Rekylanordningar - anordningar utformade för att mildra stötbelastningar på vapenvagnen under rekyl , omvandlar mekanisk energi till termisk energi och tjänar till att absorbera stötar och stötar.
Gaserna som strömmar ut ur pistolpipan verkar enligt Newtons tredje lag på själva pipan med en lika stor och motsatt riktad kraft. Principen för jetframdrivning är implementerad , vilket förstärker den rent mekaniska rekylen från projektilavgång. En exakt beräkning av den totala rekylenergin är en komplex procedur , men inom artillerivetenskap finns en tumregel att 3 % av projektilens mynningsenergi går till mekanisk rekylenergi. Till exempel, för en 122 mm A-19-pistol är den totala mekaniska rekylenergin 0,03 × 8 MJ = 240 kJ . Detta motsvarar den potentiella energin för en last på 1 ton , lyft 24 m över marknivån, tagen som nollenergireferenspunkt. Under normala förhållanden skulle detta vara tillräckligt för att krossa eller bryta isär vapenvagnen . Rekylanordningarna i denna pistol (den har ingen mynningsbroms) dämpar emellertid denna rekylenergi och använder den för att föra rekyldelen av pistolen till dess ursprungliga position före nästa skott.
Den totala fördelningen av energi under ett skott varierar beroende på typ av pistol, drivladdning och projektil, men generellt ser bilden ut ungefär så här:
Låt oss överväga två tillstånd i systemet - för tillfället "0" för den fullständiga förbränningen av drivladdningen, men när projektilen fortfarande är orörlig, och för närvarande "1" för projektilen som lämnar pistolen. Därmed introducerar vi två antaganden. Den första kommer att vara den fullständiga förbränningen av drivladdningen innan projektilen börjar röra sig. I själva verket sker förbränning fortfarande när projektilen redan har börjat röra sig. Den exakta beräkningen i detta fall är dock mycket svår, eftersom det är ett självständigt problem. Det ovan beskrivna antagandet anses vara mycket lämpligt för att lösa praktiska problem. Det andra antagandet kommer att vara frånvaron av värmeförluster som bryter mot de rent mekaniska lagarna för bevarande av energi och momentum. I praktiken innebär detta att rekylenergin och pistolens effektivitet uppskattas ovanifrån.
För tillfället "0" har projektilen med massa m sn , rekyldelar av pistolen med massa M och pulvergaser med massa m pg inga mekaniska hastigheter i den tröghetsreferensram som är associerad med jorden. Allt momentum är alltså noll.
I ögonblicket "1" fick projektilen hastighet v , rekyldelar (i frånvaro av rekylanordningar) fick hastighet V . Följaktligen är projektionen av rörelsemängden för projektilen pSN på axeln riktad längs kanonens hål lika med mSNv , och projektionen av rörelsemängden för rekyldelarna P = - MV . Enligt den modell som används inom artilleri för fördelning av hastigheten för den beordrade rörelsen av pulvergaser längs pistolpipan, är denna hastighet lika med noll vid bulten och ökar linjärt till v vid mynningen. Beräkningen av det totala momentumet av pulvergaser genom att integrera längs pistolens hål ger värdet p pg = 0,5m pg v . Genom att tillämpa lagen om bevarande av momentum får vi
m sn v + 0,5 m pg v = MV
Från denna ekvation kan du beräkna hastigheten på rekyldelarna och värdet på rekylkinetisk energi E = 0,5MV² från projektilens avgång, vilket behövs under konstruktionen av pistolens rekylanordningar och för eventuell utrustning av pipan med mynningsbroms . Dessa anordningar behövs för att mildra stötbelastningar på vagnen under rekyl. På liknande sätt, genom att beräkna den användbara kinetiska energin för projektilen e \ u003d 0,5m sn v² , kan du få pistolens effektivitet genom att dividera e med m pg Q (eftersom massan av pulvergaser är lika med massan av drivladdningen ).
Artillerivapen har historiskt använt rekylen från vapenvagnen för att absorbera rekyl [1] . I det fall då rekylen endast begränsades av friktion var vagnrekylen ganska stor (flera meter), vilket krävde långa kasematter och breda valganger från fästningsartilleriet . På fartyg och i andra situationer där tillbakarullningen borde ha begränsats användes ett tjockt hamprep - byxor [2] , som fanns kvar en tid även efter uppkomsten av rekylbromsar som en säkerhetsanordning vid bromsfel, men helt försvann redan på 1800-talet. Under andra hälften av 1800-talet uppträdde rekylkilar [3] under en kort tid , snabbt ersatta av hydrauliska, pneumatiska, fjäder- och buffertbromsar . Fästningsartilleriet använde också lutande svängramar [4] .
Byxor
Glidande kilar
gungram
Extern hydraulisk backbroms
Sektionsvy av en liknande backbroms
I slutet av 1800-talet blev ett system med externa rekylanordningar utbrett. En extern rekylbroms var fäst på plattformen på vilken pistolen var placerad och var kopplad till ett öga i botten av vapenvagnen. Utan den hade pistolen ingen rekylbegränsande mekanism, och när den avfyrades rullade pistolen tillbaka på rekylkilarna bakom hjulen och återgick sedan till sitt ursprungliga läge. Den första nackdelen med ett sådant system var att det tog lång tid att förbereda en skjutplattform av betong eller trä innan pistolen gick i stridsposition. Eftersom han inte hade någon räfflor måste pistolen flyttas till sitt ursprungliga läge och siktas om efter varje skott, vilket krävde mycket ansträngning, tog mycket tid och begränsade skotthastigheten.
Vid återställning. Pipan, under inverkan av pulvergaser, rullar tillbaka när den avfyras, tillsammans med rekylbromscylindern med en spindel och räfflade cylindern fixerad i slutstycket. Rekylbromsstången och räffladen, fixerade i vaggans lock, förblir orörliga. Vätskan i bromscylindern mellan kolven och packboxen passerar genom sex vinklade hål i stavhuvudet. Efter att ha passerat genom dessa hål kommer det mesta av vätskan att passera genom det ringformiga gapet mellan styrringen och spindeln till baksidan av backbromscylindern, där ett förtunnat utrymme bildas. En mindre del av vätskan kommer att passera mellan spindeln och skaftets inre yta genom åtta lutande hål, för att sedan gå in i moderatorhålan, trycka ner ventilen och fylla skaftets moderatorhålighet. Rörelseenergin hos de rullande delarna absorberas på grund av det hydrauliska motståndet hos vätskan som sprutas genom det föränderliga gapet mellan styrringen och rekylbromsspindeln. När längden på tillbakarullningen ökar, minskar det ringformiga gapet mellan spindeln och styrringen och försvinner mot slutet av tillbakarullningen. Som ett resultat uppstår en jämn retardation av tillbakarullningen. Samtidigt med rekylbromsens verkan sker räfflorns verkan, som består av följande: vätskan i räfflors arbetscylinder mellan packboxkonen och kolven förskjuts genom hållarhålet in i mittcylindern, och från den mellersta cylindern genom hålet med röret in i den yttre cylindern och ännu mer komprimerar luften under tryck i den, varigenom den nödvändiga energin ackumuleras för att rulla pistolens rullande delar.
Vid rullning. Tryckluft i den yttre cylindern på räfflor, som försöker expandera, pressar på vätskan, som överför trycket till stavkolven och tätningsanordningen i packboxhuset. Men eftersom kolven med stången är orörlig, kommer under trycket från vätskan på tätningsanordningen, räfflade cylindrarna, tillsammans med trumman och tillbakarullningsbromscylindern, att återgå till sitt ursprungliga läge. Vätskan i rekylcylindern bakom kolven kommer att gå till cylinderns framsida genom det befintliga ringformiga gapet mellan spindeln och justerringen.
Moderatorventilen, under inverkan av ventilfjädern, stänger moderatorhåligheten, och en del av vätskan som har kommit in i moderatorutrymmet stänks endast genom de mellanrum som bildas av
spår av varierande djup mellan skaftets inre yta och den yttre ytan av moderatorns skjorta. Vätskemotstånd mot stänk genom varierande mellanrum mellan skaftet och moderatorjackan säkerställer påkörningsbromsning. Rullens jämnhet uppnås genom det faktum att i slutet av rullen konvergerar spåren med variabelt djup till ingenting. Vid intensiv skjutning värms vätskan i rekylbromsen upp och dess volym ökar, vilket kan få pipan att rulla. För att undvika detta har rekylbromsen en kompensator, in i vilken överskottsvätska strömmar från moderatorutrymmet genom ett öppet hål i ventilkroppen och anslutningsrör, vilket trycker ned kompensatorkolven under fjädertryck. Med en minskning av brandhastigheten och kylningen av vätskan i rekylbromscylindern kommer bromscylinderns volym att fyllas på med vätska från kompensatorn. Kompensatorkolven, som är under konstant tryck av de komprimerade fjädrarna, kommer att tvinga tillbaka överskottsvätskan in i moderatorutrymmet och därifrån in i rekylbromscylindern.
Fjäderräfflor användes ofta på första världskrigets vapen, men de visade sig vara opålitliga och ersattes så småningom av pneumatiska räfflor.
Till exempel är Mark 12 5" / 38 -kanonen (en amerikansk 127 mm marinpistol från andra världskriget) utrustad med en hydraulisk rekylbroms . Den består av två kolvar i en hydraulcylinder som absorberar huvudrekylenergin. De dämpa även slaget från de pneumatiska räfflormekanismerna när pipan återgår till utgångsläget.
Den pneumatiska räfflorna är en kammare fylld med högtrycksluft. Kolven är placerad på baksidan. När den rullas tillbaka komprimerar kolven luften i räfflorna och återställer sedan pipan till sitt ursprungliga läge. I utgångsläget är trycket i räfflorkammaren 10 MPa. Under tillbakarullningen ökar trycket i räfflor till 15 MPa.
Rollback broms - en uppsättning rekylanordningar utformade för att bromsa och begränsa tillbakarullningen av pistolen (pipa längs vaggan) efter ett skott. Strukturellt kombinerat med påloppsbromsen (back- och påloppsbroms), som bromsar rekyldelarna när pistolen (pipan) välter. Rekylbromsarna på moderna artilleripjäser är vanligtvis hydrauliska. För att fylla hydraulsystem användes tidigare Steol-M vätska baserad på glycerin och etanol . Nu, istället för stål, hälls anti-rekylvätska POG-70, som är en vattenlösning av etylenglykol med anti-skum och korrosionsskyddande tillsatser.
| Stridsfordons egenskaper | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Skydd |
| ||||||||||||||
| Eldkraft |
| ||||||||||||||
| Rörlighet |
| ||||||||||||||