ОСКОЛОЧНАЯ ГРАНАТА Российский патент 2014 года по МПК F42B12/24 F42B27/00 

Изобретение относится к осколочным боеприпасам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональной массы и формы, которое происходит через время замедления после встречи с преградой, необходимое для реверсирования гранаты на высоту эффективного поражения цели, скрытой в рельефе местности и за преградой.

Уровень данной области техники характеризует осколочная граната по патенту RU 2135941, F42В 12/24, 1999 г., корпус которой выполнен с полуготовыми осколками.

Формирование полуготовых осколков организовано выполнением на внутренней поверхности локализаторов дробления в виде распределенных рядами пирамидальных рифлей с вершиной на поверхности каморы, смещенных на полшага в примыкающих рядах, и симметричных им кольцевых канавок по наружной поверхности корпуса.

Внутренний профиль корпуса осколочной гранаты получают объемным холодным деформированием прутковой заготовки из низкоуглеродистой стали в многопозиционных штампах поэтапным выдавливанием призматическим пуансоном с радиальными выступами треугольного сечения рифлей последовательно по рядам. Основания рифлей при этом совмещены с вершинами примыкающих рифлей нижерасположенного ряда в шахматном порядке, образуя сотовую конструкцию, в продольном сечении представляющую собой пилообразный профиль.

Металл оболочки корпуса при ступенчатом последовательном деформировании заполняет шлицы пуансона, образуя углубления в виде треугольной пирамиды. Наклон стенки формируемой при этом поперечной канавки переменного профиля происходит перемещением конической части полуфабриката на последующей операции деформирования корпуса в матрице без центральной оправки, свободным течением запаса металла.

Вершины углублений оснований пирамид нагартовываются пластической деформацией при выдавливании, изменяя структуру металла в зоне разрушений при детонации взрывчатого наполнения гранаты.

Наружный профиль корпуса гранаты формируют нарезанием симметричных поперечных кольцевых канавок конической формы за один проход гребенкой.

Описанное выполнение локализаторов дробления корпуса на обеих поверхностях оболочки корпуса позволяет пространственно и технологически разделить их изготовление как по времени, так и инструментально, что проще и технологичнее в серийном производстве.

Пилообразный профиль внутренней поверхности корпуса, образованный рядами пирамидальных рифлей, и симметричные им кольцевые канавки на наружной его поверхности формируют переменную толщину оболочки для создания условий заданного геометрией дробления по ослабленным сечениям энергией продуктов детонации взрывчатого вещества наполнения.

Недостатком описанной осколочной гранаты является неудовлетворительное использование по назначению заметной части формируемых осколков, которые при подрыве гранаты от реакционно срабатывающего головного взрывателя ударного действия неизбежно заглубляются в грунт рельефа местности, попадают в преграду, чем сокращается зона поражения.

Отмеченный недостаток исключен в более совершенной артиллерийской прыгающей гранате по патенту RU 75026 U1, F42 В 12/24, 2008 г., которая по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога предложенной.

Известная граната содержит головной взрыватель, детонатор которого размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и локализаторами дробления в виде симметричных поперечных канавок, наружных кольцевых конической формы, и внутренних пилообразного профиля, а также метательный заряд, размещенный в хвостовике, жестко связанном с корпусом (так называемая безгильзовая граната).

Особенностью известной прыгающей гранаты является то, что открытый торец корпуса закатан на коническую монтажную муфту, закрепленную на головном взрывателе, в огневой цепи которого размещен вышибной заряд, сверху закрытый мембраной с центральным огнепередаточным отверстием - дюзой и сообщающийся с лучевым детонатором посредством дросселя пиротехнического устройства временного замедления.

В этой гранате обеспечено принципиально новое качество: реверсивное движение от преграды после срабатывания головного взрывателя на оптимальную высоту 0,5-1,5 м для эффективного поражения живой силы противника, включая скрытую за складками рельефа местности.

Однако недостатком известной прыгающей гранаты являются низкие показатели основного назначения и неудовлетворительная функциональная надежность, которая, из-за необходимого переуплотнения пиротехнического заряда устройства временной задержки для реверсивного подъема боевой части на заданную высоту, нестабильно воспламеняется и горит, что является причиной недопустимых отказов.

Боевая часть не поднимается на оптимальную высоту 1,0-1,5 м, потому что завальцовка открытого торца корпуса на монтажную муфту разделяется раньше (при усилии раздергивания 500-700 кг), чем достигается максимальный импульс при полном сгорании вышибного заряда.

Поэтому реальная высота подпрыгивания гранаты составляет 0,4-0,5 м, что недостаточно для эффективного поражения скрытой цели.

Технической задачей, на решение которой направлена настоящее изобретение, является повышение эффективности осколочного действия и функциональной надежности гранаты.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известной осколочной гранате, содержащей размещенный в хвостовике метательный заряд, головной взрыватель, детонатор которого размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и симметричными поперечными канавками снаружи и внутри, при этом корпус открытым торцом через монтажную муфту связан с взрывателем и диафрагмой, коммуникационное отверстие которой сообщается с вышибным зарядом реверса, через дроссель связанным с пиротехническим устройством временного замедления лучевого капсюля-детонатора, согласно изобретению дроссель оснащен распределительной решеткой над воспламенительной таблеткой, примыкающей к пиротехническому устройству временной задержки детонатора, при этом диафрагма оснащена тонкостенной юбкой для разъемного соединения с монтажной муфтой, которая жестко закреплена в корпусе и монолитно совмещена с детонирующим узлом, формообразуя отделяемую боевую часть.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили механическое отделение боевой части от сработавшего на преграде головного взрывателя (балластного груза), при достижении метательного импульса, кратно большего, чем в прототипе, на реверсивное движение с гарантированным подъемом на заданную высоту подрыва над грунтом.

Усилие раздергивания структурных элементов боеприпаса достигает 2,5-3,0 т (против 500-700 кг по прототипу), при этом повышается надежность функционирования и синхронизации замедлительного устройства временной задержки с полным сгоранием вышибного заряда.

Монолитное совмещение монтажной муфты с детонирующим узлом и жесткое ее крепление в корпусе формируют боевую часть гранаты как собственно автономно прыгающий боеприпас, гарантированно метаемый на заданную высоту реверсивного движения над грунтом (1,0-1,5 м), где наиболее эффективное осколочное поражение цели в складках рельефа, за преградой.

Связь монтажной муфты с тонкостенной резьбовой юбкой, где размещен вышибной заряд, обеспечивает силовое отделение посредством импульса сработавшего вышибного заряда, от балластного головного взрывателя при реверсе боевой части.

Отделение боевой части обеспечивается тем, что тонкостенная юбка отрывается от силовой поперечины или сминается ее резьбовое соединение с монтажной муфтой.

При этом поперечина монтажной муфты, перекрывая взрывчатое наполнение корпуса, формирует боевую часть в качестве автономного боеприпаса.

Вышибной заряд инициирует устройство временного замедления через примыкающую воспламенительную таблетку к медленно горящему пиротехническому заряду для гарантированного срабатывания и стабильного горения в течение заданного времени до передачи теплового импульса на лучевой детонатор.

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

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.

На чертеже изображена предложенная осколочная граната.

Осколочная граната по изобретению содержит рифленый корпус 1, наполненный взрывчатым снаряжением 2, который оснащен кольцевыми канавками 3 снаружи и симметрично расположенными внутри рядами пирамидальных рифлей 4, образующих пилообразный профиль корпуса 1.

При подрыве боеприпаса корпус 1 разделяется на кольцевые пояса вдоль ослабленных канавками 3 сечений, которые поперечно дробятся газовыми клиньями продуктов детонации наполнения 2 в пирамидальных рифлях 4, формируя поражающие элементы заданных массогабаритных параметров.

Вершины пирамидальных рифлей 4, формируемых штамповкой, лежат на поверхности каморы корпуса 1, а их основания углублены в оболочку на 0,25-0,45 ее толщины.

В открытом торце корпуса 1 на резьбе установлена монтажная муфта 5, монолитно совмещенная посредством силовой поперечины 6 с детонирующим узлом 7, конструктивно оформляя боевую часть гранаты.

Детонирующий узел 7 включает осесимметричный лучевой детонатор 8, расположенный внутри взрывчатого наполнения 2, пиротехнический заряд 9 временного замедления, к которому примыкает воспламенительная таблетка 10, и дроссель 11, выполненный в поперечине 6.

В конфузоре дросселя 11 смонтирована поперечная газораспределительная решетка 12, которая струйно дублирует тепловой импульс от сработавшего вышибного заряда 13, для гарантированного инициирования воспламенительной таблетки 10.

Вышибной заряд 13 опирается на поперечину 6 и расположен в тонкостенной резьбовой юбке 14 соединительной втулки 15, в которой установлен головной взрыватель 16, сообщающийся посредством центральной дюзы 17 втулки 15 с вышибным зарядом 13.

Втулка 15 размещена в монтажной муфте 5, с которой связана посредством резьбовой тонкостенной юбки 14, обеспечивая в служебном обращении конструктивное единство структурных элементов гранаты: головного взрывателя 16 с автономно прыгающей боевой частью.

Описываемая граната выполнена по безгильзовой схеме: на донном фланце 18 корпуса 1 закаткой открытого торца жестко закреплен хвостовик 19, несущий метательный пороховой заряд 20, внутри которого размещен центральный капсюль-воспламенитель 21, закрепленный на дне хвостовика 19, где распределены сопловые отверстия 22 для выхода газообразных продуктов горения метательного заряда 20.

На корпусе 1 выполнен ряд равно распределенных ведущих выступов 23 для взаимодействия со спиральными нарезами ствола оружия - для гравитационного дульного заряжания и раскручивания гранаты при выстреле относительно продольной оси, необходимого для гироскопической стабилизации на траектории полета.

Функционирует прыгающая граната следующим образом.

При выстреле инициируется капсюль-воспламенитель 21, который воспламеняет пороховой метательный заряд 20.

Возросшим давлением пороховых газов от истекающих через сопловые отверстия 22 газообразных продуктов горения метательного заряда 20 в фор-камере оружия, где помещен конгруэнтный хвостовик 19 гранаты, развивается импульс силы, выталкивающий гранату, придавая начальное ускорение линейного движения и вращение вокруг продольной ее оси за счет взаимодействия выступов 23 со спиральными нарезами ствола.

При падении гранаты на грунт или встрече с преградой реакционно срабатывает взрыватель 16, инициирующий через дюзу 17 втулки 15 вышибной заряд 13, при горении которого в замкнутом объеме развивается высокое давление газообразных продуктов, достаточное для отрыва резьбовой юбки 14 от втулки 15 или для сминания резьбы соединения юбки 14 с монтажной муфтой 5.

В обоих случаях боевая часть гранаты приобретает автономность, в результате чего импульсом сработавшего вышибного заряда 13 получает ускорение реверсивного движения относительно головного взрывателя 16.

Боевая часть реверсивно поднимается на высоту 1,0-1,5 м за время задержки - воспламенения тепловой энергией таблетки 10 и стабильного горения пиротехнического заряда 9, после чего происходит срабатывание лучевого детонатора 8 и подрыв наполнения 2.

При этом происходит заданное дробление рифленого корпуса 1 на эффективные осколки, обеспечивая поражение цели, скрытой рельефом местности, за преградой, в окопе и т.п., что подтверждается испытаниями опытных образцов прыгающей осколочной гранаты предложенной конструкции.

Испытания опытных образцов предложенной конструкции осколочной гранаты, гарантированно обеспечивающей реверсивный подъем боевой части на высоту 1,0-1,5 м, после чего происходит ее подрыв на эффективные поражающие элементы, позволяют рекомендовать ее промышленное изготовление для поставки заказчикам.

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 неизвестно, а с учетом практической возможности изготовления артиллерийской прыгающей гранаты на действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к осколочным боеприпасам, в частности к осколочным гранатам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональной массы и формы. Осколочная граната содержит корпус, метательный заряд, головной взрыватель, диафрагму и детонатор. Детонатор размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и симметричными поперечными канавками снаружи и внутри. Метательный заряд размещен в хвостовике. Корпус открытым торцом через монтажную муфту связан с взрывателем и диафрагмой. Коммуникационное отверстие диафрагмы сообщается с вышибным зарядом реверса, через дроссель связанным с пиротехническим устройством временного замедления лучевого капсюля-детонатора. Дроссель оснащен распределительной решеткой над воспламенительной таблеткой. Таблетка примыкает к пиротехническому устройству временной задержки детонатора. Диафрагма оснащена тонкостенной юбкой для разъемного соединения с монтажной муфтой. Муфта жестко закреплена в корпусе и монолитно совмещена с детонирующим узлом, формообразуя отделяемую боевую часть. Достигается повышение эффективности осколочного действия. 1 ил.

Осколочная граната, содержащая размещенный в хвостовике метательный заряд, головной взрыватель, детонатор которого размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и симметричными поперечными канавками снаружи и внутри, при этом корпус открытым торцом через монтажную муфту связан с взрывателем и диафрагмой, коммуникационное отверстие которой сообщается с вышибным зарядом реверса, через дроссель связанным с пиротехническим устройством временного замедления лучевого капсюля-детонатора, отличающаяся тем, что дроссель оснащен распределительной решеткой над воспламенительной таблеткой, примыкающей к пиротехническому устройству временной задержки детонатора, при этом диафрагма оснащена тонкостенной юбкой для разъемного соединения с монтажной муфтой, которая жестко закреплена в корпусе и монолитно совмещена с детонирующим узлом, формообразуя отделяемую боевую часть.