- •Ведение в.1. Комплекс авиационного вооружения
- •В.3. Очерк развития авиационного артиллерийского вооружения
- •Р аздел 1. Авиационное артиллерийское оружие
- •Глава 1. Структура, принципы устройства и действия авиационного артиллерийского оружия
- •1.1. Классификация авиационного артиллерийского оружия
- •1.1. Назначение и характерные черты авиационного артиллерийского оружия
- •1.2. Базовые образцы авиационного артиллерийского оружия ввс России
- •1.3. Характеристики авиационного артиллерийского оружия
- •1.4. Критерии оценки технического совершенства авиационного артиллерийского оружия
- •1.5. Операции и механизмы заряжания авиационного артиллерийского оружия
- •1.5.1. Механизмы подачи
- •1.5.2. Механизмы снижения
- •1.5.3. Механизмы досылания
- •1.5.4. Механизмы запирания
- •1.5.5. Механизмы отпирания
- •1.5.6. Механизмы экстракции
- •1.5.7. Механизмы удаления
- •1.6. Механизмы управления стрельбой
- •1.6.1. Спусковые механизмы
- •1.6.2. Стартеры
- •1.6.3. Стреляющие механизмы
- •1.6.4. Блокировка стрельбы при незапертом канале ствола
- •1.6.5. Механизмы устранения задержки стрельбы
- •1.7. Структурная схема авиационного артиллерийского оружия
- •1.7.1. Ствольные агрегаты и блоки стволов
- •1.7.2. Двигатели автоматики
- •1.7.3. Вспомогательные механизмы
- •1.8. Цикл автоматики авиационного артиллерийского оружия и пути снижения его продолжительности
- •1.9. Анализ цикла автоматики одноствольного оружия
- •1.10. Анализ цикла автоматики двуствольного оружия
- •1.11. Анализ цикла автоматики многоствольного оружия
- •1.12. Анализ револьверного цикла автоматики оружия
- •Глава 2. Исследование функционирования двигателей авиационного артиллерийского оружия
- •2.1. Особенности устройства стволов авиационного артиллерийского оружия
- •2.2. Определение и характеристики основных технических данных нарезной части канала ствола
- •2.3. Силы, действующие на ствол оружия при движении снаряда по нарезной части канала ствола
- •2.4. Определение и анализ действия давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза ствола
- •2.5. Виды износа стволов и их характеристика
- •2.6. Анализ факторов, влияющих на живучесть ствола артиллерийского оружия
- •2.7. Способы изготовления нарезки стволов артиллерийского оружия
- •2.8. Основы математической модели термопластического износа ствола
- •2.9. Расчет ствола на прочность
- •2.10. Теоретическое обоснование величины предельной и допустимой длины очереди
- •2.11. Анализ влияния режима стрельбы на живучесть стволов авиационного артиллерийского оружия
- •2.12. Особенности функционирования газоотводного двигателя автоматики авиационного артиллерийского оружия
- •2.13. Математическая модель работы газоотводного двигателя автоматики артиллерийского оружия
- •2.14. Анализ работы газоотводного двигателя автоматики артиллерийского оружия
- •2.15. Функционирование двигателя автоматики артиллерийского оружия откатного типа
- •2.16. Функционирование двигателя автоматики оружия при свободном и торможенном откате
- •Глава 3. Основы динамического анализа работы
- •3.2. Уравнение движения основного звена автоматики авиационного артиллерийского оружия
- •3.3. Анализ мощности, потребляемой механизмом досылания авиационного артиллерийского оружия
- •3.4. Анализ мощности, потребляемой механизмом подачи артиллерийского оружия
- •3.5. Анализ мощности силы давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза ствола
- •3.6. Анализ мощности, потребляемой механизмами автоматики артиллерийского оружия с вращающимся блоком стволов
- •3.7. Мощность, развиваемая газоотводным пороховым двигателем
- •3.8. Стартерные устройства и особенности их расчета
- •Глава 4. Основы исследования силового воздействия оружия на артиллерийскую установку и летательный аппарат
- •4.1. Особенности воздействия артиллерийского оружия на установку и летательный аппарат
- •4.1.1. Силовое воздействие
- •4.1.2. Вибрационное воздействие
- •4.2. Действие дульных газов
- •4.2.1. Нарушение однородности воздушного потока
- •4.3. Конструкция и работа амортизатора силы отдачи
- •4.3.1. Асо с витой пружиной
- •4.3.2. Асо с кольцевой пружиной
- •4 ‑ Гайка; 5 – ось; 6 – упор; 7 – кольцевая пружина
- •4.4. Уравнение движения артиллерийского оружия при стрельбе
- •4.4.1. Вывод уравнения движения оружия на амортизаторе
- •4.4.2. Решение уравнения движения оружия на амортизаторе
- •4.5. Схемы амортизации и их анализ
- •4.6. Методика определения средней силы отдачи амортизатора
- •4.7. Сила отдачи в лафете установки
- •Р аздел 2. Авиационные артиллерийские установки Глава 5. Структура, принципы устройства и действия авиационных артиллерийских установок
- •5.1. Назначение, состав и классификация авиационных
- •Артиллерийских установок
- •5.2. Структура авиационной артиллерийской установки
- •5.3. Характеристики авиационных артиллерийских установок
- •5.4. Лафет авиационной артиллерийской установки
- •5.5. Силы и моменты, действующие на авиационную артиллерийскую установку
- •5.6. Системы питания оружия патронами
- •5.7. Обеспечение взрывобезопасности авиационных артиллерийских установок
- •Глава 6. Исследование функционирования системы управления наводкой оружия
- •6.1. Назначение и состав следящего привода
- •6.2. Применение сельсинной связи в следящем приводе
- •6.3. Фазочуствительные усилители
- •6.4. Усилители мощности
- •6.5. Исполнительные двигатели
- •6.6. Определение потребной мощности исполнительного электродвигателя
- •6.7. Способы наводки оптических визирных устройств на цель оператором
- •6.8. Цепи управления установкой
- •6.9. Система управления стрельбой
- •6.10. Системы устранения задержек стрельбы
- •Глава 7. Анализ работы электрического следящего привода авиационной артиллерийской установки
- •7.1. Анализ устойчивости и точности работы электрического следящего привода при отсутствии корректирующих цепей
- •7.3. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от скорости оружия
- •7.4. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью от напряжения на якоре двигателя и от скорости оружия
- •7.5. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от угла рассогласования
- •Заключение
1.4. Критерии оценки технического совершенства авиационного артиллерийского оружия
Выбор рациональных значений основных ТТХ и, главное, нахождение оптимального сочетания между ними – задача чрезвычайно сложная. Кроме того, поскольку ААО является частью системы артиллерийского вооружения летательного аппарата, для получения высокой эффективности боевого применения этой системы в целом необходимо согласовать основные ТТХ оружия с параметрами боеприпасов и установки под оружие. Эта сложная задача может быть успешно решена только путём выполнения специальных теоретических и экспериментальных исследований. В настоящее временя по результатам исследований разработана система критериев оптимальности основных технических характеристик системы «боеприпас – оружие – установка».
О дним из важнейших является критерий качества автоматического оружия, получивший название коэффициента технического совершенства (СТ). Он позволяет оценить удельную производительность оружия, т.е. секундный расход патронов на единицу массы и объективно сравнить работу схем автоматики различных образцов артиллерийского оружия. Коэффициент технического совершенства определяется из следующего выражения:
(1.2)
(1.3)
где:
Епт – секундный расход патронов, т.е. производительность оружия;
mПТ – масса патрона, кг;
Т – темп стрельбы, выстр./мин;
Мор – масса оружия, кг.
Другим критерием оптимальности технических характеристик артиллерийского оружия является коэффициент мощности оружия. Он служит для оптимального согласования параметров оружия и боеприпасов, исходя из условия высокой вероятности поражения цели. Определяется из выражения:
(1.4)
где
– секундная энергия выстрелов; (1.5)
– кинетическая энергия снаряда; (1.6)
mсн – масса снаряда;
v0 – начальная скорость снаряда.
Таблица 1.3. Технические характеристики 30-мм авиационных пушек
Характеристика |
Схемы автоматики |
|||||
Одноствольная |
Двуствольная |
Многоствольная |
||||
ГШ-301 |
«Эрликон» КСА 304RK (Швейцария) |
ГШ-30 |
FA (США) |
ГШ-6-30А |
GAU-8/A (США) |
|
Темп стрельбы, (выстр./с) Начальная скорость снаряда, (м/с) Масса снаряда (типа ОФЗ), (кг) Масса патрона, (кг) Масса пушки, (кг) Секундный расход патронов, (кг/с) |
1600
860
0.39 0.83 45
22.4 |
1350
1066
0.37 0.693 125
15.6 |
3100
870
0.39 0.83 105
43.4 |
2000
1066
0.37 0.693 118
23.1 |
6000
845
0.39 0.83 149
84.0 |
4200
1066
0.37 0.693 270*
48.5 |
Коэффициент технического совершенства оружия |
0.49 |
0.12 |
0.41 |
0.2 |
0.56 |
0.18 |
Кинетическая энергия снаряда, 103 (Дж) Секундная энергия выстрела, 103 (Дж/с) |
144.2
3.85 |
210.2
4.73 |
147.6
7.63 |
210.2
7.0 |
139.2
13.9 |
210.2
14.7 |
Коэффициент мощности оружия, 103 (Дж/скг) |
85.6 |
38.5 |
72.6 |
59.4 |
93.4 |
54.5 |
*) Масса пушки GAU-8/A указана без учёта массы внешнего двигателя автоматики. С пневмоприводом масса пушки равна 335 кг.
Коэффициент мощности оружия характеризует удельную энергию выстрела, т.е. мощность секундного залпа на единицу массы оружия.
В таблице 1.3 приводятся значения вышеуказанных коэффициентов отечественных и лучших зарубежных 30-мм авиационных пушек.
Анализ данных, представленных в таблице 1.3, позволяет сделать вывод о том, что энергетические характеристики выстрела, определяемые в основном кинетической энергией снаряда, у зарубежных образцов в 1.5 раза выше, чем у отечественных. Превосходство можно объяснить следующими причинами.
Р ациональный, с точки зрения внутренней баллистики, выбор длины ствола оружия. Для сравнения: длина стволов пушки GAU-8/A равна 72 калибрам (клб.), а у аналогичной нашей пушки ГШ-6-30А длина – 39 клб.
Относительно высокое значение максимального давления пороховых газов при выстреле: 390…410 МПа у зарубежных образцов и 340…350 МПа у отечественных.
Относительно высокое значение отношения веса () порохового заряда к весу (qсн) снаряда:
/qсн = 0.35…0.6 – зарубежные образцы;
/qсн = 0.29…0.31 – отечественные образцы.
Однако, несмотря на высокие энергетические характеристики выстрела, мощность нашего оружия примерно в 1.6 раза выше, чем зарубежного. Это объясняется тем, что в зарубежных образцах ААО используется схемы с внешним двигателем автоматики, что существенно увеличивает массу оружия. Из таблицы видно, что, например, наша пушка ГШ - 301 в 3 раза легче, чем швейцарская «Эрликон» КСА.
И, наконец, по уровню технического совершенства отечественные образцы оружия значительно, в 2…4 раза, превосходят лучшие зарубежные. Такое превосходство получено в результате более совершенной конструкции механизмов автоматики, хорошо продуманных кинематических связей между отдельными узлами и деталями, а также за счёт оптимального совмещения времени выполнения отдельных операций, выполняемых автоматикой оружия. Благодаря высокому уровню технического совершенства достигнуто превосходство отечественного оружия и в эффективности боевого применения. В таблице 1.4 приведены значения вероятностей поражения воздушной одиночной цели (самолёта) различными образцами ААО
Таблица 1.4 – Вероятности (W1) поражения воздушной одиночной цели
Тип оружия |
W1 |
Тип оружия |
W1 |
ГШ -301
ГШ -30
ГШ -6 -30 |
0.25
0.37
0.53 |
КСА (Швейцария)
FA (США)
GAU-8/A(США) |
0.24
0.31
0.44 |
3. Изд. №9872