2.4 Призначення, типи дульних гальм їх будова і дія

Дульне гальмо - це газодинамічний надульний пристрій, який під час витікання через нього порохових газів створює зусилля, яке діє

Дульне гальмо призначене для зменшення дії пострілу на лафет за рахунок використання енергії порохових газів, які витікають із ка­налу ствола після вильоту снаряда. Працює дульне гальмо тільки в період післядії газів.

Дульне гальмо вперше було використане у 1862 року в констру­кції 3-х пудової бомбової гармати зразка 1838 року, яка мала жорст­кий лафет. Конструктивно це дульне гальмо мало вигляд нахилених отворів, які були просвердлені в дульній частині ствола гармати. Але в зв'язку з появою пружних лафетів дульні гальма поширення не отри-

Тільки в 1927-1930 роках під час розробки уніфікованих лафетів дульні гальма знову ввійшли до складу конструкції гармат. Викорис-

тання дульного гальма дозволяє значно зменшити масу лафета і зро-

бити конструкцію ПВП більш простою. Великий вклад у розробку ду­льного гальма вніс доктор технічних наук професор Б.В.Орлов.

Безкамерне дульне гальмо (Рис.2.15) має внутрішню порожнину

без поперечних перегородок з отворами для вильоту снаряда, які на-

зиваються діафрагмами. Діаметр порожнини, як правило, дорівнює діаметру каналу ствола. В бокових стінках такого гальма виготовля­ються симетрично розміщені бокові круглі отвори, які або перпенди­кулярні осі каналу ствола, або нахилені до неї в бік казенної частини

ствола. Безкамерне дульне гальмо, в основному, виготовляється як

одне ціле зі стволом і називається ствольним дульним гальмом. Така конструкція відносно проста у виготовленні.

на ствол у напрямку руху снаряда.

мали.

 

Рисунок 2.15 Схема безкамерного дульного гальма

І. За принципом дії

І

Активної дії

Реактивної дії

1

Активно-реактивної дії

ІІ. За конструкцією

 

 

Безкамерні

1

Камерні

Г

Однокамерні (Д 48, М-46)

Двокамерні (Д-1, 2С1)

Багатокамерні (Д-30)

І

Віконні

(Д-1, 2С1)

ІІІ. За формою бокових отворів

Сотові (М-46, Т-12)

Щілинні

Поперечнощілинні

Ч Поздовжньоїцілинні

IV. За розміщенням бокових отворів

Однорядні

Багаторядні

Камерне дульне гальмо має порожнину більшого діаметра, ніж діаметр каналу ствола, з однією або двома діафрагмами, які утворю­ють одну або дві камери з симетрично розміщеними отворами. Збіль­шення кількості камер більше двох нераціональне, бо приблизно 90% всієї енергії, яка поглинається дульним гальмом, припадає на перші дві камери. Багатокамерні дульні гальма поширення не отримали вна­слідок складності їх виготовлення і малого виграшу у ефективності.

 

Віконне дульне гальмо має бокові отвори у вигляді вікон, які, як правило, мають відбиваючі лопатки. Ці лопатки відкидають струмінь порохових газів у зворотному напрямку, чим і збільшують ефектив­ність дії дульного гальма. Двокамерне віконне дульне гальмо мають гармати Д-20,2С1, 2СЗМ, та інші.

Сотове дульне гальмо - це, як правило, безкамерне або однока­мерне гальмо з великою кількістю симетрично розміщених круглих отворів перпендикулярних осі каналу ствола або нахилених до неї в бік казенної частини. Безкамерне сотове дульне гальмо має гармата Т-12, а однокамерне сотове - М-46.

Щілинне дульне гальмо - це, як правило, однокамерне гальмо з великою кількістю симетрично розміщених поперечних бокових щі­лин. Поздовжньощілинні дульні гальма поширення в сучасній артиле­рії не отримали. Однокамерне поперечнощілинне дульне гальмо ма­ють гармати Д-30, 2А36.

Однорядне дульне гальмо - це, як правило, віконне дульне галь­мо з розміщеними в один ряд вікнами або щілинами.

Багаторядне дульне гальмо - це сотове дульне гальмо з розмі­щеними в кілька рядів в шахматному порядку круглими отворами.

Розглянемо принцип будови і дії різних типів дульних гальм.

Дульне гальмо активного типу має порожнини з діафрагмами. Вдіафрагмах є отвори для проходу снаряда. Під час пострілу порохові гази, які витікають з великою швидкістю із ствола слідом за снарядом, зустрічають на своєму шляху діафрагми. Діафрагми гальмують потік газів і, в результаті, відбувається перетворення кінетичної енергії газів в енергію тиску. Гази з великою силою тиснуть на діафрагми, внаслі­док чого виникає сила дульного гальма Яа яка має напрямок, проти­лежний напрямку сили тиску порохових газів на дно камо-ри.(Рис.2.17.)

Більша частина порохових газів проходить через отвір у діафра­гмі слідом за снарядом. Для збільшення ефективності гальма у ньому встановлюють другу діафрагму, яка також буде гальмувати газовий потік.

Дульне гальмо реактивного типу діє інакше. В стінках гальма виготовлені канали, вісь яких нахилена до осі каналу ствола в бік ка­зенної частини. Під час пострілу порохові гази, які витікають слідом за снарядом, потрапляють в ці канали і через них витікають з високою швидкістю у навколишнє середовище. В результаті витікання газів через канали виникає реактивна сила. Сумарна проекція реактивних сил всіх каналів на вісь каналу ствола і є силою гальма    .(Рис.2.16.)

 

Таке гальмо має порожнини з діафрагмами (перегородками), які забезпечують активну дію струменя газів. Крім того, бокові вікна га­льма мають нахилені лопатки, які повертають потік газів із ствола в зворотному напрямку, внаслідок чого і створюється реактивна сила.

Гальма активно-реактивного типу відрізняються високою ефективністю і ви­користовуються в конструкціях більшості сучасних гармат.

Таким чином, можна зробити висновки щодо принципів дії ду­льних гальм сучасних гармат. Отже, суть дії дульного гальма будь-якої конструкції полягає у тому, що під час витікання порохових газівчерез бокові отвори зменшуються витрати газу у напрямку осі каналу ствола. Це знижує реактивну силу відкату відкатних частин гармати.

Крім того, під час удару порохових газів по діафрагмам пе­реднім стінкам бокових отворів виникає активна сила Яа а у випадку наявності в конструкції дульного гальма нахилених отворів і витікан­ня порохових газів у зворотному напрямку виникає і реактивна сила Яр.

Рівнодійна цих сил Ядг = Яа + Яр діє на ствол у напрямку про­тилежному відкату і зменшує енергію руху відкатних частин. Саме цим показником і оцінюється ефективність дульного гальма, яка, як правило, дорівнює 25...30%, але іноді може бути і 70...80%.

Тепер розглянемо ряд технічних вимог до конструкції дульног гальма.

Бокові отвори дульних гальм повинні бути симетричними від­носно осі каналу ствола. Недотримання симетричності призводить до того, що порохові гази, які виходять з таких отворів, негативно впли­вають і на снаряд і на ствол.

Отвори не повинні бути спрямовані вниз, так як у цьому випад­ку струмені газів будуть діяти на грунт.

В гальмах реактивного та активно-реактивного типів струмені газів спрямовуються (лопатками) в бік казенної частини ствола, а, значить, в бік обслуги гармати, що дуже небезпечно. Саме цьому в таких гальмах останній ряд (від дульного зрізу) каналів нахиляють на кут менший 90° до осі каналу ствола, як наприклад, це зроблено в га­льмі гармати Т-12.

Необхідно відмітити, що використання дульних гальм дозволяє значно підвищити потужність гармати, не порушуючи умов збережен­ня його маневровості (вага, габарити).

Однак, використання дульних гальм має і свої недоліки:

1. Зниження купності бою внаслідок ускладнення умов вильоту снаряда із-за початкових збурень, які виникають в результат несимет­ричної дії порохових газів на снаряд. З цієї ж причини отвори в діаф­рагмах камер дульних гальм виготовляють значно більшими калібру снаряда. Це необхідно для виключення можливості доторкання снаряда до діафрагм дульного гальма.

2. Вплив газового потоку на обслугу (допустимий надмірний тиск на обслугу без захисних засобів не більше 0,2...0,3 кгс/см2, на обслугу із захистом - 0,5 кгс/см2). Порохові гази, які витікають з кана­лу ствола, створюють навколо гармати небезпечну зону.

3. Під час експлуатації гармат з дульним гальмом необхідно ретельно спостерігати за його станом. У випадку пошкодження або зриву дульного гальма стріляти з гармати забороняється, так як при цьому різко збільшиться навантаження на лафет.

4. Забороняється схиляти ствол до землі нижче 30...40см. Пил, волога, бруд піднімаються вгору, ускладнюють спостереження, потра­пляють в ствол, затвор, виникає ударна хвиля.

5. Під час стрільби холостими боєприпасами дульне гальмо необхідно згвинчувати, щоб уникнути його пошкодження або розриву.

Всі ці недоліки тим сильніше, чим вище ефективність дульного гальма. Але, незважаючи на недоліки, дульне гальмо є найбільш ефек­тивним засобом для зменшення дії пострілу на лафет гармати, який здатний вирішити проблему поєднання могутності з рухомістю. Таким чином, дульне гальмо все більше використовується при створенні по­тужних гармат наземної артилерії.