ПУЧКОВАЯ ГРАНАТА "ГОСТИЖА" С ЗОНТИЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ РАСКРЫТИЯ БОЕВОЙ ЧАСТИ К РУЧНОМУ ГРАНАТОМЕТУ Российский патент 2014 года по МПК F42B12/00 F42B12/22 F42B30/04 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к противопехотным пучковым гранатам ручных гранатометов.

Известно, что пучковые гранаты, т.е. гранаты, создающие при взрыве осевой пучок готовых поражающих элементов (ГПЭ), обеспечивают более высокую вероятность поражения целей, чем обычные гранаты с круговым осколочным полем. В [1] предложена граната с надкалиберной пучковой боевой частью к гранатомету типа РПГ-7.

Развитие ручных гранатометов в последнее время идет по пути разработки калиберных схем с гранатами, целиком размещающимися в стволе. К ним относятся отечественные гранатометы РПГ-18 «Муха», РПГ-22 «Нетто», РПГ-26 «Аглень», РПГ-27 «Таволга», РПГ-29 «Вампир». Для гранат этих гранатометов увеличение площади контакта «взрывчатое вещество (ВВ) - слой ГПЭ» может быть достигнуто использованием для метания ГПЭ цилиндрической поверхности гранаты.

Конструкция такого типа с зонтичным устройством раскрытия боевой части предложена в [2]. Боеприпас (авиабомба) содержит боевую часть, состоящую из осевого стержня, нескольких продольных метательных блоков, шарнирно прикрепленных к передней части стержня и соединенных с зонтичным механизмом поворота блоков в положение, перпендикулярное оси стержня, при этом метательный блок имеет поперечное сечение в виде неполного сектора, содержит заряд взрывчатого вещества, слой готовых поражающих элементов (ПЭ) на внешней поверхности блока и детонатор, расположенный в передней части блока и соединенный с траекторным взрывателем, а траекторный взрыватель содержит блоки последовательного включения механизма раскрытия боевой части (механического или пиротехнического) и ее подрыва.

Эта конструкция принята в качестве прототипа изобретения.

К числу недостатков прототипа относится неблагоприятная форма поперечного сечения метательного блока. Блок получается делением цилиндра на N секторных частей. Внешняя поверхность блока таким образом представляет часть цилиндрической поверхности гранаты с центральным углом $$2\varphi =\frac{{360}^{\circ }}{N}$$ . При этом ПЭ будут разлетаться как минимум в этом же угле, т.е. при N=3 угол разлета составит 120°, при N=4 - 90°, при N=6 - 60°.

Очевидно, что углы разлета чрезмерно велики, что приведет к быстрому падению плотности поля ПЭ.

Другим недостатком прототипа является фиксированная схема действия (раскрытие-подрыв), что исключает такие полезные виды действия, как траекторный и наземный подрывы в сборе (без раскрытия боевой части).

Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Техническое решение состоит в том, что изменена конфигурация метательных блоков, а именно внешняя цилиндрическая поверхность блока выполнена с увеличенным радиусом по отношению к радиусу корпуса гранаты. С другой стороны, в состав взрывателя введен переключатель на три вида действия: раскрытие боевой части и траекторный подрыв, траекторный подрыв без раскрытия, ударный подрыв без раскрытия.

В конструкцию также введен реактивный двигатель, отсутствующий в прототипе (авиабомбе).

Иллюстрации: фиг.1 - общий вид гранаты, фиг.2, 3 - поперечные сечения различных исполнений метательных блоков, фиг.4 - геометрия поперечного сечения метательного блока, фиг.5 - график зависимости R=f(N), фиг.6 - действие гранаты.

Граната, показанная на фиг.1 (а-в исходном состоянии, 6 - после раскрытия боевой части), содержит в задней части реактивный двигатель 1, раскрываемую боевую часть 2, головной колпак 3, траекторно-ударный взрыватель 4. Боевая часть состоит из метательных блоков 5, осевого стержня 6 и зонтичного механизма 7 раскрытия метательных блоков. В задней части двигателя установлен раскрывающийся стабилизатор 8.

Поперечные сечения метательных блоков показаны на фиг.2а, б, в. Блок состоит из корпуса 9, содержащего заряд взрывчатого вещества (ВВ) 10 и осколочную пластину, выполненную в виде набора 11 компактных готовых поражающих элементов (однослойного, фиг.2а, 2б или многослойного фиг.2в). ГПЭ могут быть выполнены как из стали, так и из тяжелых сплавов на основе вольфрама или тантала. Осколочная пластина, представленная на фиг.2б, содержит оба вида ГПЭ, при этом стальные ГПЭ (штриховка отсутствует) расположены по краям пластины, а тяжелосплавные ГПЭ (заштрихованы) - в средней зоне пластины.

Двумерное компьютерное моделирование процесса взрыва метательного блока показало, что вследствие быстрой разгрузки продуктов детонации через боковые поверхности осколочного блока скорость осколочной пластины уменьшается от оси симметрии сечения к краям, что приводит к эшелонированию потока ГПЭ. Вышеуказанное расположение стальных и тяжелосплавных ГПЭ в значительной степени уменьшает эшелонирование.

На фиг.3 представлены другие возможные исполнения осколочных пластин.

Осколочная пластина на фиг.3а выполнена в виде пластины заданного дробления 12 с внутренним рифлением. На фиг.3б представлена тонкостенная пластина с выдавленными на ней менисковыми углублениями 13, обеспечивающими получение при взрыве взрывоформируемых пуль («ударных ядер»). На фиг.3в осколочная пластина выполнена в виде набора стержней 14 квадратного сечения, уложенных вдоль метательного блока и попеременно соединенных верхними и нижними концами. При взрыве образуется высокоскоростная «плеть», наносящая сплошные разрезы панелей летательных аппаратов.

Радиус R внешней цилиндрической поверхности блока определяется исходя из требуемой величины угла полураствора у пучка поражающих элементов. В первом приближении примем, что вектор скорости ПЭ направлен по нормали к внешней поверхности пластины. Соответствующее построение представлено на фиг.4 (15 - внешний контур гранаты, 16 - контур внешней цилиндрической поверхности метательного блока, сечение блока заштриховано).

Имеем очевидное соотношение

rsinφ=Rsinφ,

где г - радиус корпуса гранаты.

Вводя понятие относительного радиуса $$\overline{R}=\frac{R}{r}$$ и учитывая, что $$\varphi =\frac{{180}^0}{N}$$ (N - число метательных блоков), получим

$$\overline{R}=\frac{\sin (\frac{{180}^0}{N})}{\sin \varphi \text{'}}$$

Зависимости $$\overline{R}=f\left(N\right)$$ , где φ=10 и 15°, представлены на фиг.5. Как следует из графика, диапазон $$\overline{R}=2\dots 4$$ (заштрихован) охватывает практически все реальные комбинации величин N-φ'.

Действие гранаты

Гранатомет оснащен лазерным дальномером, баллистическим вычислителем и устройством ввода установок во взрыватель.

Предусмотрено три вида стрельбы (фиг.6):

1) С раскрытием боевой части, подрывом в упрежденной точке перед целью и поражением цели осевым полем (пучком). Подвиды: при настильной стрельбе (фиг.6а), при навесной стрельбе (фиг.66);

2) С воздушным подрывом над целью без раскрытия боевой части. Подвиды: при настильной стрельбе (фиг.6в), при навесной стрельбе (фиг.6г);

3) С наземным подрывом без раскрытия боевой части. Подвиды: при настильной стрельбе (фиг.6д), при навесной стрельбе (фиг.6е).

Первый и второй виды применяются для поражения целей как на открытой местности, так и для поражения целей в окопах, обваловках, на обратных скатах, за сооружениями, третий вид - при отказе дальномера или вычислителя, при стрельбе по сооружениям и транспорту.

Перед выстрелом определяется вид стрельбы: для первых двух видов - дальность до цели, полетное время до раскрытия боевой части (для 1-го вида) или до подрыва (для 2-го вида). Установка неконтактным способом вводится в траекторно-ударный взрыватель.

При стрельбе 1-го вида при подлете в точку раскрытия взрыватель подает команду на раскрытие боевой части. Зонтичный механизм под воздействием пиротехнического привода раскрывает боевую часть, т.е. устанавливает метательные блоки в положение, перпендикулярное оси снаряда. Затем взрыватель подает команду на подрыв метательных блоков. В результате подрыва формируется суммарный пучок ГПЭ или осколков заданного дробления, поражающий цель.

При стерльбе 2-го вида граната подрывается над целью (окоп, обваловка) в исходном состоянии. Поражение цели осуществляется круговым полем ГПЭ или осколков.

При стрельбе 3-го вида граната подрывается при ударе о землю или другую преграду (транспорт, стена здания и т.п.).

Предлагаемая калиберная пучковая граната предназначена в основном для ручных гранатометов многоразового использования типа РПГ-29, оснащенных дальномером, баллистическим вычислителем и устройством неконтактного ввода установок. При стрельбе из гранатометов одноразового использования типа РПГ-18 «Муха» указанное оснащение должно быть расположено вне гранатомета. Например, лазерный дальномер может быть установлен на каске стрелка, а баллистический вычислитель - в сумке [3].

Расчеты показывают, что предлагаемая конструкция пучковой калиберной гранаты имеет заметное превосходство по эффективности действия перед другими конструктивными схемами с раскрытием боевых частей.

Технический результат: повышение боевой эффективности пучковых гранат к ручным гранатометам.

Литература

1. RU 2118788.

2. Предв. пат. 2340652 ФРГ, F42B 13/50, заявл. 10.08.73, опубл. 4.04.74.

3. RU 2362962.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пучковым гранатам с зонтичным устройством раскрытия боевой части. Пучковая граната с зонтичным устройством раскрытия боевой части содержит боевую часть, заряд взрывчатого вещества, слой готовых поражающих элементов на внешней поверхности блока и детонатор. Боевая часть состоит из осевого стержня и нескольких продольных метательных блоков. Метательные блоки шарнирно прикреплены к передней части стержня и соединены с зонтичным механизмом поворота блоков в положение, перпендикулярное оси стержня. Метательный блок имеет поперечное сечение в виде неполного сектора. Детонатор расположен в передней части блока и соединен с траекторным взрывателем. Внешняя цилиндрическая поверхность блока выполнена с возможностью увеличения радиуса по отношению к радиусу корпуса гранаты. В состав траекторно-ударного взрывателя введен переключатель на три вида действия: раскрытие боевой части и траекторный подрыв, траекторный подрыв без раскрытия, ударный подрыв без раскрытия. Достигается повышение боевой эффективности гранаты. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Пучковая граната с зонтичным устройством раскрытия боевой части, содержащая боевую часть, состоящую из осевого стержня, нескольких продольных метательных блоков, шарнирно прикрепленных к передней части стержня и соединенных с зонтичным механизмом поворота блоков в положение, перпендикулярное оси стержня, при этом метательный блок имеет поперечное сечение в виде неполного сектора, содержит заряд взрывчатого вещества, слой готовых поражающих элементов на внешней поверхности блока и детонатор, расположенный в передней части блока и с возможностью соединения с траекторным взрывателем, отличающаяся тем, что внешняя цилиндрическая поверхность блока выполнена с возможностью увеличения радиуса по отношению к радиусу корпуса гранаты, а в состав траекторно-ударного взрывателя введен переключатель на три вида действия: раскрытие боевой части и траекторный подрыв, траекторный подрыв без раскрытия, ударный подрыв без раскрытия.

2. Граната по п.1, отличающаяся тем, что отношение радиуса внешней цилиндрической поверхности блока к радиусу корпуса гранаты находится в пределах 2…4.

3. Граната по п.1, отличающаяся тем, что задняя часть гранаты содержит реактивный двигатель.

4. Граната по п.1, отличающаяся тем, что осколочная пластина метательного блока выполнена или в виде набора компактных готовых поражающих элементов, или в виде пластины заданного дробления, или в виде тонкостенной пластины с выдавленными на ней менисковыми углублениями, или в виде набора стержней квадратного сечения, уложенных вдоль метательного блока и попеременно соединенных верхними и нижними концами, при этом наборы и пластины могут быть выполнены как из стали, так и из тяжелых сплавов на основе вольфрама или тантала.

5. Граната по п.1 или 2, отличающаяся тем, что набор поражающих элементов содержит как стальные, так и тяжелосплавные элементы, причем стальные расположены по краям пластины, а тяжелосплавные - в средней зоне пластины.