2.3.2.Требования, предъявляемые к затворам. Классификация затворов

Затвором артиллерийского орудия называется совокуп­ность деталей и устройств, служащая для запирания канала ствола при выстреле, производства выстрела и выбрасывания гильз после выстрела или осечки. По существу, затвор является подвижным дном ствола, ускоряющим процесс перезаряжания орудия.

Так как при выстреле на дно ствола действует большая сила давления пороховых газов, то затвор должен обеспечивать надеж­ное и прочное запирание канала ствола. Однако для упрощения конструкции орудия в целом на затвор обычно возлагается выпол­нение также таких операций, как приведение в действие средств воспламенения порохового заряда, обеспечение обтюрации газов при безгильзовом заряжании, экстрактирование стреляной гильзы, а иногда и досылка очередного патрона.

В соответствии с выполняемыми операциями затвор имеет ударный механизм, спусковой механизм, упруго-пластический об­тюратор при безгильзовом заряжании, экстрактирующий механизм при гильзовой обтюрации, предохранительные и вспомогательные устройства

Конструкция затворг должна удовлетворять следующим основ­ным требованиям.

1) достаточная прочность, так как работа только в зоне упругих деформаций,

2) достаточная жестюсть, так как упругие деформации затвора не должны приводить к поперечному разрыву гильзы;

3) надежное запирание канала ствола, под которым понимается свойство артиллерийского затвора, исключающее его самопроиз­вольное открывание и прорыв через него пороховых газов;

4) невозможность производства выстрела при недозакрытом за­творе;

5) быстрота открывания и закрывания с наименьшей затратой энергии;

6) наличие блокировки с противооткатными устройствами, если откатные части оттягиваются назад при переводе орудия в поход­ное положение;

7) надежная экстракция стреляной гильзы или патрона в случае осечки;

8) удобство в обращении при эксплуатации, которое обеспечи­вается удобным открыванием и закрыванием затвора при всех уг­лах возвышения, возможностью повторного взведения ударного механизма при осечках, простотой разборки и сборки, легкостью замены наиболее ответственных частей затвора.

Затворы артиллерийских орудий классифицируются по сле­дующим основным признакам: по степени автоматизации; по типу запирающего звена; по способу обтюрации пороховых газов.

По степени автоматизации затворы подразделяются в зависи­мости от типа привода. Приводом затвора называется совокупность деталей и устройств, предназначенных для передачи движения от источника энергии к запирающей детали на ее открывание и за­крывание. По виду энергии, которая используется для приведения в действие привода, затворы делятся на неавтоматические (ручного действия), автоматические и полуавтоматические.

Если все операции по производству выстрела (открывание за­твора, заряжание орудия, закрывание затвора и спуск ударного механизма) происходят за счет энергии порохового заряда или подводимой извне, то такие затворы называются автоматически­ми. Автоматические затворы применяются в орудиях с высокой скорострельностью, например, в зенитных и авиационных пушках. Если у затвора часть операций по производству выстрела осущест­вляется вручную, а часть автоматически, то такие затворы называ­ются полуавтоматическими.

Неавтоматические затворы - затворы, все операции по произ­водству выстрела в которых осуществляются вручную. Такие за­творы обычно применяют в орудиях крупного калибра, скоро­стрельность которых не высока.

По форме запирающей детали затворы делятся на затворы кли­новые и поршневые.

Клиновые затворы, в свою очередь, условно делятся на затво­ры, перемещающиеся в вертикальной плоскости, и затворы, пере­мещающиеся в горизонтальной плоскости.

В зависимости от вида движения, которое поршневые затворы совершают при открывании-закрывании, они делятся на затворы, открывающиеся в сторону, и затворы, перемещающиеся вдоль оси ствола, которые называют продольно-скользящими затворами. Поршневые затворы, открывающиеся в сторону, в зависимости от количества и расположения нарезных секторов делятся на одно­ступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые.

В зависимости от количества элементов движения, которые поршень совершает при действии затвора, поршневые затворы де­лятся на однотактные, двухтактные и трехтактные.

По способу обтюрации пороховых газов затворы бывают гиль­зовой и безгильзовой обтюрации. У затворов гильзовой обтюрации роль обтюратора пороховых газов выполняют гильзы, а у затворов безгильзовой обтюрации - специальные обтюрирующие устройства (пластические или упругие обтюраторы).

Поршневой затвор имеет небольшой вес и позволяет относи­тельно просто обеспечить обтюрацию пороховых газов в орудиях с картузным заряжанием.

Наряду с положительными качествами поршневые затворы имеют и недостатки:

-возможность защемления руки заряжающего при неслаженной работе заряжающего и замкового;

-сложность изготовления и чувствительность к износу трущихся поверхностей, что вначале вызывает провисание затвора и задевание нарезных секторов поршня о нарезные сектора затворного гнезда («хрипение») при закрывании и открывании затвора, а в последую­щем приводит к выходу затвора из строя;

-совпадение направления действия силы давления пороховых га­зов с направлением открывания затвора, что способствует вытал­киванию поршня из затворного гнезда;

-неравномерность усилий на рукоятке затвора при открывании его, что особенно становится заметным при ведении стрельбы на больших углах возвышения;

-возможность перекосов и заклинивания поршня в затворном гнезде казенника, если силы, действующие на поршень при вы­стреле, не лежат в плоскости, проходящей через ось канала ствола.

Клиновой затвор по сравнению с поршневым проще по конст­рукции и более технологичен в производстве, исключает защемле­ние руки заряжающего при заряжании орудия, процессы открыва­ния и закрывания затвора легко автоматизируются, возможно уменьшение усилия на рукоятке затвора при его открывании или закрывании за счет применения горизонтально перемещающегося клина и замены трения скольжения трением качения.

Но одновременно с этим клиновые затворы имеют ряд недос­татков. В клиновых затворах трудно обеспечить надежную обтю­рацию пороховых газов в орудиях с картузным заряжанием. Масса и размеры клина больше размеров и массы поршня. Увеличение размеров клина ведет к увеличению размеров, а следовательно, и мас­сы казенника, что в сумме приводит к смещению центра масс ка­чающейся части в сторону казенника, к уменьшению радиуса об­метания качающейся части и облегчению ее уравновешивания от­носительно оси цапф. В вертикальных клиновых затворах сила тяжести клина облегчает страгивание его с места при открывании затвора и используется при выборе экстрактора.

В соответствии с назначением и изложенными требованиями затвор включает в себя: запирающий механизм; ударный механизм; выбрасывающий механизм; механизм открывания и закрывания; вспомогательные механизмы (механизмы облегчения заряжания, предохранительные, взаимной замкнутости, повторного спуска, блокировок выстрела и др.).