РУЧНАЯ КАССЕТНАЯ ГРАНАТА Российский патент 2012 года по МПК F42B27/00 F42B8/26 F42B12/36 

Предложенное изобретение относится к боеприпасам, распадающимся в полете, а более конкретно к ручным гранатам нелетального комплексного воздействия функциональных элементов, сформированных в кассете.

Уровень данной области техники характеризует ручная многоэлементная граната по патенту US 5996503 A, F42В 8/12, 1998 г., в корпусе которой размещены функциональные элементы, сообщающиеся с метательным устройством, оснащенным инициирующим накольным механизмом предохранительно-пускового устройства.

Подпружиненный ударник предохранительно-пускового устройства во взведенном положении удерживается стопором (шплинтом, снабженным кольцом). Дополнительно ударник нагружен пружиной рычажной рукоятки, опирающейся на торец ударника.

В качестве метательного устройства используется центральный резервуар газа высокого давления, смонтированный соосно ударнику, каналами сообщающийся с пусковыми трубками, радиально размещенными по периферии корпуса.

В обтюрируемых пусковых трубках помещаются функциональные элементы, которые импульсом давления распределяемого сжатого газа из разгерметизируемого при пробое закатной крышки резервуара инициируются и метаются в пространство на заданную дистанцию, где производят действие по назначению.

Характерной особенностью описанной ручной гранаты является ее многоразовое использование.

Недостатком этой гранаты является ее функциональная ненадежность, так как энергосодержащее метательное средство выполнено в виде резервуара со сжатым газом, давление которого не контролируется при снаряжении и хранении, что может послужить причиной отказов.

Более совершенная ручная кассетная граната «Факел» с энергосодержащим метательным средством в виде пиротехнического воспламенительного заряда описана в учебнике «Средства поражения и боеприпасы» под редакцией проф. В.В.Селиванова, МГТУ, Москва, 2008 г., с.829, рис.12.59, б, которая по назначению и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого предложенной гранате аналога.

В полимерном несущем корпусе гранаты распределенно смонтированы пусковые трубки, в которых установлены 6 функциональных элементов, содержащих наполнение пиротехническим составом светозвукового нелетального воздействия продуктами горения на органы чувств человека.

Воспламенители пиротехнического наполнения функциональных элементов через пиротехнические замедлители сообщаются с центральным воспламенительным каналом, примыкающим к штатному предохранительно-пусковому устройству, содержащему подпружиненный ударник, взаимосвязанный с рычажной рукояткой, которая установлена на извлекаемом стопоре.

Подпружиненный ударник смонтирован в трубке соосно капсюлю-воспламенителю, инициирующему при его накалывании воспламенительный состав, тепловой импульс которого передается на запуск функциональных элементов, разлетающихся на дистанцию 20 м.

Уровень светозвукового давления, создаваемого элементом гранаты на расстоянии 10 м, составляет не менее 145 дБ, силой света 10×10⁶ кд, что вполне достаточно, чтобы временно психофизиологически ошеломить укрывшихся в помещении правонарушителей для их физической нейтрализации.

Недостатком известной гранаты является неудовлетворительная функциональная надежность из-за нестабильной динамики распределения и истечения газообразных продуктов горения снаряжения в объеме корпуса, а также нарушение заданной временной последовательности передачи воспламенительно-разрывных импульсов в огневой цепи изделия в целом, которые являются следствием относительно свободной установки функциональных элементов в корпусе, допускающего их радиальные смещения в пределах конструкционных люфтов и зазоров.

Кроме того, известная граната характеризуются относительно невысоким коэффициентом наполнения, которое имеет узкоцелевое назначение только светозвукового действия при горении пиротехнического снаряжения функциональных элементов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности ручной кассетной гранаты и расширение технологических возможностей комплексного действия ее по назначению.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известной ручной кассетной гранате нелетального действия, содержащей упакованные в полимерном корпусе функциональные элементы с пиротехническим наполнением, каждый из которых оснащен детонатором, примыкающим к пиротехническому замедлителю, взаимодействующему с общим воспламенительным зарядом инициирующего узла, который срабатывает от предохранительно-пускового устройства, согласно изобретению воспламенительный заряд инициирующего узла через сгорающую мембрану помещен в газораспределительной крышке узла инициирования, оснащенной с наружной стороны радиальными ограничителями для установленных торцами функциональных элементов, причем в центральном гнезде между радиальными ограничителями помещен осевой функциональный элемент, а пиротехнические замедлители функциональных элементов имеют ступенчатое время срабатывания в диапазоне 0,7-6 с, при этом функциональные элементы опираются на поперечную диафрагму, перекрытую пластинчатым пиронагревателем, примыкающим к дополнительному аэрозолеобразующему заряду, помещенному в легкоразъемной крышке корпуса.

Отличительные признаки расширили технологические возможности применения ручной гранаты по назначению, повысив эффективность воздействия на органы чувств и физиологию человека за счет дополнительного генерирования раздражающего аэрозоля при горении автономного заряда, инициирование и коммуникация с атмосферой которого осуществляются внутренней энергией изделия, без специальных механизмов и устройств.

Размещение воспламенительного заряда в газораспределительной крышке общего узла инициирования обеспечивает стабильность воспламенения пиротехнического снаряжения функциональных элементов за счет свободного доступа распределенных струйных потоков горячих продуктов его горения непосредственно к пиротехническим замедлителям примыкающих функциональных элементов.

Установка сгорающей мембраны, перекрывающей сквозные отверстия газораспределительной крышки, обеспечивает инициирующему узлу двухрежимную работу: накопление газообразных продуктов горения воспламенительного заряда для выравнивания их температуры и давления и затем (после сгорания мембраны) распределение горячих продуктов направленными струйными потоками на параллельное воспламенение пиротехнических замедлителей функциональных элементов.

При этом газообразные продукты горения пиротехнического наполнения инициирующего узла по конструкционным зазорам кассетного блока одновременно и беспрепятственно поступают к усилителю воспламенения дополнительного аэрозолеобразующего заряда в крышке корпуса.

Установка функциональных элементов торцами между радиальными ограничителями газораспределительной крышки инициирующего узла вокруг центрального элемента формирует моноблочную кассету автономно действующих энергосодержащих зарядов основного назначения, их упорядоченное ориентирование относительно огнепередаточных отверстий крышки, выполняющей функции диафрагмы.

Формирование между радиальными ограничителями центрального гнезда под установку осевого функционального элемента направлено на увеличение полезной нагрузки гранаты и, следовательно, повышение эффективности ее основного действия по назначению.

Пространственное взаиморасположение функциональных элементов в кассетном блоке сохраняется неизменным в служебном обращении и при метании инициированной гранаты в действии.

Использование в функциональных элементах замедлителей с различным временем горения создает каскад из последовательных вспышек функционального снаряжения светозвукового действия с периодичностью 0,7-1,2 с, которые угнетают психику правонарушителей и временно дезорганизуют реактивную осмысленность их поведения.

Установка дополнительного функционального заряда, генерирующего аэрозоль раздражающего действия на физиологию и органы человека, в свободном объеме легко разъемной крышки корпуса расширяет технологические возможности гранаты по основному действию без принципиальных изменений ее конструкции, создавая комплекс различных воздействующих факторов, что значительно повышает эффективность изделия в целом.

Поперечная диафрагма с примыкающим пластинчатым пиронагревателем, размещенные между функциональными элементами и дополнительным аэрозолеобразующим зарядом в крышке корпуса, выполняют функции усилителя воспламенительного импульса.

Установка функциональных элементов торцами на поперечной диафрагме крышки корпуса служит для свободного прохода через ее отверстия горячих газообразных продуктов горения воспламенительного заряда инициирующего узла к примыкающему пластинчатому пиронагревателю.

Чувствительный к тепловой энергии пиронагреватель легко воспламеняется от распределенных по его поверхности струйных источников тепла и генерирует воспламенительный импульс по торцу примыкания к дополнительному аэрозолеобразующему заряду в крышке корпуса.

При этом отверстия в диафрагме служат для выхода в обрабатываемый объем аэрозоля, генерируемого при автономном горении пиротехнического заряда отделившийся крышки в режиме дымокурения.

Легкосъемная крышка, перекрытая поперечной диафрагмой, возросшим внутри корпуса давлением газообразных продуктов горения снаряжения гранаты продольно срывается и отделяется от корпуса вместе с горящим внутри нее аэрозолеобразующим зарядом раздражающего действия.

При этом корпус гранаты растущим внутренним давлением разделяется по ослабленным продольными рифлями сечениям, освобождая функциональные элементы, которые радиально разлетаются в пространство помещения, где сработавшим детонатором их насыпное пиротехническое наполнение воспламеняется и диспергируется в объем, создавая импульс яркого свечения, сопровождающегося резким импульсным звуком микровзрыва.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупности в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративную цель и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображены:

на фиг.1 - предложенная граната, продольный разрез;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Предложенная ручная кассетная граната содержит цилиндрические функциональные элементы 1, упакованные блоком из семи штук в тонкостенном полимерном корпусе 2 диаметром 60 мм, под кисть руки человека (фиг.2).

Корпус 2 имеет изнутри продольные рифли 3 (фиг.1), которые формируют механически ослабленные сечения.

Каждый элемент 1 имеет пиротехническое снаряжение 4 светозвукового действия и включает последовательно смонтированные замедлитель 5 (пиротехническую шашку замедленного горения) и детонатор 6.

Сверху (по чертежу) к блоку функциональных элементов 1 примыкает общий инициирующий узел 7, воспламенительный заряд 8 которого через сгорающую мембрану 9 опирается на газораспределительную крышку 10, коммуникационно связанную с элементами 1.

Элементы 1 установлены между радиальными ограничителями 11 (ребрами жесткости), выполненными снаружи газораспределительной крышки 10 инициирующего узла 7, сквозные выходные отверстия 12 которой перекрыты сгорающей мембраной 9.

Один из семи функциональных элементов 1 помещен аксиально кассетному блоку периферийных элементов 1, в центральном гнезде между ограничителями 11 (фиг.2).

Пиротехнические замедлители 5 функциональных элементов 1 в кассетном блоке расположены с возможностью прямого сообщения с выходными отверстиями 12 газораспределительной крышки 10 общего инициирующего узла 7 (фиг.1).

Воспламенительный заряд 8 инициирующего узла 7 сопряжен с исполнительным зарядом 13 предохранительно-пускового устройства 14, боек накольного механизма которого (условно не показан) кинематически замкнут стопором рычажной рукоятки 15, зафиксированной в служебном обращении посредством шплинта 16, связанного с кольцом 17.

С противоположной стороны функциональные элементы 1 торцами опираются на помещенный в легкоразъемной крышке 18 корпуса 2 заряд 19 из пиротехнического состава, генерирующего при горении в режиме дымокурения аэрозоль раздражающего действия на органы человека.

Пиротехнический заряд 19 покрыт пластинчатым пиронагревателем 20, который установлен под коммуникационными отверстиями 21 поперечной диафрагмы 22, размещенной в крышке 18 корпуса 2 и расположенной под кассетным блоком элементов 1.

Особенностью диафрагмы 22 является то, что ее коммуникационные отверстия 21 выполняют функции огнепередачи воспламенительного импульса от сработавшего заряда 8 инициирующего узла 7 и для выхода генерируемого функционального аэрозоля при горении пиротехнического заряда 19 из условий разной газодинамики рассчитывается проходное сечение, количество и местоположение коммуникационных отверстий 21.

Функционирует ручная кассетная граната следующим образом.

Для взведения исполнительного накольного механизма предохранительно-пускового устройства 14 перед метанием гранаты вручную выдергивают за кольцо 17 шплинт 16 (чеку), другой рукой удерживая рукоятку 15 в примкнутом к корпусу 2 положении.

После метания гранаты подпружиненный боек накольного механизма перемещается вниз (по чертежу), поворачивая через стопор свободную рукоятку 15 в открытое положение, когда ее стопор освобождает боек.

Далее происходит накаливание капсюля-воспламенителя предохранительно-пускового устройства 14 и его срабатывание.

Тепловым импульсом сработавшего капсюля-воспламенителя предохранительно-пускового устройства 14 через время замедления 3-5 с, необходимое для метания гранаты, инициируется его исполнительный заряд 13, остро направленный форс пламени которого при этом воспламеняет пиротехнический заряд 8 узла 7 и сжигает мембрану 12, открывая свободный объем в газораспределительной решетке 10 и доступ к примыкающим торцами элементам 1.

Горячие газообразные продукты горения заряда 8 узла 7 заполняют свободный объем гранаты, в результате чего воспламеняются пиротехнические замедлители 5 элементов 1 кассетного блока и пиронагреватель 20 в крышке 18.

Продольные конструктивные зазоры между элементами 1 служат в качестве огнепередаточных каналов, по которым тепловая энергия от узла 7 передается к диафрагме 22 и через ее коммуникационные отверстия 21 воздействует на термочувствительный пиронагреватель 20, инициирующий горение примыкающего торца заряда 19.

Давлением газообразных продуктов горения наполнения гранаты крышка 18, несущая горящий аэрозолеобразующий заряд 19, продольно отделяется от корпуса 2, который при этом разламывается вдоль рифлей 3, освобождая функциональные элементы 1 для радиального разлета.

Через время 0,7 с торцевого горения замедлителей 8, достаточное для удаления гранаты в полете от бойца, тепловым импульсом инициируется детонатор 6 одного из функциональных элементов 1 кассетного блока. Затем происходит последовательное срабатывание детонаторов 6 остальных элементов 1 ступенчато с периодом 0,7-1,2 с, всего в течение 6 с срабатывают все семь элементов 1.

При срабатывании детонаторов 6 разрушаются оболочки элементов 1, а их функциональное насыпное снаряжение 4 воспламеняется и диспергируется ударной волной в обрабатываемый объем помещения, где формируется мощный светозвуковой импульс: (15-16)×10⁶ кд свечения аэрозольного облака 6-8 м в диаметре при звуковом давлении не менее 160 дБ на расстоянии 10 м.

Горящий заряд 19 в автономном режиме дымокурения генерирует аэрозоль, раздражающе действующий на физиологию человека, ограничивая на время дееспособность правонарушителя, укрывшегося в помещении.

Комбинированное действие распределенно горящих частиц функционального снаряжения 4 элементов 1 и аэрозоля, генерируемого при горении заряда 19, значительно повышает эффективность мощного светозвукового импульса в совокупности с психофизиологическим воздействием раздражающего вещества, возгоняемого при горении заряда 19.

Испытания опытных образцов предложенной конструкции гранаты в температурном диапазоне от минус 40°C до плюс 50°C показали точность срабатывания структурных элементов в заданной последовательности при их необходимом взаимодействии.

Достигнутые показатели назначения ручной кассетной гранаты комплексного действия позволяют рекомендовать ее заказчику для практического использования в спецподразделениях.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности серийного промышленного изготовления ручной кассетной гранаты на действующем производстве можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к ручным гранатам нелетального комплексного воздействия функциональных элементов, сформированных в кассете. Граната содержит упакованные в полимерном корпусе функциональные элементы с пиротехническим наполнением, каждый из которых оснащен детонатором, примыкающим к пиротехническому замедлителю, взаимодействующему с общим воспламенительным зарядом инициирующего узла, который срабатывает от предохранительно-пускового устройства. Воспламенительный заряд инициирующего узла через сгорающую мембрану помещен в газораспределительной крышке узла инициирования, оснащенной с наружной стороны радиальными ограничителями для установленных торцами функциональных элементов. В центральном гнезде между радиальными ограничителями помещен осевой функциональный элемент. Пиротехнические замедлители функциональных элементов имеют ступенчатое время срабатывания в диапазоне 0,7-6 секунд. Повышается эффективность поражающего действия за счет дополнительного генерирования аэрозоля, раздражающего действия на функциональные органы человека. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ручная кассетная граната нелетального действия, содержащая упакованные в полимерном корпусе функциональные элементы с пиротехническим наполнением, каждый из которых оснащен детонатором, примыкающим к пиротехническому замедлителю, взаимодействующему с общим воспламенительным зарядом инициирующего узла, который срабатывает от предохранительно-пускового устройства, отличающаяся тем, что воспламенительный заряд инициирующего узла через сгорающую мембрану помещен в газораспределительной крышке узла инициирования, оснащенной с наружной стороны радиальными ограничителями для установленных торцами функциональных элементов, причем в центральном гнезде между радиальными ограничителями помещен осевой функциональный элемент, а пиротехнические замедлители функциональных элементов имеют ступенчатое время срабатывания в диапазоне 0,7-6 с.

2. Ручная кассетная граната по п.1, отличающаяся тем, что функциональные элементы опираются на поперечную диафрагму, перекрытую пластинчатым пиронагревателем, примыкающим к дополнительному аэрозолеобразующему заряду, помещенному в легкоразъемной крышке корпуса.