРП (или другими воспламенительными ВВ). Если заряд очень длинный, для надежного воспламенения дополнительный воспламенитель делят на несколько частей, которые располагают в разных частях по длине заряда. Такое размещение частей относительно воспламенителя очень важно в зарядах большой массы из зерненых порохов. Хаотическое, но компактное расположение пороховых элементов в них затрудняет распространение газов воспламенителя по всему заряду и, следовательно, его воспламенение. В таких зарядах дополнительный воспламенитель располагают иногда по оси заряда в трубке с боковыми отверстиями, заполненной ДРП. Дополнительные воспламенители называются стержневыми. Они распространены в зарядах американской артиллерии.
Вспомогательные элементы пороховых зарядов. Для устранения дульного пламени при выстреле, особенно в зенитной артиллерии, к пороховому заряду добавляют пламегаситель (чаще всего KS0 4 или КС1). Его помещают в переменных зарядах между пучками пороха, а в постоянных - сверху заряда по его оси в плоском мешочке или в трубке из миткалевой, шелковой или хлопчатобумажной ткани.
Для уменьшения омеднения канала ствола (налет распыленной меди пояска на нарезах канала ствола), которое изменяет профиль поперечного сечения канала ствола и влияет на движение в нем снаряда, в зарядах применяются специальные добавки - размеднители или противомеднители. Размеднитель представляет собой ленточку или мотки оловянной (свинцовой) проволочки как в чистом виде, так и в виде различных сплавов. Его укладывают сверху заряда или привязывают к картузу в середине заряда. Масса размеднителя около 1% от массы пороха в заряде.
Наряду с пламегасителями и размеднителями, в зарядах для пушек с высокими начальными скоростями снаряда « () для защиты каналов стволов от эрозии под действием потока нагретых до высоких температур и сжатых до больших давлений пороховых газов применяют специальные добавки, повышающие живучесть стволов. Такими добавками являются, например, просальники и флегматизаторы.
Порох, особенно зерненый, не должен перемещаться в гильзе, что может привести к перетиранию пороховых элементов, нарушению закономерности газообразования, изменению давления и повышению рассеивания начальных скоростей снаряда при стрельбе. Для устранения перемещения пороховых элементов в гильзе применяются обтюрирующие устройства в виде картонного кружка, цилиндрика и собственно обтюратора.
На рис. 1.5 -1.8 показано устройство типовых зарядов ствольного оружия.
а б в г д
Рис 1.5. Заряды к выстрелам патронного заряжания:
а - постоянный полный заряд из зерненого пороха; б - постоянный уменьшенный заряд из зерненого пороха; в - постоянный полный заряд из комбинированного пороха; г - уменьшенный постоянный заряд из комбинированного пороха; д - постоянный полный заряд из трубчатого пороха; 1 - зерненый порох; 2 - пучок трубчатого пороха; 3 - воспламенитель; 4 - флегматизатор; 5 - размеднитель; б - пламегаситель обратного пламени; 7 - кружок; 8 - цилиндр; 9 - крышка
Рис. 1.6.
а - постоянный заряд; б, г - полный переменный заряд; в - 1 - нижний пучок; 2 - верхний пучок; 3 - равновесный дополнительный пучок; 4 - основной пакет; 5 - равновесные дополнительные пучки; б - нижние равновесные пучки (4 шт.); 7- верхние равновесные пучки (4 шт.); 8 - воспламенитель; 9 - рифленый флегматизатор; 10 - пламегаситель обратного пламени; 11 - пламегаситель дульного пламени; 12 - размеднитель; 13 - нормальная крышка; 14 - усиленная крышка
Рис. 1.7.
а - полный переменный заряд; 6 - уменьшенный переменный заряд; 1 - пакет; 2 - пучки; 3 - воспламенитель; 4 - тесьма
Рис. 1.8.
а - воспламенительный заряд; б - дополнительный пучок; в - пучок для дальнобойного заряда; г - полный переменный минометный заряд; д - заряд к безоткатному орудию; 1 - бумажная гильза; 2 - капсюль-воспламенитель; 3 - порох марки НБЛ; 4 - порох марки НБП/1; 5 - воспламенитель из дымного пороха; б - картуз; 7- шелковый шнур; 8 - пыжи; 9-дополнительные пучки; 10- воспламенительный заряд из пороха НБЛ; 11 - воспламенительный заряд из дымного пороха
Заряды к безоткатным орудиям, а также дальнобойные заряды к минометам являются постоянными и состоят из воспламенительного заряда и одного дополнительного пучка.
Воспламенительный заряд (рис. 1.8, а) представляет собой навеску дымного пороха (для безоткатных орудий) или пороха марки НБЛ (для минометов), заключенную в бумажную гильзу. Воспламенительные заряды к минометам содержат также первичный воспламенитель из дымного пороха. Размещается воспламенительный заряд в хвостовике мины. Дополнительные пучки (рис. 1.8, б , в) состоят из нитроглицеринового пороха марок НБЛ, НБпл, НБК и картуза из ткани. Дополнительные пучки размещаются вокруг хвостовика мины (рис. 1.8, г, д).
ссылка на книгуЗаинтересовался отдачей артиллерийских орудий, нашел книгу В.П.Внукова -« АРТИЛЛЕРИЯ» прочёл 15 стр. и бросил,
Выходит у нас даже курсантам военных училищ при обучении лапшу вешают.
/
/-- ВСЕСОЮЗНОМУ ЛЕНИНСКОМУ --//
//-- КОММУНИСТИЧЕСКОМУ СОЮЗУ МОЛОДЕЖИ --//
//-- ПОСВЯЩАЮТ ЭТО ИЗДАНИЕ АВТОРЫ, --//
//-- РЕДАКТОРЫ И ИЗДАТЕЛЬСТВО --//
/-- АРТИЛЛЕРИЯ --//
АРТИЛЛЕРИЯ
//-- АРТИЛЛЕРИЯ --//
//-- 2-е исправленное и дополненное издание.
//-- Государственное Военное Издательство Наркомата Обороны Союза ССР --//
//-- МОСКВА - 1938 --//
Руководитель бригады авторов и художников ответственный редактор майор В. П. ВНУКОВ.
Литературный редактор Л. САВЕЛЬЕВ. Невидимая пружина
Что заставляет тяжелый артиллерийский снаряд вылетать с огромной скоростью из ствола и падать за десятки километров от орудия?
Какова же энергия пороха?
При выстреле часть энергии, заключенной в заряде пороха, переходит в энергию движения снаряда.
Но вот мы воспламенили заряд, начинается взрывчатое превращение: энергия освобождается. Порох превращается в сильно нагретые газы.
Тем самым химическая энергия пороха превращается в тепловую, то-есть в энергию движения частиц газов. Это движение частиц и создает давление пороховых газов, а оно, в свою очередь, рождает движение снаряда: энергия пороха стала энергией движения снаряда.
Но и этим не исчерпываются преимущества пороха перед обычными горючими. Большое значение имеет еще скорость превращения пороха в газы.
Взрыв порохового заряда при выстреле длится всего несколько тысячных долей секунды. Бензиновая смесь в цилиндре мотора горит раз в десять медленнее.
Такой малый промежуток времени даже трудно себе представить. Ведь «миг» - мигание века человеческого глаза - длится около трети секунды.
На взрыв порохового заряда уходит в пятьдесят раз меньше времени.
Взрыв заряда бездымного пороха создает в стволе орудия огромное давление: до 3 500-4 000 атмосфер, то-есть 3 500-4 000 килограммов на каждый квадратный сантиметр.
Высокое давление пороховых газов и очень малое время взрывчатого превращения и создают огромную мощность при выстреле. Такой мощности в тех же условиях не создает ни одно из других горючих.
Каково же количество энергии, заключенное в порохе, например, в заряде 76-миллиметровой пушки?
.
Рис. 22. Единица работы-килограммометр
.
Риc. 24. Единица мощности - лошадиная сила
Подсчеты дают такие результаты: заряд выделяет 338 000 килограммометров энергии.
А что такое килограммометр, показано на рисунке 22.
Однако, к сожалению, далеко не вся энергия пороха уходит на выталкивание снаряда из орудия, на полезную работу. Большая часть энергии пороха пропадает.
На что обычно тратится энергия пороха при выстреле, показано на рисунке 23.
Если учесть все потери, то окажется, что только одна треть, или 33%, энергии заряда идет на полезную работу.
Однако, по правде говоря, это не так уж мало. Вспомним, что в самых совершенных двигателях внутреннего сгорания полезная работа Составляет не более 36% всей тепловой энергии. А в других двигателях этот процент еще ниже, например, в паровых машинах - не более 18%.
По сравнению с тепловыми двигателями, потери энергии в орудии невелики: огнестрельное артиллерийское орудие является одной из наиболее совершенных тепловых машин.
Итак, на полезную работу в 76-миллиметровой пушке тратится 33% от 338 000 килограммометров, то-есть почти 113 000 килограммометров
И вся эта энергия выделяется всего лишь в шесть тысячных долей секунды!
Это соответствует мощности в 250 000 лошадиных сил. Чему равна «лошадиная сила», видно из рисунка 24.
Если бы люди могли произвести такую работу в столь же короткий срок, потребовалось бы примерно полмиллиона человек, и то при напряжении всех их сил. Вот как огромна мощность выстрела, даже из небольшой пушки.
ТАК В ЧЁМ ЗДЕСЬ ЛОЖ.
Рассмотрим кремневый ударный замок.
Кремневый замок (рис. 9) работал следующим образом. При спуске курка А кремень Б, зажатый курковой губой В, ударял вскользь по огниву Г, составлявшему {11} одно целое с крышкой полки. Благодаря этому удару пружинная крышка с огнивом, вращающаяся на оси Д, отскакивала вперед, а сноп искр, образующийся одновременно с этим от удара кремня Б по огниву Г, попадал на затравочный порох, насыпанный на полку е.
И зажигалку.
Пламя в таких зажигалках добывается путем трения железного рифлёного колесика об кремний и подачи газа в момент высечения искры.
То есть в обоих механизмах искру высекают трением, а при трении образуется электрический заряд, сталобыть и искра выделяется электрическая.
Капсюльная втулка Норденфельда или электрозапальное устройство
Капсюльная втулка
приспособление для воспламенения порохового заряда в патронах автоматических пушек малого калибра и орудий среднего калибра. Ввертывается в дно гильзы.
EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010
То же назначение имеет и капсюль и капсульная втулка, Если взять молоток и ударить по капсюлю лежащему на твёрдом предмете происходит громкий щелчок, запах, разлетаются искры и вы по чувствуете, как молоток от бросит от капсюля -то же происходит при электрическом замыкании.
1) В тексте товарыщ пишет: Порох же в закрытом пространстве сгорит очень быстро: он взорвется и обратится в газы.
Горение пороха в закрытом пространстве - явление очень сложное, своеобразное, совсем не похожее на обычное горение. В науке подобные явления называют «взрывчатым разложением» или «взрывчатым превращением», лишь условно сохраняя за ним более привычное название «горение».
Почему же порох горит и даже взрывается без доступа воздуха? Потому что в самом порохе содержится кислород, за счет которого и происходит горение
Возьмем хотя бы порох, применяющийся с незапамятных времен: дымный, черный порох. В нем смешаны уголь, селитра и сера. Горючим здесь является уголь. В селитре содержится кислород. А сера введена для того, чтобы порох легче зажегся; кроме того, сера служит скрепляющим веществом, она соединяет уголь с селитрой.
СИЕ УТВЕРЖДЕНИЕ ЯВНАЯ ГЛУПОСТЬ.
КОГДА СГАРАЕТ ЛЮБОЕ ВЕЩЕСТВО, ОНО ВЫДЕЛЯЕТ ПРОДУКТЫ СГАРАНИЯ - ДЫМ И УГЛИКИСЛЫЙ ГАЗ, ИМЕЮЩИЕ ПЛОТНОСТЬ, В ЗАКРЫТОМ ОБЬЁМЕ ИМ НЕКУДА ДЕТСЯ И ОНИ ЗАГАСЯТ ЛЮБОЕ ПЛАМЯ.
2) Пороховой заряд 76-миллиметровой пушки целиком превращается в газы меньше чем за 6 тысячных (0,006) секунды.
Такой малый промежуток времени даже трудно себе представить. Ведь «миг» - мигание века человеческого глаза - длится около трети секунды.
Тут автор более корректен, но не чего не объясняет. Вы в жизни видели, что бы, что то с горело раньше чем вы успеете моргнуть глазом? Видели- это электрическое замыкание проводов, спиралей, что при этом происходит - тепловой разряд. Вас отбрасывает, характерный звук, запах, провода загибаются в разные стороны от эпицентра замыкания, на концах обоих проводов чёрный нагар, они раскалённые.
Разряд.
От эпицентра с одинаковым усилием к краям.
Вывод такой, в замкнутом пространстве меньше чем за 6 тысячных (0,006) секунды может произойти, только электрическое замыкание, следовательно порох, является концентрированным электровеществом.
И тогда выстрел происходит так, боёк ударяет в капсюль, происходит разряд малой мощности (искра) которая производит замыкание с порохом, результатом которого является тепловой удар, электровещество меняет плотность и преобразуется в тепловую энергию (газы). Отдача тепловой энергии происходит с одинаковым усилием, распространяется от эпицентра теплового удара к краям дула.
1часть, на нагрев 2часть, на движение снаряда, 3 часть, на отдачу.
Именно по этому на колёса пушек 19 века медные шины ставили.
3.Отдача при выстреле неизбежна. Мы ее испытываем при стрельбе из огнестрельного оружия - из револьвера или из ружья. Она неизбежна и в орудии, но тут она во много раз сильнее.
Хитрости и изворотливости автора можно только позавидовать. По чему он подсовывает пример; с пружинкой и шариками, в место того, что бы объяснить, почему ствол и противооткатные устройства смонтированы на салазках, перемещающихся при откате люльке. В 76мм пушке вес откатывающихся частей (со стволом) — 275 кг., автор учебника предлагает, такую таблицу распределения газов.
Так,что ж это за тайна, сила отката? Она проста, основы реактивного движения, Циолковского Константина Эдуардовича-.отдача тепловой энергии.
Какова сила отдачи? Смотрите сами.
Ствол пуши выпустивший при помощи тепловой энергии(газа) снаряд, сам превращается в снаряд, отдача 76мм пушки 112 т. м. Для гашения силы, которую вы видите на картинке и существуют противооткатные устройства.
76-мм дивизионная пушка образца 1936 года (Ф-22)
А откатывается люлька по направляющим этой станины.
.
то, что обжимает ствол, это люлька.
то что с низу гидравлический тормозной цилиндр, для сравнения; главный тормозной цилиндр ВАЗ 2101.
Если бы, эти муляжи (пушки) корабля виктории смогли стрельнуть всем бортом,
то их сила отдачи развалила бы эту лахань на щепу.
Пушка, это транспортное средство для доставки продукта ( метательного снаряда) без посредников, потребителю (независимо от желания) - в которой имеется механизм, самый главный в пушке, тормоз отката, он гасит отдачу , которая равна силе, выстреливаемого заряда .
отрывок из мемуаров
Грабина Василия Гавриловича.
— Вы не могли бы убрать дульный тормоз и заменить новую гильзу на старую? — спросил меня Сталин.
— Можем, но мне хочется обосновать необходимость применения дульного тормоза и новой гильзы и показать, что повлечет за собой отказ от того и от другого.
И я начал объяснять, что дульный тормоз поглощает
около 30 процентов энергии отдачи.
Он позволяет создать более легкую пушку из дешевой стали. Если мы снимем дульный тормоз, пушка станет тяжелее, потребуется удлинить ствол и, возможно, придется применить высоколегированную сталь.
https://www.youtube.com/watch?v=iOrFD2KeSnA
Дульный тормоз.