КОРПУС ОСКОЛОЧНОГО БОЕПРИПАСА Российский патент 1997 года по МПК F42B12/24 

Изобретение относится к осколочным боеприпасам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональной формы и массы.

Осколочные снаряды, ручные и винтовочные гранаты, мины и тому подобное используются для поражения открытой и находящейся за легкими укрытиями живой силы, легкобронированной и небронированной техники, в том числе летательных аппаратов, за счет кинетической энергии осколков и полуготовых поражающих элементов. Эффективность осколочного действия характеризуется количеством осколков, радиусом их поражающего действия и плотностью потока осколков в районе цели.

Из патентной литературы известны конструкции осколочных боеприпасов с регулируемым дроблением оболочки, которое задано нанесением продольных и поперечных канавок, рифлений, выемок и т.п. ориентированных концентраторов разрушений ( см. например, патенты США N 300309, 3156180, 3491694, 406859 по нац. кл. 102-67 и Франции N 1541334, опубл. 26.08.68, N 2685077 от 13.12.91, F 42 B 12/24; заявки ФРГ NN 2835557 и 2919268, F 42 B 13/15, 1980 г.).

Известные осколочные боеприпасы с заданным дроблением входят в боекомплект орудий малого и среднего калибра наземной, зенитной, морской и авиационной артиллерии, например, 30 мм снаряд к пушкам ADEN, DEFA, GAU-8/A, 40 и 57 мм снаряды шведской фирмы "Бофорс".

Недостатком известных конструкций является сложность изготовления концентраторов разрушений на наружной поверхности изделий малого калибра с дополнительными операциями по улучшению аэродинамики снарядов. Выполнение канавок на внутренней и внешней сопрягаемых поверхностях двухслойной оболочки, которые лишь механически ослабляют корпус, создавая концентраторы напряжений и предпочтительные вероятностные направления разрушений. Газовые продукты взрывчатого превращения ВВ снаряда не взаимодействуют с пилообразным профилем оболочки непосредственно и регулярность дробления при этом не превышает 80% что снижает количество осколков, скорость и радиус поражающего действия изделий.

Наиболее близким по технической сущности является корпус осколочного боеприпаса, описанный в патенте США N 4068590 от 17.01.78, Н. кл. 102-67, в котором вопрос создания полуготовых осколков в принципе схематично решен по форме и конструктивным параметрам поражающих элементов. На поперечных канавках внутренней поверхности оболочки выполнены пирамидальные рифления с углом при вершине 60 65^o и глубине 3^"/64 (1,2 мм). При этом образуется пилообразный профиль в продольном и поперечном направлениях, формируются поражающие элементы со стороной 3^"/8 (≈10 мм).

При несимметричном профиле поперечных канавок шириной 3^"/32 (2,4 мм) разрушение происходит по типу квазихрупкого отрыва в ослабленном сечении. Пирамидальные рифли поперечных канавок служат концентраторами разрушений, посредством пластического сдвига, кольцевых поясов и формируют поражающие элементы.

Однако конструктивные параметры и размеры поражающих элементов не оптимизированы в аналитической зависимости от толщины оболочки боеприпасов, что допускает случаи, когда осколки полностью не отделяются и образуют конгломераты из 2 3 поражающих элементов заданной формы, что резко снижает эффективность действия.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являются устранение отмеченных недостатков и, как следствие, повышение числа полезных осколков, скорости их разлета и площади поражения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном корпусе осколочного боеприпаса, внутренняя поверхность оболочки которого снабжена поперечными канавками пилообразного профиля с многогранными рифлениями, согласно изобретению, продольный и поперечный профили оболочки совмещены посредством выполнения равнораспределенных рифлей в виде треугольной пирамиды с вершиной на поверхности каморы, основание которой углублено в оболочку на 0,55 0,75 ее толщины.

Отличительные признаки обеспечивают разделение оболочки переменной толщины по поясам, которые дробятся по общему ребру треугольной формы боковых граней, соединяющему вершины пирамиды и ее основания, на заданной формы и массы осколки необходимой убойной силы. Регулярность дробления 0,95 обеспечивается формой рифлений и оптимальной глубиной их размещения в оболочке. Повышенный выход полезных осколков позволил уменьшить толщину оболочки и увеличить массу взрывчатого вещества, чем повысить кинетику поражающих элементов и эффективность действия изделия.

Толщина стенки, формируемая углублениями рифлей, больше 0,45 толщины оболочки не гарантирует разделение ее по заданной геометрии профилю, потому что вырождается действие так называемого газового клина продуктов детонации.

Толщина стенки меньше 0,25 толщины оболочки не обеспечивает конструкционной прочности корпуса при выстреле и может быть причиной преждевременного разрыва, что исключает поле разлета с заметно меньшей скоростью осколков, блокирующихся в группы.

На чертеже схематично изображена винтовочная 40 мм граната, которая служит в качестве примера выполнения и носит лишь иллюстративный характер, не ограничивая объема совокупности признаков формулы.

На фиг. 1 общий вид гранаты; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

Корпус гранаты состоит из оболочки 1 и дна 2 (фиг. 1), в который запрессовано взрывчатое вещество 3 и завинчен взрыватель 4. На внутренней поверхности оболочки 1 толщиной 4,5 мм рядами выполнены совмещаемые последовательно рифли 5 пирамидальной формы с треугольным основанием. Вершина основания пирамиды углублена внутрь оболочки на 0,56 ее толщины (2,5 мм). При этом образуется пилообразный профиль как в продольном, так и в поперечном сечениях (фиг. 2) корпуса. Ломаные канавки создают переменную толщину стенки в обоих направлениях.

Корпус из низкоуглеродистой стали получают объемным холодным деформированием в многопозиционных штампах поэтапным выдавливанием призматическим пуансоном диаметром 31,0 мм с радиальными выступами диаметром 36,0 мм треугольного сечения. На торце пуансона для формирования углублений дна 2 имеются выступы 1,5 мм. Высота рифлей 5 равна шагу поперечных канавок - 4 мм, ширина основания пирамид выбрана 12^o. Толщина стенки оболочки 1 в вершинах пилообразного профиля, образованного рифлями 5, равна 20 мм, что соответствует рекомендациям теории проектирования и практике действия осколочных боеприпасов. Угол при вершине основания треугольной пирамиды установлен в диапазоне 78±10^o (фиг. 2). Основания рифлей 5 совмещены с вершинами соседних рифлей 5 нижерасположенного ряда.

Металл стенки корпуса при ступенчатом последовательном деформировании заполняют шлицы пуансона, образуя углубления в виде треугольной пирамиды. Наклон стенки происходит перемещением конической части полуфабриката на наружной поверхности при деформировании корпуса в матрице без справки, формируя пирамидальный профиль выемки с вершиной на поверхности камеры. Образованный пилообразный профиль оболочки в продольном и поперечном направлениях формирует переменную толщину стенки для создания условий заданного дробления по ослабленным сечениям энергией продуктов детонации взрывчатого вещества 3, сконцентрированной в "газовых клиньях".

Наличие перепада по толщине стенки между вершиной пирамиды 5 и ее основания в параллельно расположенных рядах, позволило устранить образование блоков из осколков при дроблении и формировать поражающие элементы близкой к шаровой поверхности заданной массой 0,4 0,6 г (средний 0,46 г.).

Рабочая документация изделий по настоящему изобретению находится в подготовке производства для серийного выпуска договорной программы.

Изобретение относится к осколочным боеприпасам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональной формы и массы. Сущность изобретения: корпус осколочного боеприпаса представляет собой оболочку, внутренняя поверхность которой снабжена равнораспределенными выемками в форме треугольной пирамиды, вершина которой размещена на поверхности камеры, а основание углублено на 0,55 - 0,75 толщины оболочки. Вершины соединенных выемок совмещены с основанием вышерасположенной выемки, что обеспечивает образование пилообразного профиля как в продольном, так и в поперечном направлениях, переменного сечения. 2 ил.

Корпус осколочного боеприпаса, внутренняя поверхность оболочки которого снабжена поперечными канавками пилообразного профиля с многогранными рифлениями, отличающийся тем, что продольный и поперечный профили оболочки совмещены посредством выполнения равнораспределенных рифлей в виде треугольной пирамиды с вершиной на поверхности каморы, основание которой углублено в оболочку на 0,55 0,75 ее толщины.