КОРПУС ОСКОЛОЧНОГО БОЕПРИПАСА Российский патент 1997 года по МПК F42B12/22 

Изобретение относится к осколочным боеприпасом с корпусом заданного дробления и может быть использовано для изготовления осколочных боевых частей различного калибра, снарядов, боеголовок, ручных и винтовочных гранат, мин и т.п.

Из патентной литературы известные боеприпасы с корпусом заданного дробления, на поверхности которого выполнена сетка рифлений, создающих множество полуготовых осколков, размер и форма которых определяется толщиной оболочки и геометрией рифлений локализаторов (см. например, US-5157225, FP-2685077, EP-60985, заявки на патент РФ N 95108089).

Недостатком указанных конструкция является сложность технологии и уникальность оборудования для формирования сотовой внутренней поверхности осколочного корпуса с заданной геометрией выемок оболочки, что усугубляется в производстве боеприпасов мелкого калибра.

Отмеченный недостаток устранен в конструкциях, осколочная цилиндрическая оболочка которых образуется из протяженного пруткового, ленточного профиля, проволоки навивкой спирали с плотной аксиальной укладкой витков при ориентированном формировании поперечных рифлей номинальных поверхностей разлома под действием давления продуктов детонации взрывчатого вещества (ВВ) при растяжении оболочки (см. патенты US-5095821, DE-UI-84279621 и DE-UI-84277815). За счет разделения оболочки по продольным виткам спирали и разлома по поперечным рифлям получаются осколки заданной формы и веса.

Для предотвращения непродуктивной потери энергии продуктов детонации ВВ, прорывающихся сквозь прилегающие сопрягаемые витки спирального цилиндра из прутка квадратного сечения между собой спаяны (EP-DI-0030809, патент США N 4398467, кл. 109/491) или сварены (US-H328). Это определяет дополнительные операции и повышает стоимость изделий.

Сформированные оболочки корпусов боеприпасов затем обжимаются по требуемому профилю и механически по штатной технологии: нарезаются резьба под взрыватель, закатные канавки для крепления в гильзе, канавка под ведущий поясок, обтачивается центрирующее утолщение и т.д.д.

Более совершенной является конструкция многослойного корпуса боеприпаса со сплошной аэродинамической оболочкой, внутри которой размещена осколочная часть, представляющая собой цилиндр, образованный плотно уложенными витками пруткового материала, снабженными поперечными рифлениями [1]
Плотность осколочного поля в них регулируется за счет металлических перемычек, упорядоченно размещенных между оболочками для локального изменения скорости детонационной волны на границах сред, разламывающей осколочную оболочку, или взаимно противоположного направления навивки спиралей в сопрягаемых слоях осколочных оболочек, соответственно.

По числу совпадающих признаков и технической сущности наиболее близким предложенному осколочному корпусу боеприпаса является описанный в изобретении DE-OS-3722-23, осколочная оболочка которого помещена внутри тонких цилиндров корпуса гранаты или зафиксирована в корпусе артиллерийского 155 мм снаряда посредством гайки. Поперечные рифли глубиной 1.10 мм на прутковой заготовке нанесены через равный промежуток 8шаг, кратный диаметру формируемого спирального цилиндра, что обеспечивает технологией их совмещение в продольные канавки на корпусе, равнораспределенные по его поверхности/поверхностям (встречно или со смещением).

Соотношение толщина прутка/шаг рифлений обеспечивает расчетные вес и геометрию формируемых при взрыве ВВ боеприпаса осколков с заданными параметрами боевого действия.

Однако известное изобретение, выбранное в качестве прототипа, имеет недостаток конструкции, снижающий эффективность осколочного действия из-за образования "мертвых зон" в поле разлета осколков напротив продольных по образующей оболочки канавок излома, сформированных поперечными рифлениями прутка спирали. Эти радиально расширяющиеся при разлете осколков зоны достигают заметных величин в пределах убойного интервала, которые соизмеримы с целью, что отрицательно влияет на вероятность ее поражения.

Кроме того, сплошная оболочка корпуса боерипаса, которая, раздуваясь давлением продуктов детонации ВВ, как бандаж сдерживает разлом, что повышает кинетику разлета осколков, но при этом оказывает экранирующее действие на полезные осколки, искажая диаграмму направленности разлета, снижая их начальную скорость и убойный интервал, то есть недостатки являются продолжением достоинств.

Следовательно, эффективность осколочного действия боеприпасов известной конструкции неудовлетворительная.

Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является повышение функциональной надежности и эффективности осколочного действия боеприпасов с корпусом заданного дробления.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном корпусе осколочных боеприпасов заданного дробления, преимущественно гранат, снарядов и мин, содержащем как минимум две связанные между собой оболочки, внутренняя из которых выполнена в виде аксиальных сопряженных витков спирали из металлического прутка, снабженного поперечными рифлями, согласно изобретению авторов, толщина наружной сплошной оболочки составляет 0,45.0,60 толщины спирального прутка, а шаг рифлений на нем некратен диаметру осколочной оболочки.

Совокупность существенных признаков изобретения позволила гарантированно получить заданное дробление осколочной оболочки корпуса боеприпаса с полуготовыми поражающими элементами, имеющими необходимые технические характеристики их основного действия.

Оптимизированный диапазон геометрических параметров оболочек корпуса создал новый эффект совокупности, не присущий признакам в их разобщенности.

Выбранное соотношение толщины наружной оболочки и толщины спирального прутка, образующего осколочную оболочку корпуса боеприпаса, при заданном коэффициенте наполнения позволило совместить противные качества: максимальную прочность несущей оболочки корпуса при минимальном ее экранирующем действии на формируемые поражающие элементы внутренней осколочной оболочки.

При соотношении толщины наружной оболочки и толщины спирального прутка меньше 0,45 теряется несущая прочность наружной оболочки корпуса снаряда и не представляется конструктивно возможным силовое замыкание осколочной спиральной оболочки внутри нее посредством поджатия гайкой и сохранить устойчивость при динамическом нагружении при выстреле. При этом произойдет ранее раннее разрушение оболочки без достаточного ее раздутия, снизится потенциальная энергия метания, что повлечет уменьшение начальной скорости осколков ниже заданного уровня боевого поражающего действия.

При соотношении толщины наружной оболочки и толщины спирального прутка больше 0,60 искажаются первоначальная заданная форма осколка и поле разлета осколков из-за экранирующего действия мощной наружной оболочки, заметно снижается убойный интервал, уменьшается количество полезных осколков из ограниченной массы металла корпуса при заданном коэффициенте наполнения.

Некратный диаметру осколочной цилиндрической оболочки шаг между рифлями витков спирали формирует продольные канавки ступенчатой формы, что обеспечивает дополнительный момент разлома, улучшающий разрушение оболочки на отдельные фрагменты заданной формы и позволяет равномерно распределять осколки в сфере разлета.

Разрушение осколочной оболочки давлением продуктов детонации ВВ происходит по ослабленным рифлями сечениям посредством действия на грани по схеме хрупкого отрыва по плоскостям сдвига, исключая образование блоков из 2.3 осколков. Корпус гарантированно дробился на заданные фрагменты с оптимальными весовыми и геометрическими параметрами, имеющими максимальную скорость раздета при равномерной плотности осколочного поля на всем протяжении убойного интервала, что повышает вероятность поражения цели, т.е. эффективность боеприпаса.

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

Примером выполнения изобретения может служить конструкция 30 мм осколочной гранаты ВОГ-17М.

На несущем корпусе 1 смонтированы гильза 2, головной взрыватель 3 и медный ведущий поясок 4. Гильза 2, оснащенная капсюлем-воспламенителем 5 и пороховым зарядом 6, закреплена на корпусе 1.

Взрыватель 3 ввернут в корпус 1 на резьбе М28х1. Внутри корпуса 1, на его выступе 7 установлена спиральная осколочная оболочка 8, которая навита из стальной проволоки диаметром 3 мм и опрессованной на оправке до квадратного сечения 2,7х2,7 мм с формированием призматических рифлений 9 при навивке глубиной 0,9 мм (1/3 толщины осколочной оболочки 8) и углом при вершине 80^o (фиг. 2), нанесенных на наружной стороне оболочки 8 диаметром 26,6 мм. Внутри оболочки 8 и полости корпуса 1 установлена шашка 10 ВВ диаметром 21,15 мм и длиной 65 мм. Оболочка 8 поджата к выступу 7 корпуса 1 гайкой 11.

Соотношение толщина корпуса 1/толщина прутка, образующего осколочную оболочку 8, составляет (1,5/2,7) 0,55, что укладывается в предложенный диапазон 0,45.0,60.

Подрывы в бронекамере и в щитовой мишенной обстановке подтверждают эффективность предложенной конструкции корпуса осколочного боеприпаса.

При расчетной массе осколка 0,3 гр. оболочка заданного дробления массой 70 гр. гранаты по изобретению должна дробиться на 230 шт. осколков. Проведенные подрывы опытных образцов гранаты в среднем дали 294 шт. полезных осколков с массой более 0,25 г (66 шт. получено дополнительно от наружного корпуса гранаты), что экспериментально подтверждают теоретические расчеты авторов.

При этом средняя скорость поражающих элементов составила 1090 м/с. Угол разлета абсолютного количества осколков 22^o. Приведенная площадь осколочного поражения при горизонтальном подрыве больше 70 м².

Конструкция гранаты признана пригодной для промышленного производства и постановки на вооружение.

Область использования: изготовление снарядов, боеголовок, ручных и винтовочных гранат, мин и т.п. Сущность изобретения: корпус боеприпаса многослойный, осколочная внутрення оболочка выполнена из навитого спиралью прутка с поперечными рифлями. Витки спирали аксиально уложены и плотно поджаты гайкой. Поперечные рифли прутка в цилиндрической оболочке образуют ступенчатую канавку на ее образующей поверхности за счет того, что шаг рифлений выбран некратным диаметру оболочки. Для повышения функциональной надежности устройства соотношение толщин наружной сплошной и спиральной оболочек выбрано в диапазоне 0,45 - 0,60. 2 ил.

Корпус осколочного боеприпаса заданного дробления, содержащий как минимум две связанные между собой оболочки, внутренняя из которых выполнена в виде аксиальных сопряженных витков спирали из металлического прутка, снабженного поперечными рифлями, отличающийся тем, что толщина наружной сплошной оболочки составляет 0,45 0,60 толщины спирального прутка, а шаг рифлений на нем некратен диаметру осколочной оболочки.