ОСКОЛОЧНО-ФУГАСНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2003 года по МПК F42B12/20 F42B10/14 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно, к снарядам с раскрывающимися после вылета из ствола лопатками оперения для аэродинамической осевой стабилизации на траектории.

Уровень техники характеризует осколочно-фугасный 125-мм снаряд артиллерийского выстрела (3 ОФ-19, - 26) для гладкоствольной пушки, описанный в Справочнике "Артиллерийские боеприпасы...". - М., изд. Российско-Германское СП "Nova, 1992 г., с.88.

Этот снаряд, выбранный по числу совпадающих признаков и технической сущности в качестве наиболее близкого аналога, содержит взрыватель, наполнение взрывчатого вещества и корпус, на котором жестко закреплены обтюрирующие медные пояски, и корпус аэродинамического стабилизатора с поворотными хвостовыми лопастями, центр масс которых расположен выше центра их вращения относительно оси корпуса стабилизатора, что создает инерционный импульс радиального направления движущегося по каналу ствола при выстреле снаряда, обеспечивающий автоматическое раскрытие лопастей за дульным срезом.

Однако снаряд по известному аналогу имеет следующие недостатки:
- сложная конструкция автономных механических фиксаторов каждой лопатки в сложенном (закрытом) положении, выполненных в виде резьбового стопора, укрепляемого в пазу корпуса стабилизатора:
- неудовлетворительная кучность стрельбы из-за нерегулируемого осевого отклонения траектории полета снаряда относительно прицельной линии выстрела по причине неодновременного раскрытия лопастей, что определяется несинхронным срезанием разных по прочности стопопоров при инерционном повороте лопастей за дульным срезом ствола;
- разный угол вылета снаряда из ствола относительно линии выстрела из-за неизбежной в пределах допусков и посадок изготовления и сборки несоосности корпусов снаряда и стабилизатора, лопастей и осей их поворота.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности снаряда, конструкция аэродинамического оперения и механизм автоматического раскрытия лопастей которого упрощены.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном осколочно-фугасном снаряде артиллерийского выстрела, содержащем корпус с обтюрирующими поясками и наполнением взрывчатого вещества, взрыватель и корпус хвостового аэродинамического стабилизатора, в радиальных прорезях которого уложены смонтированные на осях поворота лопасти, причем передние свободные концы лопастей закреплены на корпусе стабилизатора механическим фиксатором, согласно заявленному изобретению, передние свободные концы лопастей выполнены клинообразными и зафиксированы бандажным кольцом, установленным на корпусе стабилизатора с возможностью продольного перемещения, а на задних концах лопастей выполнены опорные выступы.

Кроме того, лопасти на осях поворота смонтированы так, что их задний конец размещен в радикальной прорези корпуса стабилизатора с гарантированным зазором.

Отличительные признаки предложенного технического решения повысили функциональную надежность механизма осевой стабилизации боеприпаса в канале гладкоствольного орудия и на траектории полета снаряда к цели, обеспечив универсальность снаряду, пригодному для прицельной стрельбы из стволов, имеющих 1-4 категории износа.

Выполнение механического фиксатора, удерживающего передние концы поворотных лопастей в сложенном (закрытом) положении, в виде бандажного кольца, продольно перемещающегося назад относительно снаряда при выстреле, упрощает конструкцию и сборку изделия, снижает затраты на производство, обеспечивая надежность синхронного раскрытия лопастей за счет силового одновременного воздействия кольца на их опорные выступы как рычаги первого рода.

Этот дополнительный общий механизм принудительного раскрытия аэродинамических лопастей давлением бандажного кольца исключает, по определению, неодновременность их поворота, что снижает поперечные отклоняющие воздействия набегающих потоков на снаряд в полете, центрируя его на траектории.

При продольном движении бандажного кольца к заднему концу лопастей до упора в их выступы автоматически образуется дополнительная опора ведения при выстреле для снаряда в канале ствола, обеспечивающая разнесенную относительно обтюрирующего пояска базу, что практически исключает колебания снаряда при его движении в стволе.

Бандажное кольцо выполняет дополнительные функции самоустанавливающегося на ребрах лопастей ведущего обтюрирующего устройства, автоматически беззазорно формируемого каналом ствола при демпфирующем смещении задних концов лопастей в пределах установочного зазора относительно радиальных пазов корпуса стабилизатора.

Кроме того, бандажное кольцо при движении по клиновым уширениям лопастей кзади динамически балансируeт взаимное расположение лопастей и осей их поворота относительно несоосных корпусов cтaбилизатора и снаряда, компенсируя технические погрешности изготовления и люфты сборки, следовательно, обеспечивая равномерное распределение набегающего потока воздуха на траектории полета, что в итоге повышает кучность стрельбы, то есть уменьшая до минимума угол вылета относительно линии выстрела.

Из вышеперечисленного следует, что каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, то есть эффекта суммы, неприсущего признакам в разобщенности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:
на фиг. 1 - общий вид предлагаемого снаряда;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;
на фиг. 3 - фрагмент снаряда при выходе из ствола.

Корпус 1 осколочно-фугасного 125-мм снаряда (3 ОФ 26) для гладкоствольной пушки имеет центрирующие утолщения 2, базирующие его в канале ствола, и обтюрирующий поясок 3, служащий для предотвращения прорыва пороховых газов сгорающего метательного заряда.

В корпусе 1 размещено наполнение 4 взрывчатого вещества.

Снаряд оснащен головным взрывателем 5.

На хвостовой части корпуса 1 аксиально закреплен корпус 6 стабилизатора, в радиальных прорезях 7 которого на осях 8 установлены аэродинамические поворотные лопасти 9. На задних торцах лопастей 9 выполнены выступы 10, которые в сложенном положении лопастей 9 pacпoлaгаются радиально.

На корпусе 6 стабилизатора с возможностью продольного движения установлено бандажное кольцо 11, которое фиксирует передние концы лопастей 9 в сложенном положении, геометрически замыкая по наружной поверхности, которая выполнена с уширением кзади, в частности, с диаметра 117 мм до диаметра 120 мм. Бандажное кольцо 11 выполнено из стали 40Х (в состоянии поставки) диаметром 124 мм и внутренним диаметром 115 мм со стороны корпуса 6 стабилизатора и ограничено от перемещения вперед кернением на корпусе 6 стабилизатора. Bыcoтa выступов 10 расположена по диаметру 124 мм.

Фиксирующее бандажное кольцо 11 удерживает лопасти 9 от несанкционированного раскрытия в служебном обращении.

В проточке 12 (фиг.3) лопастей 9 смонтировано технологическое (cгopaeмoe) кольцо 13 под захват механизма заряжания для подачи снаряда в казенник ствола пушки.

При выстреле снаряд движется вперед относительно запаздывающего в движении бандажного кольца 11, потому что сила давления пороховых газов метательного заряда на eгo торец значительно меньше. Кольцо 11 при этом нанизывается внутренней поверхностью на коническую наружную поверхность клиновых лопастей 9 и движется по ним как по направляющим. Затем, скользя по нагару ствола, кольцо 11 опирается на выступы 10 лопастей 9.

От трения скольжения и деформации материала кольцо 11 paзoгревается и упруго смещает задние концы лопастей 9 к центру корпуса 6 стабилизатора в пределах установочных зазоров, компенсируя погрешности изготовления и сборки структурных элементов снаряда, чем обеспечивается их соосность.

Описанная динамика и кинематическое взаимодействие элементов аэродинамического хвостового оперения с поверхностью канала ствола пушки делает предложенный снаряд универсальным, пригодным для прицельной стрельбы без введения поправок на износ ствола, то есть из стволов 3-4 категории износа как из стволов 1-2 категории износа, что является новым сверхэффектом.

Бандажное кольцо 11 создает дополнительную опору ведения снаряда с расстоянием до обтюрируюшего ведущего пояска 3, заметно превышающим подобную базу ведения между медными поясками снаряда по прототипу (210 мм против 90 мм), что дополнительно создает осевую стабилизацию и снижает колебания снаряда и канале ствола.

Далее кольцо 11, удерживаемое выступами 10 лопастей 9, принудительно движется со снарядом по каналу ствола.

За дульным срезом ствола пушки под действием инерционных сил свободные концы лопастей 9 поворачиваются относительно осей 8, занимая поперечное положение (раскрываются и рабочее положение), при этом кольцо 11 соскальзывает с опорных выступов 10 и отделяется от снаряда.

Кинематическая связь кольца 11 с выступами 10 в динамике взаимодействия обеспечивают одновременное раскрытие лопастей 9, автоматически формируя хвостовое симметрическое оперение снаряда, которое смещает центр давления боеприпаса за центр масс и служит его аэродинамической осевой стабилизации на траектории полета.

Натурные испытания опытной партии снарядов по изобретению показали геометрически точный рисунок на мишени oт лопастей 9, причем кучность стрельбы по квадратичному срединному отклонению кратно увеличилась, что свидетельствует о достижении требуемого технического результата.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалистов по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного производства этого боеприпаса можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно, к снарядам с раскрывающимися лопатками оперения для аэродинамической осевой стабилизации после вылета из ствола. Снаряд содержит корпус с обтюрирующими поясками и наполнением взрывчатого вещества, а также взрыватель и корпус хвостового аэродинамического стабилизатора. В радиальных прорезях стабилизатора уложены смонтированные на осях поворота лопасти. Передние свободные концы лопастей выполнены клинообразными и зафиксированы бандажным кольцом, установленным на корпусе стабилизатора с возможностью продольного перемещения. На задних концах лопастей выполнены опорные выступы. Лопасти на осях поворота могут быть смонтированы так, что их задний конец размещен в радиальной прорези корпуса стабилизатора с гарантированным зазором. Такое выполнение снаряда позволяет повысить его функциональную надежность путем упрощения конструкции аэродинамического оперения и механизма автоматического раскрытия лопастей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Осколочно-фугасный снаряд артиллерийского выстрела, содержащий корпус с обтюрирующими поясками и наполнением взрывчатого вещества, взрыватель и корпус хвостового аэродинамического стабилизатора, в радиальных прорезях которого уложены смонтированные на осях поворота лопасти, причем передние свободные концы лопастей закреплены на корпусе стабилизатора механическим фиксатором, отличающийся тем, что передние свободные концы лопастей выполнены клинообразными и зафиксированы бандажным кольцом, установленным на корпусе стабилизатора с возможностью продольного перемещения, а на задних концах лопастей выполнены опорные выступы.2. Осколочно-фугасный снаряд по п.1, отличающийся тем, что лопасти на осях поворота смонтированы так, что их задний конец размещен в радиальной прорези корпуса стабилизатора с гарантированным зазором.