RS57015B1 - Mehanizam za rasklapanje peraja i projektil sa takvim mehanizmom - Google Patents

Description

Opis pronalaska

OBLAST TEHNIKE

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na mehanizam za rasklapanje peraja kod projektila kod kojih se rasklapanje peraja odvija duž putanje projektila, a dalje se odnosi na artiljerijski projektil konstruisan sa mehanizmom za rasklapanje peraja kod koga se rasklapanje peraja odvija duž putanje projektila.

OBLAST PRONALASKA, TEHNIČKI PROBLEM I STANJE TEHNIKE

[0002] U cilju postizanja stabilnosti na putanji od lansera do cilja, stabilizacija projektila se prvenstveno može realizovati pomoću stabilizacije rotacijom i/ili stabilizacije perajima. Kod stabilizacije perajima za projektil ispaljen iz cevi, rasklapanje peraja se mora odigrati pošto je projektil napustio cev, pošto se peraja ne mogu rasklopiti u cevi. U cilju postizanja dobre manevarske sposobnosti, moderni projektili za artiljerijske primene često imaju peraja za navođenje ili takozvani „kanard“ (krilca) postavljene radi navođenja projektila, pri čemu projektil može u isto vreme imati rotirajuću repnu sekciju ili osnovu sa perajima u cilju ostvarivanja prednosti povezanih sa stabilizacijom sa perajima. Projektili ovog tipa se stoga sastoje od repne sekcije sa perajima za stabilizaciju i prednjeg dela sa stabilizacijom valjanja, tela granate, sa perajima za navođenje. Kod ovakvih projektila, repna sekcija i telo granate se slobodno kreću jedno u odnosu na drugo, a telo granate prvenstveno zauzima stanje bez rotacije u cilju širenja rasklopivih peraja za navođenje ili „kanarda“ (krilaca) koji navode granatu. Sa komunikacione tačke gledišta, nerotirajuće telo granate je pogodno za vizuelnu ili radio komunikaciju, na primer, pošto senzor ili antena na telu granate zauzima u suštini nerotirajuće stanje. Nezavisno od tipa projektila, postupak rasklapanja peraja, kao i mehanizam za rasklapanje peraja, su od velikog značaja.

[0003] Već poznati pronalasci obuhvataju, na primer, US-7,226,016 B2, u kome su opisani postupak i uređaj za stavljanje pod pritisak komore za pritisak u telu granate pomoću pritiska gasa nastalog pogonskim punjenjem za vreme procesa ispaljivanja. Pritisak koji je stvoren u komori za pritisak je dovoljan da pomeri spoljašnji element na telu granate, kao što je, na primer, zaštitni poklopac za peraja.

[0004] Primer drugog već poznatog pronalaska je US-7,083,141 B2, koji opisuje projektil koji ima peraja koja se raspoređuju radijalno zahvaljujući korišćenju prateće gasne čaure pod pritiskom, koja se takođe koristi za pokretanje projektila.

[0005] Dalji primeri poznatih pronalazaka su US 3,136,250 A koji opisuje integrisanu pomoćnu pogonsku jedinicu sa perajima za stabilizaciju koja se radijalno šire hidrauličnim pokretanjem i US 4,158,447 A koji predstavlja početnu tačku za nezavisni zahtev 1 i koji opisuje poklopac za stabilizaciona peraja koja se mogu širiti i US 2003/0146342 koji opisuje artiljerijsku granatu koja je stabilizovana perajima. U skladu sa nezavisnim zahtevom 1 predmetni pronalazak čine mehanizam za rasklapanje peraja koji sadrži sve karakteristike iz nezavisnog zahteva 1 i koji sadrži osnovnu jedinicu, rasklopiva peraja pokretno postavljena na kraju osnovne jedinice, a u sklopljenom položaju priljubljena uz osnovnu jedinicu, kao i uređaj za stvaranje gasa, na kome su peraja u sklopljenom položaju fiksirana za osnovnu jedinicu, i na kome je se nalazi bar jedan žljeb u osnovnoj jedinici za dovođenje gasa pod pritiskom stvorenog pomoću uređaja za stvaranje gasa do donje strane peraja koja su u sklopljenom položaju priljubljena uz osnovnu jedinicu, u cilju stvaranja sile koja deluje na peraja radi njihovog rasklapanja.

[0006] Prema daljim aspektima poboljšanog mehanizma za rasklapanje peraja prema pronalasku:

Peraja su fiksirana na osnovnu jedinicu pomoću hemijskog agensa za vezivanje;

hemijski agens za vezivanje je termoreaktivna plastika;

prsten koji je napravljen od zapaljivog materijala je postavljen tako da drži peraja, u njihovom sklopljenom položaju, pričvršćena za osnovnu jedinicu;

prsten je napravljen od goriva;

peraja su pričvršćena za osnovnu jedinicu pomoću smičućeg klina postavljenog između peraja i osnovne jedinice;

peraja su pričvršćena na osnovnu jedinicu pomoću lemljenog spoja;

u perajima je napravljen bar jedan žljeb sa ciljem da se u sklopljenom položaju u kanale za gas sprovede gas stvoren pomoću uređaja za stvaranje gasa;

broj kanala za gas je dva po peraju;

broj peraja je ukupno dva ili više;

broj peraja je ukupno šest;

dubina kanala za gas u radijalnom smeru od spoljašnjeg poluprečnika osnovne jedinice prema centru je jednaka od 2 do 50-strukoj širini kanala za gas;

dužina kanala za gas u uzdužnom pravcu osnovne jedinice je jednaka od 2 do 80-strukoj širini kanala za gas.

[0007] U skladu sa zahtevom 14, pronalazak se dalje odnosi na artiljerijski projektil koji sadrži mehanizam za rasklapanje peraja prema bilo kom od zahteva 1 - 13.

PREDNOSTI I EFEKTI PRONALASKA

[0008] U postojećem rešenju za rasklapanje peraja, poklopac postavljen na repnoj sekciji projektila se koristi kao zaštita oko peraja. Kada projektil ovog tipa napusti cev, poklopac biva gurnut sa peraja, a time i sa projektila, pomoću mehanizma ugrađenog u projektil. Jednom kada je poklopac odbačen sa projektila, pri čemu je ubrzan do iste brzine kao i projektil, i kada na njega deluju sile vetra, tada će i poklopac sam za sebe postati projektil, što dovodi do povećanog rizika za osobe i opremu u blizini lansera. Eliminisanjem poklopca smanjeni su rizici od neželjenih povreda ili oštećenja. Rešenje bez poklopca takođe znači jednostavniju konstrukciju, sa manje sastavnih delova.

KRATKI OPIS SLIKA NACRTA

[0009] Pronalazak će biti mnogo detaljnije opisan u nastavku sa pozivom na priloženi nacrt, na kome:

Fig.1 prikazuje osnovu bez peraja prema pronalasku;

Fig.2 prikazuje osnovu sa perajima koja su sklopljena uz osnovu prema pronalasku;

Fig.3 prikazuje osnovu sa perajima koja su sklopljena uz osnovu, sa prstenom koji ih obuhvata prema pronalasku;

Fig.4 prikazuje osnovu sa perajima koja su sklopljena i u zabravljenom položaju prema pronalasku;

Fig.5 prikazuje artiljerijski projektil sa mehanizmom za rasklapanje peraja prema pronalasku.

DETALJNI OPIS PRIMERA IZVOĐENJA

[0010] Na Fig.1, osnovna jedinica 3, koja se takođe naziva i osnovom 3, prikazana je bez peraja 8. Peraja 8 su postavljena na osovini koja se nalazi u kanalu 5 za osovinu i postavljena su u udubljenjima 4 za montažu. Osnova 3 je spojena sa uređajem 16 za spajanje u obliku čvrstog spoja koji kruto spaja osnovu 3 sa telom granate 13 ili sa obrtnim ležajem, kao što je, na primer, kuglični ležaj ili neki drugi ležaj sa malim trenjem, koji omogućava rotaciju prema telu 13 granate. U osnovi 3 postoji prazan prostor 2 za postavljanje osnovne potisne jedinice (nije prikazana na slici), koja se često sastoji od barutnog punjenja. U osnovi 3 se nalaze jedan ili više kanala 6 i 7 za gas za čuvanje gasa pod pritiskom namenjenog za otvaranje peraja 8 pošto je projektil napustio cev. Ako se koriste dva kanala, onda prvi kanal za gas, gornji kanal 7 u peraju, daje pritisak gasa u gornjem delu peraja 8 za stvaranje povećane sile potisnim dejstvom na peraje, a drugi kanal za gas, kanal 6 pri osnovi peraja, obezbeđuje pritisak gasa na donjem delu površine peraja 8 sa ciljem da se omogući, zajedno sa rotacionim silama i silama ubrzanja koje deluju na projektil, potpuno rasklapanje peraja u zabravljenom spoljašnjem položaju. Mehanizam za zabravljivanje nije prikazan na slici, a mehanizam za zabravljivanje zabravljuje peraje u položaju u kom je u potpunosti rasklopljeno. Poželjno je da dva kanala za gas budu konstruisana tako da imaju malu izlaznu površinu u odnosu na svoju zapreminu. Dužina kanala za gas je velika u poređenju sa širinom kanala za gas. Kanal za gas je prvenstveno realizovan u obliku žljeba ili useka u osnovi, a punjenje gasom kanala za gas se vrši gasom koji struji ispod peraja 8 u sklopljenom položaju u kanal za gas i pražnjenje ili smanjenje pritiska gasa u kanalima za gas se vrši kroz izlaznu površinu kanala za gas kada se peraje 8, u zavisnosti od pritiska gasa u kanalu za gas, rasklapa sa osnove 3 i time isprazni kanal za gas. Alternativni postupci za punjenje gasom kanala za gas mogu takođe biti namenski napravljeni kanali ili otvori koji dovode gas u kanal za gas.

[0011] Na Fig.2, prikazan je mehanizam 1 za rasklapanje peraja koji sadrži osnovu 3 sa perajima 8 u sklopljenom položaju. Svako peraje je montirano ili konstruisano integralno sa osovinom 11 peraja, koja je postavljena u otvoru 4 za montažu na osnovi 3 i otvoru 10 za montažu na osnovnoj ploči 9. Peraja su priljubljena uz spoljašnji poluprečnik osnove, koja je zakošena da bi se obezbedio dobar površinski kontakt između površine peraja i površine osnovne jedinice. Peraja 8 su hemijski ili mehanički fiksirana na osnovnoj jedinici 3. Kanali 6 i 7 za gas su povezani sa perajem 8 hermetički zaptiveno za gas u kanalu za gas, u cilju obezbeđivanja da gas u kanalima 6 i 7 za gas stavi peraja pod pritisak. Međutim, hermetičnost zaptivanja nije veća od one koja je dovoljna da bi se omogućilo da kanali za gas budu stavljeni pod pritisak pomoću gasa koji je stvoren pogonskim punjenjem i koji struji ispod peraja u sklopljenom položaju za vreme procesa ispaljivanja.

[0012] Na Fig.3 je prikazan mehanizam 1 za rasklapanje peraja koji sadrži osnovu 3 sa perajima 8 u sklopljenom položaju i okružen je prstenom 15 napravljenim od zapaljivog materijala. Prsten može biti napravljen od pogodnog zapaljivog materijala, koji ima pogodnu temperaturu paljenja ili tačku paljenja prilagođenu posebnom primeru izvođenja pogonskog punjenja projektila.

[0013] Na Fig.4, prikazana je osnova sa perajima 8’ u rasklopljenom i zabravljenom položaju naznačenom tačkom 14 lepljenja. Na gornjem delu peraja 8, na primer, u tački 14 lepljenja, je nanesen hemijski agens za vezivanje, koji vezuje peraje 8 sa osnovom 3, tako da se peraje 8 drži uz osnovu 3. Mehanizam za zabravljivanje (nije detaljno prikazan na slici) obezbeđuje da je peraje fiksirano u rasklopljenom položaju.

[0014] Na Fig.5 je prikazana artiljerijska granata 12 na putanji između lansera i cilja sa mehanizmom 1 za rasklapanje peraja koji sadrži peraja 8’ postavljena na fiksiranu ili obrtnu osnovnu jedinicu 3, koja je postavljena fiksno ili je slobodno rotirajuća u odnosu na telo 13 i pričvršćena na njega pomoću uređaja 16 za spajanje.

OPIS NAČINA FUNKCIONISANJA

[0015] Funkcionisanje i primena mehanizma 1 za rasklapanje peraja prema pronalasku su kao što sledi. Kada peraja 8, 8’, koja mogu biti ravna, preklopljena ili sklopljena uz osnovu 3, treba da se rasklope iz sklopljenog položaja uz osnovu 3, tada se površina peraja koja je priljubljena uz osnovu 3 izlaže pritisku gasa koji se povećava u kanalima 6 i 7 za gas. Kada razlika pritisaka između pritiska koji je stvoren u kanalima 6 i 7 za gas uz peraja 8 i atmosferskog pritiska okoline premaši određenu graničnu vrednost, koja se određuje načinom na koji je peraje 8 postavljeno ili fiksirano za osnovu, peraja će početi da se rasklapaju sa osnove. Peraja 8 se drže uz osnovu pomoću, na primer, lepka, adheziva, termoreaktivne plastike ili drugim hemijskim agensima za vezivanje nanetim na mestu tačke 14 lepljenja, a prvenstveno na gornjem delu peraja 8, između peraja 8 i osnove 3, ali su takođe mogući drugi primeri izvođenja i rasporeda tačaka, kao što su, na primer, duž cele spoljašnje linije peraja ili cele ili dela one površine peraja 8a koja je priljubljena uz osnovu 3. Peraja 8 se takođe mogu držati priljubljenim uz osnovu 3 pomoću mehaničke strukture, kao što je smičuća čivija, smičući klin, zavareni ili lemljeni spoj, koji se lome pod određenim pritiskom. Drugi uređaj za držanje peraja 8 može biti prsten 15 od sagorljivog materijala postavljen oko peraja 8, pri čemu taj prsten u potpunosti ili skoro u potpunosti izgori kada projektil napušta usta cevi. Pogodni materijali za prsten 15 mogu biti isto tako pogonsko punjenje koje se koristi kao glavno pogonsko punjenje pri ispaljivanju projektila, crni barut ili drugi zapaljiv ili sagorljiv materijal. Peraja 8 se otvaraju i rasklapaju skoro trenutno sa osnove 3, te se tako kanali 6 i 7 za gas prazne ili odzračuju skoro trenutno. Kada su peraja otvorena, aerodinamične sile dejstvuju na peraja i šire peraja u potpuno rasklopljeni i zabravljeni položaj. Otvaranje peraja 8 ne može biti započeto sve dok projektil ne napusti cev, kada se javlja razlika u pritiscima između pritiska stvorenog u kanalu za gas uz peraja 8 i okolnog atmosferskog pritiska. Pri ispaljivanju, kada je projektil u cevi i kada su kanali za gas pod pritiskom i ispunjeni su gasom, razlika pritisaka sa obe strane sklopljenog peraja 8 je zanemarljiva ili je u idealnom slučaju nema. Kanali 6, 7 za gas su konstruisani tako da sadrže određenu količinu gasa pod pritiskom koji je nastao od pogonskog punjenja projektila za vreme procesa ispaljivanja ili pomoću osnovne potisne jedinice ili drugog uređaja za stvaranje gasa obezbeđenog u mehanizmu za ispaljivanje, cevi, na pogonskom punjenju ili projektilu. Poželjno je da kanali za gas 6, 7 imaju malu površinu otvora u poređenju sa perajima 8, a u isto vreme je zapremina kanala 6, 7 za gas velika u odnosu na površinu otvora.

[0016] Pri ispaljivanju, kanali 6, 7 za gas su ispunjeni gasom koji je stvoren pomoću uređaja za stvaranje gasa, uglavnom pogonskog punjenja, curenjem ispod peraja 8, u isto vreme kada se projektil kreće kroz cev. Moguće je napraviti posebne oblike ureza, proreza ili rupa na perajima sa ciljem da se ispuni šupljina ispod peraja. Šupljina koju čine kanali 6, 7 za gas će biti ispunjena kada se tokom postupka ispaljivanja stvori nadpritisak. Posle paljenja pogonskog punjenja u lanseru, pritisak u cevi počinje da raste i stvoreni gas ispunjava prazan prostor iza projektila, a takođe i šupljinu koja je obrazovana u kanalima 6, 7 za gas, dok konstrukcija ili tačka lepljenja 14 peraja 8 nisu pogođeni kada gas ispunjava kanale 6, 7 za gas. Kada projektil napušta cev, brzo opadanje pritiska na atmosferski pritisak oko projektila se dešava trenutno, što rezultuje razlikom pritisaka između kanala 6, 7 za gas pod pritiskom i spoljašnje strane peraja 8. Kanali pod pritiskom će zatim generisati takvu silu na perajima 8 da će se ona osloboditi od svog fiksiranja i započeće otvaranje i rasklapanje peraja 8. Kada su peraja 8 rasklopljena, onda će aerodinamične sile od brzine i od rotacije projektila delovati na rasklapanje i pomoći će da se peraja 8’ potpuno rasklope i zabrave u krajnjem položaju.

ILUSTRATIVNI PRIMER IZVOĐENJA

[0017] Primeri projektila sa mehanizmom za rasklapanje peraja su artiljerijska granata kalibra 155 mm sa perajima pričvršćenim lepkom, na primer, adhezivom na bazi smole, i konstruisana sa šest peraja, kod kojih rasklapanje peraja počinje neposredno pošto projektil napusti cev i kod kojih je broj kanala za gas 12, sa po dva po peraju i oni se stavljaju pod pritisak pomoću gasova od pogonskog punjenja stvorenih tokom procesa ispaljivanja.

VARIJANTNI PRIMERI IZVOĐENJA

[0018] Pronalazak nije ograničen na primere izvođenja koji su posebno prikazani, već može varirati na različite načine u okviru opsega patentnih zahteva.

[0019] Treba imati u vidu, na primer, da se broj, veličina, materijal i oblik elemenata i komponenata koje sačinjavaju mehanizam za rasklapanje peraja prilagođavaju sistemu ili sistemima oružja i drugim odlikama konstrukcije koji su relevantni u datom trenutku.

[0020] Treba imati u vidu da gore opisani primeri izvođenja projektila koji imaju mehanizam za rasklapanje peraja mogu obuhvatiti mnoge različite dimenzije i tipove projektila u zavisnosti od oblasti primene i kalibra, odn. širine cevi, kao što su artiljerijske granate i bazuke, odn. ručni bacači, kao i navođene rakete. Međutim, gore je izvršen poziv na trenutno najuobičajenije tipove municije između oko 25 mm i 200 mm.

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja koji sadrži osnovnu jedinicu (3), peraja (8) koja se rasklapaju, pokretno spojena sa osnovnom jedinicom (3) i koja u svom sklopljenom položaju leže uz osnovnu jedinicu (3) koja je nagnuta, kao i uređaj za stvaranje gasa, pri čemu su peraja priljubljena svojom donjom stranom uz spoljašnji poluprečnik osnovne jedinice (3), a svako peraje je opremljeno ili konstruisano integralno sa osovinom (11) peraja i postavljeno je u otvor (4) za montažu na osnovnoj jedinici (3) i u otvor (10) za montažu na osnovnoj ploči (9) i što je izveden bar jedan kanal (6, 7) za gas na osnovnoj jedinici u uzdužnom smeru osnovne jedinice (3), tako da vodi gas pod pritiskom koji stvara uređaj za stvaranje gasa do površine peraja (8), pri čemu je ta površina u sklopljenom položaju priljubljena uz osnovnu jedinicu (3), u cilju stvaranja sile koje deluje na peraja (8) radi rasklapanja istih (8’).

2. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema zahtevu 1, naznačen time što su peraja (8) pričvršćena za osnovnu jedinicu (3) pomoću hemijskog agensa za vezivanje.

3. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema zahtevu 2, naznačen time što je hemijski agens za vezivanje termoreaktivna plastika.

4. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema zahtevu 1, naznačen time što je prsten koji je napravljen od sagorljivog materijala postavljen tako da drži peraja (8), u sklopljenom položaju uz osnovnu jedinicu (3).

5. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema zahtevu 4, naznačen time što je prsten napravljen od pogonskog punjenja.

6. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema zahtevu 1, naznačen time što su peraja (8) pričvršćena uz osnovnu jedinicu (3) pomoću smičućeg klina postavljenog između peraja (8) i osnovne jedinice (3).

7. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema zahtevu 1, naznačen time što su peraja (8) pričvršćena uz osnovnu jedinicu (3) pomoću lemljenog spoja.

8. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih zahteva , naznačen time što je na na perajima (8) napravljen bar jedan urez u cilju da u sklopljenom položaju vodi gas stvoren pomoću uređaja za stvaranje gasa u kanale (6, 7) za gas u uzdužnom smeru osnovne jedinice (3) da bi kanali za gas (6, 7) mogli biti ispunjeni gasom.

9. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih zahteva , naznačen time što je broj kanala (6, 7) za gas dva po peraju (8).

10. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih zahteva , naznačen time što je broj peraja (8, 8’) dva ili više.

11. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih zahteva , naznačen time što je broj peraja (8, 8’) šest.

12. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih zahteva , naznačen time što je dubina kanala (6, 7) za gas u radijalnom smeru od spoljašnjeg poluprečnika osnovne jedinice prema centru jednaka od 2- do 50-strukoj širini kanala (6, 7) za gas.

13. Mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih zahteva , naznačen time što je dužina kanala (6, 7) za gas u uzdužnom smeru osnovne jedinice (3) jednaka od 2- do 80-strukoj širini kanala (6, 7) za gas.

14. Artiljerijski projektil koji sadrži mehanizam (1) za rasklapanje peraja prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva.