ОСКОЛОЧНО-ПУЧКОВЫЙ СНАРЯД Российский патент 2003 года по МПК F42B12/32 

Изобретение относится к боеприпасам, отличающихся боеголовкой, а более конкретно к осколочным снарядам, оболочка или корпус которых содержит множество отдельных элементов, имеющих осевое и круговое поле поражения.

Известна конструкция осколочно-пучкового снаряда, содержащая заряд взрывчатого вещества (ВВ) и донный взрыватель, размещенные в корпусе с передним дном (патент РФ 2137085, F 42 В 12/32, опубл. 10.09.99 в бюл. 25). На дне установлена гильза с многослойным блоком плотно уложенных готовых поражающих элементов (ГПЭ) преимущественно шестигранного профиля и коническим колпаком обтекателя. Блок готовых поражающих элементов опирается на переднее дно через демпферный диск. В блоке между слоями элементов помещены диафрагмы.

Недостатком указанного вращающегося осколочно-пучкового снаряда является размещение блока ГПЭ коаксиальной конструкции сравнительно большой массы в тонкостенном колпаке обтекателя, что требует высокой точности сборочных операций в производстве.

По числу совпадающих признаков и технической сущности наиболее близким предложенному осколочно-пучковому снаряду является снаряд (патент РФ 2018779, F 42 В 12/32, опубл. 30.08.94 в бюл. 16), имеющий корпус с зарядом взрывчатого вещества и донный взрыватель с детонатором и инерционным ударным механизмом с элементом замедления. Передняя часть корпуса выполнена с конической или криволинейной поверхностью, обращенной вершиной к дну снаряда. Головной колпак заполнен низкоплотным материалом и в передней части имеет реакционный узел, соединенный с донным взрывателем. Между передней частью корпуса и головным колпаком установлена гильза с блоком ГПЭ. Поражающие элементы выполнены формой, обеспечивающей их плотную укладку.

Недостатком указанного осколочно-пучкового снаряда является недостаточная эффективность осколочного действия по целям, имеющим различную степень защиты. Известно (В.А.Одинцов. Конструкции боеприпасов осевого действия // МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1995г., с.97), что вероятность поражения цели определенного типа зависит от массы поражающего элемента и его скорости, однако конструкция снаряда-прототипа не позволяет перед его применением изменить массу ГПЭ, находящихся в блоке.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности действия осколочно-пучковых снарядов определенного калибра по целям различных типов.

Техническое решение задачи состоит в том, что в известном осколочно-пучковом снаряде, содержащем заряд взрывчатого вещества и донный взрыватель, смонтированные в корпусе с передним дном, на котором установлен блок с плотно уложенными ГПЭ и головной колпак, заполненный низкоплотным материалом, согласно изобретению снаряд выполнен с возможностью замены блока ГПЭ, в том числе и непосредственно перед выстрелом. Сменные блоки комплектуются готовыми поражающими элементами различной массы. Блок ГПЭ опирается на переднее дно корпуса через диафрагму, которая демпфирует сжимающее действие давления во фронте ударной волны при детонации ВВ, сохраняя геометрическую целостность и пространственное распространение поражающих элементов. К диафрагме крепится устройство для быстрого извлечения блока ГПЭ.

Для обеспечения удобного доступа к блоку ГПЭ головной колпак снаряда выполнен легкосъемным.

Взаимосвязь корпуса снаряда с блоком ГПЭ посредством устройства исключения проворота позволяет предотвратить угловое относительное смещение блока ГПЭ при гироскопической продольной стабилизации снаряда на траектории полета, исключая дополнительные возмущения, что обеспечивает требуемую точность стрельбы.

Масса готовых поражающих элементов рассчитана для конкретных типов цели по критерию максимальной вероятности поражения одним выстрелом.

Снаряд снабжен вкладышами, выполненными из материала с плотностью не выше 5 кг/м³.

Сменный блок готовых поражающих элементов имеет послойную либо смешанную укладку поражающих элементов различной массы.

ГПЭ выполнены из стали или из сплавов на основе вольфрама.

По оси заряда взрывчатого вещества на расстоянии 1,5 калибра снаряда d от донного среза снаряда помещен вкладыш из взрывонепроводящего материала в форме прямого усеченного конуса с радиусом основания R_d=(0,12-0,14)d, меньшим радиусом R_r= (0,08-0,1)d, высотой Н=(0,07-0,09)d и, обращенный большим основанием в сторону донной части снаряда.

Изобретение иллюстрируется конкретным примером, который не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует реализацию достижения новой совокупности существенных признаков, которая носит устойчивый характер, создавая эффект суммы как новый технический результат, получаемый при использовании снаряда по изобретению.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема осколочно-пучкового снаряда.

В корпусе 1 артиллерийского снаряда, выполненном из высокоуглеродистой стали (например, 60С2, 80Г2С или 110Г2С), размещается низкочувствительный состав ВВ 2 (например, триаминотринитробензол), установлены донный взрыватель 3, блок готовых поражающих элементов 4 и головной колпак 5.

Поражающие элементы блока 4 выполнены в форме, позволяющей осуществить их плотную укладку (например, кубической).

Колпак 5 заполнен низкоплотным материалом (например, пенополиуретаном) и соединен с корпусом снаряда с помощью легкоразборного соединения (например, замком байонетного типа). Он не препятствует прохождению готовых поражающих элементов в момент подрыва снаряда.

С целью уменьшения угла разлета ГПЭ по оси заряда взрывчатого вещества помещен вкладыш 6 в виде усеченного конуса, выполненный из взрывонепроводящего материала (например, дерево).

Блок ГПЭ снабжен устройством предотвращения проворота 7 (например, шпонки).

Блок ГПЭ размещается на диафрагме 8, имеющей устройство 9 для быстрого извлечения блока ГПЭ из корпуса. Для сохранения габаритов сменного блока ГПЭ имеется вкладыш 10, выполненный из легкого материала. Масса сменных блоков ГПЭ постоянна, причем с целью обеспечения постоянства баллистических свойств снаряда сменные блоки ГПЭ выполнены с одинаковым расположением центра тяжести относительно переднего дна и оси симметрии корпуса.

Для поражения целей различных типов, например живая сила, небронированная и легкобронированная техника, используются следующие варианты блоков ГПЭ (см. таблицу).

Кроме того, сменные блоки ГПЭ могут быть комбинированными, то есть состоять из поражающих элементов различной массы. С целью повышения эффективности действия снаряда по легковоспламеняемым целям ГПЭ покрываются слоем зажигательного состава (например, цирконием) толщиной от 12 до 42 мкм.

Пример выполнения изобретения в артиллерийском снаряде калибра 120 мм для поражения небронированной техники.

Корпус снаряда выполнен из высокоуглеродистой стали 80Г2С. Поражающие готовые элементы кубической формы выполнены из вольфрамового квадратного прутка со стороной 9 мм и плотно уложены на диафрагме в количестве 500 шт. ГПЭ покрыты цирконием толщиной 20 мкм.

Объем внутри головного колпака заполнен наполнителем с плотностью не выше 5 кг/м³, например пенополиуретаном.

Функционирует предложенный снаряд следующим образом. При постановке задачи на поражение целей у снаряда снимается головной колпак 5 и устанавливается (заменяется) сменный блок 4 с ГПЭ требуемой массы. Ввод команды на временную установку до разрыва снаряда (полетного времени) производится через донный приемник, находящийся во взрывателе 3, контактным или бесконтактным способами. По истечении заданного времени срабатывает огневая цепь взрывателя 3, что инициирует основной заряд ВВ 2. Цели поражаются за счет действия ГПЭ 4 и осколков корпуса 1.

При подрыве заряда ВВ 2 корпус 1 снаряда дробится на осколки, которые разлетаются в радиальном направлении со скоростью 1000-1400 м/с и формируют кольцевое осколочное поле поражения.

Одновременно головной колпак 5, переднее дно и диафрагма 8, удерживающая ГПЭ 4, разрушаются. Блок ГПЭ 8 под действием продуктов детонации получает ускорение в осевом направлении, а под действием центробежных сил получает и радиальную составляющую разлета, образуя плоское круговое поле поражения. Это поле движется по направлению полета снаряда и увеличивается по радиусу.

Скорость движения ГПЭ 4 складывается из скорости снаряда в момент подрыва скорости от воздействия продуктов детонации и скорости от центробежного разлета

Угол разлета (ϕ) ГПЭ 4 определяется соотношением

При стрельбе на ударное действие в случае попадания в цель происходит контактное срабатывание взрывателя, и цель поражается осколками корпуса и фугасным действием ВВ. Блок ГПЭ в этом случае усиливает запреградное действие снаряда.

Изобретение относится к осколочным снарядам. Снаряд содержит заряд взрывчатого вещества и донный взрыватель, смонтированные в корпусе с передним дном, на котором установлен блок с плотно уложенными готовыми поражающими элементами (ГПЭ) и легкосъемный головной колпак, заполненный низкоплотным материалом. Блок ГПЭ выполняется с возможностью его замены, в том числе и непосредственно перед выстрелом. Сменные блоки комплектуются готовыми поражающими элементами различной массы. Блок ГПЭ опирается на переднее дно корпуса через диафрагму, которая демпфирует сжимающее действие давления во фронте ударной волны при детонации ВВ, сохраняя геометрическую целостность и пространственное распространение поражающих элементов. К диафрагме крепится устройство для быстрого извлечения блока ГПЭ. Взаимосвязь корпуса снаряда с блоком ГПЭ посредством устройства исключения проворота позволяет предотвратить угловое относительное смещение блока ГПЭ при гироскопической продольной стабилизации снаряда на траектории полета, исключая дополнительные возмущения, что обеспечивает требуемую точность стрельбы. Изобретение позволяет повысить эффективность поражающего действия снаряда по целям с различной степенью защиты. 14 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Осколочно-пучковый снаряд, содержащий заряд взрывчатого вещества и донный взрыватель, смонтированный в корпусе с передним дном, на котором установлен многослойный блок плотно уложенных готовых поражающих элементов и головной колпак, отличающийся тем, что снаряд выполнен с возможностью замены блока готовых поражающих элементов, а сменные блоки состоят из элементов различной массы. 2. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что готовые поражающие элементы выполнены из стали или из сплавов на основе вольфрама. 3. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что масса готовых поражающих элементов рассчитана для конкретных типов цели по критерию максимальной вероятности поражения одним выстрелом. 4. Осколочно-пучковый снаряд по п. 1, отличающийся тем, что снаряд снабжен вкладышами, выполненными из материала с плотностью не выше 5 кг/м³. 5. Осколочно-пучковый снаряд по п. 1, отличающийся тем, что головной колпак выполнен легкосъемным. 6. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что готовые поражающие элементы покрыты слоем зажигательного состава толщиной от 12 до 42 мкм. 7. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что готовые поражающие элементы, входящие в состав отдельного блока имеют массу от 0,5 до 20 г. 8. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что объем внутри головного колпака заполнен наполнителем с плотностью не выше 5 кг/м³. 9. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что блок готовых поражающих элементов размещается на диафрагме, снабженной устройством для быстрого извлечения блока из корпуса. 10. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что по оси заряда взрывчатого вещества на расстоянии 1.5 калибра снаряда d от донного среза снаряда помещен вкладыш из взрывонепроводящего материала в форме прямого усеченного конуса с радиусом основания R_d=(0,12-0,14)d, меньшим радиусом R_r= (0,08-0, l)d, высотой Н=(0,07-0,09)d и, обращенный большим основанием в сторону донной части снаряда. 11. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из высокоуглеродистой стали. 12. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что снаряжение снаряда выполнено из низкочувствительного состава, например, триаминотринитробензола. 13. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что блок готовых поражающих элементов снабжен устройством, предотвращающим его проворот относительно корпуса снаряда. 14. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что сменный блок готовых поражающих элементов имеет послойную либо смешанную укладку поражающих элементов различной массы. 15. Осколочно-пучковый снаряд по п.1, отличающийся тем, что блоки готовых поражающих элементов выполнены с одинаковым расположением центра тяжести относительно переднего дна и оси симметрии корпуса.