MÉTODO Y DISPOSICIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE AGENTE PROPULSOR PARA CARGAS CON DENSIDAD ELEVADA DE CARGA Y PROGRESIVIDAD ELEVADA.

Método y disposición para la fabricación de agente propulsor para cargas con densidad elevada de carga y progresividad elevada CAMPO TÉCNICO ES 2 366 095 T3 La presente invención se refiere a un método y una disposición para fabricar tubos de agente propulsor perforados radialmente, los cuales, cuando se combinan entre sí de la manera descrita en nuestra solicitud de patente sueca SE0303300-8 titulada "Progressive propellant charge with high charge density" ("carga progresiva de agente propulsor con densidad elevada de carga") presentada al mismo tiempo que esta solicitud, proporcionan cargas de agente propulsor con densidad de carga extremadamente elevada y progresividad muy elevada adaptada para armas con cañón, y en particular para armas con cañón de disparo directo, tales como cañones de tanque. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Junto con el disparo de un proyectil impulsado por gas propulsor desde un cañón que está cerrado en su parte posterior en la dirección del disparo, primero es necesario cierto gas propulsor inicial por detrás del proyectil para hacer que éste comience a acelerarse a lo largo del cañón. Dado que la parte del volumen del cañón, situada por detrás del proyectil, se incrementa sucesivamente cuando el proyectil se desplaza a lo largo del cañón, durante el disparo se requerirán sucesivamente cantidades del gas propulsor incrementadas proporcionalmente, para incrementar de forma continua la velocidad del proyectil mientras éste siga en el cañón. Por consiguiente, la carga ideal de agente propulsor, cuando se quema, proporcionará sucesivamente cantidades cada vez mayores de gas propulsor por unidad de tiempo, si bien, junto a esto, no debe proporcionar en ningún momento una presión de gas propulsor en el interior del cañón en cuestión, que exceda la presión máxima permisible del cañón, Pmax, aplicable al cañón y a las piezas del mecanismo asociado con el mismo. Toda la carga de agente propulsor deberá haberse gastado cuando el proyectil salga del cañón, puesto que de lo contrario la trayectoria del proyectil puede ser perturbada por los gases propulsores salientes, a la vez que la carga de agente propulsor no puede ser utilizada del todo para el propósito previsto. Un agente propulsor que, cuando se quema bajo una presión constante, facilita una cantidad de gas propulsor por unidad de tiempo, que se incrementa sucesivamente durante el tiempo de la combustión, se dice que es progresivo. El agente propulsor puede, por ejemplo, haber adquirido sus características progresivas como consecuencia de una forma geométrica específica que presenta una área de combustión cada vez mayor mientras prosigue la combustión del mismo, aunque puede haber adquirido, asimismo, sus características progresivas como consecuencia de un tratamiento superficial químico o físico de partes de las superficies libres de los granos individuales de agente propulsor o de piezas de agente propulsor contenidas en el agente propulsor que son accesibles para la ignición. Por lo tanto, las cargas de agente propulsor con, por lo menos, características progresivas limitadas pueden fabricarse a partir de un agente propulsor granular eligiendo simplemente una forma geométrica apropiada para los granos de agente propulsor contenidos en la carga. Los agentes propulsores granulares, con una sola perforación o con múltiples perforaciones, dotados de perforaciones o canales de combustión que transcurren en la dirección longitudinal de los granos de agente propulsor, son inflamados y quemados internamente en sus respectivas perforaciones o canales de combustión, y desde fuera de los granos de agente propulsor. Esto significa que existe un incremento sucesivo en las áreas de combustión interna de los canales, y por consiguiente en la generación de gas propulsor desde las mismas, aunque al mismo tiempo se reducirán las áreas de combustión exterior de los granos de agente propulsor cuando el agente propulsor se quema asimismo desde fuera de los granos de agente propulsor, lo que proporciona una reducción en la generación de gas propulsor desde estas superficies. Para que un agente propulsor granular perforado de esta clase sea realmente progresivo geométricamente, existe el requisito de que el incremento sucesivo en las propias áreas de combustión de los canales de agente propulsor exceda, de hecho, la reducción sucesiva simultánea en las zonas de combustión exterior de los granos de agente propulsor. Por esta razón, un agente propulsor de una sola perforación, no tratado externamente con la forma exterior de un cilindro auténtico, se quema a una velocidad constante, mientras que un agente propulsor de 19 perforaciones con la forma externa de una barra redondeada, e igualmente no tratado, normalmente se quemará progresivamente. Asimismo, hace tiempo se dio a conocer la capacidad de incrementar la progresividad de un agente propulsor granular de múltiples perforaciones, y de hacer progresivo un agente propulsor de una sola perforación, mediante la inhibición o el tratamiento químico superficial de las superficies exteriores de los granos de agente propulsor. Junto con la inhibición, las zonas exteriores de combustión de los granos de agente propulsor, así como sus superficies extremas, están recubiertas con una sustancia de combustión menos inmediata, que retarda la propagación de la inflamación del agente propulsor a lo largo de sus superficies, y en el caso de tratamiento superficial las mismas superficies se tratan con una sustancia química apropiada, tal como un solvente o equivalente, que provoca que el agente propulsor se queme más lentamente a lo largo de estas superficies, y a lo largo de cierta distancia hacia el agente propulsor. Según una tercera variante, el agente propulsor puede hacerse progresivo recubriendo sus 2 ES 2 366 095 T3 superficies exteriores con una capa de un agente propulsor al que es necesario quemar antes de que pueda tener lugar la propagación de la inflamación de las superficies exteriores de los granos o piezas de la carga de agente propulsor real. Durante varios años, se ha llevado a cabo un trabajo intenso para incrementar la distancia de tiro de las piezas de artillería más antiguas, dotándolas de munición más actualizada. Un factor restrictivo inicial ha sido la condición de que no debe excederse nunca la presión máxima permisible del cañón, Pmax. Un segundo factor restrictivo previo ha sido que una distancia de tiro incrementada tiende a requerir un peso incrementado de la carga en un espacio de la carga que, como norma, está ya utilizado por completo en el caso de las cargas originalmente existentes de agente propulsor perforado granular suelto. Asimismo, una tercera limitación es que una densidad de carga elevada requiere una progresividad que se incremente en paralelo. Sin embargo, en el caso del material granular suelto, el volumen vacío combinado existente entre los granos es, proporcionalmente, grande. Por lo tanto, una posibilidad sería incrementar la densidad de la carga. La cantidad máxima de agente propulsor, y, por lo tanto, la densidad máxima de carga y el peso máximo de carga, que pueden conseguirse en un volumen fijo, es un cuerpo sólido con una geometría que se adapta totalmente al volumen disponible. Sin embargo, un cuerpo de agente propulsor totalmente sólido no ofrece una solución general al problema de incrementar la distancia de tiro de las piezas de artillería existentes. De hecho, el cuerpo sólido de agente propulsor tardará demasiado en quemarse, y producirá una presión de gas propulsor demasiado baja para ser utilizada eficazmente para disparar proyectiles. Desde un punto de vista teórico, es posible concebir un agente propulsor multiperforado que se queme de manera similar a una cantidad mayor de agente propulsor granular multiperforado, es decir, por lo menos inicialmente sólo a través de los canales de combustión u orificios de perforación contenidos en el mismo. Sin embargo, en la práctica esto no es tan sencillo. El agente propulsor en bloque multiperforado concebido teóricamente debe estar correspondientemente dotado en su integridad de un número muy grande de canales de combustión que discurren en paralelo, la totalidad de los cuales están situados a una distancia respecto de todos los canales de combustión adyacentes, equivalente al doble de la distancia a lo largo de la cual el agente propulsor puede quemarse durante el periodo disponible hasta inmediatamente antes del instante en que se considera que el proyectil ha salido del cañón desde el cual ha sido disparado. La distancia entre dos canales de combustión en un agente propulsor específico se denomina su dimensión e, y la dimensión e para el agente propulsor que está contenido en una carga específica debe corresponder a la distancia para la cual es factible que se queme... [Seguir leyendo]

1. Método para fabricar tubos (1, 23, 31) de agente propulsor cilíndricos, perforados radialmente, en los que el respectivo tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, cuando está fijo, es perforado por etapas en un gran número de operaciones de perforación consecutivas mediante una o varias agujas móviles (13) de perforación que pueden ser desplazadas radialmente en una matriz (10, 20-22) de agujas respecto del tubo de agente propulsor hacía y, por lo menos en su parte principal, a través de la pared del mismo, agujas de perforación que después de cada perforación son devueltas a su posición anterior a la perforación, posición en la cual la matriz (10, 20-22) de agujas y el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor son sometidos a un desplazamiento relativo de manera que las agujas, en la siguiente ocasión en la que están activas, tratan un área no procesada previamente del tubo de agente propulsor, caracterizado porque el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor respectivo, cuando está fijo, está centrado entre sus extremos abiertos, y porque la suma de todas las perforaciones después de que la operación ha finalizado proporciona una perforación completa con una dimensión e deseada entre todas las perforaciones, siendo la dimensión e deseada la distancia entre dos perforaciones que corresponde a la distancia para la cual el agente propulsor puede quemarse desde el momento de la inflamación hasta el momento en el cual el agente propulsor sale del cañón, y porque el desplazamiento relativo, axial y radialmente, de la matriz (10, 20-22) de agujas y del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, en el cual el tubo de agente propulsor es girado en torno a su eje longitudinal entre dos etapas de perforación, está controlado de manera que todas las perforaciones, después de que se ha completado íntegramente la operación de perforación, quedarán a una distancia entre sí equivalente a la dimensión e deseada para la aplicación prevista del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, y porque el avance mutuo de la matriz (10, 20-22) de agujas y del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor es ejecutado mediante una rotación controlada del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor hasta que ha sido cubierta una revolución por las perforaciones, después de lo cual la aguja (13) es avanzada en una dimensión e con objeto de permitir la ejecución de la siguiente revolución de perforación. 2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el desplazamiento relativo de la matriz (10, 20-22) de agujas y del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor entre dos etapas de perforación, axialmente, radialmente o en ambas dimensiones, está controlado de manera que todas las perforaciones, después de que la operación de perforación se ha completado en su integridad, quedarán a una distancia entre sí equivalente a la dimensión e deseada para la aplicación prevista del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor. 3. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque, entre las etapas de perforación, la matriz (10, 20-22) de agujas es desplazada de forma lineal a lo largo de toda la longitud del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, hasta el momento en que la totalidad de dicha longitud está cubierta por perforaciones, tras lo cual el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor es girado en torno a su eje longitudinal a través de un ángulo que corresponde a la dimensión e deseada, a la vez que se corrige la posición longitudinal de la matriz (10, 20-22) de agujas de forma que un material nuevo, no procesado, se opone a la matriz (10, 20-22) de agujas, y a continuación cualesquiera perforaciones adicionales quedarán a una distancia de la dimensión e desde las perforaciones ejecutadas previamente, tras lo cual esta parte no procesada previamente del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor es perforada de manera correspondiente, seguida por otra rotación y otra corrección longitudinal del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, hasta el momento en que éste ha sido perforado en su integridad con la distancia de la dimensión e deseada. 4. Disposición para la ejecución del método, según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, para la perforación de tubos (1, 23, 31) de agente propulsor con las perforaciones distribuidas uniformemente sobre todo el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, a una distancia de dimensión e entre sí adaptada para el agente propulsor en relación con su velocidad de combustión y su aplicación, siendo la dimensión e deseada la distancia entre dos perforaciones que corresponde a la distancia para la cual el agente propulsor puede quemarse desde el momento de la inflamación hasta el momento en el cual el proyectil sale del cañón, comprendiendo la disposición, por lo menos, una aguja (13) montada en una matriz (10, 20-22) de agujas y que puede desplazarse en la misma, hacia y desde la superficie exterior del tubo respectivo (1, 23, 31) de agente propulsor en su posición fijada y a través de, por lo menos, la parte principal de su pared, caracterizado porque, en primer lugar, esto implica un dispositivo de sujeción que comprende guías extremas cónicas (3, 4) que pueden desplazarse entre sí para centrar el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor y para fijar el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, y porque los respectivos tubos (1, 23, 31) de agente propulsor están conectados entre sí de tal forma que permiten el movimiento, de manera que, después de todas y cada una de las perforaciones de la pared del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor mediante las agujas (13), y después de que las agujas (13) han sido devueltas a la posición previa a la operación de perforación, la matriz (1, 20, 22) de agujas y los tubos (1, 23, 31) de agente propulsor se desplazan entre sí axial y radialmente, en donde el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor es girado en torno a su eje longitudinal, de manera que es expuesto material nuevo de agente propulsor bajo la matriz (1, 20-22) de agujas para su siguiente etapa de perforación, y que un tope interno (19), que no obstruye el paso de las agujas (13) en la matriz (10, 20-22) de agujas a través del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor, está dispuesto en el interior del tubo (1, 23, 31) de agente propulsor. 5. Disposición, según la reivindicación 4, caracterizada porque el tope interno (19) es un tubo dispuesto para mantener horizontalmente el tubo (1, 23, 31) de agente propulsor. 8 ES 2 366 095 T3 9 ES 2 366 095 T3