ВЫСТРЕЛ ДЛЯ ГРАНАТОМЕТОВ Российский патент 2004 года по МПК F42B5/02 

Изобретение относится к унитарным патронам, а более конкретно к выстрелу для подствольных и автоматических гранатометов.

Уровень техники характеризуют артиллерийские патроны для гранатомета, включающие боевую часть с ведущим пояском и связанный с капсюлем-воспламенителем метательный пороховой заряд, помещенный в камере сгорания, которая посредством горизонтальной диафрагмы с мембраной отделена от ресивера (RU 2125226, F 42 B 5/02, 1999 г.) /1/.

Корпус гранаты выполнен с готовыми прямоугольными выступами для установки их ребрами на боевых гранях нарезов ствола оружия, выполняющими функцию ведущего пояска, а обтюрацию обеспечивает соответствующий профилю фотокамеры ствола хвостовик, в котором выполнена камера сгорания метательного порохового заряда.

Готовый профиль ведущего пояска обеспечивает самоустановку и центрирование патрона в стволе гранатомета при дульном заряжании подствольников, однако это ограничивает область использования боеприпаса для автоматических гранатометов.

Артиллерийский безгильзовый патрон по патенту (RU 2135938, 1999 г.) /2/ характеризуется увеличенной полезной массой боевой части и стабильностью горения метательного порохового заряда за счет его герметизации с помощью жесткой несгорающей мембраны, смонтированной в диафрагме с возможностью продольного перемещения от газодинамического воздействия пороховых газов в момент выстрела.

Недостатком этого патрона является сложность конструкции элементов метательного заряда, транспортируемых к цели, масса которых является балластной для основного осколочно-фугасного действия боевой части.

Отмеченные недостатки устранены в универсальном выстреле для автоматического и подствольного гранатометов, описанном в патенте (RU 2087837, F 42 В 5/02, 1997 г.) /3/.

В известном выстреле корпус боевой части разделен горизонтальной диафрагмой с мембраной (прокладкой), камера сгорания и ресивер со стороны торца корпуса выполнены в гильзе, несущей капсюль-воспламенитель. Этот выстрел для гранатометов по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Внутри корпуса гранаты выполнены локализаторы разрушающих растягивающих деформаций при детонации наполнения взрывчатого вещества, выполненные в виде сетки пересекающихся рифлей, которые образуют полуготовые осколки заданных массы и формы, что повышает эффективность основного поражающего действия боеприпаса.

Осколочная граната установлена на уступе гильзы, который образован отбортовкой кольцевого надруба, геометрически замыкающем диафрагму с мембраной по периметру. В запоясковой части гранаты выполнены продольные технологические канавки для выхода воздуха при сборке боевой части с гильзой, предотвращая компрессионное воздействие на мембрану.

Механическое соединение гильзы с диафрагмой и корпусом гранаты обеспечивает стабильность баллистических характеристик, но является условно герметичным, потому что в местах контакта структурных элементов имеются капилляры, поры и микротрещины, которые сорбируют атмосферную влагу, постепенно проникающую к пороху метательного заряда. Следовательно, влагоизоляция в метательном заряде известного выстрела при длительном хранении и транспортировке является неудовлетворительной и может служить причиной функциональной ненадежности отдельных патронов, что недопустимо.

Геометрическое замыкание диафрагмы, покрытой мембраной, материалом гильзы представляет собой многооперационный технологический процесс инструментальной сборки, который увеличивает потребительскую стоимость боеприпаса.

Кроме того, часть энергии пороховых газов не используется в качестве метательного импульса гранаты, потому что они свободно истекают из канала ствола, когда боевая часть уже находится на траектории полета, что снижает дальность стрельбы.

На дальность полета гранаты негативно влияют аэродинамические потери скорости из-за торможения высоким донным разрежением.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является увеличение дальности стрельбы и повышение функциональной надежности выстрела. Технический результат - снижение затрат на производство от упрощения его конструкции.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном выстреле для гранатомета, содержащем укрепленную в гильзе, оснащенной капсюлем-воспламенителем, боевую часть и заполненную пороховым метательным зарядом камеру сгорания с ресивером, разделенные опирающейся на уступ гильзы горизонтальной диафрагмой, покрытой мембраной, согласно изобретению камера сгорания выполнена в виде закрепленного на корпусе контейнера, имеющего форму усеченного конуса, меньшее основание которого совмещено с диафрагмой, при этом контейнер смонтирован внутри гильзы с коаксиальным кольцевым зазором, сообщенным посредством радиальных каналов диафрагмы с ресивером, в котором размещен капсюль-воспламенитель, при этом в диафрагме выполнено центральное отверстие, к которому примыкают радиальные каналы, а между торцом корпуса боевой части и пороховым метательным зарядом размещена уплотнительная прокладка.

Отличительные признаки обеспечили решение поставленной в изобретении технической задачи по повышению функциональной надежности универсального выстрела для гранатометов и дальности стрельбы при снижении затрат на изготовление структурных элементов и сборочных работ.

Дальность полета увеличена за счет, во-первых, снижения тормозящего действия донного разрежения, достигаемого аэродинамическим профилем хвостовика гранаты, закрепленного на донной части корпуса контейнера, выполненного в виде обратного усеченного конуса, а во-вторых, дополнительного реактивного импульса от истечения пороховых газов полностью сгорающего метательного заряда на полете боевой части.

Закрепление порохового метательного заряда на корпусе боевой части, которые перемещаются совместно, обеспечило выравнивание давления пороховых газов вдоль ствола оружия, уменьшая его износ, при стабилизации показателей кучности стрельбы.

Размещение контейнера порохового метательного заряда в гильзе через кольцевой коаксиальный зазор, сообщающийся радиальными каналами с ресивером и центральным отверстием диафрагмы, обеспечивает выравнивание давления с обеих сторон его стенки, предотвращая радиальные деформации и заклинивание контейнера в гильзе при выстреле.

Установка капсюля-воспламенителя, непосредственно не связанного с пороховым метательным зарядом, внутри ресивера, который сообщается с коаксиальным контейнеру и гильзе кольцевым зазором, создает при срабатывании капсюля-воспламенителя наддув снаружи наполненного контейнера, предотвращая радиальные деформации его стенок возникающим давлением пороховых газов изнутри.

Это позволило выполнить дополнительный контейнер тонкостенным, а совмещение с диафрагмой практически не увеличило балластную массу для основного осколочного действия.

Размещение дополнительной уплотнительной прокладки между торцом корпуса гранаты и пороховым метательным зарядом улучшает герметизацию последнего, обеспечив автономность его изолирования с обоих торцов от разъемных соединений структурных элементов выстрела, что обеспечивает стабильность параметров горения и метательного импульса.

Стабильность горения метательного заряда в сочетании с дросселированием пороховых газов через центральное отверстие диафрагмы способствует повышению кучности стрельбы, так как вектор реактивной тяги боевой части осесимметричен линии стрельбы.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для получения сверхэффекта – новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 – схематично общий вид выстрела;

на фиг.2 – вид А на фиг.1;

на фиг.3 – вид на корпус гранаты изнутри;

на фиг.4 – контейнер метательного порохового заряда;

на фиг.5 – то же, вид по стрелке Б на фиг.3.

Изобретение иллюстрируется примером выполения 30-мм выстрела к автоматическому гранатомету типа АГС-17, который структурно содержит (фиг.1) снаряженный взрывчатым веществом 1 корпус 2 с головным взрывателем 3 (боевая часть), гильзу 4 с капсюлем-воспламенителем 5 и пороховым метательным зарядом 6.

Корпус 2 изнутри оснащен сеткой пересекающихся рифлей 7, которые образуют полуготовые осколки 8 (фиг.3), а на его наружной поверхности закреплен медный ведущий поясок 9 (фиг.1).

Пороховой метательный заряд 6 помещен в камере сгорания, выполненной в виде контейнера 10 (фиг.2), который закреплен на корпусе 2 посредством обжима в его закатные канавки, причем между корпусом 2 и контейнером 10 формируется при этом ниже места крепления продольная компенсационная камера 11 для выхода воздуха при установке боевой части. Контейнер 10 по форме представляет собой усеченный конус, меньшее нижнее основание которого совмещено с диафрагмой 12 (фиг.4), имеющей центральное выходное отверстие 13, которое сообщается с радиальными каналами 14, выполненными снизу (фиг.5). Контейнер 10 в гильзе 4 смонтирован через кольцевой коаксиальный зазор 15, который примыкает к радиальным каналам 14 горизонтальной диафрагмы 12.

На диафрагме 12 приклеена мембрана 16 (фиг.2), перекрывающая отверстие 13 от просыпания пороха заряда 6, который сверху закрыт картонной уплотнительной прокладкой 17. На метательный заряд 6 через прокладку 17 опирается дном корпус 1. Диафрагма 12 установлена на уступе 18 гильзы 4 и функционально формирует нижерасположенный объем в виде ресивера 19 (камеры низкого давления).

Капсюль-воспламенитель 5 размещен в ресивере 19, который сообщается посредством радиальных каналов 14 диафрагмы 12 с кольцевым зазором 15 между контейнером 10 и дульцем гильзы 4.

Гильза 4 на корпусе 2 верхним открытым торцем закреплена обжимом через контейнер 10.

Функционирует предложенный выстрел для гранатомета следующим образом.

При выстреле импульс от капсюля-воспламенителя 5 прожигает мембрану 16 и воспламеняет порох заряда 6, при этом давление, возникающее в ресивере 19, нагружает через кольцевой зазор 15 контейнер 10 снаружи, бандажируя его.

Газообразные продукты горения пороха через открытое отверстие 13 диафрагмы 12 истекают в ресивер 19, где расширяются и перемешиваются, заполняя его объем, при этом сглаживаются неизбежные колебания давления переходного процесса начала горения.

Использование конструктивной схемы “высокого-низкого” давлений (камера сгорания 10 – ресивер 19) обеспечивает перепад 50-100 кг/см², что позволяет выполнить гильзу 4 тонкостенной, где дополнительно разместить контейнер 10. За счет коммуникации ресивера 19 через радиальные каналы 14 с кольцевым зазором 15 давление с обеих сторон стенки контейнера 10 устанавливается практически равным, что позволяет выполнить его из 1-мм алюминиевого листа массой 7 г.

Под действием развиваемого давления пороховых газов происходит поступательное и вращательное движение боевой части с закрепленным контейнером 10 (хвостовиком гранаты) по нарезам ствола посредством ведущего пояска 9.

Мембрана 16 из патронной бумаги по ГОСТ 876-73, пропитанная лаком с наполнителем-антипиреном, сгорая в пороховых газах, выполняет функции активного пламегасителя, что, кроме снижения температуры разгара ствола, предотвращает визуальную демаскировку огневой позиции.

Обратный конус контейнера 10 уменьшает вихревое задонное аэродинамическое сопротивление, что уменьшает торможение боевой части.

При встрече с преградой срабатывает взрыватель 3, от импульса которого происходят детонация взрывчатого вещества 1 и разрыв корпуса 2 с образованием сформированных рифлями 7 осколков 8 аэродинамической формы и заданной массы 0,35 г в количестве 286 шт.

Стабильные характеристики стрельбы на дальность, превышающую дальность выстрелов по прототипу на 23% (после ускоренных климатических испытаний хранения и транспортирования выстрелов), подтверждают надежность предложенной конструкции герметичной изоляции камеры сгорания метательного заряда и эффективность предложенных аэродинамических усовершенствований конструкции боеприпаса.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного выстрела для гранатометов с выявленными аналогами уровни техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности серийного промышленного изготовления можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к унитарным патронам, а более конкретно к выстрелу для подствольных и автоматических гранатометов. Выстрел для гранатометов содержит укрепленную в гильзе, оснащенной капсюлем-воспламенителем, боевую часть, корпус которой с заданным дроблением на осколки изнутри оснащен сеткой рифлей, и заполненную пороховым метательным зарядом камеру сгорания с ресивером, разделенные опирающейся на уступ гильзы горизонтальной диафрагмой, покрытой мембраной. Камера сгорания выполнена в виде закрепленного на корпусе контейнера, имеющего форму усеченного конуса, меньшее основание которого совмещено с диафрагмой, при этом контейнер смонтирован внутри гильзы с коаксиальным кольцевым зазором, сообщающимся с ресивером, где размещен капсюль-воспламенитель, посредством радиальных каналов диафрагмы, примыкающих к ее центральному отверстию, а между торцом корпуса боевой части и пороховым метательным зарядом размещена уплотнительная прокладка. Использование изобретения обеспечивает повышение функциональной надежности универсального выстрела для гранатометов и дальности стрельбы при снижении затрат на изготовление структурных элементов и сборочных работ. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Выстрел для гранатометов, содержащий укрепленную в гильзе, оснащенной капсюлем-воспламенителем, боевую часть, корпус и заполненную пороховым метательным зарядом камеру сгорания с ресивером, разделенные опирающейся на уступ гильзы горизонтальной диафрагмой, покрытой мембраной, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена в виде закрепленного на корпусе контейнера, имеющего форму усеченного конуса, меньшее основание которого совмещено с диафрагмой, при этом контейнер смонтирован внутри гильзы с коаксиальным кольцевым зазором, сообщeнным посредством радиальных каналов диафрагмы с ресивером, в котором размещен капсюль-воспламенитель.2. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что в диафрагме выполнено центральное отверстие, к которому примыкают радиальные каналы.3. Выстрел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между торцем корпуса боевой части и пороховым метательным зарядом размещена уплотнительная прокладка.