Цикл автоматики авиационного артиллерийского оружия

Структурная схема авиационного артиллерийского оружия

Несмотря на конструктивные отличия базовых образцов ААО, их общие принципы устройства, а также связи между агрегатами и механизмами описываются одной структурной схемой (Рисунок 1.28). Как следует из этой схемы, основу конструкции любого базового образца ААО составляют ствольный агрегат, внутренний двигатель автоматики, механизмы перезаряжания, механизмы управления стрельбой и вспомогательные механизмы различного назначения. На схеме указаны также типы агрегатов, механизмов и устройств, которые реализованы в конструкции того или иного образца ААО.

Следует отметить, что в артиллерийском оружии широко применяется такое понятие как «схема автоматики».

Схема автоматики – это совокупность механически взаимосвязанных агрегатов (ствольные агрегаты, блоки стволов, двигатели автоматики) и механизмов автоматики (перезаряжания, управления стрельбой), которые определяют конструктивные и функциональные особенности артиллерийского оружия.

Главным образом состав агрегатов и особенности функционирования механизмов перезаряжания определяют тип схемы автоматики и существенно влияют на основные тактико-технические характеристики артиллерийского оружия.

Например, в зависимости от количества стволов оружие может выполняться по одноствольной, двуствольной или многоствольной схемам автоматики. В зависимости от того, по какому алгоритму выполняются операции перезаряжания, в оружии может быть реализована

схема с обычным или револьверным циклом автоматики. Схема автоматики может быть с внешним или внутренним двигателем автоматики.

1.7.1. Ствольные агрегаты и блоки стволов

Ствольный агрегат в одноствольном и двуствольном оружии (Рисунок 1.29) представляет механическое соединение ствола (стволов) и казённика.

Ствольный агрегат – это несущее, базовое соединение в конструкции оружия, на котором устанавливается большинство механизмов и деталей автоматики. Кроме того, через ствольный агрегат обеспечивается закрепление оружия на лафете установки.

Ствол – это главная часть оружия. Он предназначен для сообщения снаряду в процессе выстрела поступательного и вращательного движений.

Основное назначение казённика – обеспечить закрепление и надёжное удержание стволов. На нём также устанавливаются некоторые механизмы и детали автоматики.

В многоствольном оружии (Рисунок 1.30) все функции ствольного агрегата выполняет блок стволов – механическое соединение нескольких стволов, казённика и некоторых деталей автоматики.

1.7.2. Двигатели автоматики

Двигатель автоматики ААО – это устройство, предназначенное для преобразования одного из видов энергии в механическую энергию ведущего звена оружия.

Ведущее звено – это совокупность деталей, которые в процессе стрельбы получают движение от двигателя автоматики, передают его механизмам перезаряжания и координируют их работу. Так, например, в пушках ГШ-23 (Рисунок 1.31), ГШ-30, ГШ-30К ведущим звеном являются ползуны, в пушке ГШ-301 – агрегат ствола, а в многоствольном оружии – блок стволов.

В зависимости от вида используемой энергии различают следующие виды двигателей автоматики:

-газопороховые;

-электрические;

-гидравлические;

-пневматические;

-аэродинамические.

Газопороховые двигатели автоматики преобразуют в механическую работу энергию пороховых газов, образующихся в канале ствола при выстреле. Эти двигатели часто называют внутренними двигателями автоматики. Электрические, гидравлические, пневматические, аэродинамические двигатели называют внешними двигателями автоматики, поскольку соответствующая энергия подаётся от внешних источников.

Все образцы ААО России имеют только газопороховые двигатели автоматики. Эти двигатели, в отличие от внешних, характеризуются очень малым временем выхода на номинальный режим работы, имеют небольшие габариты и массу, обладают высокой надёжностью работы, сравнительно просты в эксплуатации.

В зависимости от способа использования энергии пороховых газов, различают внутренние двигатели откатного типа и газоотводные.

Из базовых образцов ААО двигатель автоматики откатного типа имеет только пушка ГШ-301. Функцию двигателя выполняет ведущее звено, т.е. ствол с казёнником.

При выстреле ведущее звено пушки получает движение в результате действия силы давления пороховых газов на дно запертой в канале ствола гильзы (Рисунок 1.32). Движение в сторону обратную направлению стрельбы принято называть откатом. При откате кинетическая энергия ведущего звена аккумулируется возвратной пружиной, которая затем возвращает ствол с казёнником в исходное положение. Перемещение в сторону стрельбы называется накатом. Таким образом, при откате и накате ведущее звено пушки сообщает движение механизмам перезаряжания. В результате выполняются операции по подготовке очередного выстрела, который происходит при приходе ствола с казёнником в исходное положение, т.е. после завершения наката.

Использование двигателя автоматики откатного типа в двуствольном и многоствольном оружии ограничено отсутствием возможности повышения темпа стрельбы.

По этой причине в пушках ГШ-23, ГШ-30, ГШ-30К, ГШ-6-23М,в пулемётах ЯкБ-12.7, ГШГ-7.62М используется газоотводный двигатель автоматики.

В процессе выстрела (Рисунок 1.33), после того как снаряд пройдёт газоотводное отверстие, часть пороховых газов поступает в газовый цилиндр. Под действием силы давления поршень и жёстко связанный с ним ползун начинают перемещаться назад. Благодаря наличию кинематической связи (соединительный рычаг), синхронно с первым, начинают перемещаться вперёд второй ползун и связанный с ним поршень. В результате возвратно-поступательного движения ползунов приводятся в действие механизмы перезаряжания и осуществляется следующий выстрел.

В базовых образцах многоствольного оружия (Рисунок 1.34) возвратно-поступательное движение поршней через шток передаётся кривошипно-шатунному механизму. В результате чего возвратно-поступательное движение преобразовывается во вращательное движение блока стволов.

В пулемёте ЯкБ-12.7 двигатель автоматики связан с ведущим звеном, т.е. блоком стволов с помощью копирно-роликового механизма.

1.7.3. Вспомогательные механизмы

Вспомогательные механизмы входят в конструкцию ААО, но не участвуют в подготовке и производстве стрельбы. В ААО вспомогательные механизмы выполняют, в общем случае, следующие функции:

- выдают информацию о готовности оружия к стрельбе;

- выдают сигналы о количестве произведённых выстрелов;

- обеспечивают охлаждение теплонагруженных участков стволов;

- снижают усилие отдачи на лафет установки.

Датчики информации.

Функцию выдачи информации о готовности оружия к стрельбе выполняет специальный датчик – датчик готовности.

Главным элементом конструкции этого датчика является подвижный контакт, который взаимодействует непосредственно или через какую-либо деталь с ведущим звеном оружия.

В двуствольном оружии (пушки ГШ-23, ГШ-30, ГШ-30К) подвижный контакт замыкает электрическую цепь при приходе одного из ползунов в крайнее переднее положение. По этой причине указанный датчик называют ещё датчиком переднего положения. Крайнее переднее положение ползуна означает, что канал ствола полностью заперт и автоматика оружия готова к стрельбе. При замыкании цепи электрической сигнал в виде напряжения +27В выдаётся в систему управления оружием (СУО) летательного аппарата (ЛА), где формируется индикация готовности оружия к стрельбе.

Функцию выдачи сигналов о количестве произведённых выстрелов выполняет, так называемый, счётчик остатка патронов (СОП).

Его конструкция и принцип действия аналогичен датчику готовности. Подвижный контакт также взаимодействует непосредственно или через группу деталей с ведущим звеном оружия. При замыкании им электрической цепи в СУО ЛА выдаётся импульс напряжением +27В. В различных образцах ААО управление подвижным контактом организовано по-разному. Так, например, один импульс выдаётся после одного выстрела в пушке ГШ-301 (Рисунок 1.35). В исходном (переднем) положении агрегата ствола венчик плунжера находится на токопроводящем контакте, в результате чего электрическая цепь замкнута. В процессе выстрела плунжер, взаимодействуя с откатывающимся агрегатом ствола, смещается назад и выходит на изолятор. В результате электрическая цепь разрывается. Таким образом, формируются электрические импульсы.

В пушках ГШ-23, ГШ-30, ГШ-30К один импульс выдаётся после двух выстрелов, а в пушке ГШ-6-23М - после пяти выстрелов.

В системе управления оружием производится подсчёт поступивших из оружия импульсов и формируется индикация боекомплекта на борту ЛА.

Датчик готовности оружия к стрельбе и СОП часто определяются единым термином – датчики информации.

Система охлаждения ствола.

При стрельбе очередями из одноствольного и двуствольного оружия, после каждой очереди (кроме случая израсходования полного боекомплекта патронов) в патроннике остаётся патрон. Так как каждый выстрел сопровождается образованием пороховых газов, имеющих высокую температуру (2500…2700°С), то патронник и примыкающий к нему участок нарезной части ствола сильно разогреваются. Патрон, оставшийся в патроннике после предыдущей очереди, в течение некоторого промежутка времени также сильно разогревается. Это может привести к возгоранию его порохового заряда, т.е. самопроизвольному, нештатному выстрелу.

Способность оружия обеспечить любой напряжённый, но штатный, режим стрельбы без самопроизвольного срабатывания патрона, находящегося в патроннике, называется термостойкостью оружия. Она оценивается в выстрелах. Чем больше можно произвести выстрелов без самопроизвольного срабатывания патрона, тем выше термостойкость оружия.

С целью охлаждения участка ствола, подверженного наибольшему нагреву при стрельбе, т.е. с целью повышения термостойкости, в конструкции оружия (пушки ГШ-301, ГШ-30К) предусматривается система охлаждения ствола.

Охлаждающая жидкость заливается в кожух (Рисунок 1.36) через специальную пробку. В процессе стрельбы вода превращается в паро
водяную смесь, которая проходит вдоль ствола по винтовым канавкам и охлаждает его. Через передний сальник пароводяная смесь выходит в атмосферу.

Амортизаторы силы отдачи.

В процессе стрельбы на корпус оружия действует значительная по величине (250000…300000Н) сила отдачи, которая может привести к поломке лафета и установки в целом.

Для снижения величины отдачи в конструкции оружия имеются специальные устройства – амортизаторы силы отдачи или, просто, амортизаторы. Главной деталью амортизаторов является упругий элемент, обычно это пружина. Она непосредственно воспринимает и снижает силу отдачи.

В зависимости от устройства пружины различают два типа амортизаторов, которыми снабжены базовые образцы ААО:

-
амортизаторы с витой пружиной (пружинные);

- амортизаторы с кольцевой пружиной (пружино-фрикционные).

Амортизаторы с витой пружиной (Рисунок 1.37) нашли применение в пушках ГШ-23, ГШ-6-23М, с кольцевой пружиной (Рисунок 1.38) - в пушках ГШ-30, ГШ-30К

Кольцевая пружина – это набор стальных колец, из которых одни являются внешними, а другие – внутренние. Кольца взаимодействуют между собой конусными поверхностями.

Кроме амортизаторов, некоторое снижение величины силы отдачи обеспечивают специальные надульные устройства – локализаторы. Локализатор представляет собой насадку на конце ствола, у которой сделаны боковые отверстия. Через эти отверстия происходит рассеивание газового потока после выхода снаряда из канала ствола. Локализаторы нашли применение в пушках ГШ-23Л (Рисунок 1.39).

По сравнению с пушками ГШ-23, не имеющими локализаторов, величина силы отдачи в пушках ГШ-23Л уменьшилась, в среднем, на 10…11%.

Дата добавления: 2014-12-27