БОЕПРИПАС ДЛЯ ПОРАЖЕНИЯ СНАРЯДОВ ВБЛИЗИ ЗАЩИЩАЕМОГО ОБЪЕКТА Российский патент 1999 года по МПК F42B12/22 F42B12/32 

Изобретение относится к области снарядов с боеголовкой, имеющей оболочку с насечкой для равномерного дробления на осколки или содержащей множество отдельных поражающих элементов, и может быть использовано для самообороны транспортного средства, преимущественно танка.

Известна мина направленного действия системы обороны от наружного объекта по заявке ФРГ 3536328 от 31.05.90 г., наводимая и подрываемая по сигналам прибора обнаружения.

Известен боеприпас направленного действия для поражения низколетящих объектов, например самолетов, реактивных снарядов по заявке ФРГ 3432023, публикация от 13.03.86. Он содержит взрывной заряд с выпуклой сферической облицовкой из пулеобразующих элементов и предназначен для перехвата только крупных целей типа самолетов, вертолетов и крылатых ракет, пролетающих над ним. Их поражение определяется нанесением механических повреждений, главным образом, конструкции планера, блокам управления, двигательным установкам. После накрытия цели полем поражения она способна пролететь по баллистической траектории значительное расстояние, являясь источником опасности, что неприемлемо для защиты транспортных средств. Плотность пулевого потока недостаточна для попадания в боевую часть или взрыватель, принадлежащие малоразмерному снаряду типа противотанковой ракеты, из-за большого сектора разлета пуль, связанного со сферической формой пулеобразующей облицовки. Кроме того, этот боеприпас предназначен для подрыва на поверхности грунта или воды и требует сложных доработок для размещения на транспортных средствах в основном вследствие мощного фугасного воздействия подрыва на установочную поверхность.

Прототипом заявленного изобретения является устройство для самообороны боевых танков по заявке Франции N 2378254, F 42 B 13/00, опубл. 18.08.78 г., содержащее установленное на танк метательное устройство, которое имеет метательный заряд, корпус антиснаряда, покрывающий заряд ВВ с шариками-поражающими элементами, средство для воспламенения метательного заряда и средства подрыва заряда ВВ. Для того чтобы не повредить танк и произвести подрыв заряда ВВ после отброса антиснаряда на предварительно определенное расстояние, средства подрыва включают взрыватель натяжного действия, связанный с метательным устройством натяжной проволокой, длина которой равна предварительно определенному расстоянию. В качестве средства подрыва могут включаться (вместо взрывателя с натяжной проволокой) пиротехнический взрыватель замедленного действия, инициируемый через электрический переключатель.

Метательное устройство цилиндрической формы устанавливается на борту боевого танка с помощью кронштейнов и крепежных элементов. Цилиндрический корпус антиснаряда размещен в канале метательного устройства с небольшим зазором. Пулеобразующей облицовкой является внешняя профилированная торцовая стенка корпуса антиснаряда со слоем метаемых шариков. Метательный заряд инициируется электровоспламенителем, импульс тока к которому подводится по бифилярному проводу от бортовой системы управления подрывом.

Недостатком известного устройства для самообороны боевых танков является невысокая эффективность при использовании его для защиты от атакующего высокоскоростного противотанкового снаряда. Выброс и метание потока поражающих элементов производится навстречу атакующему снаряду, чем создаются наименее выгодные условия для его поражения: во-первых, уязвимая площадь цели ограничена в этом случае миделевым сечением боевой части, которая к тому же во многих снарядах и ракетах экранирована расположенным впереди обтекаемым колпаком, головкой самонаведения, рулевыми отсеками и т.д., во-вторых, поражающие элементы при такой схеме самозащиты попадают в первую очередь в чувствительные элементы взрывательного устройства кумулятивных боевых частей, что может привести с высокой вероятностью к срабатыванию взрывателя и подрыву с нормальным образованием кумулятивной струи.

Предлагаемая схема и конструкция средств подрыва антиснаряда в полете с использованием натяжной проволоки определенной длины или пиротехнической задержке не обеспечивает требуемую точность согласования момента подрыва антиснаряда с положением атакующего снаряда. В частности, применение взрывателя натяжного действия при скоростях атакующего снаряда больших, чем скорость антиснаряда, приводит к большим ошибкам по дальности в точке встречи поля поражающих элементов с атакующим снарядом из-за влияния на момент подрыва разброса внутрибаллистических характеристик. Предлагаемая конструкция передачи импульса на подрыв электрического взрывателя посредством двух стержней неприемлема при необходимости отстрела антиснаряда на большие расстояния.

Кроме того, такая конструкция не обеспечивает защиту пулеобразующей облицовки антиснаряда от пуль, осколков и т.д. и требует, например установки специальной защитной крышки и ее снятия перед боевым применением, что снижает боеготовность.

Целью изобретения является создание боеприпаса для поражения снарядов, включая малоразмерные, вблизи защищаемого объекта, обеспечивающего эффективную защиту преимущественно транспортных средств.

Сущность предлагаемого устройства состоит в том, что отстреливаемый защитный снаряд, имеющий корпус, преимущественно коробчатой формы, заряд взрывчатого вещества и взрыватель, гильзу с метательным зарядом и воспламенителем, размещен в стволе-контейнере, а заряд взрывчатого вещества выполнен в виде прямоугольной двояковыпуклой линзы, лицевая часть которой покрыта пулеобразующей облицовкой, в тыльной части установлен взрыватель, соединенный проводной линией связи с системой управления подрывом. Такой снаряд обеспечивает сжатие сектора разлета пулеобразующих элементов и выравнивание плотности их распределения в пределах полученного сектора за счет того, что каждый элемент облицовки, метаемый слоем контактирующего с ним взрывчатого вещества, имеет определенный крутизной стенок пулеобразующей облицовки наклон относительно оси снаряда (профилирование), а противолежащая облицовке выемка снижает давление продуктов детонации на элементы пулеобразующей облицовки, находящиеся ближе к середине сектора разлета. Образующееся при этом снижение скорости центральных элементов позволяет получить в результате упорядоченное (равноплотное, плоское) пулевое поле поражения, повышающее вероятность накрытия цели в прогнозируемой точке пространства. Прямоугольная в плане облицовка обеспечивает рациональность компоновки на снарядах узконаправленного действия коробчатой формы.

Пулеобразующая облицовка имеет совокупность пересекающихся надрезов, формирующих скрепленные между собой пластинки пирамидальной формы для обеспечения в момент подрыва боеприпаса пулеобразующего эффекта при делении элементов облицовки, которые при этом деформируются и сворачиваются в пули, вследствие большего ускорения, приобретаемого материалом пластинки, расположенным по периферии основания пирамиды по сравнению с ее центральной областью. Такое техническое решение наиболее оптимально с точки зрения отбора энергии взрывчатого вещества плоской тонкой пластинкой при метании и следующего за тем ее полета уже в компактной форме, с малым баллистическим коэффициентом. Кроме того, такая форма пулеобразующей пластинки позволяет получить более упорядоченное распределение пуль в поле поражения за счет лучшего деления облицовки на пулеобразующие фрагменты в процессе метания. Материал пулеобразующей облицовки должен иметь хорошую пластичность при определенном уровне прочности, обеспечивающих образование при подрыве неразрушающихся компактных пуль.

Пулеобразующая облицовка выполнена с увеличением толщины в направлении донной части защитного снаряда. Это позволяет при отстреле защитного снаряда навстречу цели наклонить пулевое поле поражение благодаря разности скоростей метания пуль, при этом максимальную скорость имеют пули со стороны подхода атакующей цели. Это обеспечивает воздействие пуль вначале по заряду взрывчатого вещества, приводящее к его ненормальному инициированию с боковой стороны боевой части или механическому повреждению, а только затем по "области чувствительности" взрывательного устройства.

При применении прототипа, установленного на транспортном средстве, попадание пуль в "область чувствительности" взрывательного устройства боевой части атакующей цели может привести к его нормальному срабатыванию, то есть подрыву неповрежденной боевой части с образованием кумулятивной струи, так как в большинстве противотанковых средств "область чувствительности" расположена впереди заряда взрывчатого вещества.

Корпус защитного снаряда имеет продольный направляющий паз с уменьшающейся к донной части глубиной, в котором установлена клиновая пластина с шипами на поверхности, контактирующей с внутренней стенкой ствола-контейнера, осуществляющая прижатие снаряда к стенке ствола во время выстрела и исключающая колебания снаряда в стволе при его движении за счет выбора зазоров между стенкой ствола и снарядом, что особенно важно для артиллерийской системы с прямоугольным сечением канала ствола, который трудно изготовить с требуемыми точностями. Для исключения разрушения корпуса защитного снаряда и нормирования усилия прижатия на пластине имеются шипы, которые могут внедряться в менее прочную облицовку внутренней полости ствола или деформироваться при определенных более мощных усилиях прижатия.

Гильза с метательным зарядом и воспламенителем имеет газопередаточные отверстия по всей ее длине, ориентированные в сторону защитного снаряда, причем гильза расположена перпендикулярно линии отстрела. Такая конструкция позволяет обеспечить стабильность горения пороха при малых давлениях в заснарядном объеме и снижение максимального давления в стволе. Ориентирование гильзы и ее отверстий позволяет снизить энергетические потери работы порохового метательного заряда, расходуемые на разворот газовых потоков в направлении выхода из ствола.

Проводная линия связи, соединяющая его с системой управления подрывом защитного снаряда, выполнена из кабеля, уложенного в виде плоской вязаной ленты, закрепленной на корпусе защитного снаряда, позволяет обеспечить компактную укладку и надежное функционирование провода в условиях перегрузок и воздействия пороховых газов во время движения защитного снаряда по стволу и вне его за счет демпфирования распускающегося переплетения проводов (например, кулирного).

Боеприпас снабжен стальным стволом-контейнером одноразового применения, внутренние стенки которого облицованы пластмассой, что позволяет получить высокую точность канала ствола без обработки резанием высокопрочного материала.

На фиг. 1, 2 изображены вид спереди и сбоку (продольные осевые разрезы), на фиг.3 - вид сверху предлагаемого боеприпаса.

На фиг. 4 изображен продольный разрез боеприпаса по месту установки клиновой пластины.

На фиг. 5 изображен вид сверху (с торца) на сечение сектора разлета пулеобразующих элементов облицовки плоского заряда взрывчатого вещества, имеющего две выемки.

На фиг. 6 изображен внешний вид пулеобразующей облицовки со стороны надрезов с переменной толщиной пулеобразующих элементов.

На фиг. 7 изображено боковое сечение пулеобразующей облицовки.

На фиг. 8 изображен принцип действия снаряда с пулеобразующей облицовкой изменяющейся толщины.

На фиг. 9, 10 изображен защитный снаряд с проводной линией связи до и во время вытягивания кабеля (отстрела).

Боеприпас имеет в своем составе плоский заряд взрывчатого вещества 1 в виде прямоугольной двояковогнутой линзы, пластмассовый корпус снаряда 2, пулеобразующую облицовку 3 в форме прямоугольной воронки, залитой пенопластом 4, взрыватель 5, гильзу 6 с газопередаточными отверстиями 7, пороховой метательный заряд 8, электровоспламенитель 9 в качестве средства инициирования, проводную линию связи 10 для передачи электрических импульсов, внешний электроразъем 11, обеспечивающий стыковку с кабелями 26 систем управления отстрелом и подрывом, ствол-контейнер 12 из листовой высокопрочной мартенситостареющей стали с бандажами 13, имеющий канал, отформованный пластмассовой облицовкой 14, зафиксированные шпильками 15 клиновые пластины 16 с шипами 17 в пазах 21, установочные хвостовики 18, и защитную крышку 19 с разрывными винтами 20.

Боеприпас работает следующим образом. Электрический импульс от системы управления подрывом через внешний разъем 11 и проводную линию связи 10 поступает на электровоспламенитель 9 порохового метательного заряда 8. Пороховой заряд горит в постоянном объеме гильзы 6, а сгоревшие газы выходят через газопередаточные отверстия 7 в сторону защитного снаряда и выталкивают его из ствола-контейнера 12. Осуществляется отрыв разрывных винтов 20, скрепляющих защитную крышку с дульным бандажом 13. В этот момент снаряд наезжает на клиновые пластины 16, которые, вдавливаясь шипами 17 в пластмассовую облицовку 14 ствола и скользя противолежащей клиновой поверхностью А (см. фиг. 4) в пазах 21 корпуса, осуществляют прижатие снаряда по всей длине лицевой стороны к противоположной стенке ствола-контейнера (поверхность B). Снаряд, выбрав зазоры, скользит по этой стенке до момента вылета. Одновременно происходит вытягивание кабеля проводной линии связи 10 из укладки в виде вязаной ленты (см. фиг. 10). Через внешний электроразъем и по проводной линии связи от системы управления подрывом поступает электроимпульс на взрыватель 5, инициирующий заряд взрывчатого вещества 1, продукты детонации которого в момент метания элементов облицовки 3 деформируют их, превращая компактные пули 22, обладающие повышенными поражающими возможностями. Соотношение максимального размера C (см. фиг. 6) по толщине каждой пулеобразующей облицовки к среднему размеру по толщине G лежит в диапазоне 2.2 ... 3 и среднего размера G к стороне основания пирамиды H лежит в диапазоне 0.1... 0.3. Поток пуль метается в узком секторе W, обеспечивающем высокую вероятность попадания в боевую часть малоразмерных нападающих снарядов за счет формирования в этом секторе плоского поражающего фронта с равномерным распределением в нем пуль (поверхность K на фиг.5). Этот эффект достигается за счет метания пулеобразующих элементов с наклонных поверхностей пулеобразующей облицовки 3, покрывающей переднюю выемку на заряде взрывчатого вещества (поверхность D на фиг. 2, 5) и за счет влияния задней выемки на заряде (поверхность E), снижающей скорость пуль в середине сектора.

При подрыве предлагаемого боеприпаса с облицовкой переменной толщины скорость метания пуль линейно увеличивается, начиная от донной части снаряда (см. фиг. 8), что позволяет при выстреливании защитного снаряда 23 под углом навстречу нападающему на танк 24 снаряду 25 вначале поражать уязвимые сбоку отсеки, включая боевую часть (зона L), а затем поражать отсеки, попадание в которые вызывает срабатывание взрывателя нападающего снаряда (зона N).

Возможности реализации предлагаемого устройства подтверждается изготовлением и испытаниями экспериментальных образцов в составе систем самообороны танка. Боеприпас позволяет осуществлять эффективное поражение боевых частей больших и малых калибров в непосредственной близости от защищаемого объекта. Кроме того, изготовление корпуса защитного снаряда из пластмассы, организация его стабильного полета и направленное метание пуль в узком секторе по направлению к земле обеспечивают возможность использования в бою пехоты сопровождения танков. Упорядоченное поле поражения с "жестким" фиксированным распределением в нем поражающих элементов (пуль) позволяет повысить на 15-20% вероятность поражения атакующего снаряда. Создание поля поражения с линейным распределением профиля скорости позволяет снизить остаточное бронепробитие пораженных целей.

Изобретение относится к области снарядов с боеголовкой, имеющей оболочку с насечкой для равномерного дробления на осколки или содержащей множество отдельных поражающих элементов, и может быть использовано для самообороны транспортного средства, преимущественно танка. Предлагаемый боеприпас содержит защитный снаряд, имеющий корпус преимущественно коробчатой формы с зарядом взрывчатого вещества, выполненным в виде прямоугольной двояковогнутой линзы, лицевая часть которой покрыта пулеобразующей облицовкой, утолщающейся в направлении донной части и имеющей надрезы, формирующие скрепленные между собой пластины в форме пирамид. На корпусе снаряда имеется паз с клиновой пластиной. Боеприпас также содержит гильзу с метательным зарядом, проводную линию связи и ствол-контейнер. Нападающий снаряд поражается в непосредственной близости от защищаемого объекта. Команды на отстрел и подрыв боеприпаса подаются от системы управления самообороны по линии связи. Боеприпас обеспечивает поражение снарядов, включая малоразмерные, вблизи защищаемого объекта, обеспечивает эффективную защиту преимущественно транспортных средств. 1 с. и 5 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Боеприпас для поражения снарядов вблизи защищаемого объекта, содержащий защитный снаряд с корпусом, преимущественно коробчатой формы, зарядом взрывчатого вещества и взрывателем, гильзу с метательным зарядом и воспламенителем, отличающийся тем, что в нем защитный снаряд размещен в стволе-контейнере, а заряд взрывчатого вещества выполнен в виде прямоугольной двояковыпуклой линзы, лицевая часть которой покрыта пулеобразующей облицовкой, взрыватель установлен в тыльной части и соединен приводной линией связи с системой управления подрывом, причем пулеобразующая облицовка имеет совокупность пересекающих надрезов, формирующих скрепленных между собой пластинки пирамидальной формы. 2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что пулеобразующая облицовка выполнена с увеличением толщины в направлении донной части защитного снаряда. 3. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что корпус защитного снаряда имеет продольный направляющий паз с уменьшающейся к донной части глубиной, в котором установлена клиновая пластина с шипами на поверхности, контактирующей с внутренней стенкой ствола-контейнера. 4. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что гильза с метательным зарядом и воспламенителем имеет газопередаточные отверстия по всей длине, ориентированные в сторону защитного снаряда, причем гильза расположена перпендикулярно линии отстрела. 5. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что проводная линия связи выполнена из кабеля, уложенного в виде вязанной ленты, закрепленной на корпусе защитного снаряда. 6. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что ствол-контейнер выполнен стальным с внутренними стенками, облицованными пластмассой.