Rekylanordninger - anordninger designet til at afbøde stødbelastninger på pistolvognen under rekyl , omdanner mekanisk energi til termisk energi og tjener til at absorbere stød og stød.
De gasser, der strømmer ud af kanonløbet, virker efter Newtons tredje lov på selve løbet med en lige stor og modsat rettet kraft. Princippet om jetfremdrift er implementeret , hvilket forstærker det rent mekaniske rekyl fra projektilafgang. En nøjagtig beregning af den samlede rekylenergi er en kompleks procedure , men inden for artillerividenskab er der en tommelfingerregel, at 3% af projektilets mundingsenergi går til mekanisk rekylenergi. For eksempel, for en 122 mm A-19 kanon, er den samlede mekaniske rekylenergi 0,03 × 8 MJ = 240 kJ . Dette svarer til den potentielle energi af en last på 1 ton , løftet 24 m over jordoverfladen, taget som nulenergireferencepunkt. Under normale forhold ville dette være nok til at knuse eller brække pistolvognen fra hinanden . Imidlertid dæmper denne pistols rekylanordninger (den har ikke en mundingsbremse) med succes denne rekylenergi og bruger den til at bringe rekyldelen af pistolen til dens oprindelige position før næste skud.
Den samlede fordeling af energi under et skud varierer afhængigt af typen af pistol, drivladning og projektil, men generelt ser billedet nogenlunde sådan ud:
Lad os overveje to tilstande af systemet - i øjeblikket "0" af den fuldstændige forbrænding af drivgasladningen, men når projektilet stadig er ubevægeligt, og i øjeblikket "1" af projektilet, der forlader pistolen. I den forbindelse introducerer vi to antagelser. Den første vil være den fuldstændige forbrænding af drivladningen, før projektilet begynder at bevæge sig. Faktisk sker der stadig forbrænding, når projektilet allerede er begyndt at bevæge sig. Men den nøjagtige beregning i dette tilfælde er meget vanskelig, da det er et selvkonsistent problem. Den ovenfor beskrevne antagelse anses for at være ganske velegnet til at løse praktiske problemer. Den anden antagelse vil være fraværet af varmetab, der overtræder de rent mekaniske love om bevarelse af energi og momentum. I praksis betyder det, at rekylenergien og pistolens effektivitet estimeres ovenfra.
I øjeblikket "0" har projektilet med masse m sn , rekyldele af kanonen med masse M og pulvergasser med masse m pg ingen mekaniske hastigheder i den inertielle referenceramme forbundet med Jorden. Så alt momentum er nul.
I øjeblikket "1" opnåede projektilet hastighed v , rekyldele (i mangel af rekylanordninger) modtog hastighed V . Følgelig er projektionen af momentum af projektilet pSN på aksen rettet langs kanonens boring lig mSNv , og projektionen af momentum af rekyldelene P = - MV . Ifølge den model, der er vedtaget i artilleri til fordelingen af hastigheden af den bestilte bevægelse af pulvergasser langs pistolløbet, er denne hastighed lig med nul ved bolten og stiger lineært til v ved mundingen. Beregningen af det samlede momentum af pulvergasser ved at integrere langs pistolens boring giver værdien p pg = 0,5m pg v . Ved at anvende loven om bevarelse af momentum opnår vi
m sn v + 0,5m pg v = MV
Ud fra denne ligning kan du beregne hastigheden af rekyldelene og værdien af rekylkinetisk energi E = 0,5MV² fra projektilets afgang, hvilket er nødvendigt under udformningen af pistolens rekylanordninger og til den mulige udrustning af tønden med en mundingsbremse . Disse enheder er nødvendige for at afbøde stødbelastninger på vognen under rekyl. På samme måde kan du ved at beregne den nyttige kinetiske energi af projektilet e \ u003d 0,5m sn v² få pistolens effektivitet ved at dividere e med m pg Q (da massen af pulvergasser er lig med massen af drivladningen ).
Artillerikanoner har historisk brugt kanonvognens rekyl til at absorbere rekyl [1] . I det tilfælde, hvor rekylen kun var begrænset af friktion, var vognrekylet ret stort (adskillige meter), hvilket krævede lange kasematter og brede valgange fra fæstningsartilleriet . På skibe og i andre situationer, hvor tilbagerulningen skulle have været begrænset, blev der brugt et tykt hamperov - bukser [2] , som forblev i nogen tid selv efter fremkomsten af rekylbremser som en sikkerhedsanordning i tilfælde af bremsefejl, men helt forsvandt allerede i 1800-tallet. I anden halvdel af 1800-tallet dukkede rekylkiler [3] op for en kort tid , hurtigt erstattet af hydrauliske, pneumatiske, fjeder- og bufferbremser . Fæstningsartilleri brugte også skrå drejelige rammer [4] .
Bukser
Glidende kiler
gyngestativ
Ekstern hydraulisk rullebremse
Snitbillede af en lignende tilbagerulningsbremse
I slutningen af det 19. århundrede blev et system med eksterne rekylanordninger udbredt. En ekstern rekylbremse var fastgjort til platformen, hvorpå pistolen var placeret, og var forbundet med et øje i bunden af pistolvognen. Uden den havde pistolen ingen rekylbegrænsende mekanisme, og når den blev affyret, rullede pistolen tilbage på rekylkilerne bag hjulene og vendte derefter tilbage til sin oprindelige position. Den første ulempe ved et sådant system var, at det tog lang tid at forberede en affyringsplatform lavet af beton eller træ, før pistolen gik i kampstilling. Da han ikke havde en knurring, skulle pistolen flyttes til sin oprindelige position og sigte efter hvert skud, hvilket krævede en stor indsats, tog meget tid og begrænsede dens skudhastighed.
Ved tilbagerulning. Løbet ruller under påvirkning af pulvergasser tilbage ved affyring sammen med rekylbremsecylinderen med en spindel og riflecylinderen fastgjort i bremseclipsen. Rekylbremsestangen og riflestangen, der er fastgjort i vuggedækslet, forbliver ubevægelige. Væsken i bremsecylinderen mellem stemplet og pakdåsen passerer gennem seks vinklede huller i stanghovedet. Efter at have passeret gennem disse huller, vil det meste af væsken passere gennem det ringformede mellemrum mellem kontrolringen og spindlen til bagsiden af tilbagerulningsbremsecylinderen, hvor der dannes et forsløret rum. En mindre del af væsken vil passere mellem spindlen og den indvendige overflade af stilken gennem otte skrå huller, hvorefter den kommer ind i moderatorhulrummet, trykker ventilen ned og fylder moderatorhulrummet på stilken. Bevægelsesenergien af de rullende dele absorberes på grund af den hydrauliske modstand af væsken, der sprøjtes gennem det skiftende mellemrum mellem kontrolringen og rekylbremsespindelen. Efterhånden som længden af tilbagerulningen øges, mindskes det ringformede mellemrum mellem spindlen og kontrolringen og forsvinder mod slutningen af tilbagerulningen. Som følge heraf opstår en jævn deceleration af tilbagerulningen. Samtidig med rekylbremsens påvirkning opstår riflens påvirkning, som består i følgende: væsken i riflens arbejdscylinder mellem pakdåsekeglen og stemplet forskydes gennem holderhullet ind i den midterste cylinder, og fra den midterste cylinder gennem hullet med røret ind i den ydre cylinder og endnu mere komprimerer luften under tryk i den, hvorved den nødvendige energi akkumuleres til at rulle pistolens rullende dele.
Når du ruller. Trykluft i den ydre cylinder på rifleren, der søger at udvide sig, presser på væsken, som overfører trykket til stangstemplet og tætningsanordningen i pakdåsehuset. Men da stemplet med stangen er ubevægeligt, vil knurlercylindrene sammen med cylinderen og tilbagerulningsbremsecylinderen under trykket af væsken på tætningsanordningen vende tilbage til deres oprindelige position. Væsken i rekylcylinderen bag stemplet vil gå til fronten af cylinderen gennem det eksisterende ringformede mellemrum mellem spindlen og justeringsringen.
Moderatorventilen lukker under påvirkning af ventilfjederen moderatorhulrummet, og en del af væsken, der er kommet ind i moderatorrummet, sprøjtes kun gennem mellemrummene dannet af
riller af variabel dybde mellem den indvendige overflade af stilken og den ydre overflade af moderatorens skjorte. Væskemodstand mod sprøjt gennem varierende mellemrum mellem frempinden og moderatorkappen sikrer påløbsbremsning. Rullens glathed opnås ved, at ved slutningen af rullen konvergerer rillerne med variabel dybde til ingenting. Ved intensiv skydning opvarmes væsken i rekylbremsen, og dens volumen øges, hvilket kan få løbet til at rulle. For at undgå dette har rekylbremsen en kompensator, hvori overskydende væske strømmer fra moderatorrummet gennem et åbent hul i ventilhuset og forbindelsesrørene, hvorved kompensatorstemplet trykkes ned under fjedertryk. Med et fald i brandhastigheden og afkølingen af væsken i rekylbremsecylinderen vil volumen af bremsecylinderen blive genopfyldt med væske fra kompensatoren. Kompensatorstemplet, der er under konstant tryk af de komprimerede fjedre, vil tvinge den overskydende væske tilbage i moderatorrummet og derfra ind i rekylbremsecylinderen.
Fjederrivler blev ofte brugt på våben fra første verdenskrig, men de viste sig upålidelige og blev til sidst erstattet af pneumatiske rifler.
For eksempel er Mark 12 5" / 38 kanonen (en amerikansk 127 mm flådepistol fra Anden Verdenskrig) udstyret med en hydraulisk rekylbremse . Den består af to stempler i en hydraulisk cylinder, der absorberer hovedrekylenergien. De dæmp også slaget fra de pneumatiske riflermekanismer, når løbet vender tilbage til udgangspositionen.
Den pneumatiske rifler er et kammer fyldt med højtryksluft. Stemplet er placeret bagerst. Når det rulles tilbage, komprimerer stemplet luften i rifleren og bringer derefter cylinderen tilbage til sin oprindelige position. I udgangspositionen er trykket i riflerkammeret 10 MPa. Under tilbagerulningen stiger trykket i rifleren til 15 MPa.
Tilbageløbsbremse - et sæt rekylanordninger designet til at bremse og begrænse tilbagerulningen af pistolen (løb langs vuggen) efter et skud. Strukturelt kombineret med påløbsbremsen (tilbage- og påløbsbremse), som bremser rekyldelene, når pistolen (løben) vælter. Rekylbremserne på moderne artilleristykker er normalt hydrauliske. Til påfyldning af hydrauliske systemer blev der tidligere brugt Steol-M væske baseret på glycerin og ethanol . Nu, i stedet for stål, hældes anti-rekylvæske POG-70, som er en vandig opløsning af ethylenglycol med anti-skum og anti-korrosionsadditiver.
| Egenskaber for kampkøretøjer | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beskyttelse |
| ||||||||||||||
| Ildkraft |
| ||||||||||||||
| Mobilitet |
| ||||||||||||||