ОСКОЛОЧНЫЙ СНАРЯД Российский патент 1997 года по МПК F42B12/56 F42B12/62 

Изобретение относистz к боеприпасам, а более конкретно к боеприпасам с управляемым осколочным полем.

Известны осколочно-фугасные снаряды, содержащие корпус естественного или заданного дробления, заряд взрывчатого вещества и взрыватель ударного, дистанционного или неконтактного действия, создающие круговое осколочное поле. По условиям боевого применения желательно, чтобы один и тот же снаряд в одних условиях применения мог создавать круговое осколочное действие, т.е. чтобы он обладал свойством адаптивности. Например, при стрельбе снарядом на мгновенное ударное действие по грунту осколочное поле должно быть круговым, а при стрельбе с дистанционным взрывателем, обеспечивающим разрыв снаряда в упрежденной точке, осевым в виде осколков или готовых поражающих элементов направленного вдоль траектории снаряда.

Настоящее решение направлено на придание снаряду свойства адаптивности. Техническое решение состоит в том, что в осколочно-фугасном снаряде, содержащем корпус с расположенным в нем зарядом твердого топлива, снабженный блоком, оболочку (трубу) с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенную внутри заряда твердого топлива по его оси, и взрыватель ударного действия, принятом в качестве прототипа, заряд твердого топлива выполнен из детонационноспособного материала, а взрыватель выполнен с ударным и дистанционным действием и имеет выходные каналы воспламенения и детонации, причем канал воспламенения пиротехнически соединен с детонационноспособным зарядом твердого топлива (зарядом ДСТТ), расположенным в передней части снаряда и имеющим выход газов на сопловой блок, расположенный в передней части снаряда, в задней части снаряда расположен заряд взрывчатого вещества, между зарядом ДСТТ и зарядом взрывчатого вещества размещен цилиндрический блок готовых поражающих элементов (ГПЭ), снабженный осевым каналом, в котором также размещен заряд ДСТТ, заряд взрывчатого вещества снабжен донным детонационным узлом, взрыватель снабжен приемником команд и головным контактным узлом, имеющим электрическую связь с донным детонационным узлом.

На фиг. 1 изображен осколочный снаряд в исходном состоянии; на фиг. 2 - осколочный снаряд на траектории после выгорания заряда ДСТТ (при стрельбе на осевое действие); на фиг. 3 снаряд в процессе взрыва.

Осколочный снаряд содержит стальной корпус 1 с помещенным в нем зарядом ДСТТ 2. Заряд имеет осевой цилиндрический канал, в котором помещена труба 3, выполненная, например из меди или низкоуглеродистой стали, заполненная взрывчатым веществом 4. Корпус соединен резьбой с головкой 5, в которой размещен сопловой блок 6. В головке установлен взрыватель 7 дистанционно-неконтактноударного действия, имеющий на выходе два канала:детонационный канал 8, соединенный с зарядом 4 осевой трубы, и пиротехнический канал 9, имеющий выход на заряд ДСТТ 2. Взрыватель снабжен приемником команд 10 и головным контактным узлом 11, имеющим электрическую связь с донным детонационным узлом.

Блок ГПЭ 12 примыкает к заднему торцу заряда ДСТТ 2. ГПЭ выполнены из стали или из тяжелых сплавов, например, на основе вольфрама. Блок имеет осевой канал, в котором размещается заряд ДСТТ радиального метания 13. Блок ГПЭ 12 и заряд ДСТТ 13 размещены в тонкостенном стакане 14 с флянцем, создающим опору для осевой трубы 3. Оба заряда ДСТТ (2 и 13) соединены каналами 15. Блок ГПЭ 12 опирается на перегородку корпуса (диафрагму) 16. В донной части корпуса расположены заряд ВВ 17 и ввинтное дно 18 с донным детонационным узлом 19, электрически соединенным с головным взрывателем 7. Для ввода команд предусмотрен приемник 20. В дне укреплен стабилизатор 21 (показан частично).

Действие снаряда происходит следующим образом. Перед выстрелом взрыватель устанавливается на один из двух режимов:
1. Режим без выгорания заряда ДСТТ (обычный) с подвидами: ударное действие ( с одной из трех установок), дистанционное действие, неконтактное действие. Пиротехнический канал на воспламенение заряда выключен.

2. Режим с выгоранием заряда ДСТТ, как правило, с дистанционным действием взрывателя. При этом включены оба канала.

В первом режиме действие осуществляется как у обычного осколочно-фугасного снаряда с той разницей, что осевая труба с зарядом ВВ выполняет роль удлиненного детонатора. При этом подрыв донного детонатора происходит с задержкой относительно подрыва головного детонатора, рассчитанной таким образом, чтобы выход детонационных фронтов зарядов 2 и 17 на торцы блока ГПЭ 12 произошел одновременно. Торцевое обжатие блока одновременно с воздействием осевого заряда 13 приводит к радиальному разлету готовых поражающих элементов с высокой скоростью, близкой к скорости осколков корпуса.

Расположение блока ГПЭ в задней части снаряда устраняет возможность перехвата кругового поля ГПЭ и тем самым обеспечивает более высокую эффективность действия.

Во втором режиме перед выстрелом во взрыватель вводится команда включения пиротехнического канала и временная установка на срабатывание детонационного канала. В заданной точке траектории происходит воспламенение заряда 2 и реактивный разгон снаряда с сообщением дополнительной скорости 200-400 м/с. Состояние снаряда после выгорания зарядов 2 и 13 показано на фиг. 2. При выдаче дистанционным взрывателем детонационного импульса происходит подрыв заряда 4 осевой трубы 3 с метанием ее на внутреннюю поверхность корпуса и его разрушением. Основная масса осколков корпуса получают при этом небольшую радиальную скорость, что позволяет получить достаточно узкий пучок осколков корпуса в направлении полета снаряда.

Подрыв донного детонатора, происходящий одновременно с подрывом заряда осевой трубы, вызывает взрыв заряда 17, срезание перегородки 16 и разгон блока поражающих элементов в осевом направлении. При этом действуют два фактора, уменьшающих угол при вершине снопа элементов; радиальное течение массы блока к оси симметрии в пространство, освободившееся после выгорания заряда 13, и движение блока ГПЭ во внутренней полости корпуса, выполняющего функцию противоразгрузочного канала. Наличие небольшой радиальной скорости расширения корпуса не оказывает существенного влияния на процесс.

Основная область применения предлагаемой схемы снаряды артиллерийских систем, имеющих среди других боевых задач задачу поражения одиночных наблюдаемых целей на небольших дальностях, когда скорость снаряда достаточно велика. К этой группе относятся в первую очередь многоцелевые снаряды танковых пушек, предназначенные для борьбы с наземными и воздушными танкоопасными целями, в том числе противотанковыми вертолетами. Тяжелые удлиненные осколки корпуса при этом способны поражать лопасти воздушных винтов вертолетов. Адаптивная схема снаряда позволяет проводить в режиме I стрельбу с ударным действием взрывателя по грунту, в том числе с осколочным, осколочно-фугасным и фугасным действием, стрельбу с разрывом на промахе с помощью неконтактного или дистанционного взрывателя (в последнем случае должна быть обеспечена высокая точность системы управления огнем), а в режиме II стрельбу с дистанционным взрывателем, обеспечивающим разрыв в упрежденной точке.

Перспективы применения предлагаемого снаряда существенно расширяются с ростом начальных скоростей и калибра снарядов танковых пушек. В последнем случае происходит усиление откольного действия и общего дробления корпуса снаряда за счет масштабного эффекта. Расчеты показывают, что при переходе от штатного отечественного калибра танковой пушки 125 мм к калибру 140 мм, рассматриваемому в качестве перспективного основными танкопроизводящими странами, выход эффективных осколков корпуса должен возрасти на 15-20% Дробление корпуса может быть усилено за счет применения высокоосколочных сталей, в первую очередь кремнистых и высокоуглеродистых.

Сравнительные расчеты эффективности танковых многоцелевых снаряд различных схем, в том числе осколочно-пучковых кассетных, снарядов с доворотом на траектории и т.п. показали, что осколочно-кинетические снаряды имеют существенное преимущество перед другими схемами.

Изобретение относится к осколочным боеприпасам с трансформируемым полем поражения. Осколочный снаряд содержит корпус с зарядом детонационноспособного твердого топлива, металлическую трубу, выполненную ВВ и расположенную по оси заряда, передний сопловой блок, расположенный в задней части снаряда метательный блок, состоящий из заряда ВВ и набора готовых поражающих элементов, причем последний снабжен осевым каналом, в котором расположен заряд детонационноспособного твердого топлива. В зависимости от условий применения снаряд может формировать как круговое осколочное поле, так и осевое, направленное вдоль траектории снаряда. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Осколочный снаряд, содержащий корпус с расположенным в нем зарядом твердого топлива, снабженный сопловым блоком, оболочку (трубу) с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенную внутри заряда твердого топлива по его оси, и взрыватель ударного действия, отличающийся тем, что заряд твердого топлива выполнен из детонационноспособного материала, взрыватель выполнен с ударным и дистанционным действием и имеет выходные каналы воспламенения и детонации, причем канал воспламенения пиротехнически соединен с зарядом детонационноспособного твердого топлива, расположенным в передней части снаряда и имеющим выход газов на сопловой блок, расположенный в передней части снаряда, в задней части снаряда расположен заряд взрывчатого вещества, между зарядом детонационноспособного твердого топлива и зарядом взрывчатого вещества размещен цилиндрический блок готовых поражающих элементов, снабженный осевым каналом, в котором также размещен заряд детонационноспособного твердого топлива, заряд взрывчатого вещества снабжен донным детонационным узлом, взрыватель снабжен приемником команд и головным контактным узлом, имеющим электрическую связь с донным детонационным узлом. 2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что корпус снаряда выполнен из стали с высокой дробимостью, например кремнистой или высокоуглеродистой. 3. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что электрическая связь между головным взрывателем и донным детонационным узлом содержит элемент замедления. 4. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что донный детонационный узел снабжен приемником команд.