ПОРАЖАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ КАССЕТНОГО БОЕПРИПАСА Российский патент 2004 года по МПК F42B12/66 F42B12/24 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к кассетным, в оболочке которых содержится множество отдельных поражающих элементов, преимущественно осколочно-кумулятивного действия.

Уровень техники данной области характеризует поражающий элемент кассетного боеприпаса, содержащий корпус с наполнением взрывчатого вещества, кумулятивную выемку, перед которой на корпусе закреплена открытая цилиндрическая втулка, ленточный стабилизатор, уложенный на взрывателе и связанный с ним поперечной осью, и средство дробления корпуса на осколки (см. журнал "Wehrtehnik" N2, 1995 г., с.41, рис. С).

Недостатком указанного поражающего элемента является то, что в случае применения легкой втулки, обеспечивающей действие кумулятивного заряда на наиболее выгодном по эффективности поражения расстоянии от поверхности цели, не гарантирован запас статической устойчивости на траектории автономного полета из-за смещения центра масс поражающего элемента к хвостовой части.

При вынужденно коротком стабилизаторе, длина которого ограничена свободным объемом между корпусом взрывателя и открытой цилиндрической втулкой вышерасположенного поражающего элемента в сборке кассетного боеприпаса, не обеспечивается продольная устойчивость поражающих элементов при автономном полете и, следовательно, нормального к преграде ориентирования кумулятивной воронки.

Кроме того, сложенный вдвое и закрепленный обоими концами на оси корпуса взрывателя ленточный стабилизатор может обрываться от рывка аэродинамического раскрытия зигзага.

При подходе к цели поражающего элемента, ориентированного не по нормали, кумулятивная воронка не обеспечивает заданной эффективности бронепробивания преграды.

Характеристики боевого назначения этого поражающего элемента неудовлетворительны из-за малой эффективности кумулятивной струи но причине расположения фокуса кумулятивной выемки далеко за торцем головной втулки, так как ее длина минимизирована величиной опрокидывающего момента набегающего воздушного потока, а во-вторых, из-за ограничения площади поражения осколками корпуса цилиндрической формы, создающей малые углы разлета осколков и низкое склонение осколочного ноля.

Отмеченные недостатки устранены в поражающем элементе кассетного боеприпаса по патенту RU 2137087, F 42 В 12/58, 1999 г., выбранном но технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Известный поражающий элемент содержит корпус, имеющий на наружной поверхности средство дробления на осколки в виде кольцевых рифлей, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой закреплена открытая цилиндрическая втулка, инерционный взрыватель, включающий подпружиненный капсюль-детонатор, смещенный относительно накольного жала, связанного через продольно подвижную поперечную ось и изогнутую скобу с лентой аэродинамического стабилизатора, зигзагом уложенной вокруг взрывателя.

Выполнение донной части корпуса конической формы с кольцевыми рифлями на его цилиндрической части, формирующими выступы полуготовых осколков заданного продольного дробления корпуса, позволили увеличить толщину его стенок и перераспределить массу вперед на дополнительное удаление от хвостовика поражающего элемента. Это повысило площадь осколочного поражения и увеличило запас статической устойчивости поражающего элемента.

Размещение перед корпусом удлиненной цилиндрической втулки из легкого материала (алюминиевого сплава) наряду с увеличением площади осколочного поля способствует повышению эффективности кумулятивного действия воронки, фокусное расстояние которой практически совпадает с торцом поражающего элемента.

Связь ленточного стабилизатора с поперечной осью корпуса взрывателя посредством деформируемой в работе поворотной изогнутой скобы повысила надежность функционирования изделия за счет демпфирования усилия динамического раскрытия ленты из зигзага, что позволило закрепить ленту одним концом, увеличив тем самым длину аэродинамического стабилизатора и, следовательно, сместить центр давления к донной части поражающего элемента, чем повысить его продольную устойчивость на траектории автономного полета.

Запас продольной устойчивости при аэродинамической стабилизации поражающего элемента создал предпосылки для увеличения длины головной втулки до фокусного расстояния кумулятивной воронки.

Пространственно изогнутая форма скобы крепления ленточного стабилизатора обеспечивает компактную ее укладку поворотом вокруг поперечной оси на корпусе взрывателя.

Лента ив зигзага автоматически раскрывается на траектории автономного полета поражающего элемента набегающим воздушным потоком без перехлестываний, петель и скручивания, на всю длину стабилизатора.

Однако известный поражающий элемент кассетной боевой части имеет ряд следующих недостатков.

Кинематическая связь накольного жала с выступающей за габариты взрывателя поворотной скобой обеспечивает его взведение ленточным аэродинамическим стабилизатором на автономном полете, но не гарантирует безопасности в служебном обращении, неосторожные действия которого могут послужить причиной несанкционированного взведения взрывателя и срабатывания поражающего элемента, например, от случайного приложения усилия к ленте или при падении его на сборке кассетного боеприпаса, что недопустимо.

Ограниченная конструкцией кассетного боеприпаса и схемой укладки в него элементов длина корпуса поражающего элемента не позволяет использовать более эффективную по бронепробиванию удлиненную кумулятивную воронку.

Кроме того, нерегулируемое радиальное дробление корпуса поражающего элемента снижает осколочное действие.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение боевого могущества поражающих элементов кассетного боеприпаса, безопасных в служебном обращении.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном поражающем элементе кассетного боеприпаса, содержащем корпус, имеющий на наружной поверхности средство дробления на осколки в виде кольцевых рифлей, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой закреплена открытая цилиндрическая втулка, инерционный взрыватель с капсюлем-детонатором, смещенным относительно накольного жала, связанного через поперечную ось и поворотную изогнутую скобу с лентой аэродинамического стабилизатора, зигзагом уложенной вокруг взрывателя, согласно изобретению, капсюль-детонатор установлен в подпружиненном шибере, опирающимся на пиротехнический стопор, а во втулке выполнен ряд сквозных щелей, причем на наружной поверхности корпуса дополнительно выполнены продольные или наклонные рифли, образующие с кольцевыми рифлями сетку равнораспределенных полуготовых осколков.

Отличительные признаки обеспечили решение поставленной в изобретении задачи по повышению боевого могущества поражающих элементов кассетного боеприпаса при конструктивной безопасности в служебном обращении.

Поражающий элемент оснащен дополнительным предохранительным устройством, пиротехнический стопор которого механически предотвращает срабатывание (наведение) взрывателя в служебном обращении, геометрически фиксируя в нерабочем положении (смещенным от накольного жала) нагруженный пружиной шибер, несущий капсюль-детонатор. Взведение взрывателя осуществляется только при выбросе поражающих элементов из кассетного боеприпаса, после сгорания пиротехнического стопора, воспламеняемого от внешнего импульса температуры при срабатывании заряда общей кассеты боеприпаса, который передается через сквозные щели головной втулки, сопряженной с хвостовиком вышерасположенного, состыкованного по оси поражающего элемента.

Формирование на наружной поверхности корпуса сетки полуготовых осколков, посредством дополнительных рифлений пересекающегося направления (продольного или наклонного) обеспечивает дробление корпуса на осколки заданных оптимальных массы и формы. Это позволяет без увеличения массы корпуса поражающего элемента увеличить его длину, повысить осколочность и разместить удлиненную более эффективную по бронепробиванию кумулятивную воронку.

При этом центр масс поражающего элемента перемещается к головной части, что еще более увеличивает его статическую устойчивость, а в итоге сокращается время продольной стабилизации элементов в автономном полете, что обеспечивает боевое применение поражающих элементов с меньшей высоты их выброса из кассетного боеприпаса для более вероятного поражения цели.

Сквозные щели в головной цилиндрической втулке обеспечивают воспламенение пиротехнического состава стопора всех поражающих элементов кассетного боеприпаса от внешнего импульса температуры и давления, создаваемых действием заряда, расположенного внутри кассетного боеприпаса, в результате чего капсюль-детонатор автоматически подается подпружиненным шибером под накольное жало, таким образом снимается ступень предохранения, а инерционный взрыватель готов к функционированию.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества в виде эффекта суммы, неприсущего признакам в разобщенности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:

на фиг.1 - предлагаемый поражающий элемент;

на фиг.2 - предохранительное устройство взрывателя;

на фиг.3 - поражающий элемент в автономном полете.

В выемке наполнения 1 взрывчатого вещества корпуса 2 поражающего элемента смонтирована конгруэнтная кумулятивная воронка 3 (фиг.1), выполненная, в частности, по форме эллиптического параболоида. За счет параболической конфигурации удлиненной на 15% воронки 3 во взрывчатом наполнении 1 корпуса 2 обеспечивается больший градиент скорости в начальной части формируемой кумулятивной струи, что примерно на 30%, сравнительно с конической воронкой по прототипу повышает бронепробивание.

На наружной поверхности корпуса 2 выполнены кольцевые и продольные рифли 4 и 5 соответственно, которые образуют сетку равнораспределенных полуготовых осколков 6 заданного дробления.

Сформированная пересекающимися рифлями 4, 5 сетка полуготовых осколков 6 обеспечивает перераспределение к головной части поражающих элементов массы корпуса 2, длина которого увеличивается примерно на 7% без увеличения его массы, при атом открытый торец закрепленной на корпусе 2 цилиндрической втулки 7 расположен на фокусном расстоянии более протяженной кумулятивной воронки 3 по форме эллиптического параболоида.

Донная часть корпуса 2 выполнена по форме усеченного конуса и сопряжена меньшим диаметром со взрывателем 8, на поперечной продольно подвижной оси 9 которого установлена поворотная изогнутая скоба 10. На скобе 10 закреплен конец ленты 11 аэродинамического стабилизатора.

Лента 11 марки ЛКТП-25-200 (ГОСТ 17667-77) шириной 25 мм и длиной 1 м сложена зигзагом и помещена и полимерный пакет 12, который уложен вокруг взрывателя 8 над прижатой к корпусу 2 скобой 10.

При хранении и транспортировании поражающего элемента его хвостовая часть закрыта предохранительным колпаком 13, который в служебном обращении зафиксирован на корпусе 2 винтом 14, размещенным внутри оси 9, предотвращая продольное перемещения взрывателя 8 и поворот скобы 10. Перед сборкой кассетного боеприпаса винт 14 на колпаке 13 хвостовой части поражающих элементов удаляют.

В кассетном боеприпасе хвостовая часть поражающего элемента помещена внутри открытой цилиндрической втулки 7 вышерасположенного элемента, при этом колпак 13 располагается над ее кольцевым выступом 15 открытого торца втулки 7, который выполняет функции ребра жесткости и съемника колпака 13 при разделении поражающих элементов.

Во втулке 7 выполнен ряд сквозных радиальных щелей 16 для коммуникации с предохранительным устройством вышерасположенного поражающего элемента в сборе кассетного боеприпаса: пиротехническим стопором 17 (фиг.2) шибера 18, несущего капсюль-детонатор 19 взрывателя 8 и нагруженного пружиной 20. Накольное жало 21 инерционного взрывателя 8 размещено в отверстии 22 шибера 18.

Под шибером 18 укреплен контейнер 23 с передаточным детонационным зарядом 24.

Перед выбросом поражающих элементов внутри кассетного боеприпаса срабатывает пиротехнический заряд и создается давление 10.0-12,5 атм и температура 600-700°С, которые через сквозные щели 16 втулок 7 воспламеняют пиротехнический состав стопора 17, расположенного внутри втулки 7 хвостовика, совмещенного по оси поражающего элемента.

После выброса из оболочки кассетного боеприпаса поражающие элементы расстыковываются для раздельного автономного движения к цели без колпака 13, который остается внутри головной цилиндрической втулки 7, на ее кольцевом выступе 15, выше располагавшегося и кассете поражающего элемента.

Набегающим потоком воздуха пакет 12 срывается с зигзага сложенной ленты 11, которая раскрывается, образуя аэродинамический стабилизатор, а скоба 10 разгибается, демпфируя усилие торможения от раскрытия ленты 11 рывком, и занимает осевое относительно корпуса 2 положение (фиг.3). При этом инерционное жало 21 перемещается относительно корпуса 2 в крайнее верхнее положение, освобождая отверстие 22 шибера 18.

Далее при сгорании пиротехнического состава стопора 17 освобождается шибер 18, который под действием сжатой пружины 20 перемещает капсюль-детонатор 19 под жало 24 - взрыватель 8 наведен.

Раскрывшаяся за хвостовиком поражающего элемента лента 11 смещает центр аэродинамического давления кзади, обеспечивая продольную стабилизацию поражающего элемента на траектории автономного полета и практически нормальное его положение при встрече с преградой, что необходимо для надежного срабатывании инерционного взрывателя и эффективного бронепробивания.

При встрече с преградой жало 21 инерционно поступательно перемещается вниз и накалывает неподвижный капсюль-детонатор 19, импульс действия которого инициирует детонационный заряд 24 наполнения 1 корпуса 2. При этом колпак 13 скачком давления взрыва наполнения 1 вышибается из втулки 7.

При детонации наполнения 1 воронка 3 схлопывается с образованием кумулятивной струи, а корпус 2 элемента разрывается по ослабленным пересекающимися рифлями 4 и 5 сечениям на заданные но форме и массе осколки 6, поражающие живую силу противника.

Таким образом конструктивно усовершенствован известный боеприпас для повышения боевого могущества: эффективности бронепробивания и осколочного действия поражающих элементов, при полной безопасности в служебном обращении.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что новый поражающий элемент не известен, а с учетом пригодности для реализации в серийном производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к поражающим элементам кассетных боеприпасов. Поражающий элемент содержит корпус, имеющий на наружной поверхности средство дробления на осколки в виде кольцевых рифлей, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой закреплена открытая цилиндрическая втулка, инерционный взрыватель с капсюлем-детонатором, смещенным относительно накольного жала, связанного через поперечную ось и поворотную изогнутую скобу с лентой аэродинамического стабилизатора, зигзагом уложенной вокруг взрывателя. Новым является то, что капсюль-детонатор установлен в подпружиненном шибере, опирающемся на пиротехнический стопор, а во втулке выполнен ряд сквозных щелей, причем на наружной поверхности корпуса дополнительно выполнены продольные или наклонные рифли, образующие с кольцевыми рифлями сетку равнораспределенных полуготовых осколков. Использование изобретения повышает осколочное действие поражающих элементов, безопасных в служебном обращении. 3 ил.

Поражающий элемент кассетного боеприпаса, содержащий корпус, имеющий на наружной поверхности средство дробления на осколки в виде кольцевых рифлей, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой закреплена открытая цилиндрическая втулка, инерционный взрыватель с капсюлем-детонатором, смещенным относительно накольного жала, связанного через поперечную ось и поворотную изогнутую скобу с лентой аэродинамического стабилизатора, зигзагом уложенной вокруг взрывателя, отличающийся тем, что капсюль-детонатор установлен в подпружиненном шибере, опирающемся на пиротехнический стопор, а во втулке выполнен ряд сквозных щелей, причем на наружной поверхности корпуса дополнительно выполнены продольные или наклонные рифли, образующие с кольцевыми рифлями сетку равнораспределенных полуготовых осколков.