КУМУЛЯТИВНЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 1999 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 определило уже недостаточную эффектность ручного огнестрельного оружия по отношению к таким объектам.

Совершенствование пуль и их приспособление под гильзу ружья или гладкоствольного карабина в комплекте со штатными или модернизированными метательными зарядами, капсюлями-воспламенителями.

Для поражения крупных бронированных целей (танков, бронемашин и т.д.) давно используются 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, в силу различия в калибрах собственно гранаты и патрона к ней ("надкалиберный боеприпас"), исключают возможность патронного заряжания (боеприпас в целом с казенной части), снижают возможность повышения скорострельности и автоматизации стрельбы, обладают др. 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 по ряду конструктивных особенностей.

Наиболее близким к предлагаемому устройством по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является кумулятивный боеприпас, содержащий калиберный снаряд со сплошным боевым кумулятивным зарядом в оболочке, инерционным донным взрывателем, средствами стабилизации и безопасности, а также гильзу с метательным пороховым зарядом, капсюлем-воспламенителем и средствами фиксации и обтюрации [RU 20066438, F 42 B 12/10, 27.02.96].

Однако, как подчеркивалось в характеристике аналогов, такие боеприпасы применимы только для артиллерийского вооружения и предназначены для поражения танков и др. целей с мощным бронированием. При попытке уменьшить калибр боеприпаса до 30 мм и ниже (с целью приспособления для гладкоствольных ружей и карабинов) препятствием становились традиционная схема "взрыватель-система безопасности", невозможность стабилизации вращением и сложность конструкции. Значение последнего недостатка усиливается с уменьшением калибра до указанного желаемого диапазона.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности ручного огнестрельного оружия (гладкоствольных ружей и карабинов) в борьбе с легкобронированными целями и обеспечение при этом высоких технико-эксплуатационных характеристик кумулятивного боеприпаса сверхмалого калибра (эффективность кумулятивной струи, простоты конструкции, безопасность эксплуатации).

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что в кумулятивном боеприпасе, содержащем калиберный снаряд со сплошным боевым кумулятивным зарядом в оболочке, инерционным донным взрывателем, средствами стабилизации и безопасности, а также гильзу с метательным пороховым зарядом, капсюлем-воспламенителем и средствами фиксации и обтюрации, снаряд выполнен в виде пули диаметром не больше 30 мм, донный взрыватель включает в себя последовательно установленные дисковый основной детонирующий заряд и шайбообразные накалыватель и инициирующий капсюльный заряд, при этом последний установлен с возможностью линейного инерционного перемещения в направлении накалывателя при встрече пули с преградой и отделен от накалывателя контрпредохранительной пружиной, а средства безопасности включают жесткую трубку со шнуром-подводкой, установленную коаксиально оболочке на центрирующих элементах за боевым кумулятивным зарядом, и контрпредохранительную пружину.

Задача решается также за счет дополнительных отличительных конструктивных признаков, а именно тем, что (варианты) один из центрирующих элементов (передний) и основной детонирующий заряд донного взрывателя конструктивно объединены в одном изделии, прилегающем к заданному торцу боевого кумулятивного заряда и к внутренней поверхности оболочки, и сопряженном с трубкой посредством центрального глухого отверстия, а другой (задний) центрирующий элемент установлен за инициирующим капсюльным зарядом донного взрывателя и выполнен в виде сетчатого диска; накалыватель выполнен в виде сетчатого диска с симметрично расположенными жалами; средства фиксации и обтюрации включают в себя, по меньшей мере, пыж-контейнер, охватывающий пулю и изолирующий ее своим днищем от метательного заряда; средства стабилизации включают в себя хвостовое оперение со стабилизирующими элементами в сложенном состоянии в пределах внутреннего диаметра пыжа-контейнера, зафиксированное последним, при этом основания стабилизирующих элементов жестко закреплены на трубке за задним центрирующим элементом, а свободный конец трубки плотно вставлен в центральное сквозное отверстие, выполненное в днище пыжа-контейнера; на периферии заднего центрирующего элемента и инициирующего капсюльного заряда предусмотрены симметрично расположенные и параллельные трубке пазы, в которых проложены дугообразные упругие пластины с концами, в свободном состоянии ориентированными в сторону трубки, образующие ступень предохранения средств безопасности, при этом один из концов каждой пластины поджат соответствующим сложенным стабилизирующим элементом к внутренней цилиндрической поверхности пыжа-контейнера.

Ни одно их описанных выше устройств-аналогов, включая прототип, а также другие устройства, известные из литературных, патентных и иных опубликованных источников в России и зарубежных странах, не содержат предлагаемой совокупности существенных конструктивных признаков и не могут решить поставленной задачи.

На фиг. 1 изображен кумулятивный боеприпас в сборе; на фиг. 2 - пуля кумулятивного боеприпаса, вариант без хвостового оперения; на фиг. 3 - то же, в сборе с пыжом-контейнером; на фиг. 4 - вариант с хвостовым оперением и пыжом-контейнером.

Кумулятивный боеприпас содержит калиберный снаряд в виде пули 1 малого калибра d≤30 мм (предпочтительно d = 23 мм), пыж-контейнер 2 (предпочтительно пластмассовый, лепесткового типа, штатный или аналогичный штатному для гладкоствольного ружья), гильзу 3, соответствующую пуле калибра d, с метательным пороховым зарядом 4, капсюлем-воспламенителем 5 и средствами 6 фиксации и обтюрации.

В состав пули 1 входит боевой кумулятивный заряд 7, выполненный сплошным, без центральной огнесообщающей трубки в пределах заряда. Он заполняет собой среднюю часть оболочки 8, имеющей цилиндрическую и головную обтекаемую части. За зарядом 7 установлена коаксиально оболочке 8 на центрирующих элементах 9 и 10 жесткая трубка 11 со шнурком-подводкой 12, входящим в состав средств безопасности. Пуля 1 содержит также донный взрыватель инерционного типа, который включает в себя последовательно установленный на трубке 11 дисковый основной детонирующий заряд и шайбообразные накалыватель 13 и инициирующий капсюльный заряд 14. При этом заряд 14 установлен с возможностью линейного инерционного перемещения в направлении накалывателя 13 при встрече пули 1 с преградой (целью) и отделен от жал 15 накалывателя 13 контрпредохранительной пружиной 16, входящей в состав средств безопасности. Пружина 16 выполнена либо цилиндрической (фиг. 2), либо в виде пружинного фиксатора (фиг. 3). Последний вариант является более надежным. Заряд 14 может состоять из двух слоев: собственно заряд и инерционная масса с тыльной стороны.

В предпочтительном конструктивном варианте выполнения передний центрирующий элемент 9 и основной детонирующий заряд конструктивно объединены в одном изделии (9), которое прилегает к заднему торцу боевого заряда 7 и к внутренней поверхности оболочки 8 и сопряжено с трубкой 11 посредством центрального глухого отверстия. Задний центрирующий элемент 10 установлен за зарядом 14 и выполнен в виде сетчатого диска. Накалыватель 13 может также иметь облегченную конструкцию: сетчатый диск с симметричным расположением жал 15.

Пыж-контейнер 2, являющийся необязательным, но желательным существенным конструктивным признаком устройства, охватывает пулю 1, изолирует ее своим днищем от метательного заряда 4 и входит в состав средств фиксации и обтюрации.

В днище пыжа-контейнера 2 может быть предусмотрено центральное сквозное отверстие 17, в которое плотно вставлен свободный конец трубки 11. Лепестки пыжа-контейнера 2 могут быть выполнены с кольцевым утолщением 18 под соответствующую кольцевую канавку 19 на внешней поверхности оболочки 8. Для фиксации утолщений 18 в канавке 19 с противоположной утолщениям 18 стороны на лепестках может быть предусмотрена кольцевая канавка 20 под фиксатор 21.

В рекомендуемом варианте конструкции кумулятивного боеприпаса средства стабилизации включают в себя хвостовое оперение со стабилизирующими элементами 22 в сложенном состоянии в пределах внутреннего диаметра пыжа-контейнера 2, зафиксированное последним. Элементы 22 представляют собой тонкие упругие металлические пластины. Их основания жестко закреплены на трубке 11 за элементом 10, например посредством втулки 23 с продольными прорезями. Втулка 23 и элементы 22 зафиксированы от поворота и осевого смещения фиксатором 24, предпочтительно легкосъемным. Свободный конец трубки 11, как и в предыдущем варианте устройства, плотно вставлен в центральное сквозное отверстие 17 в днище пыжа-контейнера 2.

Последний конструктивный вариант может быть дополнен ступенью предохранения средств безопасности, препятствующей инерционному движению заряда 11 к жалам 15 до момента отделения пыжа-контейнера 2 от пули 1. Ступень предохранения конструктивно может быть оформлена следующим образом. На периферии элемента 10 и заряда 14 предусмотрены симметрично расположенные и параллельные трубке 11 пазы, в которых проложены упругие пластины (пластинчатые пружины) с концами 25, 26, в свободном состоянии ориентированными в сторону трубки 11. При этом один из концов (задний 26) каждой пластины поджат соответствующим сложенным элементом 22 к внутренней цилиндрической поверхности пыжа-контейнера 2, так что свободный (передний) конец 25 пластины удален от стенки оболочки 8 в большей степени, чем в свободном состоянии заднего конца 26. Для фиксации пластин в продольном направлении их средняя часть, вставленная в пазы, выполнена суженной.

Возможен конструктивный вариант пули 1 с легкосъемным обтекателем оболочки 8 (для использования в пиротехнических устройствах).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии фиксатор 21 удерживает пыж-контейнер 2 на пуле 1 при хранении вне холостого патрона. Пыж-контейнер 2, в свою очередь, удерживает элементы 22 в сложенном состоянии. При этом в варианте конструкции по фиг. 4 передние концы 25 пластин максимально отогнуты и предотвращают случайное сближение заряда 14 и накалывателя 13 с жалами 15. Эту же функцию параллельно выполняет цилиндрическая пружина 16. При выполнении пружины 16 по варианту фиг. 3 накалыватель 13 не имеет возможности инерционного перемещения в сторону заряда 14 (при вылете пули 1 из гильзы 3), но допускает силовое инерционное перемещение заряда 14 в сторону накалывателя 13. При закладке пули 1 пыжом-контейнером 2 в гильзу 3 фиксатор 21 снимают. Фиксация пули 1 в составе снаряженного таким образом боеприпаса обеспечивается обжимом гильзы (с образованием шейки, картонного или пластмассового колпачка) или за счет посадки с трением.

Выстрел производится обычным путем: боек ружья накалывает капсюль-воспламенитель 5, инициируя воспламенение метательного заряда 4. Средства 6 и 2 обеспечивают обтюрацию образующихся газов. Пыж-контейнер 2 с пулей 1 вылетают из гильзы 3 и движется по стволу ружья. Одновременно воспламеняется шнур-подводка 12, подготавливая самоликвидацимю пули в случае несрабатывания взрывателя.

При вылете из ствола лепестки пыжа-контейнера 2 раскрываются с выходом утолщений 18 из канавки 19, а встречный поток воздуха затормаживает его. Пуля 1 продолжает свободный полет без контейнера 2. При этом расфиксированные элементы 22 расправляются (частично или полностью в зависимости от заданной рабочей формы) и стабилизируют полет по расчетной траектории. Одновременно снимается фиксация задних концов 26 пластин. Они провисают, уменьшая прогиб и, соответственно, упругость передних концов, продолжающих частично участвовать (совместно с пружиной 16) в предохранении преждевременного срабатывания взрывателя.

При ударе пули 1 в препятствие (цель) заряд 14 под действием линейной силы инерции скользит по трубке 11 в сторону накалывателя 13, преодолевая силы упругости пружины 16 (фиг. 2, 3) или пружин 16 и 25 (фиг. 4). При накалывании заряда 14 жалами 15 заряд 14 воспламеняется, инициируя подрыв основного заряда 9 взрывателя. Сетчатая конструкция накалывателя обеспечивает свободный доступ продуктов сгорания заряда 14 к заряду 9. Срабатывание взрывателя 9 вызывает, в свою очередь, воспламенение боевого заряда 7. Образующаяся за счет выемки заряда 7 кумулятивная струя вызывает ожидаемый поражающий эффект (с учетом пробития смятого обтекателя оболочки 8).

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

Использование изобретения позволяет повысить эффективность ручного огнестрельного оружия (гладкоствольных ружей и карабинов) в борьбе с легкобронированными целями и обеспечить при этом высокие технико-эксплуатационные характеристики кумулятивного боеприпаса данного калибра.

Использование: в качестве бронебойной пули кумулятивного действия для гладкоствольных ружей. Кумулятивный боеприпас сверхмалого калибра (до 30 мм) содержит калиберную пулю с боевым кумулятивным зарядом в оболочке, донным взрывателем и средствами стабилизации и безопасности. Пуля вместе с пыжом-контейнером вставлена в холостой патрон гладкоствольного ружья, содержащий гильзу с пороховым зарядом, капсюлем, средствами фиксации и обтюрации. Заряд выполнен сплошным. За ним установлена на центрирующих элементах центральная огнесообщающая трубка с шнуром-подводкой. Донный взрыватель выполнен инерционным и включает в себя последовательно установленные дисковый основной детонирующий заряд (конструктивно совмещен с элементом) и шайбообразные накалыватель с жалами и инициирующий капсюльный заряд. Последний установлен с возможностью линейного инерционного перемещения в направлении накалывателя при встрече пули с преградой и отделен от накалывателя контрпредохранительной пружиной. Средства стабилизации могут включать в себя хвостовое оперение со стабилизирующими элементами в сложенном состоянии в пределах внутреннего диаметра пыжа-контейнера. Свободный конец трубки плотно вставлен в отверстие в пыже-контейнере. Средства безопасности могут быть дополнены дугообразными упругими пластинами, концы которых расположены соответственно перед зарядом и над поджатыми элементами. Использование позволяет повысить эффективность ручного огнестрельного оружия и обеспечить при этом высокие технико-эксплуатационные характеристики. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Кумулятивный боеприпас, содержащий калиберный снаряд со сплошным боевым кумулятивным зарядом в оболочке, инерционным донным взрывателем, средствами стабилизации и безопасности, а также гильзу с метательным пороховым зарядом, капсюлем-воспламенителем и средствами фиксации и обтюрации, отличающийся тем, что снаряд выполнен в виде пули диаметром не более 30 мм, донный взрыватель включает в себя последовательно установленные дисковый основной детонирующий заряд и шайбообразные накалыватель и инициирующий капсюльный заряд, при этом последний установлен с возможностью линейного инерционного перемещения в направлении накалывателя при встрече пули с преградой и отделен от накалывателя контрпредохранительной пружиной, а средства безопасности включают жесткую трубку с шнуром-подводкой, установленную коаксиально оболочке на центрирующих элементах за боевым кумулятивным зарядом, и контрпредохранительную пружину. 2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что один из центрирующих элементов (передний) и основной детонирующий заряд донного взрывателя конструктивно объединены в одном изделии, прилегающем к заднему торцу боевого кумулятивного заряда и к внутренней поверхности оболочки и сопряженном с трубкой посредством центрального глухого отверстия, а другой (задний) центрирующий элемент установлен за инициирующим капсюльным зарядом донного взрывателя и выполнен в виде сетчатого диска. 3. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что накалыватель выполнен в виде сетчатого диска с симметрично расположенными жалами. 4. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что средства фиксации и обтюрации включают в себя по меньшей мере пыж-контейнер, охватывающий пулю и изолирующий ее своим днищем от метательного заряда. 5. Боеприпас по пп.1 и 4, отличающийся тем, что средства стабилизации включают в себя хвостовое оперение со стабилизирующими элементами в сложенном состоянии в пределах внутреннего диаметра пыжа-контейнера, зафиксированное последним, при этом основания стабилизирующих элементов жестко закреплены на трубке за задним центрирующим элементом, а свободный конец трубки плотно вставлен в центральное сквозное отверстие, выполненное в днище пыжа-контейнера. 6. Боеприпас по п.5, отличающийся тем, что на периферии заднего центрирующего элемента и инициирующего капсюльного заряда предусмотрены симметрично расположенные и параллельные трубке пазы, в которых проложены дугообразные упругие пластины с концами, в свободном состоянии ориентированными в сторону трубки, образующие ступень предохранения средств безопасности, при этом один из концов каждой пластины поджат соответствующим сложенным стабилизирующим элементом к внутренней цилиндрической поверхности пыжа-контейнера.