Результат интеллектуальной деятельности: АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области военной техники, точнее к высокотемптным артиллерийским установкам с беззвеньевой системой подачи патронов.

Известна артиллерийская установка (АУ) с многоствольным автоматом, связанным с звеньевой системой подачи патронов (АК-630, АК-630М ТО Артиллерийские установки. Техническое описание. Инструкция по эксплуатации, стр. 61-65).

Однако, из-за растяжений, набегов, перекручивания звеньевой патронной ленты в процессе стрельбы имеют место задержки при работе АУ, снижающие ее надежность.

Более сложны, но значительно надежнее, высокотемптные АУ с беззвеньевой системой подачи патронов.

Такова артиллерийская установка, которая имеет в своем составе автоматы, связанные с магазинами беззвеньевого питания через механизм подачи патронов (Военный парад, сентябрь-октябрь 2000, стр. 64-66).

Конструкция такой АУ достаточна надежна, но при этом имеет и недостатки, которые снижают ее технический ресурс.

К основным недостаткам относятся такие, как недостаточная надежность работы механизма подачи в условиях значительного увеличения динамических нагрузок, особенно при стрельбе напряженным режимом с большим количеством очередей (большим количеством торможений), ввиду недостаточной жесткости его корпусных деталей.

Целью изобретения является повышение технического ресурса АУ за счет повышения надежности работы механизма подачи патронов путем повышения жесткости его корпусных деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в артиллерийской установке, имеющей в своем составе автоматы, связанные с магазинами беззвеньегого питания через механизм подачи патронов, включающий последовательно установленные на опорах механизма ведомую и среднюю звездки с шестернями на осях, закрепленных на концах в подшипниках качения опор, качалку, расположенную перпендикулярно осям звездок с возможностью перемещения вместе с автоматами, на одной из опор механизма между качалкой и шестернями средней и ведомой звездок установлена дополнительная промежуточная опора со специальными быстроразъемными в радиальном направлении подшипниками качения под оси звездок с возможностью включения в работу в момент торможения магазина и имеющие для этого радиальные зазоры, большие чем радиальные зазоры в подшипниках на концах осей и определяемые по формуле

C=[A+(B-A)L/H]K,

где С - радиальный зазор в подшипниках дополнительной промежуточной опоры (мм);

А, В - радиальный зазор в крайних подшипниках осей звездок (мм);

L - расстояние между подшипниками дополнительной промежуточной опоры и подшипниками с радиальным зазором А (мм);

Н - расстояние между крайними подшипниками звездок (мм);

К - коэффициент, учитывающий величину нагрузок, действующих на оси звездок, при этом 1,5 ≤ К ≤ 3,5.

Поставленная цель достигается также тем, что подшипник дополнительной опоры под ось средней звездки имеет внутреннюю рабочую поверхность цилиндрического профиля незамкнутого контура с дугой окружности, расположенной симметрично относительно соседних звездок, а подшипник под ось ведомой звездки имеет внутренние и наружные рабочие поверхности цилиндрического профиля незамкнутого контура с общим радиальным пазом для прохождения оси звездки в собранном положении механизма подачи для взаимодействия соответственно с наружной поверхностью оси звездки и внутренней поверхностью цилиндрической проточки, выполненной на расположенной на оси звездки шестерне.

На фиг.1 представлен общий вид артиллерийской установки, аксонометрия; на фиг.2 - общий вид механизма подачи патронов со снятой нижней опорой, аксонометрия; на фиг.3 - механизм подачи, вид сбоку и его взаимодействие с магазином; на фиг.4 - сечение А-А фиг.3; на фиг.5 - сечение Б-Б фиг.4; на фиг.6 - дополнительная промежуточная опора; на фиг.7 - сечение В-В фиг.6; на фиг.8 - ведомая звездка механизма подачи.

Артиллерийская установка (АУ) включает автомат 1, магазин 2 беззвеньевого питания, механизм подачи 3.

Механизм подачи (фиг.2), предназначенный для подачи патронов 4 (фиг.3) из магазина в автомат, обеспечивает передачу силового момента от автомата к магазину для приведения подвижных частей последнего в движение, управление стрельбой путем сцепления-расцепления подачи, а также гашение энергии подвижных частей магазина после прекращения стрельбы.

Механизм состоит из верхней 5 и нижней 6 опор (фиг.5), соединяемых между собой с одной стороны на петлях шпилькой 7 (фиг.4), а с другой - общим корпусом 8 с использованием гаек 9.

С магазином механизм подачи соединяется осью 10, а с автоматом - проушинами 11 с использованием оси 12.

Для съема патронов из движущегося кольцевого сепаратора 13 магазина, приводимого в движение шестерней 14 механизма подачи, имеется съемник 15.

В корпусе механизма подачи последовательно установлены параллельно расположенные автомату звездки. Часть механизма подачи, соединяемая с автоматом, заканчивается ведущей звездкой 16, взаимодействующей при передаче патронов со средней звездкой 17, которая в свою очередь взаимодействует с ведомой звездкой 18.

Звездки 16, 17, 18 имеют передние 19 и задние 20 перья для перемещения патронов и установлены параллельно друг другу.

Передние концы осей звездок закреплены в радиальных подшипниках качения 21 с оптимальным радиальным зазором А верхней и нижней опор механизма, а задние концы - в радиальных подшипниках 22 с зазором В в цапфах 23 корпуса 8.

Ведущая звездка 16 через муфту 24 соединена с валом подачи 25, находящимся в отверстиях корпуса. На валу подачи расположен механизм отключения подачи, который имеет обойму 26, барабан 27 и шестерню подачи 28, соединенную с автоматом и взаимодействующую по винтовым шлицам 29 с валом подачи.

Внутри вала подачи проходит ось 30, связанная с одной стороны с помощью штифта 31 с муфтой 24, с другой - с переключателем 32, взаимодействующим с возможностью перемещения по винтовой поверхности втулки 33, установленной в корпусе и являющейся опорой задней части вала подачи. Между торцом вала подачи и муфтой имеется пружина 34.

Составной частью механизма подачи является также механизм остановки подвижных частей, выполненный в виде амортизатора 35 пружинного типа, погашающего кинетическую энергию подвижных частей механизма подачи и патронов в момент их резкой остановки при отключении подачи, который одним концом осью 36 связан с обоймой 26, а вторым концом связан осью 37 с корпусом.

На осях звездок 16, 17, 18 имеются шестерни 38, 39, 40 соответственно, взаимодействующие друг с другом при передаче силового вращающего момента. Между шестернями звездок 39, 40 и задними перьями 20 этих звездок, перпендикулярно осям звездок, установлена качалка 41 с трактом 42 питания механизма подачи, размещенным со стороны задних перьев звездок. Качалка шарнирным соединением 43 связана с автоматом для перемещения вместе с ним во время его отката-выката и шарнирным соединением 44 (фиг.5) - с механизмом подачи. Для этого качалка имеет специальные продольные пазы 45, через которые проходят оси звездок ведомой 18 и средней 17 звездок с зазором, необходимым для ее перемещения.

Тракт питания 42 качалки представляет собой волнообразный паз с выступом 46 для размещения на нем закраины патронов, гильзы которых размещены в ручьях 47 задних и передних перьев звездок.

Подача в момент резкого (с целью сокращения перерывов между очередями) торможения подвижных частей магазина, механизма подачи и патронов в момент отключения подачи, особенно ось средней звездки 17 из-за воздействия на нее со стороны ведомой звездки инерции подвижных частей с патронами, а со стороны ведущей звездки - энергии возврата пружины 34 амортизатора 35, испытывает практически двукратное увеличение нагрузки. Все это приводит к нежелательному прогибу оси, обусловленному большим расстоянием (т.к. длина звездки, в основном, определяется длиной патрона) Н между крайними подшипниками 21 и 22 с радиальными зазорами соответственно А и В (фиг.8), а также малыми размерами диаметров осей средней и ведомой звездок из-за необходимости их размещения в специальных пазах 45 качалки.

Для предотвращения недопустимого прогиба осей ведомой и средней звездок, на одной из опор механизма подачи между качалкой 41 и шестернями 39, 40, имеющимися на звездках, на расстоянии L от крайнего подшипника установлена дополнительная промежуточная опора 48 со специальными быстроразъемными (в радиальном направлении) подшипниками качения 49, 50. Введение для звездок промежуточной опоры с обычным подшипником качения невозможно из-за необходимости обязательного обеспечения удобных условий для частой разборки механизма подачи, в том числе и в условиях возможной заклинки в нем патронов, а также из-за невозможности увеличения габаритов механизма подачи с целью повышения жесткости его корпусных деталей для исключения подклинок звездок по одному из трех подшипников во время загрузки магазина патронами вручную без увеличения максимально допустимых усилий на закрепленной на переключателе 32 снаряжательной рукоятке (не показано).

Подшипники качения 49 и 50 дополнительной опоры для обеспечения их включения в работу по исключению недопустимых изгибов осей звездок и увеличению момента сопротивления их вращения в момент торможения подвижных частей механизма подачи и магазина или при других перегрузках, имеют для этого радиальные зазоры С несколько большие, чем радиальные зазоры А, В в подшипниках качения на концах осей и определяемые по формуле

C=[A+(B-A)L/H]K,

где С - радиальный зазор в подшипниках дополнительной промежуточной опоры (мм);

А, В - радиальный зазор в крайних подшипниках звездок (мм);

L - расстояние между подшипниками дополнительной промежуточной опоры и подшипниками с радиальным зазором А (мм);

Н - расстояние между крайними подшипниками звездок (мм);

К - коэффициент, учитывающий величину нагрузок, действующих на оси звездок, и жесткость осей звездок.

На величину нагрузок, действующих на оси звездок, влияет множество факторов: калибр автомата, темп стрельбы, масса подвижных частей, масса патрона, величина боекомплекта, жесткость пружины амортизатора, режим стрельбы и т.д., что в целом наиболее точно позволяет определить ее только экспериментально.

Результатами испытаний установлено:

1,5 ≤ К ≤ 3,5.

Подшипник 50 в дополнительной промежуточной опоре под ось средней звездки имеет внутреннюю поверхность цилиндрического профиля незамкнутого контура с дугой окружности 51 (фиг.5), расположенной симметрично относительно соседних звездок, со стороны, обеспечивающей противодействие нагрузкам, возникающим в автомате от инерции движения подвижных частей магазина, механизма подачи и патронов со стороны ведомой звездки и от возврата пружины амортизатора механизма подачи в исходное положение после ее сжатия со стороны ведущей звездки.

Подшипник 49 в дополнительной промежуточной опоре на ось ведомой звездки выполнен на консольном выступе 52 (фиг.7) дополнительной промежуточной опоры и имеет соосные внутренние 53 и наружные 54 рабочие поверхности цилиндрического профиля незамкнутого контура общим радиальным пазом 55 для прохождения звездки в собранном положении механизма подачи соответственно с наружной поверхностью оси звездки и внутренней поверхностью цилиндрической проточки 56, выполненной на шестерне, расположенной на оси звездки.

Перед стрельбой магазин 2 снаряжается патронами 4, для чего переключатель 32 переводится в положение, при котором муфта 24, сжимая пружину 34, выходит из шлицевого соединения с шестерней 38, что позволяет перемещать детали механизма подачи и магазина вручную в направлении противоположном стрельбовому, и загружать в магазин боекомплект.

После снаряжения магазина переключатель 32 переводится в положение, при котором муфта 24 под действием пружины 34 сцепляется с шестерней 38, что обеспечивает через вал подачи 25 и шестерню 28 кинематическую связь механизма подачи с автоматом.

Для начала ведения стрельбы включается в работу механизм разгона автомата 1 (не показан) и отключается механизм отключения подачи, при этом для подачи патронов в автомат барабан 27 растопаривается и вал подачи 25 под действием пружины 34 своими шлицами входит в зацепление с шестерней 28, находящейся в постоянном зацеплении с автоматом, чем обеспечивается кинематическая связь автомата с механизмом подачи и магазином, при этом осуществляется подача патронов в автомат 1.

При стрельбе силовой вращательный момент от автомата передается на шестерню 38 ведущей звездки механизма подачи, далее на шестерни 39 и 40 и далее на другие шестерни (условно не показаны), последняя из которых 14 обеспечивает вращение сепаратора 13 с патронами 4 и их передачу на съемник 15 и далее в качалку 41.

Перемещение патронов по качалке осуществляют ведомая 18 и средняя 17 звездки, вращающиеся на крайних подшипниках 21 и 22. Радиальный зазор С в этом случае в подшипниках 49 и 50 дополнительной промежуточной опоры 48 до конца не выбирается, что не приводит к увеличению усилий на снаряжательной рукоятке переключателя 32.

После отключения подачи патронов под действием инерции движения подвижных частей магазина, механизм подачи патронов, звездок 16, 17, 18 вместе с муфтой 24, валом подачи 25, барабаном 27 и обоймой 26 продолжают вращаться в направлении стрельбы, сжимая при этом пружину амортизатора 35. После окончания сжатия пружина 34 амортизатора начинает разжиматься, вызывая при этом обратное вращение обоймы 26, барабана 27, вала подачи 25, муфты 24, шестерни звездки ведущей 38, последняя из которых встречается с шестерней 39, вращающейся во встречном направлении. Это вызывает увеличение нагрузок на оси звездок 16, 17, 18 и особенно на ось средней звездки 17 из-за ее смещения относительно соседних звездок в направлении вышеуказанных нагрузок.

Для остановки стрельбы прекращается подача патронов в автомат, для чего механизмом отключения подачи стопорится барабан 27 и вал подачи 25, вращаясь относительно неподвижного барабана, перемещается вперед в направлении муфты 24, сжимая при этом пружину 34, и выходит из зацепления с шестерней 28. В этом положении вал подачи 25 фиксируется специальной защелкой (условно не показано).

За счет установки дополнительной промежуточной опоры в механизме подачи и выбора радиальных зазоров в подшипниках качения исключаются недопустимый изгиб и поломка осей звездок, и, не увеличивая момент сопротивления вращения на снаряжательной рукоятке, сохраняется при этом темп стрельбы.