- •Ведение в.1. Комплекс авиационного вооружения
- •В.3. Очерк развития авиационного артиллерийского вооружения
- •Р аздел 1. Авиационное артиллерийское оружие
- •Глава 1. Структура, принципы устройства и действия авиационного артиллерийского оружия
- •1.1. Классификация авиационного артиллерийского оружия
- •1.1. Назначение и характерные черты авиационного артиллерийского оружия
- •1.2. Базовые образцы авиационного артиллерийского оружия ввс России
- •1.3. Характеристики авиационного артиллерийского оружия
- •1.4. Критерии оценки технического совершенства авиационного артиллерийского оружия
- •1.5. Операции и механизмы заряжания авиационного артиллерийского оружия
- •1.5.1. Механизмы подачи
- •1.5.2. Механизмы снижения
- •1.5.3. Механизмы досылания
- •1.5.4. Механизмы запирания
- •1.5.5. Механизмы отпирания
- •1.5.6. Механизмы экстракции
- •1.5.7. Механизмы удаления
- •1.6. Механизмы управления стрельбой
- •1.6.1. Спусковые механизмы
- •1.6.2. Стартеры
- •1.6.3. Стреляющие механизмы
- •1.6.4. Блокировка стрельбы при незапертом канале ствола
- •1.6.5. Механизмы устранения задержки стрельбы
- •1.7. Структурная схема авиационного артиллерийского оружия
- •1.7.1. Ствольные агрегаты и блоки стволов
- •1.7.2. Двигатели автоматики
- •1.7.3. Вспомогательные механизмы
- •1.8. Цикл автоматики авиационного артиллерийского оружия и пути снижения его продолжительности
- •1.9. Анализ цикла автоматики одноствольного оружия
- •1.10. Анализ цикла автоматики двуствольного оружия
- •1.11. Анализ цикла автоматики многоствольного оружия
- •1.12. Анализ револьверного цикла автоматики оружия
- •Глава 2. Исследование функционирования двигателей авиационного артиллерийского оружия
- •2.1. Особенности устройства стволов авиационного артиллерийского оружия
- •2.2. Определение и характеристики основных технических данных нарезной части канала ствола
- •2.3. Силы, действующие на ствол оружия при движении снаряда по нарезной части канала ствола
- •2.4. Определение и анализ действия давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза ствола
- •2.5. Виды износа стволов и их характеристика
- •2.6. Анализ факторов, влияющих на живучесть ствола артиллерийского оружия
- •2.7. Способы изготовления нарезки стволов артиллерийского оружия
- •2.8. Основы математической модели термопластического износа ствола
- •2.9. Расчет ствола на прочность
- •2.10. Теоретическое обоснование величины предельной и допустимой длины очереди
- •2.11. Анализ влияния режима стрельбы на живучесть стволов авиационного артиллерийского оружия
- •2.12. Особенности функционирования газоотводного двигателя автоматики авиационного артиллерийского оружия
- •2.13. Математическая модель работы газоотводного двигателя автоматики артиллерийского оружия
- •2.14. Анализ работы газоотводного двигателя автоматики артиллерийского оружия
- •2.15. Функционирование двигателя автоматики артиллерийского оружия откатного типа
- •2.16. Функционирование двигателя автоматики оружия при свободном и торможенном откате
- •Глава 3. Основы динамического анализа работы
- •3.2. Уравнение движения основного звена автоматики авиационного артиллерийского оружия
- •3.3. Анализ мощности, потребляемой механизмом досылания авиационного артиллерийского оружия
- •3.4. Анализ мощности, потребляемой механизмом подачи артиллерийского оружия
- •3.5. Анализ мощности силы давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза ствола
- •3.6. Анализ мощности, потребляемой механизмами автоматики артиллерийского оружия с вращающимся блоком стволов
- •3.7. Мощность, развиваемая газоотводным пороховым двигателем
- •3.8. Стартерные устройства и особенности их расчета
- •Глава 4. Основы исследования силового воздействия оружия на артиллерийскую установку и летательный аппарат
- •4.1. Особенности воздействия артиллерийского оружия на установку и летательный аппарат
- •4.1.1. Силовое воздействие
- •4.1.2. Вибрационное воздействие
- •4.2. Действие дульных газов
- •4.2.1. Нарушение однородности воздушного потока
- •4.3. Конструкция и работа амортизатора силы отдачи
- •4.3.1. Асо с витой пружиной
- •4.3.2. Асо с кольцевой пружиной
- •4 ‑ Гайка; 5 – ось; 6 – упор; 7 – кольцевая пружина
- •4.4. Уравнение движения артиллерийского оружия при стрельбе
- •4.4.1. Вывод уравнения движения оружия на амортизаторе
- •4.4.2. Решение уравнения движения оружия на амортизаторе
- •4.5. Схемы амортизации и их анализ
- •4.6. Методика определения средней силы отдачи амортизатора
- •4.7. Сила отдачи в лафете установки
- •Р аздел 2. Авиационные артиллерийские установки Глава 5. Структура, принципы устройства и действия авиационных артиллерийских установок
- •5.1. Назначение, состав и классификация авиационных
- •Артиллерийских установок
- •5.2. Структура авиационной артиллерийской установки
- •5.3. Характеристики авиационных артиллерийских установок
- •5.4. Лафет авиационной артиллерийской установки
- •5.5. Силы и моменты, действующие на авиационную артиллерийскую установку
- •5.6. Системы питания оружия патронами
- •5.7. Обеспечение взрывобезопасности авиационных артиллерийских установок
- •Глава 6. Исследование функционирования системы управления наводкой оружия
- •6.1. Назначение и состав следящего привода
- •6.2. Применение сельсинной связи в следящем приводе
- •6.3. Фазочуствительные усилители
- •6.4. Усилители мощности
- •6.5. Исполнительные двигатели
- •6.6. Определение потребной мощности исполнительного электродвигателя
- •6.7. Способы наводки оптических визирных устройств на цель оператором
- •6.8. Цепи управления установкой
- •6.9. Система управления стрельбой
- •6.10. Системы устранения задержек стрельбы
- •Глава 7. Анализ работы электрического следящего привода авиационной артиллерийской установки
- •7.1. Анализ устойчивости и точности работы электрического следящего привода при отсутствии корректирующих цепей
- •7.3. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от скорости оружия
- •7.4. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью от напряжения на якоре двигателя и от скорости оружия
- •7.5. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от угла рассогласования
- •Заключение
1.11. Анализ цикла автоматики многоствольного оружия
В многоствольном оружии каждый ствол скреплён со своим патронником, а все вместе они объединены в блок стволов (Рисунок 1.30). С каждым патронником взаимодействует свой затвор. В процессе стрельбы блок стволов вместе с затворами непрерывно вращается
Левый ствол |
Запирание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t
з
2,0 мс |
|
|
|
|
|
|
Досылание |
|
|
|
t д 14,0 мс |
|
|
||||||||||||||
Движение левого ползуна в накате |
|
|||||||||||||||||||
В р е м я, мс |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
Правый ствол |
Движение правого ползуна в откате |
|
||||||||||||||||||
Выстрел |
tв5,5 мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Отпирание |
|
|
|
|
|
t
от
2,0
мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экстракция |
|
|
|
|
|
|
|
t э 7,0 мс |
|
|
|
|
||||||||
Удаление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t
у
1,0
мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подача |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Снижение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t сн 4,5 мс |
|||||
Рисунок 1.42. Циклограмма работы 30-мм авиационной пушки ГШ-30
вокруг своей продольной оси. Одновременно с вращением затворы совершают возвратно-поступательное движение вдоль осей стволов. Как правило, это движение осуществляется за счёт взаимодействия ведущих роликов затворов с фигурным замкнутым пазом, т.е. копиром на внутренней поверхности кожуха оружия (Рисунок 1.43).
П
ри
этом одни затворы перемещаются назад,
извлекая гильзы, а другие – вперёд,
безударно досылая патроны в патронники.
Один из затворов занимает в течение
некоторого времени крайнее переднее
положение. Канал ствола в этом случае
заперт и из этого ствола производится
выстрел. В это же время другой затвор
находится в крайнем заднем положении
и в его лапки производится снижение
очередного патрона. Выстрелы происходят
поочерёдно из каждого ствола. После
каждого выстрела производится отпирание
соответствующего ствола, экстракция и
удаление гильзы. Поступательное
перемещение патронной ленты в процессе
стрельбы осуществляется безостановочно.
Скорость её перемещения строго согласована
со скоростью вращательного движения
блока стволов.
Следует особо подчеркнуть, что непрерывное вращение блока стволов в процессе стрельбы вызывает непрерывное движение
-
Продолжительность выполнения операций перезаряжания (Т=9000 в/м)
Операция
Угол поворота
Время, мс
Досылание
1530
17
Запирание
180
2,0
Отпирание
220
2,4
Экстракция
1400
15,6
Рисунок 1.44. Циклограмма работы 23-мм авиационной пушки ГШ-6-23М
механизмов перезаряжания и непрерывное перемещение патронной ленты. Это является принципиальной конструктивной особенностью современных многоствольных схем автоматики (пушки ГШ-6-30А, ГШ-6-23М, пулемёты ЯкБ-12.7, ГШГ-7.62М). Такое оружие получило название – многоствольное оружие с вращающимся блоком стволов.
Принцип стрельбы с вращением блока стволов был реализован ещё во второй половине IX века в картечнице Гатлинга. Отсюда происходит термин «схема Гатлинга», часто употребляемый для характеристики многоствольного оружия с вращающимся блоком.
Многоствольная схема автоматики в максимальной степени реализует основные принципы интенсификации работы механизмов перезаряжания:
безостановачность движения всех механизмов автоматики (в том числе в процессе выстрела);
совмещение (полное и частичное) всех операций перезаряжания;
равномерность подачи патронной ленты (без остановки);
безударность досылания патронов.
На рисунке 1.44, в качестве примера, показана круговая циклограмма пушки ГШ-6-23М. Условно принято, что выстрелы происходят тогда, когда каждый из стволов приходит в нижнее положение. Если ствол занимает положение №1, то очередной патрон снижается в лапки затвора и устанавливается на линии досылания. При перемещении ствола в положение №2 патрон досылается в патронник примерно на 1/3, а в положение №3 почти на 4/5 своей длины. При перемещении ствола в положение №4 завершается досылание патрона в патронник. Одновременно с завершением досылания начинается запирание канала ствола. После окончания запирания происходит выстрел. Время выстрела заканчивается в процессе перемещения ствола в положение №5. Перед тем, как ствол займёт положение №5, производится операция отпирания и начинается экстракция гильзы. При перемещении ствола в положение №6 экстракция продолжается, а при перемещении в положение№1 экстракция заканчивается, гильза удаляется и очередной патрон снижается в лапки затвора. При этом подача патронной ленты происходит непрерывно, причём при каждом повороте блока стволов на 60° лента перемещается на один шаг.
Т
78
.
(1.12)
Величина времени цикла автоматики пушки ГШ-6-23М примерно равна 6.5 мс. Это обеспечивает стрельбу с темпом около 9000 выстр./с. На сегодняшний день, 23-мм пушка ГШ-6-23М является самой высокотемпной авиапушкой в мире.
Итак, в многоствольном оружии время цикла автоматики определяется выражением
tц = κд· tд + κз· tз + κв· tв , (1.13)
где коэффициенты κд, κз, κв < 1.0.
Величина этих коэффициентов зависит от конкретного образца оружия. Например, для пушки ГШ-6-23М κд=1/ 5, κз=1/2, κв=1/2, а для пушки ГШ-6-30А κд=1/4, κз=1/4, κв=2/3. Цикл автоматики четырёхствольных пулемётов ЯкБ-12.7 и ГШГ-7.62М совершается при повороте блока стволов на 90°, но значения коэффициентов также меньше 1.
Что касается количества стволов в блоке, то их увеличение повышает момент инерции блока и, тем самым, затрудняет разгон блока стволов при начале стрельбы. Кроме того, с ростом количества стволов увеличиваются масса и габариты оружия. Расчёты и опыт проектирования многоствольного оружия показывают, что собирать в блок более восьми стволов нецелесообразно.

t
п
13,0 мс