Rekyylilaitteet - laitteet, jotka on suunniteltu lieventämään iskukuormitusta aseen kelkkaan rekyylin aikana , muuttaen mekaanisen energian lämpöenergiaksi ja vaimentamaan iskuja ja iskuja.
Aseen piipusta ulos virtaavat kaasut vaikuttavat Newtonin kolmannen lain mukaan piippuun yhtä suurella ja vastakkaiseen suuntaan suunnatulla voimalla. Suihkupropulsion periaate on toteutettu , mikä parantaa puhtaasti mekaanista rekyyliä ammuksen lähtemisestä. Kokonaisrekyylienergian tarkka laskeminen on monimutkainen toimenpide , mutta tykistötieteessä on nyrkkisääntö, että 3 % ammuksen kuonoenergiasta menee mekaaniseen rekyylienergiaan. Esimerkiksi 122 mm A-19 aseen mekaanisen rekyylin kokonaisenergia on 0,03 × 8 MJ = 240 kJ . Tämä vastaa 24 m maanpinnan yläpuolelle nostetun 1 tonnin kuorman potentiaalienergiaa, joka on otettu nollaenergian vertailupisteeksi. Normaaleissa olosuhteissa tämä riittäisi murskaamaan tai hajottamaan aseen vaunun . Tämän aseen (sissä ei ole suujarrua) rekyylilaitteet kuitenkin vaimentavat onnistuneesti tämän rekyylienergian ja käyttävät sitä aseen rekyyliosan palauttamiseen alkuperäiseen asentoonsa ennen seuraavaa laukausta.
Energian kokonaisjakauma laukauksen aikana vaihtelee aseen tyypistä, ajoainepanoksesta ja ammuksesta riippuen, mutta yleisesti ottaen kuva näyttää tältä:
Tarkastellaan kahta järjestelmän tilaa - tällä hetkellä "0" ajoainepanoksen täydellisestä palamisesta, mutta kun ammus on vielä liikkumaton, ja tällä hetkellä "1" ammuksen lähteessä aseesta. Näin tehdessämme esitämme kaksi oletusta. Ensimmäinen on ponneainepanoksen täydellinen palaminen ennen kuin ammus alkaa liikkua. Itse asiassa palaminen tapahtuu vielä, kun ammus on jo alkanut liikkua. Tarkka laskenta tässä tapauksessa on kuitenkin erittäin vaikeaa, koska se on itsestään johdonmukainen ongelma. Edellä kuvattua oletusta pidetään varsin sopivana käytännön ongelmien ratkaisemiseen. Toinen oletus on lämpöhäviöiden puuttuminen, jotka rikkovat puhtaasti mekaanisia energian ja liikemäärän säilymisen lakeja. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että aseen rekyylienergia ja hyötysuhde arvioidaan ylhäältä.
Tällä hetkellä "0" ammuksella, jonka massa on m sn , aseen rekyyliosilla, joiden massa on M ja jauhekaasuilla, joiden massa on m pg , ei ole mekaanisia nopeuksia Maahan liittyvässä inertiavertailukehyksessä . Joten kaikki vauhti on nolla.
Tällä hetkellä "1" ammus sai nopeuden v , rekyyliosat (rekyylilaitteiden puuttuessa) saivat nopeuden V. Vastaavasti ammuksen p SN liikemäärän projektio aseen reiän suuntaiselle akselille on yhtä suuri kuin m SN v ja rekyyliosien liikemäärän projektio P = - MV . Tykistössä käyttöön otetun mallin mukaan jauhekaasujen järjestetyn liikkeen nopeuden jakamiseksi aseen piippua pitkin, tämä nopeus on yhtä suuri kuin nolla pultin kohdalla ja kasvaa lineaarisesti v :hen suussa. Jauhekaasujen kokonaisliikemäärän laskeminen integroimalla aseen reikää pitkin antaa arvon p pg = 0,5m pg v . Soveltamalla liikemäärän säilymisen lakia saamme
m sn v + 0,5 m pg v = MV
Tästä yhtälöstä voit laskea rekyyliosien nopeuden ja rekyylin kineettisen energian arvon E = 0,5MV² ammuksen lähdöstä, jota tarvitaan aseen rekyylilaitteiden suunnittelussa ja mahdollisessa varustelussa. piipun suujarrulla . Näitä laitteita tarvitaan lieventämään vaunuun kohdistuvia iskukuormituksia rekyylin aikana. Samoin laskemalla ammuksen hyödyllinen kineettinen energia e \ u003d 0,5m sn v² , saadaan aseen hyötysuhde jakamalla e m pg Q : lla (koska jauhekaasujen massa on yhtä suuri kuin ponneainepanoksen massa ).
Tykistöaseissa on historiallisesti käytetty aseen vaunun rekyyliä rekyylin vaimentamiseen [1] . Siinä tapauksessa, että rekyyli rajoitti vain kitkaa, vaunun rekyyli oli melko suuri (useita metrejä), mikä vaati pitkiä kasemaatteja ja leveitä valgangeja linnoituksen tykistöltä . Laivoilla ja muissa tilanteissa, joissa peruuttamista olisi pitänyt rajoittaa, käytettiin paksua hamppuköyttä - housuja [2] , joka säilyi jonkin aikaa myös rekyylijarrujen ilmaantumisen jälkeen turvalaitteena jarrun rikkoutuessa, mutta kokonaan katosi jo 1800-luvulla. 1800-luvun jälkipuoliskolla rekyylikiilat [3] ilmestyivät lyhyeksi ajaksi , ja ne korvattiin nopeasti hydraulisilla, pneumaattisilla, jousi- ja puskurijarruilla . Linnoitustykistö käytti myös kaltevia kääntyviä kehyksiä [4] .
Housut
Liukuvat kiilat
keinukehys
Ulkoinen hydraulinen palautusjarru
Poikkileikkauskuva samankaltaisesta palautusjarrusta
1800-luvun lopulla ulkoisia rekyylilaitteita käyttävä järjestelmä yleistyi. Ulkoinen rekyylijarru oli kiinnitetty alustaan, jolla ase oli, ja se liitettiin asekelkan pohjassa olevaan silmään. Ilman sitä aseessa ei ollut rekyyliä rajoittavaa mekanismia, ja ammuttaessa ase kiertyi takaisin pyörien takana oleville rekyylikiiloille ja palasi sitten alkuperäiseen asentoonsa. Tällaisen järjestelmän ensimmäinen haittapuoli oli, että betonista tai puusta valmistetun ampumatason valmistelu vei huomattavasti aikaa ennen kuin ase meni taisteluasentoon. Koska hänellä ei ollut nystyräsäädintä, ase jouduttiin siirtämään alkuperäiseen asentoonsa ja kohdistamaan uudelleen jokaisen laukauksen jälkeen, mikä vaati paljon vaivaa, vei paljon aikaa ja rajoitti sen tulinopeutta.
Palautuksessa. Tynnyri pyörähtää jauhekaasujen vaikutuksesta takaisin laukaisussa yhdessä karalla varustetun rekyylijarrusylinterin ja sulkupidikkeeseen kiinnitetyn pyällettysylinterin kanssa. Telineen kanteen kiinnitetty jarrutanko ja nuppitanko pysyvät liikkumattomina. Jarrusylinterissä männän ja tiivisteholkin välissä oleva neste kulkee kuuden tangon päässä olevan kulman reiän läpi. Näiden reikien läpikulkemisen jälkeen suurin osa nesteestä kulkee säätörenkaan ja karan välisen rengasmaisen raon kautta paluujarrusylinterin takaosaan, jossa muodostuu harventunut tila. Pienempi osa nesteestä kulkee karan ja varren sisäpinnan välillä kahdeksan vinon reiän kautta, menee sitten moderaattorionteloon, painaa venttiiliä ja täyttää varren hidastimen ontelon. Pyörivien osien liikeenergia absorboituu ohjausrenkaan ja rekyylijarrun karan välisen vaihtuvan raon kautta suihkutetun nesteen hydraulisen vastuksen ansiosta. Takaisinpyörityksen pituuden kasvaessa karan ja ohjausrenkaan välinen rengasrako pienenee ja katoaa takaisinkelauksen loppua kohti. Seurauksena tapahtuu tasaista palautumisen hidastuvuutta. Samanaikaisesti rekyylijarrun toiminnan kanssa tapahtuu pyällentimen toiminta, joka koostuu seuraavista: tiivistepesän kartion ja männän välissä oleva pyällentälaitteen työsylinterissä oleva neste siirtyy pidikereiän kautta keskisylinteriin, ja keskisylinteristä putken reiän kautta ulompaan sylinteriin ja vielä enemmän puristaa siihen paineen alaisena olevan ilman, jolloin se kerää tarvittavan energian aseen vierivien osien pyörittämiseen.
Rullattaessa. Puristimen ulkosylinterissä oleva paineilma, joka pyrkii laajentumaan, painaa nestettä, joka siirtää painetta varren mäntään ja tiivistepesän kotelossa olevaan tiivistyslaitteeseen. Mutta koska mäntä varrella on liikkumaton, tiivistyslaitteeseen kohdistuvan nesteen paineen alaisena pyällentäsylinterit yhdessä piipun ja palautusjarrusylinterin kanssa palaavat alkuperäiseen asentoonsa. Männän takana olevassa rekyylisylinterissä oleva neste menee sylinterin etuosaan karan ja säätörenkaan välisen rengasmaisen raon kautta.
Hidastinventtiili sulkee venttiilijousen vaikutuksesta moderaattoriontelon ja osa moderaattoritilaan päässyt nesteestä roiskuu vain venttiilin muodostamien rakojen läpi.
vaihtuvan syvyiset urat varren sisäpinnan ja moderaattorin paidan ulkopinnan välillä. Nesteen vastustuskyky roiskeille varren ja moderaattorivaipan välisten vaihtelevien rakojen kautta varmistaa yliajojarrutuksen. Telan sileys saavutetaan sillä, että telan lopussa vaihtelevan syvyydet urat suppenevat tyhjäksi. Intensiivisellä ammunnalla rekyylijarrussa oleva neste lämpenee ja sen tilavuus kasvaa, mikä voi saada piipun rullaamaan. Tämän välttämiseksi rekyylijarrussa on kompensaattori, johon ylimääräinen neste virtaa moderaattoritilasta venttiilin rungossa ja liitosputkissa olevan avoimen reiän kautta painaen jousipaineen alaisena kompensaattorin mäntää. Kun palonopeus ja nesteen jäähtyminen rekyylijarrusylinterissä vähenevät, jarrusylinterin tilavuus täydentyy kompensaattorin nesteellä. Kompensaattorimäntä, joka on puristettujen jousien jatkuvassa paineessa, pakottaa ylimääräisen nesteen takaisin moderaattoritilaan ja sieltä rekyylijarrusylinteriin.
Jousinuppia käytettiin usein ensimmäisen maailmansodan aseissa, mutta ne osoittautuivat epäluotettaviksi ja korvattiin lopulta pneumaattisilla pyälletyillä.
Esimerkiksi Mark 12 5" / 38 tykki (yhdysvaltalainen 127 mm:n meritykki toisen maailmansodan ajalta) on varustettu hydraulisella rekyylijarrulla . Se koostuu kahdesta hydraulisylinterissä olevasta männästä, jotka absorboivat päärekyylienergian. vaimentaa myös pneumaattisten pyälletysmekanismien iskua, kun piippu palaa alkuasentoon.
Pneumaattinen pyällys on kammio, joka on täytetty korkeapaineilmalla. Mäntä sijaitsee takana. Kun mäntä käännetään taaksepäin, se puristaa ilmaa pyällessä ja palauttaa sitten piipun alkuperäiseen asentoonsa. Alkuasennossa paine pyällyskammiossa on 10 MPa. Palautuksen aikana pyällessä oleva paine nousee 15 MPa:iin.
Rollback brake - sarja rekyylilaitteita, jotka on suunniteltu hidastamaan ja rajoittamaan aseen peruuttamista (piippu telinettä pitkin) laukauksen jälkeen. Yhdistetty rakenteellisesti ylivirtausjarruun (back- ja overrun brake), joka hidastaa rekyyliosia, kun ase (piippu) kaatuu. Nykyaikaisten tykistökappaleiden rekyylijarrut ovat yleensä hydraulisia. Hydraulijärjestelmien täyttämiseen käytettiin aiemmin glyseriini- ja etanolipohjaista Steol-M-nestettä . Nyt steolin sijasta kaadetaan rekyylineste POG-70, joka on etyleeniglykolin vesiliuos vaahdonesto- ja korroosionestoaineilla.
| Tykistön aseet | |||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tarina |
| ||||||||||||||||||||
| Design |
| ||||||||||||||||||||
| Ainutlaatuiset nimetyt aseet | |||||||||||||||||||||
| Luokitus |
| ||||||||||||||||||||
| Taisteluajoneuvojen ominaisuudet | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Suojaus |
| ||||||||||||||
| Tulivoima |
| ||||||||||||||
| Liikkuvuus |
| ||||||||||||||