ОСКОЛОЧНО-ПУЧКОВЫЙ СНАРЯД Российский патент 2009 года по МПК F42B12/32 

Изобретение относится к осколочно-фугасным боеприпасам, а более конкретно к осколочным артиллерийским малокалиберным снарядам, корпус которых содержит множество отдельных элементов, имеющим осевое и круговое поле поражения.

Уровень данной области техники характеризует описанный в патенте RU 2018779, F42B 12/32, 1994 г. осколочно-пучковый снаряд, корпус которого содержит взрыватель с детонатором и взрывчатое наполнение.

Особенностью этого снаряда является то, что корпус выполнен с головным дном, где укреплена кассета, несущая многослойный блок плотно уложенных готовых поражающих элементов шестигранного профиля и связанная с коническим колпаком обтекателя, заполненным низкоплотным материалом.

Корпус, кассета блока готовых поражающих элементов и конический обтекатель скреплены продольно соосно.

Недостатком описанного осколочно-пучкового снаряда является низкая функциональная надежность из-за неудовлетворительной конструктивной жесткости при аксиальной компоновке структурных элементов, которая не обеспечивает требуемую последовательность дробления корпуса, разрушения кассеты и затем метания готовых поражающих элементов с необходимыми параметрами скорости и заданного направления разлета.

При детонации взрывчатого вещества наполнения из элементов разных слоев блока кассеты имеют возможность относительных осевых перемещений, что приводит к их деформации и заклиниваниям, значительно изменяющим плотность поражающих элементов в конусе их разлета при метании, не обеспечивая адекватность поражения.

Отмеченные недостатки устранены в осколочно-пучковом снаряде, выбранном по числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога предложенному, который описан в патенте RU 2137085, F42B 12/32, 1999 г., содержащем заряд взрывчатого вещества и донный взрыватель, смонтированные в корпусе с передним дном, на котором установлена кассета с многослойным блоком внутри из плотно уложенных готовых поражающих элементов, преимущественно шестигранного профиля, и конический обтекатель, заполненный низкоплотным материалом.

Особенностью известного снаряда является то, что блок готовых поражающих элементов кассеты опирается на переднее дно корпуса через демпферный диск, а между слоями элементов помещены диафрагмы.

В кассете выполнены продольные пазы под выдавленные в коническом обтекателе направляющие рифли, которые геометрически замыкают в радиальном направлении обтекатель, закрепленный на корпусе, и кассету, обеспечив тем самым конструктивное единство несущего моноблока.

Отверстие кассеты выполнено граненым для геометрического совмещения многослойного блока поражающих элементов шестигранной формы, обеспечивая их относительную неподвижную связь в радиальном направлении, исключая, тем самым, возможный инерционный дисбаланс снаряда на траектории полета.

Однако недостатком известного осколочно-пучкового снаряда является неудовлетворительное поражающее действие готовых элементов из-за относительно низкой энергии продольного разгона, потому что верхнее дно корпуса поглощает заметную часть метательного импульса от детонации взрывчатого наполнения.

Энергия взрывчатого наполнения затрачивается в основном на дробление корпуса на осколки, метаемые в радиальном направлении, а готовые поражающие элементы при этом выполняют второстепенную функцию осколочного поражения.

При этом поражающие элементы продольно не стабилизированы в автономном полете к цели, что ограничивает проникающую способность за преграду, где находятся жизненно важные агрегаты техники и живая сила противника.

Выполнение взрывателя донным конструктивно не позволяет произвести в него ввод полетной информации универсальным образом во время выстрела и на траектории полета из-за экранирования закрепленной на хвостовике гильзой.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является конструктивное усовершенствование осколочно-пучкового снаряда для повышения показателей назначения, эффективности осколочного поражения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном осколочно-пучковом снаряде, содержащем взрыватель, конический обтекатель и взрывчатое наполнение корпуса, в котором установлена кассета, несущая послойно упорядоченно упакованные стержневые поражающие элементы, ограниченные снизу демпфирующим диском и сверху диафрагмой, согласно изобретению взрыватель закреплен на коническом обтекателе и сообщается с закрепленным в кассете, выполненной в форме центральной огнепередаточной трубки, вышибным пороховым устройством, оснащенным дросселем, направленным на дополнительный метательный заряд, размещенный под демпфирующим диском, при этом поражающие элементы выполнены в форме пули с донным осевым поднутрением, посредством которого они шарнирно сомкнуты в продольных сборках, установленных по концентрическим окружностям, причем поражающие элементы на соседних окружностях установлены с относительным угловым смещением.

Отличительные признаки обеспечили повышение функциональной надежности осколочно-пучкового снаряда и эффективности осколочного действия его готовых поражающих элементов.

Установка взрывателя в головной части снаряда обеспечивает оперативный автоматический ввод полетной информации во время выстрела в канале ствола. Это возможно в случае выполнения снаряда, корпус которого на хвостовике несет неразъемно закрепленную гильзу метательного заряда, то есть боеприпас выполнен по прогрессивной конструктивной схеме, обеспечивающей стрельбу из автоматического гранатомета без экстракции гильзы.

Жесткая связь головного взрывателя с коническим обтекателем упрощает принудительное надежное их удаление с траектории автономного движения готовых поражающих элементов к цели.

Направленная связь головного взрывателя с вышибным устройством посредством центральной огнепередаточной трубки концентрирует передачу инициирующего импульса непосредственно на пороховой заряд вышибного устройства, что повышает функциональность последовательных действий элементов огневой цепи.

Выполнение кассеты, несущей готовые поражающие элементы, в форме центральной огнепередаточной трубки упрощает, за счет совмещения функций, конструкцию и повышает надежность последовательных действий исполнительных механизмов.

Выполнение вышибного устройства с пороховым зарядом предназначено для генерирования газов в замкнутом объеме под диском-поршнем с динамичным нарастанием давления, что обеспечивает ускорение кассеты с готовыми поражающими элементами относительно корпуса на траектории полета снаряда, то есть метание их в атмосферу для автономного полета при рассеивании набегающим потоком.

Установка вышибного устройства в центральной огнепередаточной трубке между головным взрывателем и дополнительным метательным зарядом направлена на совмещение выполняемых функций:

- создание избыточного давления на головной взрыватель, достаточного для его отделения при размыкании геометрического соединения закаткой тонкостенного торца корпуса с рифлями обтекателя, несущего головной взрыватель;

- динамическая передача форса пламени через дроссель на метательный заряд.

Размещение метательного заряда под демпфирующим диском кассеты, который выполняет функции поршня, приводимого в движение энергией пороховых газов, генерируемых при горении дополнительного метательного заряда, что позволяет выбросить готовые поражающие элементы упорядоченно, не нарушая ориентированной компактной укладки в корпусе.

Выполнение готовых поражающих элементов в форме пули с донным осевым поднутрением предназначено для их продольной стабилизации в автономном полете (при практически полном предотвращении задонного торможения элементов от аэродинамического разрежения, образующихся завихрениями приграничных воздушных потоков), что сохраняет скорость и повышает энергию пробития преграды, то есть увеличивает эффективность поражающего осколочного направленного действия.

Дополнительным преимуществом предложенной формы осколочного наполнения является шарнирное сцепление примыкающих по оси готовых поражающих элементов, что повышает прочность их упаковки в кассете и исключает возникновение дисбаланса на траектории полета снаряда.

Разделяются поражающие элементы свободно под действием набегающего воздушного потока, который отклоняет от оси ряды поражающих элементов и шарнирно поворачивает состыкованные, которые продолжают полет автономно пучком вперед с радиальным относительным смещением под действием центробежных сил.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивают объема притязаний формулы. На чертежах изображен предложенный осколочно-пучковый снаряд.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - предлагаемый снаряд;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Пример выполнения изобретения - осколочная граната к автоматическому гранатомету, адаптированная к габаритам и комплектации штатного артиллерийского выстрела, который не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует реализацию предложенной конструкции в устойчивой взаимосвязи структурных элементов.

На хвостовике корпуса 1 осколочно-пучкового снаряда закреплена гильза 2 с метательным пороховым зарядом 3, содержащая осевой капсюль-воспламенитель 4 и торцевые выходные сопла 5 для газообразных продуктов горения, создающих реактивную тягу выстрела.

Корпус 1 снабжен ведущими выступами 6 для врезания в спиральные нарезы канала ствола оружия, предназначенные для придания осевого вращения снаряду при движении по стволу, стабилизирующего его на траектории полета.

Соосно корпусу 1 смонтирован конический обтекатель 7, которые связаны между собой посредством обжима тонкостенного фланца 8 корпуса 1 в рифления 9 на обтекателе 7.

В обтекатель 7 ввернут на резьбе головной взрыватель 10, примыкающий к центральной огнепередаточной трубке 11, являющейся частью кассеты для размещения готовых поражающих элементов 12.

Огнепередаточная трубка 11 связана с демпфирующим диском 13, который установлен поперек каморы корпуса 1 на дополнительном метательном заряде 14, смонтированном на дне корпуса 1.

В огнепередаточной трубке 11 закреплено вышибное устройство 15 с пороховым зарядом 16, оснащенное дросселем 17, направленным на метательный заряд 14.

Готовые поражающие элементы 12 выполнены в форме пули, в торце которых имеется осевое поднутрение 18, предназначенное для снижения задонного тормозящего разрежения, которое служит для продольной стабилизации поражающих элементов 12 на траектории автономного полета к цели.

Поражающие элементы 12 комплектуются в продольные сборки, которые устанавливаются по кольцу вокруг огнепередаточной трубки 11 на диск 13, заполняя объем каморы корпуса 1 концентричными рядами этих сборок поражающих элементов 12 (фиг.2). При этом в кассете формируется продольный многослойный блок плотно упакованных в ориентированном положении готовых поражающих элементов 12.

Профиль поднутрения 18 в торце каждого элемента 12 обеспечивает шарнирное примыкание головной части совмещаемой пули 12 нижнего ряда, что обеспечивает самоцентрирование поражающих элементов в сборке, которая располагается в кассете без эксцентриситета в плотной упаковке.

Поверх установленных концентричных рядов продольных сборок поражающих элементов 12 установлена ограничительная диафрагма 19 с резиновым демпфером 20, зафиксированные в проточке обтекателя 7, поджимая сборку.

Таким образом, формируется кассета, взаимосвязанная с составляющими снаряда, в виде жесткой сборной конструкции, несущая многослойный блок готовых поражающих элементов 12, структурно включающая центральную огнепередаточную трубку 11, демпфирующий диск 13 и диафрагму 19.

Функционирует описанный боеприпас следующим образом.

При выстреле инициируется капсюль-воспламенитель 4, импульсом которого воспламеняется пороховой метательный заряд 3.

Истекающие через выходные сопла 5 пороховые газы создают в затворе оружия избыточное давление, действием которого снаряд выстреливается из ствола оружия.

При этом автоматически вводится полетная информация о цели в программируемый головной взрыватель 10, который может приоритетно функционировать реакционно при непосредственном контакте с преградой.

Когда срабатывает взрыватель 10, направленный энергетический импульс передается по центральной трубке 11 на инициирование порохового заряда 16 вышибного устройства 15.

Возросшее давление при горении заряда 16 воздействует на головной взрыватель 10, который извлекается из замковых соединений 8-9 жестко связанного с корпусом 1 обтекателя 7. Снаряд выбрасывается из ствола и, получая радиальное вращение, с заданной скоростью летит по внешней траектории.

Одновременно дроссель 17 формирует остронаправленный огневой форс, который подается через трубку 11 на пороховой заряд 14. Давлением пороховых газов, образующихся при горении заряда 14, развивается метательный импульс, который через диск 13, выполняющий функции поршня в каморе корпуса 1, передается на кассету с блоком готовых поражающих элементов 12, ускоренно выбрасываемую из корпуса 1.

Набегающим воздушным потоком готовые поражающие элементы 12 отклоняются от центральной трубки 11 и далее поштучно отделяются, продолжая поступательное движение к цели автономно, расширяющимся компактным пучком, что увеличивает энергию пробития и площадь поражения преграды.

Следует заметить, что корпус 1 энергией метательного заряда 14 дробится на осколки, разлетающиеся радиально, создавая второй широкий фронт поражения, увеличивая боевое могущество боеприпаса.

Лабораторные испытания опытных образцов предложенного осколочно-пучкового снаряда подтвердили эффективность действия конструкции, которая планируется для разработки в рамках ОКР, с целью поставки изделий заказчику.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по артиллерийским боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления осколочно-пучковых снарядов можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к артиллерийским малокалиберным боеприпасам, имеющим осевое и круговое поля поражения. Снаряд содержит взрыватель, конический обтекатель и корпус, в котором установлены кассета с послойно упорядоченно упакованными стержневыми поражающими элементами, ограниченными снизу демпфирующим диском, а сверху - диафрагмой, и взрывчатое наполнение. Взрыватель жестко закреплен на коническом обтекателе, кассета выполнена с центральной огнепередаточной трубкой, в которой закреплено вышибное пороховое устройство, сообщающееся со взрывателем и выполненное с дросселем, направленным на дополнительный метательный заряд, размещенный под демпфирующим диском. Повышается осколочное действие снаряда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Осколочно-пучковый снаряд, содержащий взрыватель, конический обтекатель и корпус, в котором установлены кассета с послойно упорядоченно упакованными стержневыми поражающими элементами, ограниченными снизу демпфирующим диском, а сверху - диафрагмой, и взрывчатое наполнение, отличающийся тем, что взрыватель жестко закреплен на коническом обтекателе, кассета выполнена с центральной огнепередаточной трубкой, в которой закреплено вышибное пороховое устройство, сообщающееся со взрывателем и выполненное с дросселем, направленным на дополнительный метательный заряд, размещенный под демпфирующим диском.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что поражающие элементы выполнены в виде пуль с донными осевыми поднутрениями, посредством которых они шарнирно сомкнуты в продольных сборках, установленных по концентрическим окружностям вокруг огнепередаточной трубки.