РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2000 года по МПК F42B12/20 F42B14/00 

Изобретение относится к области военной техники, а именно реактивным снарядам с центрирующими утолщениями и головными частями, снаряженными детонационноспособной смесью, и может быть использовано при разработке различных реактивных снарядов систем залпового огня, в том числе осколочно-фугасных и фугасных.

Как известно, реактивные снаряды имеют удлиненные головные части (более четырех калибров). У осколочно-фугасных реактивных снарядов достаточно высокое осколочное и фугасное действие, а у фугасных - осколочное действие невелико, т. к. они имеют тонкостенные корпуса. В условиях ограниченной массы и объема реактивного снаряда повышение его боевой эффективности может обеспечиваться за счет образования убойных осколков из металлических элементов конструкции другого назначения.

Известен реактивный снаряд с головной частью, размещенной внутри корпуса реактивного двигателя, по патенту Франции N 2146552, МКИ F 42 B 15/00, опубл. 02.03.73, повышение осколочного действия которого осуществляется за счет осколков, образующихся из корпуса реактивного двигателя после взрыва внутри его головной части. Реактивный снаряд состоит из головной части с разрывным зарядом и реактивного двигателя с зарядом твердого топлива. Передний торец реактивного двигателя закрыт подвижной крышкой, опирающейся на заряд твердого топлива. С крышкой скреплена головная часть. По мере сгорания заряда твердого топлива подвижная крышка с прикрепленной к ней головной частью вдвигается внутрь корпуса реактивного двигателя и стопорится там в крайнем заднем положении.

Такая конструкция реактивного снаряда позволяет использовать корпус реактивного двигателя в качестве дополнительной осколочной оболочки разрывного заряда. Однако необходимость выполнения головной части подкалиберной неизбежно приводит к уменьшению диаметра и объема разрывного заряда, а отсюда к уменьшению скорости убойных осколков и снижению фугасного действия. Конструкция реактивного снаряда сложна и недостаточно надежна (подвижная крышка не может обеспечить надежную герметизацию камеры реактивного двигателя), а изменение в полете геометрии реактивного снаряда ухудшает его аэродинамические характеристики.

Таким образом, задачей данного технического решения являлось обеспечение повышения осколочного действия реактивного снаряда за счет использования корпуса реактивного двигателя без обеспечения надежного функционирования.

Общими признаками с предлагаемым авторами реактивным снарядом являются головная часть с разрывным зарядом и реактивный двигатель.

Известен реактивный снаряд М-210Ф осколочно-фугасного действия, содержащий реактивный двигатель с центрирующими утолщениями, выполненными на его корпусе, и удлиненную головную часть, состоящую из корпуса, заряда детонационноспособной смеси, расположенных между ними осколочных втулок заданного дробления и переднего детонатора (см. Боевая машина БМ 21. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Военное издательство. МО СССР, М. 1982 ).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного реактивного снаряда, относится то, что в нем центрирующие утолщения выполнены на ракетной части и используются только по своему прямому назначению. Они предназначены для центрирования реактивного снаряда в направляющей трубе пусковой установки, т.е. для достижения совмещения оси реактивного снаряда с осью направляющей трубы как при заряжании, так и при выстреле. Они представляют собой также опорные поверхности реактивного снаряда при нахождении его в направляющей трубе. Поскольку эти трубы выполняются тонкостенными, опорные поверхности реактивного снаряда выполняются широкими с целью предотвращения прогиба и деформаций направляющих труб.

Таким образом, применение тонкостенных направляющих труб стало возможно благодаря выполнению широких опорных поверхностей на реактивном снаряде. Поскольку опорные поверхности (центрирующие утолщения) являются массивной толстостенной частью корпуса реактивного двигателя, а ширина их соизмерима с калибром реактивного снаряда, следует считать большим недостатком тот факт, что, располагаясь на реактивном двигателе, они не участвуют в образовании осколочного поля поражения, т.к. не дробятся на убойные осколки. Длина цилиндрического участка корпуса головной части реактивного снаряда с центрирующими утолщениями на реактивном двигателе небольшая, что позволяет обеспечить свободное вхождение снаряда в направляющую трубу. При удлиненном цилиндрическом участке корпуса головной части она провисает и затрудняет вхождение снаряда в направляющую трубу.

Таким образом, задачей данного технического решения (реактивный снаряд М-210Ф) являлось обеспечение осколочного действия реактивного снаряда без предъявления требований к рациональному использованию массы корпуса реактивного снаряда и его жесткости.

Наиболее близким аналогом является реактивный снаряд, известный из патента RU 2082943 C1, F 42 B 12/20, 27.06.1997.

Общими признаками с предлагаемым реактивным снарядом является реактивный двигатель, удлиненная головная часть, включающая корпус, заряд детонационноспособной смеси и передний детонатор.

В отличие от прототипа в предлагаемом реактивном снаряде на корпусе головной части над зарядом, на расстоянии не менее половины диаметра заряда от его торцев, выполнено центрирующее утолщение, за которым в заряде размещен отражатель ударных волн в виде поперечной перегородки из твердого материала, например стали, в котором образованы равномерно расположенные на периферии проходы, детонатор смонтирован перед отражателем, а реактивный двигатель выполнен с центрирующим утолщением.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение осколочного действия удлиненной головной части реактивного снаряда путем рационального размещения материала корпуса и увеличение жесткости снаряда.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном реактивном снаряде, содержащем реактивный двигатель, удлиненную головную часть, включающую корпус, заряд детонационноспособной смеси и передний детонатор, особенность заключается в том, что на корпусе головной части над зарядом, на расстоянии не менее половины диаметра заряда от его торцев, выполнено центрирующее утолщение, за которым в заряде размещен отражатель ударных волн в виде поперечной перегородки из твердого материала, например стали, в котором образованы равномерно расположенные по периферии проходы, детонатор смонтирован перед отражателем, а реактивный двигатель выполнен с центрирующим утолщением.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между деталями заявляемого реактивного снаряда позволяют, в частности, за счет:
- выполнения на корпусе головной части над зарядом центрирующего утолщения - получить дополнительное количество убойных осколков благодаря увеличению массы корпуса и увеличить местность реактивного снаряда с удлиненной головной частью, т. к. с увеличением толщины корпуса уменьшается прогиб и снижаются упругие деформации корпуса реактивного снаряда, а наличие дополнительной опоры уменьшает величину консоли головной части;
- выполнения центрирующего утолщения на расстоянии не менее половины диаметра заряда от его горцев - исключить отрицательное влияние торцевых разгрузок на скорость метания убойных осколков, образующихся из материала центрирующего утолщения, при расстоянии менее половины диаметра заряда скорость убойных осколков существенно снижается (см. Ф.А. Баум, Л.П. Орленко, К.П. Станюкович, В.П. Челышев, Б.И. Шехтер. Физика взрыва. - Изд. 2, переработанное. Главная редакция физико-математической литературы.- М.:Наука, 1975).

- размещения отражателя ударных волн в виде поперечной перегородки из твердого материала, например стали, в заряде за центрирующим утолщением - обеспечить дробление последнего на большое количество убойных осколков, т.к. в результате наложения давлений отраженной от отражателя ударной волны на давление от первичной волны, идущей по заряду, оно в два и более раза превышает начальное (см. Дж. С. Райнхарт и Дж. Пирсон. Взрывная обработка металлов. - М. : Мир, 1966), что приводит к сильной деформации, охрупчиванию и дроблению материала центрирующего утолщения;
- выполнения равномерно расположенных по периферии отражателя проходов - обеспечить регулируемое дробление центрирующего утолщения, т.к. по периметру внутренней стенки центрирующего утолщения будет действовать ступенчатое давление (высокое - напротив мест отражения ударных волн от твердой перегородки и более низкое - напротив проходов) и определять процесс его дробления, при этом количество и размер ступенек, а следовательно, и характеристики осколочного спектра зависят от количества и размера проходов в отражателе и его твердости, кроме того, проходы обеспечивают беспрепятственное распространение детонации по заряду и своевременное выделение из него энергии, а их равномерное расположение обеспечивает наибольшее количество убойных осколков в осколочном спектре;
- размещения детонатора перед отражателем - обеспечить наложение ударных волн перед отражателем, т.е. в зоне расположения центрирующего утолщения.

Сущность изобретения заключается в том, что реактивный снаряд, содержащий реактивный двигатель с центрирующим утолщением, удлиненную головную часть, включающую корпус, заряд детонационноспособной смеси и передний детонатор, в отличие от прототипа, согласно изобретению на корпусе головной части над зарядом, на расстоянии не менее половины диаметра заряда от его торцев, выполнено центрирующее утолщение, за которым в заряде размещен отражатель ударных волн в виде поперечной перегородки из твердого материала, например стали, в котором образованы равномерно расположенные по периферии проходы, а детонатор смонтирован перед отражателем.

На фиг. 1 изображен общий вид реактивного снаряда, на фиг. 2 - поперечное сечение реактивного снаряда.

Предлагаемый реактивный снаряд содержит удлиненную головную часть, включающую корпус 1, заряд 2 детонационноспособной смеси, передний детонатор 3, центрирующее утолщение 4, за которым в заряде 2 размещен отражатель 5 с равномерно расположенными по периферии отверстиями 6, и реактивный двигатель 7 с центрирующим утолщением 8.

Устройство работает следующим образом. После срабатывания детонатора 3 детонация инициируется в заряде 2 детонационноспособной смеси. Детонационная волна распространяется от переднего детонатора 3 и, достигнув отражателя 5, выполненного в виде поперечной перегородки с равномерно расположенными по периферии проходами 6, расщепляется. Одна часть волны отражается от отражателя 5, а другая продолжает движение по проходам 6. В результате наложения отраженной ударной волны на первичную ударную волну, идущую по заряду 2, давление возрастает, а напротив проходов 6 остается на прежнем уровне. Таким образом, на центрирующее утолщение 4 изнутри действует ступенчатое давление, которое вызывает различные по величине деформации, охрупчивание и разрушение его определенным образом на заданное количество убойных осколков. Детонационная волна, пройдя по проходам 6, распространяется далее по остальной части заряда 2, взрыв которого приводит к образованию осколочного поля с более высоким содержанием убойных осколков.

Выполнение реактивного снаряда в соответствии с изобретением повышает эффективность осколочного действия за счет рационального использования материала корпуса (регулируемого образования из центрирующего утолщения дополнительного количества убойных осколков) и позволяет увеличить жесткость конструкции реактивного снаряда с удлиненной головной частью.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов реактивных снарядов, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство реактивного снаряда.

Изобретение относится к области боеприпасов. Реактивный снаряд содержит реактивный двигатель с центрирующим утолщением, удлиненную головную часть, включающую корпус, заряд детонационноспособной смеси и передний детонатор, причем на корпусе головной части над зарядом на расстоянии не менее половины диаметра от его торцов выполнено центрирующее утолщение. За центрирующим утолщением в заряде размещен отражатель ударных волн в виде поперечной перегородки из твердого материала, например стали. В отражателе образованы равномерно расположенные по периферии проходы. Детонатор смонтирован перед отражателем. Изобретение позволяет создавать реактивные снаряды, у которых рационально используется материал корпуса для повышения эффективности осколочного действия и жесткости конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Реактивный снаряд, содержащий реактивный двигатель, удлиненную головную часть, включающую корпус, заряд детонационно-способной смеси и передний детонатор, отличающийся тем, что на корпусе головной части над зарядом на расстоянии не менее половины диаметра заряда от его торцов, выполнено центрирующее утолщение, за которым в заряде размещен отражатель ударных волн в виде поперечной перегородки из твердого материала, в котором образованы равномерно расположенные по периферии проходы, детонатор смонтирован перед отражателем, а реактивный двигатель выполнен с центрирующим утолщением. 2. Реактивный снаряд по п.1, отличающийся тем, что поперечная перегородка выполнена из стали.