ПОРАЖАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ КАССЕТНОГО БОЕПРИПАСА Российский патент 2004 года по МПК F42B12/66 F42B10/16 

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" №2, 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 по причине 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 при аэродинамическом раскрытии зигзага.

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

Характеристики боевого назначения этого поражающего элемента неудовлетворительны из-за малой эффективности кумулятивной струи по причине расположения фокуса кумулятивной выемки далеко за торцом 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 поля.

Отмеченные недостатки устранены в поражающем элементе кассетного боеприпаса по патенту RU 2137087, F 42 В 12/58, 1999 г., выбранном по 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 выступов, сформированных рифлями, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой на корпусе закреплена открытая цилиндрическая втулка, инерционный взрыватель, включающий 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 из зигзага автоматически раскрывается на траектории автономного полета поражающего элемента набегающим воздушным потоком без перехлестываний, петель и скручивания, на всю длину стабилизатора.

Однако недостатками конструкции известного поражающего элемента являются функциональная ненадежность в служебном обращении и на сборке, а также неудовлетворительное осколочное действие.

Случайное или неосторожное взаимодействие с выступающей за габариты взрывателя поворотной скобой, которая кинематически связана с накольным жалом, или с зигзагом аэродинамической ленты, свободно уложенной на взрывателе, могут послужить причиной несанкционированного взведения взрывателя и срабатывания поражающего элемента на сборке или в служебном обращении, что недопустимо.

Кроме того, при нерегулируемом радиальном дроблении кольцевых выступов корпуса снижается плотность осколочного поля из-за нерациональных потерь металла на мелкие фрагменты и формирования более крупных частей, чем требуемые по массе и форме осколки, что снижает поражающее осколочное действие элемента.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение функциональной надежности безопасных в служебном обращении поражающих элементов кассетного боеприпаса и повышение их осколочного действия.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном поражающем элементе кассетного боеприпаса, содержащем корпус, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой на корпусе закреплена цилиндрическая втулка с буртиком внутри на открытом торце, средство дробления корпуса на осколки, выполненное в виде кольцевых выступов, и сложенный зигзагом ленточный аэродинамический стабилизатор, соединенный посредством кинематически связанных изогнутой скобы и поперечной оси донной части корпуса, имеющей форму усеченного конуса, с накольным жалом инерционного взрывателя, включающего капсюль-детонатор, согласно изобретению зигзаг ленточного аэродинамического стабилизатора помещен в полимерный пакет, который уложен на профилированной опоре, размещенной на взрывателе и закрытой колпаком, снабженным упругим фланцем, а кольцевые выступы корпуса дополнительно разделены продольными рифлями с образованием равнораспределенных усеченных пирамид.

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

Зигзагом сложенный аэродинамический ленточный стабилизатор компактно помещен в полимерный пакет, который пространственно ограничивает свободный к нему доступ и произвольное раскрытие от случайных или несанкционированных действий на сборке и при хранении, формируя автономную комплектующую единицу, удобную в работе.

Полимерный пакет гарантированно срывается набегающим потоком воздуха с упакованного ленточного стабилизатора при выбросе поражающих элементов из оболочки кассетного боеприпаса.

Для компактного фиксированного размещения пакета с зигзагом ленты, обеспечивающего ориентированное автоматическое раскрытие стабилизатора, использована установленная на взрывателе профилированная опора, которая в совокупности с колпаком образует изолированный объем хранения. Колпак на время предохранения стабилизатора до сборки поражающего элемента в кассету боеприпаса механически прижат винтом к опоре.

Конический фланец тонкостенного колпака при осевой сборке поражающих элементов в кассетном боеприпасе выполняет функции упругого элемента для преодолении буртика цилиндрической втулки вышерасположенного элемента и их состыковке, причем буртик втулки вышерасположенного поражающего элемента служит упором для автоматического съема колпака с донной части корпуса нижерасположенного элемента при их разделении после выброса, из оболочки кассетного боеприпаса.

Формируемые дополнительными продольными рифлями равнораспределенные пирамидальные выступы корпуса служат для заданного его дробления на осколки оптимальных формы и массы. 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.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества в виде эффекта суммы, неприсущего признакам и 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 этом 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 корпуса установлена поворотная изогнутая скоба 10. На скобе 10 закреплен конец ленты 11 аэродинамического стабилизатора.

Лента 11 марки ЛТКП-25-200 (ГОСТ 17667-77) шириной 25 мм и длиной 1 м сложена зигзагом и помещена в полимерный пакет 12, который уложен на специально спрофилированную опору 13, установленную на корпусе взрывателя 8.

При хранении и транспортировании поражающего элемента его хвостовая часть закрыта предохранительным колпаком 14, который прижат к опоре 13 и в служебном обращении зафиксирован на корпусе 2 винтом 15, размещенным внутри оси 9, предотвращая продольное перемещение взрывателя 8 и поворот скобы 10. Колпак 14 снабжен коническим фланцем 16, который выполняет при осевой состыковке поражающих элементов в кассетном боеприпасе функции пластинчатой пружины.

Перед сборкой кассетного боеприпаса винт 15 на колпаке 14 хвостовой части поражающих элементов удаляют.

В кассетном боеприпасе хвостовая часть поражающего элемента помещена внутри открытой цилиндрической втулки 7 вышерасположенного элемента, при этом колпак 14 располагается над ее кольцевым буртиком 17, выполненным внутри по наружному торцу. При осевой состыковке поражающих элементов для сборки в кассетный боеприпас хвостовик нижнего поражающего элемента подается внутрь втулки 7 верхнего, причем тонкостенный конический фланец 16 колпака 14 нижнего поражающего элемента, упруго деформируясь на меньшем диаметре буртика 17, подается за него, где и устанавливается, геометрически замыкаясь на буртике 17.

Таким образом кольцевой буртик 17, как ребро жесткости втулки 7, выполняет функции упора и съемника колпака 14 при разделении состыкованных поражающих элементов, выбрасываемых из оболочки кассетного боеприпаса.

Во втулке 7 выполнен ряд сквозных радиальных щелей 18 для коммуникации с предохранительным устройством вышерасположенного поражающего элемента в сборе кассетного боеприпаса: пиротехническим стопором 19 (фиг.2) шибера 20, несущего капсюль-детонатор 21 взрывателя 8 и нагруженного пружиной 22. Накольное жало 23 инерционного взрывателя 8 размещено в отверстии 24 шибера 20.

Под шибером 20 укреплен контейнер 25 с передаточным детонационным зарядом 26.

Перед выбросом поражающих элементов внутри кассетного боеприпаса срабатывает вышибной заряд и создается давление 10,0-12,5 атм и температура 600-700 градусов С, которые через сквозные щели 18 втулок 7 воспламеняют пиротехнический состав стопора 19 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 14, который остается внутри головной цилиндрической втулки 7, на ее кольцевом буртике 17, вышерасполагавшегося в 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 23 перемещается относительно корпуса 2 в крайнее верхнее положение, освобождая отверстие 24 шибера 19.

Далее при сгорании пиротехнического состава стопора 19 освобождается шибер 20, который под действием сжатой пружины 22 перемещает капсюль-детонатор 21 под жало 23 - взрыватель 8 взведен.

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 срабатывания инерционного взрывателя и эффективного бронепробивания.

При встрече с преградой жало 23 инерционно поступательно перемещается вниз и накалывает неподвижный капсюль-детонатор 21, импульс действия которого инициирует детонационный заряд 26 наполнения 1 корпуса 2. При этом колпак 14 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 по 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 неизвестен, а с учетом пригодности для реализации в серийном производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к кассетным, в оболочке которых содержится множество отдельных поражающих элементов преимущественно осколочно-кумулятивного действия. Поражающий элемент содержит корпус, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой на корпусе закреплена цилиндрическая втулка с буртиком внутри на открытом торце, средство дробления корпуса на осколки, выполненное в виде кольцевых выступов, и сложенный зигзагом ленточный аэродинамический стабилизатор, соединенный посредством кинематически связанных изогнутой скобы и поперечной оси донной части корпуса, имеющей форму усеченного конуса, с накольным жалом инерционного взрывателя, включающего капсюль-детонатор. Новым является то, что зигзаг ленточного аэродинамического стабилизатора помещен в полимерный пакет, который уложен на профилированной опоре, размещенной на взрывателе и закрытой колпаком, снабженным упругим фланцем, а кольцевые выступы корпуса дополнительно разделены продольными рифлями с образованием равнораспределенных усеченных пирамид. Использование изобретения повышает осколочное действие поражающих элементов, безопасных в служебном обращении за счет размещения упакованного ленточного стабилизатора на дополнительной опоре, внутри связанного с ней колпака, автоматически снимаемого при выбросе поражающих элементов из оболочки кассетного боеприпаса. 3 ил.

Поражающий элемент кассетного боеприпаса, содержащий корпус, наполнение взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, перед которой на корпусе закреплена цилиндрическая втулка с буртиком внутри на открытом торце, средство дробления корпуса на осколки, выполненное в виде кольцевых выступов, и сложенный зигзагом ленточный аэродинамический стабилизатор, соединенный посредством кинематически связанных изогнутой скобы и поперечной оси донной части корпуса, имеющей форму усеченного конуса, с накольным жалом инерционного взрывателя, включающего капсюль-детонатор, отличающийся тем, что зигзаг ленточного аэродинамического стабилизатора помещен в полимерный пакет, который уложен на профилированной опоре, размещенной на взрывателе и закрытой колпаком, снабженным упругим фланцем, а кольцевые выступы корпуса дополнительно разделены продольными рифлями с образованием равнораспределенных усеченных пирамид.