holonist (holonist) wrote,
holonist
holonist

Categories:

Фонтанщики 21


       Все записи - по метке "фонтанщики".

Тащить при растаскивании тяжёлый стальной канат диаметром 32мм по грязи в защитном обмундировании - грустная работа. У меня появляется мысль: а что, если выстрелить в сторону устья болванкой с прицепленным к ней тросом из пневматической пушки? Мы обсуждаем с Витей эту мысль. И в процессе обсуждения она получает дальнейшее развитие: если уж стрелять, то лучше вместо болванки использовать трёхлапый якорь, который зацепит кусок металлоконструкции. Свободный конец каната заранее прицепить к трактору. Тогда людям вообще не надо идти к устью, да и трос не успеет перегореть. К тому же, и стрелять можно в зону, недоступную из-за огня для людей.

Абдулла относится к идее скептически, он заявляет, что болванка не полетит, ей помешает трос.

На следующее утро Витя приносит всё, что нужно для эксперимента. Мы привязываем к канцелярской скрепке шнурок и стреляем ею с помощью бельевой прищепки. Летит!

С каждой новой идеей мы обычно идём к Рымчуку. Если он находит её полезной, он включает разработку в наш план работ.

Рымчук одобряет идею и даёт исходные данные: дальность выстрела - 25 метров.

У нас есть то, что называют прототипом - порошковый пламеподавитель ППП200.



Это пневматическая пушка, выбрасывающая при выстреле 200кг порошка для тушения горящей струи. Работает она безотказно и эффективно, но хочется улучшить процесс обслуживания и габариты. Пушка состоит из длинного ствола и ресивера, между которыми устанавливается металлическая мембрана. Когда открывается баллон, сжатый воздух из него заполняет ресивер и, при достижении определённого давления, прорывает мембрану и выбрасывает порошок из ствола. Для следующего выстрела надо установить новую мембрану, а для этого отвернуть ствол в сторону. Да и для перевозки пушки на машине ствол надо отвернуть, чтобы он не торчал из кузова.
                              Растаскивание

Мастерская регулярно изготавливает десятки мембран, а раздобыть тонколистовую сталь не всегда просто. К тому же, на каждый выстрел надо разрядить полностью один баллон. Хотелось бы по возможности улучшить ситуацию.

Для уменьшения габаритов следует расположить ресивер не за стволом, а вокруг него, в виде кольцевой полости. Мембрану можно  заменить поршнем, который по команде откроет канал ствола на большой скорости. Значит, надо создавать затвор по типу "стреляющего цилиндра". Тогда не потребуется отворот ствола и мембрана.

Вес якоря оказался близок к 100кг. Я делаю расчёты - какое количество и  давление воздуха потребуется, чтобы забросить якорь и канат на расстояние 25м. Оказалось, что дифференциальные уравнения и интегралы можно не использовать, все расчёты можно сделать, пользуясь курсом школьной физики.

Мы с Витей приступаем к проектированию. Когда на досках уже появились первые чертежи, входит Рымчук. Он смотрит на чертежи и говорит, что лучше сделать пушку, стреляющую на 50 метров! Все расчёты "полетели", надо всё начинать с начала. Хорошо, что мы ещё не зашли слишком далеко. Мы молча смотрим друг на друга, и всё начинается сначала.

Через некоторое время мы сталкиваемся с проблемой. Канат толщиной 32 мм, применяемый при растаскивании, жёсткий, он сгибается петлёй диаметром больше 0,5 метра. А он должен быть прикреплён к концу якоря, а тот перед выстрелом находится в глубине ствола. Трос придётся часто менять, поэтому он должен крепиться просто и быстро, без фокусов. А калибр пушки 305мм, такая петля просто не влезает в ствол!

После мучительных размышлений мы создаём какую-то экзотическую конструкцию. Она должна обеспечить, чтобы перед выстрелом конец троса был в начале якоря, а после выстрела - в конце. Вроде получается, но на душе скребут кошки - успеет ли механизм сработать при скорости  20м/сек?

Ещё одна проблема - уплотнение поршня якоря в стволе пушки. Первая мысль - пойти по привычному пути, применить резиновые кольца или манжеты. Но, после того, как якорь побывает в огне, резину придётся менять, а это лишняя работа и расход резиновых деталей. К тому же, ствол - это обсадная труба, она внутри не обработана (у нас нет такого станка в мастерской) и имеет значительную овальность, резина просто не уплотнит поршень.

В памяти всплывает термин "вихревое уплотнение". А что, если... Делаю расчёт движения воздуха через кольцевой зазор и получается, что  в зазоре будут такие вихри, что воздух просто не прорвётся через него.  Я уже успел забыть, что такое число Рейнольдса, в институте думал, что никогда с ним не встречусь, а вот поди ж ты... Ура, уплотнение просто не нужно! Это приятно, самое простое решение всегда самое работоспособное и надёжное.

Готовые чертежи передаются в мастерскую, и, через некоторое время, изготовлен первый, опытный образец. Мы назвали это чудо техники "тросомёт", по аналогии с пулемётом, миномётом.

Для первой пробы тросомёт вывезли за ворота части (нет свободных 50 метров на территории, да и опасно стрелять сотней килограммов там, где могут внезапно появиться люди). Мы разворачиваем ствол наискось вдоль дороги, в сторону леса. На дороге выставляем оцепление - может появиться машина. Собирается толпа любопытных  работяг из мастерской - такой штуки ещё не видели.
                             Тросомёт

Мы монтируем воздушные линии от баллона к ресиверу и затвору, закладываем якорь в ствол. Тяжеловато поднять на высоту лица 100кг. Надо будет что-то придумать.

Выставляем угол подъёма ствола - 45 градусов, самый выгодный угол при стрельбе, дающий максимальную дальность полёта снаряда. Самое главное - успеет ли сработать механизм перемещения конца троса от носа к хвосту якоря. Для проверки даём сначала совсем маленькое давление и делаем первый выстрел. Якорь благополучно вылетает и падает в полутора метров от тросомёта. Успевает! Публика, не посвящённая в наши проблемы, разочарованно покидает зрительный зал. Осталось человека три.

Теперь мы пробуем первый боевой выстрел. Даём расчётное давление, и Витя первым в истории удостаивается чести открыть затвор. Якорь перелетает через дорогу и падает метров через 50 возле какого-то бугорка на опушке леса. Победа!!! Потом мы узнали, что чуть не разгромили погреб жителя посёлка - это и был тот самый бугорок. Для проверки мы ещё три - четыре раза срабатываем затвором. И замечаем, что корпус затвора начинает деформироваться,. Поршень колотит по нему внутри с адской силой. Мы заканчиваем испытания. Они выявили две проблемы: закладка якоря в ствол и деформация затвора.

Для подъёма якоря на высоту среза ствола я проектирую стрелу, состоящую из двух частей, шарнирно вращающихся по отношению друг к другу и к стволу. В походном положении стрела складывается вдвое и располагается вдоль ствола. На конце стрелы устанавливается маленькая лебёдка для подъёма якоря. Она выполнена по принципу обгонной муфты двойного действия (я по специальности станочник, а такие муфты применяются в станкостроении). При вращении рукоятки лебёдка наматывает или сматывает трос, а, если отпустить рукоятку, барабан заклинивается под действием веса груза. Это просто и хорошо.

Деформация затвора - вопрос серьёзней. Когда я посчитал скорость поршня в конце его хода, я ужаснулся - она была близка к скорости звука! Конечно, такая "кувалда" разгромит затвор после нескольких выстрелов. В начале скорость поршня должна быть большой, но в конце её надо как-то погасить. Первая мысль - пружина. Но она не вписывалась по размерам, да и не прожила бы долго на таких режимах работы. А что же тогда? Решение пришло как-то внезапно и оказалось до смешного простым: пружиной будет работать воздух. Мы вкручиваем в затвор пробку с регулируемым по величине отверстием, чтобы подобрать его оптимальный размер.Это для испытаний, потом мы сделаем его постоянным.

После испытаний мы отвозим тросомёт на наш полигон. Лебёдкой вдвоём мы спокойно заряжаем тросомёт. После выстрела Витя замеряет расстояние, на которое улетел якорь. 48,5м при расчётной дальности 50. Ошибка 3%, это нормальная допустимая погрешность в технике. Оказывается, школьная физика неплохо работает!

Затвор не деформируется, воздушная подушка надёжно его защитила. Одного баллона хватит на 4 выстрела, это сэкономит время на фонтане. Остаётся выяснить, что даст более точный результат: изменение давления воздуха или угла выстрела для прицельной стрельбы. После этого можно составить таблицу для стрельбы, которую стоит прикрепить прямо к тросомёту. И надо найти простой способ определения расстояния до цели - тут поможет геодезия.
Tags: фонтанщики
Subscribe

  • Фонтанщики 32

    Все записи - по метке "фонтанщики". Кто ты? Смысл жизни имеет лишь жизнь, прожитая ради других. А.Эйнштейн Каждую осень, когда…

  • Фонтанщики 31

    Все записи - по метке "фонтанщики". Седьмой фонтан Ленкевич медленно обводит взглядом присуствующих и называет имена тех, кто поедет…

  • Фонтанщики 30

    Все записи - по метке "фонтанщики". Наступил решающий момент - наведение. Нас на всякий случай отгоняют подальше - в процессе наведения…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments