КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Явление выстрела в канале ствола
При выстреле капсюль-воспламенитель возбуждает горение воспламенительного заряда, который вызывает горение основного заряда. Вследствие интенсивного выделения газа при горении пороха повышается давление в заснарядном пространстве. До тех пор пока давление порохового газа позади снаряда является недостаточным для преодоления сил сопротивления его движению, горение заряда происходит в неизменном объеме. Начиная с некоторого момента, снаряд получает движение вдоль оси канала ствола. Вместе с тем пороховой газ оказывает давление на дно канала ствола. В результате вся система «снаряд - заряд - ствол» приходит в движение. При этом снаряд и большая часть заряда двигаются по каналу ствола к дульному отверстию, а ствол - в противоположном направлении. Масса снаряда значительно меньше массы ствола и связанных с ним частей. Поэтому скорость снаряда превосходит скорость отката ствола в десятки раз: скорость ствола достигает величин 7...15 м/с, а скорость снаряда - Vo = 600... 1500 м/с. Снаряд приобретает большую скорость за несколько тысячных долей секунды, в течение которых он проходит путь в стволе. Скорость порохового газа у дна снаряда равна скорости снаряда, а у дна канала ствола - скорости отката ствола. Вследствие неодинаковости скоростей газа давление по длине заснарядного пространства будет различным и тем больше, чем меньше скорость газа. В частности, давление на дно снаряда рсн меньше, чем давление на дно канала ствола ркн (рис. 1.9). Поступательное движение снаряда происходит под действием силы: PCH= PCH S-RH, (1.1) где S - площадь поперечного сечения снаряда, на которую распространяется давление порохового газа;
RH - сила сопротивления поступательному движению снаряда со стороны стенок канала ствола (сила, равная по величине RH, но в обратном направлении, действует на ствол вдоль оси его канала со стороны снаряда). Приближенно связь между давлениями на дно снаряда и дно канала выражается следующей зависимостью: (1.2) где w - масса заряда; q - масса снаряда.
Рис. 1.9. Схема распределения давления в каморе.
Обычно при рассмотрении движения снаряда в канале ствола вводится понятие осредненного давления, которое принимается постоянным по всему объему заснарядного пространства. Характерная кривая изменения осредненного давления порохового газа в зависимости от пути снаряда изображена на рис. 1.10. Считается, что снаряд трогается c места при некотором давлении р0, равном в среднем (3...5)∙107 Н/м2. Сначала, пока скорость снаряда мала, давление в заснарядном пространстве повышается вследствие образования газа при горении пороха и достигает максимального значения; (до 3∙108 Н/м2 и больше). Затем в связи с возрастанием скорости снаряда происходит быстрое увеличение объема заснарядного пространства. При этом приток газа от сгорания пороха оказывается недостаточным для того, чтобы поддерживать повышение давления, и оно начинает падать. Практически создаются условия, при которых пороховой заряд сгорает до вылета снаряда из канала ствола. К концу горения заряда давление порохового газа рк еще велико (обычно больше 1∙108 Н/м2). В дальнейшем снаряд продолжает движение под действием расширяющегося порохового газа. К моменту вылета снаряда из канала ствола давление порохового газа равно рд и составляет для большинства орудий (5... 10)∙107 Н/м2. В течение всего времени движения в стволе снаряд получает к положительное приращение скорости (рис. 1.11). Значительные ускорения снаряда обусловливают появление больших сил инерции, действующих на его элементы.
В процессе врезания ведущего пояска в нарезы (форсирования) на нем образуются выступы, соответствующие по форме поперечного сечения нарезам Рис,, L Кривая изменения скорости (Рис. 1.12). При движении снаряда по пути движения его в стволе вдоль оси канала ствола выступы ведущего пояска перемещаются по нарезам, вследствие чего снаряд приобретает вращательное движение. Рис 1.12. Схема взаимодействия нарезов ствола (1) и ведущего пояска снаряда (2)
К концу движения в стволе угловая скорость снаряда достигает 600 рад/с и больше. Процессы, происходящие в канале ствола во время выстрела, весьма сложные. Изучением их занимается специальная наука - внутренняя баллистика. Пороховой заряд горит в изменяющемся объеме заснарядного пространства. Энергия пороха расходуется на совершение ряда работ. Основная часть энергии затрачивается на сообщение снаряду скорости вдоль оси канала ствола. Вместе с тем производятся второстепенные работы по приведению во вращательное движение снаряда, перемещение массы заряда и откатных частей, а также по преодолению трения ведущего пояска снаряда о стенки канала ствола. Часть энергии заряда идет на нагрев ствола, гильзы и снаряда. За время движения снаряда в стволе расходуется лишь меньшая часть энергии порохового заряда (25-35 %). Остальная энергия удаляется из канала ствола после вылета снаряда в атмосферу вместе с истекающим пороховым газом. После вылета снаряда из ствола пороховой газ, заключенный в канале ствола, вытекает в атмосферу. Истечение газа продолжается до тех пор, пока давление в канале ствола окажется равным давлению окружающего воздуха. Период взаимодействия истекающего порохового газа со стволом и снарядом принято называть периодом последействия (соответственно на ствол и снаряд). В результате последействия порохового газа на снаряд скорость последнего увеличивается на сравнительно небольшую величину AV. Таким образом, под действием порохового газа снаряд получит, в конечном счете, скорость Vo, называемую начальной скоростью снаряда. Эта скорость является одной из основных характеристик орудия. Откат ствола вдоль оси канала в сторону, противоположную направлению движения снаряда, вызывает сила:
Ркн =ркн ∙ Sкн – ркм ∙ Sкм - Rн, (1.3) где SКН — площадь дна канала ствола; Sкн- площадь проекции ската каморы на плоскость, перпендикулярную к оси канала ствола; ркм — давление порохового газа на скат каморы. Характер изменения реакции ркн от начала движения снаряда за весь период действия порохового газа на ствол показан на рис. 1.13. Ее наибольшая величина соответствует по времени у = tm) максимальному давлению в заснарядном пространстве. К моменту вылета снаряда из ствола (t = tд) реакция РКН=РКНД, а в дальнейшем она асимптотически приближается к нулю. Практически считают, что действие порохового газа на ствол прекращается, когда давление в канале упадет до 1,8-2 атм. При этом продолжительность периода последействия принимает конечное значение t = t1, а полное время нагружения ствола реакцией Р равно tk=tд+t1. Рис 1.13 График изменения приведенной силы давления пороховых газов на дно канала ствола
Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 2302; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |