КУМУЛЯТИВНЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 1998 года по МПК F42B7/10 F42B12/10 

Изобретение относится к боеприпасам (патронам) с кумулятивным зарядом и предназначено в качестве сверхмалого кумулятивного боеприпаса (СКБ) для стрельбы из гладкоствольных ружей, в частности карабинов, с целью сквозного пробития бронежилетов и иных высокоэффективных легких броневых конструкций.

Совершенствование индивидуальных броневых средств защиты, прежде всего бронежилетов, а также малых бронированных объектов (дверей, бронеавтомобилей и т. п. ) определило уже недостаточную эффективность ручного огнестрельного оружия по отношению к таким объектам.

Совершенствование пуль и их приспособление под гильзу дробового охотничьего ружья или гладкоствольного карабина в комплекте со штатными или модернизированными метательными зарядами, капсюлями-воспламенителями, пыжами и др. вспомогательными устройствами не позволило существенным образом изменить ситуацию, хотя ряд технических решений представляет интерес.

Известны и давно используются для поражения крупных бронированных целей (танков, бронемашин и т.п.) кумулятивные боеприпасы для средне- и крупнокалиберной артиллерии, УРСы (ПТУРСы), бортовые противотанковые мины и гранаты, развитие которых в настоящее время идет, главным образом, по пути оптимизации геометрии и материала облицовки кумулятивных выемок. В частности, винтовочные гранаты калибра (40 - 75) мм имеют приспособления для стрельбы из нарезного армейского стрелкового оружия, снабжены патронами и(или) реактивными двигателями гранаты. Это достаточно близкие аналоги по отношению к предлагаемому устройству. Но различия в калибрах собственно гранаты и патрона к ней ("надкалиберный боеприпас"), исключают возможность патронного заряжания (боеприпас в целом с казенной части), снижают возможности повышения скорострельности и автоматизации стрельбы, обладают другими недостатками.

Таким образом, существующие кумулятивные боеприпасы являются слишком мощным и сложным, дорогим и плохо приспособленным для снятия возникшей проблемы средством поражения. Их изготавливают только начиная с калибра 40 мм. Малокалиберные кумулятивные боеприпасы не могут быть созданы путем прямого уменьшения размеров в силу ряда конструктивных особенностей. Требуется изменение конструкции вооружения - комплекса и проведение серьезных расчетно-экспериментальных исследований и испытаний опытных образцов по оптимизации параметров малого кумулятивного боеприпаса.

Наиболее близким к предлагаемому устройством по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является кумулятивный боеприпас (артиллерийский кумулятивный снаряд среднего калибра) содержащий калиберный снаряд с боевым кумулятивным зарядом в оболочке из внешней и внутренней воронкообразной частей, взрывателем с донной частью, средствами стабилизации и безопасности, а также гильзу с метательным пороховым зарядом, капсюлем - воспламенителем и средствами фиксации и обтюрации.

В нем снаряд выполнен в виде артиллерийского снаряда среднего или крупного калибра (диаметр снаряда более 70 мм), гильза - только для артиллерийских орудий, преимущественно нарезных, средства фиксации и обтюрации включают в себя, как правило, цилиндр - заполнитель и кружок-обтюратор из картона. При этом снаряд закреплен непосредственно в гильзе с образованием унитарного боеприпаса или боеприпаса раздельного заряжания. Стабилизирующим элементом служит по меньшей мере, головной обтекатель. При стабилизации снаряда его вращением (при стрельбе из нарезных орудий) неподвижность кумулятивного заряда приходится обеспечивать подшипниковыми узлами.

Однако, как подчеркивалось в характеристике аналогов, такие боеприпасы применимы только для артиллерийского вооружения и предназначены для поражения танков и других целей с мощным бронированием. Кумулятивные боеприпасы существуют только среднего и крупного калибров, как правило, начиная со 120 мм. Кратковременное появление кумулятивных боеприпасов меньшего калибра (73 мм для отечественной пушки боевой машины пехоты БМП-1 и 105 мм для пушки НАТО) лишь подтверждают это положение.

Задача изобретения - создание нового типа малокалиберного боеприпаса, обеспечив возможность использования кумулятивного эффекта, к гладкоствольному ручному огнестрельному оружию малого калибра (не более 30 мм), преимущественно ружья (карабина) в целях эффективного применения армейскими, полицейскими и другими государственными силовыми структурами против живых целей в бронежилетах и аналогичных бронированных объектов. При этом одновременно, ставится задача рационализировать геометрические (габаритные) и экономические показатели, способствовать повышению скорострельности и удобства пользования.

Решение поставленных задач достигается тем, что в кумулятивном боеприпасе, содержащем калиберный снаряд с боевым кумулятивным зарядом в оболочке из внешней и внутренней воронкообразной частей, взрывателем с донной частью, средствами стабилизации и безопасности, а также гильзу с метательным пороховым зарядом, капсюлем-воспламенителем и средствами фиксации и обтюрации, снаряд выполнен пулевым с калибром не более 30 мм, гильза выполнена стандартной, соответствующей указанному калибру для гладкоствольных ружей, средства фиксации и обтюрации включают в себя по меньшей мере, пыж-контейнер, охватывающий снаряд и изолирующий его своим днищем от метательного заряда, с наружным диаметром донной части, соответствующим внутреннему диаметру гильзы.

Задачи решаются также за счет того, что в устройстве с указанным набором существенных конструктивных признаков внешняя часть оболочки выполнена в виде цилиндрической втулки, которую непосредственно охватывает пыж-контейнер, а заряд донной части взрывателя выполнен в виде диска, диаметр которого соразмерен с наружным диаметром заднего торца боевого заряда.

В других вариантах выполнения устройства предлагаются дополнительные признаки.

Средства стабилизации включают в себя хвостовую часть оболочки снаряда, расположенную за донной частью взрывателя, со стабилизирующими элементами в сложенном состоянии в пределах внутреннего диаметра пыжа-контейнера, зафиксированными последним и связанными с взрывателем снаряда как часть средств безопасности.

Пыж-контейнер выполнен с продольными разрезами от переднего торца на часть длины пыжа-контейнера, образующими лепестки, торцы лепестков имеют утолщения, направленные вовнутрь, с профилем, соответствующим профилю головной части снаряда, а с внешней стороны лепестков предусмотрена общая кольцевая канавка под съемный фиксатор, при этом утолщения и канавка расположены на уровне головной части снаряда.

В донной части пыжа-контейнера и других средствах обтюрации предусмотрены сквозные отверстия, через которые пропущен шнур-подводка от донной части взрывателя к метательному заряду.

Шнур-подводка встроен в прямую трубку, жестко установленную в донной части пыжа-контейнера и примыкающую свободным концом к метательному заряду.

На фиг. 1 показано устройство кумулятивного боеприпаса в сборе, продольный разрез; на фиг. 2 - фрагмент устройства кумулятивного боеприпаса, вариант фиксации снаряда; на фиг.3 - снаряд, вариант с хвостовым многоэлементным стабилизатором, в полете; на фиг.4 - пыж-контейнер (вариант) в свободном состоянии;
Кумулятивный боеприпас сверхмалый кумулятивный боеприпас - СКБ) содержит пулевой снаряд 1 стандартного малого калибра d≤30 мм, с боевым кумулятивным зарядом 2 в оболочке из внешней 3 и внутренней 4 воронкообразной частей. Часть 3 оболочки выполнена, предпочтительно, в виде цилиндрической калиброванной втулки (в частности втулки с калиброванным пояском) диаметром d. Коническая, сферическая или эллиптическая передняя зона воронкообразной части 4 образует облицовку кумулятивной выемки взрывчатого вещества заряда 2. За зарядом 2 расположена донная часть 5 взрывателя, выполненная, предпочтительно, в виде диска, диаметр которого соразмерен с наружным диаметром заднего торца боевого заряда. Перед зарядом 2, к торцу его оболочки прикреплен (предпочтительно съемно, например привинчен) головной обтекатель 6 с оптимизированным по лобовому сопротивлению профилем внешней поверхности, образующий головную часть снаряда (пули) 1. В его передней части предусмотрен (ввинчен) контактный взрыватель мгновенного действия 7, который связан с донной частью 5 взрывателя каналом, образованным частью 4 заряда 2 или специально предусматриваемой для этого трубкой 8.

Оболочка снаряда (пули) 1 может быть выполнена как без хвостовой части, так и с хвостовой частью 9 (хвостовиком), снабженной стабилизирующими, подпружиненными изнутри (в полости хвостовой части) элементами 10 (оперением) криволинейной (см. фиг. 3) или плоской формы в сложенном состоянии в пределах калибра d (1 (см. фиг. 1). Поворотные основания элементов 10 связаны с головной частью 7 взрывателя как одно из средств безопасности. Средства безопасности могут включать в себя также самоликвидатор известной конструкции, например зажигаемого при выстреле шнура-подводки к донной части 5 взрывателя (на фиг. 1 мелко изображен под диском 5). Оболочка 3, 6 самостоятельно или совместно с хвостовиком 9, 10 служит средством стабилизации полета снаряда (пули) 1.

Кумулятивный боеприпас содержит также стандартную (стандартизированную) гильзу 11, преимущественно гладкоствольного ружья (в частности карабина) того же калибра d≤30 мм, что и снаряд (пуля) 1. В данном случае показана гильза составная - из металлической капсюльной части и неметаллической части ("охотничья" гильза). В дно гильзы 11 установлен капсюль-воспламенитель 12. В полости гильзы 11 находится пороховой метательный заряд 13.

Над зарядом 13 установлены средства фиксации (заряда 13 и снаряда-пули 1) и обтюрации. К ним относится, прежде всего, пыж-контейнер 14. В предпочтительном варианте конструкции (см. фиг. 4) пыж-контейнер 14 выполнен с профильными разрезами от переднего (открытого) торца на часть длины пыжа-контейнера, образующими лепестки. Торцы лепестков имеют направленные вовнутрь утолщения 15, например кольцевые, с профилем, соответствующим профилю головной части 6 снаряда (пули). С внешней стороны лепестков предусмотрена общая для всех лепестков кольцевая канавка 16 под съемный фиксатор, используемый только для раздельного хранения снаряда (пули) 1 (один вариант) в пыже-контейнере 14 или оставляемый в боеприпасе (второй вариант) при условии его расфиксации при выстреле. Пыж-контейнер фиксирует снаряд (пулю) 1 внутри себя и, одновременно - элементы 10 стабилизатора в сложенном положении (т.е. канавка 16 - съемный фиксатор - дополнительная ступень предохранения). При этом утолщение 15 и канавка 16 расположены на уровне головной части 6 снаряда (пули) 1 (см. фиг. 1). Показанное на фиг.1 устройство предполагает вариант пыжа-контейнера 14 с фигурной выемкой в донной части для лучшего уплотнения подвижной пары "пыж 14 - гильза 11". В донной части пыжа-контейнера 14 может быть предусмотрено также сквозное центральное отверстие (показано пунктиром) для вывода шнура-подводки в зону метательного заряда 13. Рекомендуемый материал пыжа-контейнера 14 - пластмасса.

Пуля 1 с пыжом-контейнером 14 свободно вставлена в гильзу 11. При этом пыж-контейнер непосредственно охватывает втулку 3 оболочки заряда 2, а снаряд (пуля) фиксируется в гильзе от продольного перемещения лепестками пыжа-контейнера 14 (уплотнениями 15) и (или) передней частью гильзы 11 в случае ее обжима с образованием шейки (см. фиг. 1). Возможен вариант фиксации (неодновременно дополнительной ступени предохранения и герметизации) пластмассовой или полиэтиленовой пробкой 17 (см. фиг. 2). Пробку 17 рекомендуется выполнять с замком (не показан) как еще одной дополнительной ступенью предохранения.

Между метательным зарядом 13 и пыжом-контейнером 14 может быть расположен просаленный пыж ("просальник") 18.

В нем, как и в пыже-контейнере 14, может быть предусмотрено сквозное отверстие 19 для вывода шнура-подводки в зону заряда 13. В случае наличия дополнительных средств обтюрации между "просальником" 18 и зарядом 13 в них могут быть предусмотрены аналогичные отверстия. В перечисленные отверстия может быть вставлена прямая трубка с уложенным в ней шнуром-подводкой или без него. При этом трубка должна быть жесткой.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении кумулятивного боеприпаса унитарным он поступает пользователю в собранном виде, в соответствии с фиг. 1 или 2 как кумулятивный патрон.

Для стрельбы по бронированным целям, в частности по живой силе в бронежилетах, патрон заряжают в магазин или непосредственно в казенную часть гладкоствольного стандартного ружья (карабина), а не со стороны среза ствола, как это делается для ружейных гранат. Т.е. заряжание производится аналогично заряжанию современного стрелкового и артиллерийского оружия.

В варианте с защитной пробкой 17 ее предварительно удаляют вручную, расфиксировав замок, если пробка не выполнена в виде легкой мембраны с сопротивлением разрушению снарядом (пулей) 1 в зоне нечувствительности взрывателя 7.

При выполнении пыжа-контейнера 14 с рекомендуемыми описанными выше конструктивными особенностями утолщения 15 прижатых гильзой 11 лепестков фиксирует снаряд (пулю) 1 от смещения в пыже-контейнере, а шейка (как результат обжимки) гильзы 11 (см. фиг.1) или пробка 17 (см. фиг. 2) фиксируют содержимое гильзы 11 в осевом направлении.

Выстрел производится обычным путем: боек ружья воспламеняет капсюль 12, инициируя воспламенение метательного заряда 13. Пыжи 18 и 14 обеспечивают обтюрацию образующихся газов, выталкивающих пыжи 18 и 14 и снимающих фиксацию в шейке гильзы, а также поджигающих шнур-подводку самоликвидатора снаряда (пули).

На начальном участке полета вследствие разного лобового сопротивления воздуха снаряду (пуле) 1 и пыжу-контейнеру 14, снятия фиксации его лепестками, воздействия подпружиненных штифтов, а также свободной скользящей посадки снаряда (пули) 1 в пыже-контейнере 14, последний отстает от снаряда (пули). При этом освобождающиеся подпружиненные элементы 10 стабилизатора расправляются (см. фиг.3), обеспечивая дополнительную стабилизацию полета снаряда (пули) 1 и снимая ступень безопасности.

Попадание в цель или иную преграду вызывает мгновенное срабатывание головной части 7 взрывателя.

Практически одновременно со срабатыванием головной части 7 взрывателя разрушается (сминается) обтекатель 6. Газы по каналу 4 (трубке 8) поступают к донной части 5 взрывателя, вызывая ее срабатывание. Соразмерность диаметров части 5 взрывателя и заднего торца BB боевого заряда 2 обусловливает ровный фронт взрывчатого разложения.

Взрывчатое разложение заряда 2 вызывает, в свою очередь, образование кумулятивной струи, которая разрушает преграду (броню цели). Расчетное значение глубины проникания кумулятивной струи такого боеприпаса (по эталонной стальной преграде) составляет примерно пятикратный диаметр боевого заряда 2, т.е. 100 мм для калибра 20 мм.

При автоматическом и полуавтоматическом заряжании ружья возможна стрельба без перезарядки различными боеприпасами (цельнометаллическими, резиновыми, разрывными и др. пулями, а также кумулятивной пулей в соответствии с закладкой и выбором позиции (положения) магазина барабанного типа, что обеспечивает скорострельность и удобство эксплуатации.

В случае несрабатывания взрывателя 7, например при промахе, происходит самоликвидация снаряда (пули) 1 в целях безопасности случайных лиц.

При выполнении кумулятивного боеприпаса с раздельным заряжанием пользователю поступает комплект в виде снаряда (пули) 1 в пыже- контейнере 14 и фиксатором в канавке 16. При этом носовая часть 7 взрывателя или обтекатель 6 с частью 7 могут быть временно сняты в целях безопасности и прилагаться отдельно.

Не исключен вариант поставки снарядов (пуль) 1 под штатный ружейный пыж-контейнер 14 ружья, например дробовой пыж-контейнер.

В любом случае ружейные холостые патроны (боеприпасы без снарядов (пуль) 1 (и пыжей-контейнеров 14) либо прилагаются к указанному комплекту, либо используются штатные.

Перед заряжанием боеприпаса в казенную часть или магазин производят снаряжение патрона в соответствии с фиг. 1.

Дальнейшая работа аналогична процессу для унитарного патрона.

Описанные возможные варианты устройства и его работы не исключают других вариантов конкретного выполнения в рамках предлагаемой совокупности существенных конструктивных признаков.

Использование предлагаемого кумулятивного боеприпаса (патрона) позволяет существенно поднять эффективность ручного огнестрельного оружия (гладкоствольных ружей) в борьбе с легкобронированными целями, включая живую силу в бронежилетах. При этом не требуется модернизация для оружия: имеет место лишь расширение номенклатуры боеприпасов (пуль или патронов в целом) на один новый тип - СКБ (рекомендуемое авторами название нового боеприпаса). Этот тип кумулятивных боеприпасов должен существовать наряду с уже известными типами кумулятивных боеприпасов - снарядами, УРСами, винтовочными гранатометами. Однако, в отличие от последних, приспособлены для гладкоствольных ружей и сохраняют аналогично обычным патронам и снаряду - прототипу, возможность высокой скорострельности и автоматизации заряжания. Кроме того, они соответствуют средствам защиты (бронежилетам и т.п.) по своим поражающим свойствам.

Кумулятивный боеприпас предназначен для стрельбы из гладкоствольных ружей с целью сквозного пробития бронежилетов и иных высокоэффективных легких броневых конструкций. Снаряд выполнен пулевым с калибром не более 30 мм с боевым кумулятивным зарядом 2 в оболочке из внешней 3 и внутренней 4 воронкообразной частей. За зарядом 2 расположена донная часть 5 взрывателя, выполненная в виде диска. Снаряд установлен в стандартной гильзе II. Пыж-контейнер 14 охватывает снаряд и изолирует его своим днищем от метательного заряда. Хвостовая часть оболочки снаряда входит в средства стабилизации. Пыж-контейнер разделен на продольные лепестки, торцы которых имеют направление внутрь утолщения с профилем, соответствующим профилю головной части снаряда. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Кумулятивный боеприпас, содержащий калиберный снаряд с боевым кумулятивным зарядом в оболочке из внешней и внутренней воронкообразной частей, взрывателем с донной частью, средствами стабилизации и безопасности, а также гильзу с метательным пороховым зарядом, капсюлем-воспламенителем и средствами фиксации и обтюрации, отличающийся тем, что снаряд выполнен пулевым с калибром не более 30 мм, гильза выполнена стандартной, соответствующей указанному калибру для гладкоствольных ружей, средства фиксации и обтюрации включают в себя по меньшей мере пыж-контейнер, охватывающий снаряд и изолирующий его своим днищем от метательного заряда, с наружным диаметром донной части, соответствующим внутреннему диаметру гильзы. 2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что внешняя часть оболочки выполнена в виде цилиндрической втулки, которую непосредственно охватывает пыж-контейнер, а заряд донной части взрывателя выполнен в виде диска, диаметр которого соразмерен с наружным диаметром заднего торца боевого заряда. 3. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что средства стабилизации включают в себя хвостовую часть оболочки снаряда, расположенную за донной частью взрывателя, со стабилизирующими элементами в сложенном состоянии в пределах внутреннего диаметра пыжа-контейнера, зафиксированными последним и связанными со взрывателем снаряда как часть средств безопасности. 4. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что пыж-контейнер выполнен с продольными разрезами от переднего торца на часть длины пыжа-контейнера, образующими лепестки, торцы лепестков имеют утолщения, направленные внутрь, с профилем, соответствующим профилю головной части снаряда, а с внешней стороны лепестков предусмотрена общая кольцевая канавка под съемный фиксатор, при этом утолщения и канавка расположены на уровне головной части снаряда. 5. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что в донной части пыжа-контейнера и других средствах отбюрации предусмотрены сквозные отверстия, через которые пропущен шнур-подводка от донной части взрывателя к метательному заряду. 6. Боеприпас по п. 5, отличающийся тем, что шнур-подводка встроен в прямую трубку, жестко установленную в донной части пыжа-контейнера и примыкающую свободным концом к метательному заряду.