3.3. Анализ мощности, потребляемой механизмом досылания авиационного артиллерийского оружия

Принципиальной особенностью многоствольного оружия с вращающимся блоком стволов является непрерывное (безостановочное) движение блока в течение очереди выстрелов. Изменение сил сопротивления и силы, развиваемой двигателем, за время цикла из-за большой массы (момента инерции) вращающегося блока стволов не вызывают заметного колебания скорости вращения блока в установившемся режиме и поэтому скорость принимают практически постоянной. В связи с этим основная часть энергии двигателя в установившемся режиме затрачивается на преодоление сил трения и силы сопротивления патронной ленты. Работа сил инерции деталей автоматики, совершающих возвратно-поступательное движение и движущихся безударно (затворы – досылатели), а также работа силы инерции вращающегося блока стволов за время цикла в установившемся движении равны нулю. Потери энергии, связанные с ударами (главным образом в период запирания и отпирания), незначительны и не превышают 10% от общей затраты энергии.

В этом проявляется принципиальное отличие между динамическими процессами, происходящими в многоствольном оружии с вращающимся блоком стволов и в оружии с автоматикой обычного, а также барабанного типов. (Для двух последних типов автоматик оружия характерно резко выраженное неустановившееся движение деталей в течение цикла, а энергия двигателя в них в основном расходуется на преодоление сил инерций деталей, в основном, при разгоне, а также при торможении).

Мощность, потребляемая механизмом досылания N_Д, обусловлена действием сил трения в этом механизме. Расчетную формулу для определения N_Д получим из зависимости

,

где А_Д – энергия, потребляемая механизмом досылания за один цикл, равная работе сил трения в механизме.

Величину А_Д можно определить как интеграл сил инерции досылателей, приведенных к блоку стволов, в течение цикла. Это объясняется тем, что операция приведения сил учитывает потери на трение при передаче энергии от одного звена к другому. В период разгона энергия передается от блока стволов к досылателям, а в период торможения – наоборот, от досылателей к блоку стволов. Если бы трение отсутствовало, то энергия, передаваемая от блока стволов к досылателям, и энергия, принимаемая блоком стволов от досылателей, за время цикла были бы равны между собой и, следовательно, величина А_Д в этом случае была бы равна нулю. При действии трения величина А_Д будет учитывать потери на трение в процессе перераспределения энергии от блока стволов к досылателям и от досылателей к блоку стволов.

Выражение для А_Д запишется в виде

,

где М_Д – приведенный момент сил инерции -того досылателя.

Величину суммы , которая учитывает потери энергии на трение при перемещении всех Z досылателей в течение одного цикла, можно заменить интегралом , учитывающим потери на трение при движении одного досылателя в течение полного оборота блока стволов. Тогда

. (3.24)

Приведенный момент сил инерции одного досылателя определяется формулой (учитывая, что угловая скорость блока стволов )

.

Подставляя полученное выражение М_Д1 в формулу (3.24) и учитывая, что угловая скорость блока стволов , получим

.

Тогда выражение для мощности, потребляемой механизмом досылания, запишется в виде

.

Вычисление интеграла практически производят по участкам, в пределах которых масса досылателя (с учетом патрона или гильзы) не изменяется, а затем результаты суммируются для полного оборота блока стволов с учетом знака (положительного для периода разгона и отрицательного для торможения).