МАЛОКАЛИБЕРНЫЙ АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ СНАРЯД С ПОЛИМЕРНЫМИ ВЕДУЩИМИ УСТРОЙСТВАМИ Российский патент 2005 года по МПК F42B14/02 

Изобретение относится к авиастроению, а именно к специальному машиностроению, и может быть использовано для модернизации конструкции существующих артиллерийских снарядов, использующихся в конструкции патрона для авиационного артиллерийского оружия (ААО).

В настоящее время разработан целый ряд боеприпасов, предназначенных для стрельбы из нарезного авиационного артиллерийского оружия (ААО). В составе конструкции штатного боеприпаса используются снаряды, имеющие ведущее устройство в виде медного пояска вблизи донной части снаряда.

Патроны, применяемые для стрельбы из авиационных пушек, состоят из следующих основных элементов: пули или снаряда, гильзы, порохового заряда и капсюля-воспламенителя.

Снаряд является основным элементом патрона и предназначен непосредственно для поражения цели, и состоит из головной, цилиндрической и запоясковой частей. На цилиндрической части корпуса имеется центрирующее утолщение и ведущий поясок. Головная часть снаряда на небольшом участке, сопрягающемся с цилиндрической частью, имеет оживальную форму.

Форма и размеры пуль и снарядов выбираются при проектировании исходя из заданных баллистических характеристик и эффективности действия при попадании в цель.

Наружный диаметр пули больше, чем диаметр канала ствола по полям. При движении по каналу ствола пуля получает вращение за счет врезания в нарезы оболочкой своего корпуса. Снаряд получает вращение при движении в стволе за счет врезания в нарезы специального ведущего пояска, диаметр которого несколько больше диаметра канала ствола по нарезам. Ведущий поясок обеспечивает правильное ведение снаряда по каналу ствола и выполняет роль обтюратора пороховых газов при выстреле, предотвращая прорыв их вперед. При правильном движении по каналу ствола колебания снаряда и, следовательно, удары его о стенки канала ствола сводятся к минимуму.

Правильность ведения снаряда по нарезам канала ствола определяется главным образом прочностью ведущего пояска. При врезании в нарезы поясок должен выдержать давление граней нарезов; его выступы не должны сминаться или срезаться. Для предотвращения срыва и проворачивания относительно снаряда ведущий поясок запрессовывается в кольцевую выточку на корпусе, имеющего в сечении форму "ласточкина хвоста" или прямоугольную форму.

Конструкция ведущего пояска и материал, из которого он изготовлен, оказывают существенное влияние на кучность боя и живучесть стволов. Ведущие пояски для всех типов и калибров снарядов к авиационным пушкам изготавливаются из электролитической меди марок М-1 и М-2, обладающей хорошими пластическими свойствами.

Центрирующее утолщение представляет собой точно обработанную небольшую поверхность цилиндрической части снаряда в месте ее перехода в оживало. Остальная поверхность имеет несколько меньший диаметр и обрабатывается с меньшей точностью. Назначение центрирующего утолщения сводится к центрованию головной части снаряда, т.е. к обеспечению движения снаряда по каналу ствола с минимальными колебаниями, вследствие чего уменьшается рассеивание снарядов и устраняется повреждение полей нарезов.

Оптимальные условия движения снаряда по каналу ствола наблюдаются при точном соответствии калибра ствола диаметру центрирующего утолщения снаряда.

Наиболее близким по технической сущности является снаряд - прототип бронебойно-зажигательный снаряд (БЗ), предназначенный для поражения целей, защищенных тонкой броней, в состав которого входит (6)

- корпус

- медный ведущий поясок

- сердечник

- баллистический наконечник

- зажигательная шашка

Задачей данного изобретения является повышение ресурса стволов и эффективности стрельбы ААО.

Данная задача решается путем изготовления корпуса снаряда из полимерного материала с двумя ведущими устройствами, представляющими собой монолитный единый корпус.

Заявляемая конструкция малокалиберного артиллерийского снаряда принципиально отличается от прототипа тем, что в ней:

- вместо металлического корпуса используется корпус, изготовленный из полимера с двумя ведущими полимерными устройствами;

- увеличена масса сердечника за счет меньшей массы полимера по отношению к металлу.

Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию "новизна", так как в нее введен новый конструктивный элемент.

Поэтому наличие нового технического решения в заявляемой конструкции обеспечивает ей соответствие критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения заключается в том, что в конструкцию малокалиберного снаряда вводится элемент - дополнительное ведущее устройство, позволяющее устранить зазор между центрирующим утолщением снаряда и внутренней поверхностью канала ствола, возникающего при температурном расширении ствола во время автоматической стрельбы и при его износе, а также предотвратить срыв ведущего пояска при перегреве или низких температурах, в связи с монолитностью корпуса.

Использование данного устройства позволяет:

- устранить термопластический износ;

- снизить температуру нагрева ствола;

- способствует образованию на внутренней поверхности канала ствола сервовитного слоя (трибохимической пленки) как результат взаимодействия ПВУ с НЧКС при выстреле;

- улучшить характеристики центрирования снаряда при его продвижении по каналу ствола;

- уменьшить воздействие ударных поперечных нагрузок на внутреннюю поверхность канала ствола со стороны снаряда при выстреле;

- уменьшить начальные возмущения снаряда при вылете из канала ствола;

- уменьшить рассеивание снарядов при стрельбе и, как следствие, увеличить точность стрельбы;

- повысить эффективность бронепробиваемости за счет увеличения массы сердечника.

На чертеже представлен общий вид снаряда с полимерным корпусом с основным и дополнительным ведущим полимерными устройствами, состоящим из;

- корпуса (1) с основным (4) и дополнительным (5) ведущими устройствами;

- сердечника (2);

- зажигательной шашкой (3).

При поступательном движении снаряда за счет врезания поясков в нарезы канала ствола снаряд приобретает вращательное движение. Расширяющиеся газообразные продукты сгорания пороха совершают работу по перемещению снаряда по каналу ствола и сообщают снаряду необходимую начальную скорость. Вращательное движение снаряда стабилизирует его движение на траектории за счет гироскопического эффекта. При автоматической стрельбе каждый последующий выстрел приводит к изменению геометрических размеров ствола оружия. Это происходит за счет расширения ствола вследствие теплообмена между элементами оружия и газообразными продуктами сгорания порохового заряда и вследствие нагрева ствола под действием сил трения, возникающих при движении снаряда. ААО имеет большую скорострельность (до 10000 выстрелов в минуту). Полимерные ведущие устройства позволяют скомпенсировать температурное расширение и износ ствола за счет его диаметра, большего, чем калибр ствола. Внешняя поверхность полимерных ведущих устройств равномерно распределяется по всей площади соприкосновения с гранями нарезов канала ствола, при этом центрирует снаряд при его продвижении по стволу и устраняет ударные поперечные нагрузки, возникающие при воздействии его центрирующего утолщения на внутреннюю поверхность канала ствола. Полимерное ведущее устройство выполняет также роль обтюратора и устраняет прорыв пороховых газов из заснарядного пространства, повышая эффективность их работы. А также за счет внедрения дополнительной подпоясковой канавки, которая будет обеспечивать надежную посадку полимерного устройства и выдерживать нагрузки как при передаче снаряду вращающего момента, так и при действии центробежных сил.

Литература

1. Кувеко А.Е., Миропольский Ф.П. Внешняя баллистика ствольных систем и ракетные двигатели твердого топлива. М. ВВИА им. Жуковского, 1987 г.

2. Марков Е.С., Шарай С.И., Голембиловский С.С. Боеприпасы к авиационным пушкам и пулеметам, Москва, Военное издательство МО СССР, 1962 г.

3. Под ред. Миропольского Ф.П. Авиационные средства поражения, Москва, Военное издательство, 1995 г.

4. Боеприпасы №5-6, 1995 г., Научно-технический сборник, ЦНИИНТИКПК.

5. Малокалиберные боеприпасы. Государственное научно-производственное предприятие "Прибор".

6. Учебник механика военно-воздушных сил. Артиллерийское и бомбардировочное вооружение. Военное издательство МО СССР. Москва, 1968, с.28 - Прототип.

Изобретение относится к артиллерийским снарядам, использующихся в конструкции патронов для авиационного артиллерийского оружия. Снаряд содержит корпус с основным ведущим устройством, сердечник, зажигательную шашку, дополнительное ведущее устройство, которое вместе с основным ведущим устройством и с корпусом выполнены из полимерного материала и составляют монолитную конструкцию, при этом длина сердечника увеличена при сохранении массы снаряда. Использование изобретения позволяет улучшить характеристики центрирования снаряда при его движении по каналу ствола. Полностью устранить термопластический износ, уменьшить интенсивность износа внутренней поверхности канала ствола. Компенсировать температурное расширение внутреннего диаметра ствола при автоматической стрельбе, уменьшить начальные возмущения снаряда при вылете из канала ствола и, как следствие, уменьшить рассеивание снарядов при стрельбе. 1 ил.

Малокалиберный артиллерийский снаряд, содержащий корпус с основным ведущим устройством, сердечник, зажигательную шашку, отличающийся тем, что корпус содержит дополнительное ведущее устройство, которое вместе с основным ведущим устройством и с корпусом выполнены из полимерного материала и составляют монолитную конструкцию, при этом длина сердечника увеличена при сохранении массы снаряда.