ТАНКОВЫЙ ПРОТИВОВЕРТОЛЕТНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2006 года по МПК F42B12/20 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно - к противовертолетным снарядам для танковых гладкоствольных орудий. Обычные осколочно-фугасные снаряды, входящие в состав боекомплекта отечественных танков (снаряды 3ОФ19, 3ОФ26) имеют взрыватель ударного действия и могут поражать летательные аппараты, в том числе противотанковые вертолеты, только при прямом попадании, которое для неуправляемых снарядов является маловероятным. Вероятность может быть значительно повышена за счет применения управляемых снарядов или использования траекторного подрыва снарядов в районе воздушной цели (неконтактного или временного). Примером управляемого снаряда является 120 мм опытный танковый снаряд TERM США. Основным недостатком снаряда является его высокая стоимость (20-30 тыс. долларов). Примером танкового снаряда с неконтактным взрывателем является 120 мм многоцелевой осколочно-кумулятивный снаряд М830А1, США. Основным недостатком неконтактного подрыва применительно к настильной танковой стрельбе является возможность самопроизвольного подрыва снаряда от сигнала, отраженного от поверхности земли и расположенных на ней объектов, а также возможность радиоэлектронного противодействия.

По критерию помехоустойчивости наиболее перспективным является танковый снаряд с временным взрывателем, содержащий корпус с зарядом ВВ, раскрывающимся стабилизатором и временным взрывателем (обычно электронного типа). Примером такого взрывателя является взрыватель ЗВМ18, разработанный НИИ «Поиск» (Л.Егоренков и др. «Новые взрыватели для боеприпасов ствольной артиллерии». «Военный парад №2, 2000 г. стр. 36, Л.Егоренков, Н.Платонов «НИИ «Поиск» - 70 лет лидерства в разработке и производстве взрывателей», «Военный парад», №1, 2000 г., стр. 50) 125 мм танковый снаряд с этим взрывателем принят за прототип изобретения. Основным недостатком такой конструкции является то, что по условиям накрытия цели осколочным потоком требуется высокая точность срабатывания по времени (шаг установки и среднеквадратическое отклонение не более 0,0001 с), которая при своевременном технологическом уровне не может быть достигнута. Иначе говоря, имеет место сильная зависимость действия снаряда от точности взрывателя.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка. Техническое решение состоит в том, что танковый противовертолетный снаряд к гладкоствольному орудию, содержит боевую часть с раскрывающимся стабилизатором и зарядом взрывчатого вещества и ударно-временный взрыватель. Снаряд содержит набор грузов-растяжителей с тросами, соединяющими грузы-растяжители со снарядом, устройство радиального выброса тросов с грузами-растяжителями, устройство поддержания тросов в полете в натянутом состоянии и систему подрыва снаряда при касании тросами цели.

В предлагаемую конструкцию вводится набор грузов-растяжителей с тросами, соединяющими грузы-растяжители со снарядом, устройство радиального выброса тросов с грузами-растяжителями, устройство поддержания тросов в полете в натянутом состоянии и систему подрыва снаряда при касании тросами воздушной цели.

В частных вариантах изобретения снаряд содержит грузы-растяжители с тросами, устройство радиального выброса тросов с грузами-растяжителями, устройство поддержания тросов в полете в натянутом состоянии и систему подрыва снаряда при касании тросами цели. Устройства размещаются в блоке, находящемся в головной части снаряда между взрывателем и боевой частью снаряда.

Устройство выброса грузов-растяжителей содержит набор гнезд, размещенных в плоскостях, нормальных к оси снаряда, при этом в передней части гнезда размещен груз-растяжитель с присоединенным к нему тросом, в средней части размещена бухта троса, а в донной части размещено исполнительное устройство подрыва с присоединенным к нему противоположным концом троса, камеру с вышибным пороховым зарядом, соединенным пиротехническим каналом со взрывателем, при этом камера соединена каналами с полостями гнезд.

Груз-растяжитель может закрепляться в гнезде при помощи срезаемого стопора.

Трос наматывается на вращающуюся катушку, ось которой совпадает с осью гнезда.

Катушка может скрепляеться с грузом-растяжителем или с дном гнезда.

Размещенное на грузе-растяжителе устройство поддержания троса в полете в натянутом состоянии может быть выполнено в виде реактивного двигателя.

Устройство поддержания троса в полете в натянутом состоянии может быть выполнено в виде трехлопастного планера, уложенного в корпусе груза-растяжителя.

Устройство поддержания троса в полете в натянутом состоянии содержит размещенный в грузе-растяжителе реактивный двигатель, снабженный задним и боковым соплами, и стабилизатор, при этом боковое сопло расположено в районе центра масс груза-растяжителя между двумя точками крепления троса к боковой поверхности корпуса.

Система подрыва, присоединенная к внутреннему концу троса, может быть выполнена с использованием натяжного действия механического устройства с чекой или генератора импульса напряжения, например на основе пьезоэлемента или магнитного индуктора.

Система подрыва может быть выполнена с использованием обрывного действия петлевого датчика, образованного тросом и вплетенным в него изолированным электрическим приводом.

Ударно-временный взрывтель выполнен с возможностью введения установок на три вида ударного действия: мгновенное, инерционное и замедленное.

Корпус снаряда может быть выполнен из высокоосколочной стали, например кремнистомарганцевой стали 60Г2С или кремнистых сталей 60С2, 80С2.

На оси вращающейся катушки расположено пиротехническое устройство струйного или балластного типа, выполненное с возможностью создания вращающего момента, направленного против момента, создаваемого грузами-растяжителями в момент разматывания тросов на полную длину.

В состав троса включен демпфирующий элемент.

Тросы соединены кольцевыми элементами, образующими радиально-кольцевую конфигурацию тросовой сети, при этом гнезда выполнены с продольными прорезями.

Фиг.1 - снаряд на полете после выброса тросов с грузами- растяжителями реактивного типа; фиг.2 - продольное сечение снаряда; фиг.3 - поперечное сечение снаряда по плоскости А-А; фиг.4 - груз-растяжитель реактивного типа; фиг.5 - груз-растяжитель аэродинамического типа на полете; фиг.7 - груз-растяжитель комбинированного типа; фиг.8 - схема снаряда с вращающейся катушкой, расположенной по оси снаряда; фиг.9 - снаряд с сетью радиально-кольцевого типа; фиг.10 - гнездо растяжителя с боковым пазом для прохода троса.

Снаряд (фиг.1) содержит осколочно-фугасную боевую часть 1 со стабилизатором, блок 2, в котором размещены упомянутые устройства, головной взрыватель ударно-временного действия 3, грузы-растяжители 4 и соединяющие их со снарядом тросы 5. В данном исполнении конструкции количество грузов равно четырем. Продольное сечение конструкции представлено на фиг.2. Боевая часть состоит из корпуса 6, внутри которого размещен заряд ВВ 7 с детонатором 8. Для усиления осколочного действия корпус может быть выполнен из высокоосколочной стали, например, кремнистомарганцевой стали 60Г2С (патент №2153 024 РФ) или кремнистых сталей 60С2, 80С2.

В корпусе 9 блока 2, соединенном резьбовым соединением 10 с корпусом боевой части 6, размещены осевой передаточный заряд ВВ И, гнезда 12, камера вышибного порохового заряда 13, соединенная каналами с гнездами, пиротехнический канал 14 взрывателя. Гнезда 12 расположены в плоскостях, нормальных к оси снаряда. В варианте, показанном на фиг.3, два параллельных циллиндрических гнезда расположены симметрично относительно оси снаряда, причем выходы гнезд направлены в противоположные стороны. В гнездах 12 размещены реактивные растяжители 4 с прикрепленными к ним тросами 5, намотанными на катушку сброса 15. Противоположный конец троса соединен с генератором импульса напряжения 16, в свою очередь соединенным электрическим проводником 17 с головным взрывателем 3. Полости гнезд соединены с помощью каналов 18 с камерой 13 вышибного порохового заряда.

Реактивный растяжитель 4 (фиг.4) содержит корпус 19, в котором размещены заряд твердого топлива 20 и диафрагма 21. Корпус снабжен соплами 22. Крепление реактивного натяжителя в корпусе блока осуществляется срезаемым стопором 23. Верхняя часть ствола закрыта пластмассовой пробкой 24.

Другой вариант исполнения устройства поддержания тросов на полете в натянутом состоянии, основанном на использовании аэродинамических сил, показан на фиг.5. Растяжитель содержит корпус 25, в дне которого выполнено отверстие 26 для прохода пороховых газов. Трос 5, как и в случае реактивного натяжителя, намотан на внешнюю поверхность корпуса. Внутри корпуса размещен трехлопастной планер, состоящий из поршня 27 и установленных на нем лопастей 28. Конфигурация лопастей в раскрытом состоянии одновременно обеспечивает ориентацию планера по направлению движения и создание подъемной силы, обеспечивающей натяжение троса (фиг.6).

Предусмотрены варианты комбинированного действия. Один из вариантов представлен на фиг.7 В этом исполнении внешний конец троса прикреплен к боковой поверхности растяжителя в двух точках, расположенных вдоль образующей. Реактивный двигатель снабжен двумя соплами 29 и 30. Сопло 29 расположено на заднем торце растяжителя, сопло 30 - на боковой поверхности между точками крепления троса в районе центра масс растяжителя. Растяжитель также снабжен выдвигающимся стабилизатором 31. Задняя растяжка троса 32 выполнена с длиной, обеспечивающей на полете параллельность осей растяжителя и снаряда.

Действие снаряда осуществляется следующим образом. Перед выстрелом во взрыватель вводится установка вида действия. Снаряд является многопрограмным и в зависимости от установки может реализовать 5 видов действия:

- действие по воздушной цели с траекторным выбросом сети в упрежденной точке и последующим контактным подрывом при касании тросами цели;

- траекторный разрыв без выброса тросов, например, при стрельбе по наземным целям в окопах, обваловках, на обратных скатах;

- ударный разрыв с установками на мгновенное (осколочное), инерционное (осколочно-фугасное) и замедленное (фугасное) действия.

В случае установки на первый вид действия временной механизм взрывателя в упрежденной точке падает огневой импульс по пиротехническому каналу 14 на воспламенение вышибного порохового заряда, в результате чего происходит выброс (отстрел) реактивных растяжителей со срезанием стопоров 23. Одновременно происходит воспламенение их зарядов твердого топлива. Растяжители разлетаются в радиальных направлениях, сматывая тросы с катушек 15 и формируя вокруг снаряда "сеть". После сматывания тросов их натяжение поддерживается тягой реактивных двигателей, время работы которых больше времени полета снаряда на максимальную дальность стрельбы.

В снарядах с аэродинамическими растяжителями по фиг.5, 6 в момент выталкивания растяжителей из ствола пороховые газы через отверстие 26 поступают внутрь корпуса 25 и выталкивают поршень 27 с укрепленным на нем трехлопастным раскрывающимся планером. При подъеме поршня в верхнее положение он фиксируется стопором (на фиг.5 не показан). После раскрытия и фиксации лопастей планера натяжение тросов поддерживается аэродинамической силой, возникающей при полете планера с углом атаки (по принципу воздушного змея).

В случае комбинированного натяжения по схеме фиг.7 после сматывания троса под воздействием реактивных двигателей 29, 30, стабилизатора 31 и косой растяжки 32 корпус растяжителя устанавливается на полете с углом атаки по отношению к оси снаряда.

На фиг.8 показана другая схема сматывания тросов, а именно сматывание со вращающейся катушки 32, расположенной по оси снаряда. Крутящий момент, сообщаемый снаряду растяжителями при разматывании тросов на полную длину, компенсируется противомоментом, создаваемым пиротехническим устройством 33 струйного или балластного типа.

Генератор 16 снабжен предохранительным устройством, обеспечивающим передачу усилия на сердечник или пьезоэлемент только при достижении определенной пороговой величины. В схемах, показанных на фиг.3, 4, обе пары гнезд установлены таким образом, что моменты, возникающие вследствие смещения оси гнезд относительно продольной оси снаряда, взаимно компенсируются и вращения снаряда не происходит.

Оптимальная длина троса для снаряда калибра 125 мм находится в диапазоне 2.5-3 м. При промахе, не превышающем длину троса, удар троса об одну из частей летательного аппарата, приводит к возникновению в тросе силы, превосходящей пороговую величину срабатывания предохранительного устройства генератора, и к срабатыванию последнего. Импульс напряжения по электрическому проводу 17 подается на взрыватель, который посредством передаточного заряда 11 подает детонационный импульс на детонатор 8. В результате происходит взрыв снаряда в непосредственной близости от воздушной цели. Цель поражается осколками корпуса и блока, а также компрессионным действием заряда ВВ. Дополнительное поражающее действие создается за счет воздействия на цель тросов и растяжителей.

В снарядах, снабженных обрывным петлевым датчиком цели, подрыв снаряда происходит при обрыве проводника в момент удара троса о цель. Возможно использование комбинированного метода подрыва.

Предусмотрен вариант конструкции с размещением блока 2 в донной части снаряда между стабилизатором и боевой частью.

Вероятность накрытия цели сетью тросов может быть увеличена за счет введения в сеть кольцевых элементов 34 (фиг.9). В этом случае растяжители устанавливаются в гнездах 35, имеющих сквозной боковой паз 36 (фиг.10).

Основное преимущество предлагаемой схемы перед прототипом заключается в возможности снижения примерно на порядок требуемой точности временного взрывателя. Вполне достаточной является точность 0.01 с (по шагу установки и среднеквадратическому отклонению), которая на сегодняшний день обеспечивается существующей элементной базой и технологическим уровнем производства.

Перспективным является применение предлагаемой схемы подрыва для других видов невращающихся боеприпасов (управляемых крылатых ракет, стабилизированных по крену авиабомб и т.п.), предназначенных для поражения наземных объектов, представляющих пространственную композицию линейных элементов (фермы мостов, линии электропередач, антенные поля, мачты радиорелейной связи, мачты радиолокационных станций и др.).

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно- к противовертолетным снарядам для танковых гладкоствольных орудий. Снаряд содержит боевую часть с раскрывающимся стабилизатором, заряд ВВ и ударно-временный взрыватель. Снаряд содержит набор грузов-растяжителей с тросами, устройство радиального выброса тросов с грузами-растяжителями, устройство поддержания тросов в полете в натянутом состоянии и систему подрыва снаряда при касании тросами цели. Технический результат заключается в уменьшении зависимости действия снаряда от точности взрывателя. 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Танковый противовертолетный снаряд к гладкоствольному орудию, содержащий боевую часть с раскрывающимся стабилизатором и с зарядом взрывчатого вещества и ударно-временный взрыватель, отличающийся тем, что он содержит набор грузов-растяжителей с тросами, соединяющими грузы-растяжители со снарядом, устройство радиального выброса тросов с грузами-растяжителями, устройство поддержания тросов в полете в натянутом состоянии и систему подрыва снаряда при касании тросами цели.2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что грузы-растяжители с тросами, устройство радиального выброса тросов с грузами-растяжителями, устройство поддержания тросов в полете в натянутом состоянии и система подрыва снаряда при касании тросами цели размещены в блоке, находящемся в головной части снаряда между взрывателем и боевой частью снаряда.3. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что устройство выброса грузов-растяжителей содержит набор гнезд, размещенных в плоскостях, нормальных к оси снаряда, при этом в передней части гнезда размещен груз-растяжитель с присоединенным к нему тросом, в средней части размещена бухта троса, а в донной части размещено исполнительное устройство подрыва с присоединенным к нему противоположным концом троса, камеру с вышибным пороховым зарядом, соединенным пиротехническим каналом со взрывателем, при этом камера соединена каналами с полостями гнезд.4. Снаряд по пп.1 и 3, отличающийся тем, что груз-растяжитель закреплен в гнезде при помощи срезаемого стопора.5. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что трос намотан на вращающуюся катушку, ось которой совпадает с осью гнезда.6. Снаряд по п.5, отличающийся тем, что катушка скреплена с грузом-растяжителем.7. Снаряд по п.5, отличающийся тем, что катушка скреплена с дном гнезда.8. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что устройство поддержания троса в полете в натянутом состоянии размещено на грузе-растяжителе и выполнено в виде реактивного двигателя.9. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что устройство поддержания троса в полете в натянутом состоянии выполнено в виде трехлопастного планера, уложенного в корпусе груза-растяжителя.10. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что устройство поддержания троса в полете в натянутом состоянии содержит размещенный в грузе-растяжителе реактивный двигатель, снабженный задним и боковым соплами, и стабилизатор, при этом боковое сопло расположено в районе центра масс груза-растяжителя между двумя точками крепления троса к боковой поверхности корпуса.11. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что система подрыва, присоединенная к внутреннему концу троса, выполнена с использованием натяжного действия механического устройства с чекой или генератора импульса напряжения, например на основе пьезоэлемента или магнитного индуктора.12. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что система подрыва выполнена с использованием обрывного действия петлевого датчика, образованного тросом и вплетенным в него изолированным электрическим приводом.13. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что ударно-временный взрывтель выполнен с возможностью введения установок на три вида ударного действия: мгновенное, инерционное и замедленное.14. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что корпус снаряда выполнен из высокоосколочной стали, например, кремнистомарганцевой стали 60Г2С или кремнистых сталей 60С2, 80С2.15. Снаряд по п.5, отличающийся тем, что на оси вращающейся катушки расположено пиротехническое устройство струйного или балластного типа, выполненное с возможностью создания вращающего момента, направленного против момента, создаваемого грузами-растяжителями в момент разматывания тросов на полную длину.16. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что в состав троса включен демпфирующий элемент.17. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что тросы соединены кольцевыми элементами, образующими радиально-кольцевую конфигурацию тросовой сети, при этом гнезда выполнены с продольными прорезями.