專利名稱:生產(chǎn)高速炮彈的推進(jìn)劑裝料的方法、根據(jù)該方法生產(chǎn)的推進(jìn)劑裝料以及用于該方法的桿 ...的制作方法
生產(chǎn)高速炮彈的推進(jìn)劑裝料的方法、根據(jù)該方法生產(chǎn)的推進(jìn)劑裝料以及用于該方法的桿狀推進(jìn)劑
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使得彈藥筒填裝有最大可能量的多孔推進(jìn)劑桿的方法，該多孔推進(jìn)劑桿設(shè)置在彈藥筒的縱向上，在彈藥筒型次口徑箭形炮彈彈藥中，組成箭形炮彈的后部具有伸入形成完整射彈部分的彈藥筒的多個固定穩(wěn)定翼，優(yōu)選為6到8個。
本發(fā)明也涉及橫穿至其縱向并用于生產(chǎn)次口徑翼穩(wěn)定箭形炮彈的方法的多孔桿狀的推進(jìn)劑。該箭形炮彈具有多個固定穩(wěn)定翼，優(yōu)選為6到8個。
本發(fā)明還涉 及根據(jù)任一所述方法生產(chǎn)的多孔桿狀的推進(jìn)劑的推進(jìn)劑裝料。
背景技術(shù)：
高速次口徑翼穩(wěn)定炮彈主要應(yīng)用于反擊敵方坦克的坦克炮中，且當(dāng)襲擊目標(biāo)時，這些炮彈的穿甲能力取決于炮彈的速度。由于到達(dá)目標(biāo)的炮彈速度隨其從炮筒發(fā)射而離開的炮口速度而變化，因此當(dāng)炮彈離開炮筒時，必須將最大可能炮口速度賦予炮彈。隨之，這就需要具有極高能量的推進(jìn)劑裝料，然而同時，推進(jìn)劑裝料必須具有這樣的特性，即在炮彈通過炮筒期間，在炮筒中燃燒推進(jìn)劑裝料，而不至于產(chǎn)生超過炮筒最大容許值的炮筒壓力。
限制了推進(jìn)劑的量，并因此間接限制了用來加速現(xiàn)有炮筒式武器中的炮彈的能量的量之因素通常為炮筒中推進(jìn)劑裝料可用裝填空間的容積。老式坦克炮在設(shè)計時，具有其各自適應(yīng)于推進(jìn)劑裝料幾何形狀的裝填空間。從彈道學(xué)角度出發(fā)，通常將推進(jìn)劑裝料的最優(yōu)量并入此設(shè)計中。提高這些老式炮彈性能的可行方法可能集中在更高能量推進(jìn)劑的使用上，由此增加可用裝填空間的能量，或集中在增加推進(jìn)劑裝料的密度，也就是炮彈的單位體積能量上，或者集中在這兩者上。但是，后一種途徑絕不能以這樣的方法實(shí)現(xiàn)，也就是中斷燃燒推進(jìn)劑裝料，以致從純粹的彈道學(xué)觀點(diǎn)來看其不再是最佳的。推進(jìn)劑裝料絕不能比推進(jìn)劑裝料所允許的進(jìn)展性更緊密。
在此之前，用于諸如坦克炮及其它大炮的大口徑炮筒式武器的推進(jìn)劑裝料通常都是由自由布置的有限尺寸的推進(jìn)劑顆粒組成，而推進(jìn)劑顆?？尚纬蔀榫哂幸粋€以上縱向點(diǎn)火通道或燃燒通道的桿狀顆粒推進(jìn)劑。盡管也可能遇到包括極大數(shù)量的更長推進(jìn)劑桿的推進(jìn)劑裝料，但是，每個推進(jìn)劑桿設(shè)置有大量橫向開孔，在沿著這些推進(jìn)劑桿的內(nèi)部燃燒通道而發(fā)射時，由燃燒通道內(nèi)部的氣壓將它們在開孔處分隔為更短小的塊，然后，這些塊以與管狀顆粒推進(jìn)劑中的燃燒方式相似的方式燃燒。然而，這些推進(jìn)劑裝料類型均含有推進(jìn)劑顆粒之間或推進(jìn)劑桿之間的大量空隙。
但是近年來，至少已經(jīng)開始了更新用于生產(chǎn)所謂的多孔推進(jìn)劑的舊理念的實(shí)驗(yàn)階段。此類推進(jìn)劑由設(shè)置有極大數(shù)量的平行開孔通道的塊狀、桿狀或片狀推進(jìn)劑組成，這些平行開孔通道的內(nèi)部間隔等于有關(guān)化學(xué)成分的推進(jìn)劑將在炮筒式武器中的動壓順序之間燃燒的距離的兩倍，在推進(jìn)劑裝料點(diǎn)火后其發(fā)射的炮彈所需要的時間長度內(nèi)，所討論之推進(jìn)劑裝料施用于該炮筒式武器。本技術(shù)領(lǐng)域：
中的技術(shù)人員將兩個這樣的燃燒通道之間的距離稱為推進(jìn)劑的e尺寸。因此，應(yīng)當(dāng)在所有開孔中起爆本發(fā)明的多孔推進(jìn)劑，并且應(yīng)當(dāng)將e尺寸選擇為盡可能在炮彈到達(dá)炮口之前燃燒所有推進(jìn)劑。
由于現(xiàn)代化學(xué)成分的推進(jìn)劑的e尺寸為0.5mm到大約4mm，而開孔通道應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為具有0.3mm到Imm的直徑，因此并不是所有的多孔推進(jìn)劑裝料都易于生產(chǎn)。
即使所討論之產(chǎn)品最近才有限地出現(xiàn)在市面上，但是作為理論構(gòu)想，多孔桿狀的推進(jìn)劑并不具有新穎性。一些早期發(fā)明的實(shí)例描述了多孔推進(jìn)劑的基本原理，但沒有給出適用于開口直徑和開口間隔的任何更準(zhǔn)確的信息，如追溯到1895年的US677，527和GB16, 861。因此，即便是在19世紀(jì)90年代，一些善于理論思考頗具遠(yuǎn)見的工程師看來已經(jīng)認(rèn)識到多孔推進(jìn)劑的有利作用。另一方面，我們并未找到已經(jīng)將此付諸實(shí)際應(yīng)用的任何證據(jù)。
在瑞典專利SE-518867(其等效申請為W0-02/083602)中描述了適用于生產(chǎn)多孔桿狀的推進(jìn)劑的方法和裝置。多孔推進(jìn)劑的一般屬性為逐漸燃燒，并由此可以產(chǎn)生非常緊密的推進(jìn)劑裝料，從而獲得高單位體積裝填量和高單位體積能量。
高速次口徑穿甲彈通常具有細(xì)長的箭頭形狀并因此相對較長，以便在藥筒中形成的大比例炮彈以長度較大比例的長度將伸伸入彈殼彈藥筒中，并由此限制可另外用于推進(jìn)劑可用的藥筒殼體中的空間。此外，由于在沒有任何固有自轉(zhuǎn)的情況下發(fā)射這些炮彈，因此，依靠安裝在其后部的固定穩(wěn)固穩(wěn)定翅翼在其彈道上對它們進(jìn)行控制，這些穩(wěn)固穩(wěn)定翅翼還進(jìn)一步限制并將藥筒殼體中可利用的空間分隔為多個更小部分。其中，推進(jìn)劑裝料由疏松的、微小顆粒狀的推進(jìn)劑組成，后一種因素并沒有呈現(xiàn)出任何嚴(yán)重問題。但是，一旦人們希望使用更大塊的多孔桿狀的推進(jìn)劑或呈現(xiàn)為更大塊的其它推進(jìn)劑時，可利用空間的分隔會出現(xiàn)某些問題。因此，尤其是為尋求實(shí)現(xiàn)極大裝填量時，到處隨處包含未使用空間的推進(jìn)劑裝料是不允許的。
在純粹的通用術(shù)語中，多孔推進(jìn)劑的可用性為生產(chǎn)具有極大裝填量的推進(jìn)劑裝料提供了新的機(jī)會，但此時就會出現(xiàn)一個問題，即在諸如桿狀、片狀或管狀較大單元中所有推進(jìn)劑可用空間未被限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個重要目的是提供一種用于向彈藥筒裝填最大可能量的多孔推進(jìn)劑桿的方法。該多孔推進(jìn)劑桿設(shè)置在彈藥筒的縱向上，所述方法基本上減輕并優(yōu)選消除上述問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進(jìn)的用于生產(chǎn)次口徑翼片穩(wěn)定箭形炮彈的推進(jìn)劑裝料的多孔桿狀的推進(jìn)劑，所述桿狀推進(jìn)劑基本上減輕并優(yōu)選消除上述問題。
本發(fā)明的又一目的是根據(jù)該方法生產(chǎn)推進(jìn)劑裝料，所述推進(jìn)劑裝料基本上減輕并優(yōu)選消除上述問題。
可通過獨(dú)立權(quán)利要求
中的說明成功地實(shí)現(xiàn)所述目的和此處沒有列舉的其它目的。在從屬權(quán)利要求
中說明了本發(fā)明的實(shí)施例。
因此，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)在上述次口徑箭形炮彈中具有最大裝填量的多孔推進(jìn)劑的推進(jìn)劑裝料的方法，該次口徑箭形炮彈具有取決于可用于此目的之空間的多個固定穩(wěn)定翼，優(yōu)選為6到8個。此處所描述的箭形炮彈的應(yīng)用范圍在諸如箭形反坦克炮彈的反坦克彈藥以內(nèi)。[0018]根據(jù)本發(fā)明的方法特征在于，對至少包括在射彈彈藥筒的那部分推進(jìn)劑裝料，選用多孔桿狀的推進(jìn)劑，在所述彈藥筒中設(shè)置有箭形炮彈的穩(wěn)定翼，該多孔桿狀的推進(jìn)劑橫穿至其縱向并具有等腰梯形橫截面，該等腰梯形橫截面適應(yīng)于穩(wěn)定翼之間的空間，且等腰梯形橫截面的橫截面尺寸和角度相互匹配，以便帶有彼此抵靠的較寬平行邊的兩個此類推進(jìn)劑桿形成具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿。
根據(jù)本發(fā)明方法的其它方面:梯形橫截面的推進(jìn)劑桿在實(shí)際推進(jìn)劑裝料中均被成對組合以形成等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿，并逐個使用推進(jìn)劑桿以填滿并列設(shè)置的此類組合雙推進(jìn)劑桿之間、箭形炮彈的穩(wěn)定翼與彈藥筒內(nèi)部之間的剩余空間。
組合梯形橫截面的推進(jìn)劑桿以形成安裝在箭形炮彈的各個穩(wěn)定翼之間的塊件。
面向彈藥筒內(nèi)部的塊件的外表面與彈藥筒的彎曲內(nèi)側(cè)匹配。
本發(fā)明還涉及多孔桿狀的推進(jìn)劑，其設(shè)計于實(shí)現(xiàn)所述方法，且根據(jù)本發(fā)明其特征在于，每個推進(jìn)劑桿具有等腰梯形橫截面，這就意味著具有最寬平行邊、并彼此抵靠的兩個此類推進(jìn)劑桿形成具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿。
多孔桿狀推進(jìn)劑的推進(jìn)劑裝料，其特征還在于，該推進(jìn)劑裝料通過根據(jù)本發(fā)明的
任一方法生產(chǎn)。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果
根據(jù)本發(fā)明，在生產(chǎn)具有多個穩(wěn)定翼、優(yōu)選為6到8個穩(wěn)定翼的箭形炮彈的推進(jìn)劑裝料的過程中，使用的推進(jìn)劑材料包括橫穿至縱向的多孔推進(jìn)劑桿。多孔推進(jìn)劑桿具有與所述翼之間的空間匹配的橫截面尺寸、等邊梯形橫截面以及橫截面相互匹配的橫截面?zhèn)染壷g的橫截面尺寸和橫截面角度，從而帶有相互緊緊支承的較寬平行邊的此類推進(jìn)劑桿形成一個具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿。術(shù)語“等腰梯形橫截面”在此表示橫截面的較短平行邊與其兩個斜邊 相等。眾所周知，梯形具有兩個平行邊，其中一個平行邊小于另一平行邊，而相對這些平行邊傾斜的兩腰可以是相同長度。因此，根據(jù)本發(fā)明的每個推進(jìn)劑桿將具有對應(yīng)于等邊六邊形一半的橫截面。
從圖2中將看到，可組合上述梯形橫截面的推進(jìn)劑桿以形成六邊形桿，或者逐個使用上述梯形橫截面的推進(jìn)劑桿，但與組合六邊形桿組合以最優(yōu)地填滿箭形炮彈的所述翼和彈藥筒內(nèi)部之間的可利用空間，如圖中所述。
構(gòu)成本發(fā)明部分且用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所必須的該類型推進(jìn)劑桿能以多種不同方法生產(chǎn)。因此，可通過設(shè)計或其它機(jī)械加工對矩形橫截面的已開有多孔的推進(jìn)劑桿賦予所需要的形狀。盡管從經(jīng)濟(jì)角度來看，浪費(fèi)多多少少會使得該方法不盡人意，但是多孔推進(jìn)劑桿的推進(jìn)劑通道實(shí)際上已經(jīng)證明基本上不會受此類機(jī)械加工的影響。
生產(chǎn)必備多孔推進(jìn)劑桿材料的另一方法可以是提供具有多開孔的現(xiàn)成推進(jìn)劑材料。實(shí)際上，由于開孔通道越長，損壞這些開孔通道的風(fēng)險就越大，例如彎曲或破裂。因此，一種方法是從梯形橫截面的較寬邊開始穿孔，以便能將開孔通道朝邊緣外側(cè)形成得更短。如果必要，可在實(shí)際穿孔期間使用根據(jù)推進(jìn)劑桿材料的梯形橫截面形成的下支撐件。另一種方法是從該橫截面的更尖側(cè)開始穿孔，在這種情況下可使得推進(jìn)劑桿材料抵靠穿孔期間的平面。
因此，本發(fā)明是基于這些特別形成的多孔推進(jìn)劑桿的。可組合這些多孔推進(jìn)劑桿以形成具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿，但這些多孔推進(jìn)劑桿也可用于填滿這樣的組合雙推進(jìn)劑桿之間、箭形炮彈的所述翼與彈藥筒內(nèi)側(cè)之間。
本發(fā)明通過對下面包括多個有利實(shí)施例的詳細(xì)描述的研究和思考，以及專利權(quán)利要求
書和附圖，進(jìn)一步體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)和效果。


下面的專利要求書已經(jīng)更詳細(xì)地限定了本發(fā)明，并在附圖中示出。其中，圖1示出了通過裝入彈藥筒型箭形炮彈裝料、下文中也稱為完整射彈的示意性縱向截面圖。
圖2示出了通過根據(jù)圖1的箭形推進(jìn)劑裝料的截面I1-1I之放大示意圖，其中為更清晰可見只畫出了箭形炮彈的兩個翼之間的、推進(jìn)劑裝料中使用的推進(jìn)劑桿的橫截面。
具體實(shí)施方式
具有圖1中所示的箭形炮彈藥的射彈包含彈藥筒1，裝入彈藥筒I中的帶翼片次口徑箭形炮彈3，以及本發(fā)明特有類型的、填滿彈藥筒I的多孔桿狀的推進(jìn)劑11的推進(jìn)劑裝料2中基本上空余的空間。如該實(shí)例所示，帶翼片次口徑箭形炮彈3的后部15也大致一半伸入彈藥筒I。其中，該后部占用可用于推進(jìn)劑裝料2的空間。由此，彈藥筒I中的剩余空間可包含其它類型的推進(jìn)劑裝料。圖1只是示意性地示出了箭形炮彈3在彈藥筒I中的位置。在備選方案中，可方便地設(shè)置帶翼片次口徑箭形炮彈3，由虛線表示的箭形炮彈3的后端15 ’盡量抵至彈藥筒I的底部。其中，該彈藥筒的穩(wěn)定翼5 ' -10 /被設(shè)置在箭形炮彈3的正后方。在這種情況下，彈藥筒I的整個裝料空間填滿了本發(fā)明特有類型的多孔桿狀的推進(jìn)劑。
示出了箭形炮彈3的示例性實(shí)施例具有6個穩(wěn)定翼，用數(shù)字5-10示出，而數(shù)字4涉及發(fā)射后丟掉的箭形炮彈3的膛部。穩(wěn)定翼5-10的數(shù)量根據(jù)需要自然變化，例如，翼的數(shù)量為4或8,等等。
從圖2還可看出，在附圖所示的示例性實(shí)施例中，使用四個雙推進(jìn)劑桿12，所示四個雙推進(jìn)劑桿一起形成了六邊形橫截面以及三個裝填在兩個相鄰穩(wěn)定翼(在此情況下，為數(shù)字5和10)之間的空間中的單推進(jìn)劑桿11。單推進(jìn)劑桿11和雙推進(jìn)劑桿12 —起形成塊件16。因此，每個雙推進(jìn)劑桿12包含兩個梯形橫截面的組合單推進(jìn)劑桿11。很顯然，其它備選方案也是可行的，但是主要區(qū)別實(shí)際上是單推進(jìn)劑桿11的尺寸的變化，且推進(jìn)劑桿的數(shù)字的不同，同時該方案的概念是不變的。只要所使用的推進(jìn)劑桿11具有本發(fā)明特有的形狀，裝填原理保持一樣。
從圖2中的示例性實(shí)施例可看出，一些較小間隙13和14出現(xiàn)在最靠近彈藥筒I的內(nèi)側(cè)。但是，如果在將這些 推進(jìn)劑桿引入彈藥筒I之前，首先將推進(jìn)劑裝料2形成在彈藥筒I外部的箭形炮彈3的翼片裝置5-10周圍，且每個塊件16中的各個最外推進(jìn)劑桿11，12在那變?yōu)樽罱K形狀，也就是與彈藥筒I內(nèi)部基本相同的外形，則可消除這些間隙13和14，這是因?yàn)橐咽境龅亩嗫淄七M(jìn)劑將通過機(jī)械加工而承受定形，而這基本不會影響其功能。
權(quán)利要求
1.使得彈藥筒(I)能夠填裝有最大可能量的多孔的推進(jìn)劑桿(11，12)的方法，該推進(jìn)劑桿設(shè)置在所述彈藥筒(I)的縱向，在彈藥筒型次口徑箭形炮彈彈藥中，在組成箭形炮彈(3)(constituent flechette projectiles)的后部(15)中，具有伸入形成完整射彈部分的彈藥筒(I)的多個固定的穩(wěn)定翼(5-10)，其特征在于，對于包括在射彈的彈藥筒(I)部分的至少推進(jìn)劑裝料(2)部分，多孔的推進(jìn)劑桿(11)被選用，在所述彈藥筒中設(shè)置有箭形炮彈(3)的穩(wěn)定翼(5-10)，該多孔的推進(jìn)劑桿在其縱向被橫穿地打孔并具有等腰梯形橫截面，該等腰梯形橫截面適應(yīng)于穩(wěn)定翼(5-10)之間的空間，且等腰梯形橫截面的橫截面尺寸和角度相互匹配，以便帶有彼此抵靠的較寬平行邊的兩個這種推進(jìn)劑桿(11)形成具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿(12) (composite double propellant stick)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述組成箭形炮彈(3)具有6至8個固定的穩(wěn)定翼(5-10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，梯形橫截面的所述推進(jìn)劑桿(11)在實(shí)際推進(jìn)劑裝料(2)中均被成對組合以形成等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿(12)，并單一使用所述推進(jìn)劑桿以填滿并列設(shè)置的此類組合雙推進(jìn)劑桿(12)之間以及該箭形炮彈的穩(wěn)定翼(5-10)和該彈藥筒(I)內(nèi)部之間的剩余空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征在于，梯形橫截面的所述推進(jìn)劑桿(11)被組合以形成安裝在箭形炮彈⑶的各個穩(wěn)定翼(5-10)之間的塊件(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在于，通過機(jī)械加工將面向彈藥筒(I)的內(nèi)部的塊件(16)的外表面匹配于彈藥筒⑴的彎曲內(nèi)部。
6.一種在其縱向被橫穿地打多孔的推進(jìn)劑桿(11)，其通過根據(jù)權(quán)利要求
1或2或3或5中所述的方法、用于生產(chǎn)具有多個固定穩(wěn)定翼(5-10)的次口徑翼穩(wěn)定箭形炮彈(3)的推進(jìn)劑裝料(2)，其特征在于，每個推進(jìn)劑桿(11)具有等腰梯形橫截面，其意味著具有最寬平行邊、彼此抵靠的兩個這種推進(jìn)劑桿(11)形成具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿(12)。
7.一種在其縱向被橫穿地打多孔的推進(jìn)劑桿(11)，其通過根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法、用于生產(chǎn)具有多個固定穩(wěn)定翼(5-10)的次口徑翼穩(wěn)定箭形炮彈(3)的推進(jìn)劑裝料(2)，其特征在于，每個推進(jìn)劑桿(11)具有等腰梯形橫截面，其意味著具有最寬平行邊、彼此抵靠的兩個這種推進(jìn)劑桿(11)形成具有等邊六邊形橫截面的組合雙推進(jìn)劑桿(12)。
專利摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)多孔桿狀推進(jìn)劑的推進(jìn)劑裝料(2)的方法，該多孔桿狀的推進(jìn)劑具有用于高速次口徑穿甲彈(3)的最大裝料量，該高速次口徑穿甲彈設(shè)置有諸如6到8個的固定穩(wěn)定翼(5-10)。本發(fā)明還涉及為達(dá)到此目的的多孔桿狀的推進(jìn)劑(11-12)，以及根據(jù)該方法、用多孔桿狀的推進(jìn)劑生產(chǎn)的推進(jìn)劑裝料。
文檔編號F42B1/00GKCN101501439 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200780022394
公開日2013年6月12日 申請日期2007年4月11日
發(fā)明者J·達(dá)爾伯格 申請人:尤倫科伯福斯股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6),