ВЫСТРЕЛ К ГРАНАТОМЕТУ Российский патент 2014 года по МПК F42B5/02 

Изобретение относится к боеприпасам унитарного заряжания для подствольных гранатометов.

Уровень данной области техники характеризует артиллерийский патрон по патенту RU 2087837, F42B 5/02, 1997 г., содержащий боевую часть в виде осколочной гранаты с ведущим пояском, камеру сгорания, в которой помещен метательный пороховой заряд, закрытый перфорированной горизонтальной диафрагмой с мембраной, уплотнительную прокладку и капсюль-воспламенитель.

Недостатком описанного выстрела является ограниченная балластным весом двухкамерной гильзы эффективность основного действия боевой части при заданной общей массе боеприпаса.

Нестабильность усилия обжима гильзы в канавку корпуса гранаты и большой разброс усилий распатронирования по причине различных толщины дульца и физико-механических характеристик ее материала приводят к разбросу начальной скорости метания боевой части, что определяет неудовлетворительную функциональную надежность и ухудшает кучность стрельбы.

Более совершенным является выбранный в качестве наиболее близкого аналога, по технической сущности и числу совпадающих признаков, артиллерийский патрон для гранатомета по патенту RU 2125226 C1, F42B 5/02, 1999 г.

Известный выстрел к гранатомету содержит боевую часть с ведущим пояском, спрофилированным с параллельными продольной оси готовыми выступами, ширина которых соизмерима с нарезами ствола, камеру сгорания, в которой помещен метательный пороховой заряд, закрытую горизонтальной перфорированной диафрагмой с мембраной уплотнительную прокладку в виде пластинчатой пружины, и капсюль-воспламенитель, примыкающий к метательному заряду.

Особенностью известного выстрела является то, что камера сгорания метательного заряда размещена в хвостовике, жестко связанном с корпусом гранаты и с торца закрытом диафрагмой, оснащенной выходными отверстиями, диаметр которого соизмерим с форкамерой ствола, образуя гарантированный минимальный установочный зазор.

Выстрел устанавливается с дульного торца оружия, базируясь выступами ведущего устройства в спиральных нарезах ствола, при этом загранатный объем ствола оружия образует ресивер-камеру высокого давления для пороховых газов сгорающего метательного заряда.

Разгон и закрутка гранаты осуществляется на длине хвостовика, балластная масса которого, сравнительно с гильзой по аналогам, снижена на порядок, что совокупно обеспечило стабильность характеристик кучности стрельбы.

Однако недостатком известного боеприпаса является относительно низкая масса снаряжения гранаты из-за ограничения максимально допустимой силы отдачи при выстреле (не выше 40 Дж), воспринимаемой стрелком, что не позволяет увеличить метательный заряд.

Для обеспечения заданной дистанции полета гранаты с повышенной массой снаряжения необходимо увеличить массу метательного заряда, что, как следствие, превышает безопасный норматив динамического воздействия на стрелка.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование конструкции выстрела к гранатомету, характеризующегося повышенной эффективностью основного действия по назначению при сохранении баллистических показателей.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном выстреле к гранатомету, содержащем боевую часть с головным взрывателем функционального снаряжения и хвостовик, оснащенный кольцевым рядом выступов под спиральные нарезы ствола оружия, в камере сгорания донной части которого, соизмеримой с форкамерой ствола, размещен метательный пороховой заряд, примыкающий к центральному капсюлю-воспламенителю, закрепленному в торцевой диафрагме, оснащенной выходными отверстиями, согласно изобретению камера сгорания метательного порохового заряда посредством осевого дросселирующего канала сообщается через воспламенитель с камерой сгорания топливной шашки реактивного двигателя в хвостовике, снабженного наклонными соплами, оси которых дополнительно повернуты адекватно углу подъема спиральных нарезов ствола.

Отличительные признаки предложенного технического решения расширяют функциональные возможности применения выстрела с кратным повышением эффективности действия от увеличения габаритов боевой части и массы ее снаряжения за счет использования реактивной тяги дополнительно встроенного в хвостовике твердотопливного двигателя.

При этом косонаправленные и повернутые адекватно вращению гранаты реактивные струи из двигателя гироскопически увеличивают продольную устойчивость протяженной гранате на траектории полета и заметно смещают центр давления кзади от центра масс (аэродинамическая стабилизация), что позволяет увеличить полезную нагрузку.

Связь камеры сгорания метательного порохового заряда посредством осевого дросселирующего канала с канальной топливной шашкой автоматически обеспечивает надежный запуск реактивного двигателя при выстреле практически мгновенно после вылета гранаты за дульный срез оружия. При этом высокое давление (около 800 кгс/см²) в камере сгорания метательного заряда многократно снижается в камере сгорания топливной шашки (до 40 кгс/см²), что позволяет выполнить ее тонкостенной, снизив массу силового блока.

Размещение в указанной огневой цепи таблетки воспламенительного состава, чувствительного к тепловому импульсу, усиливает энергию инициирования воспламенения канальной топливной шашки по всей развитой ее поверхности.

Размещение топливной шашки в хвостовике гранаты формирует автономный силовой блок выстрела, раздельно от функционального снаряжения его боевой части, чем принципиально исключается их взаимодействие.

Выполнение в хвостовике наклонных сопел, распределенных по периметру, суммарно обеспечивает дополнительную продольную тягу выстрелу на активном участке траектории полета, исключив при этом воздействие высокотемпературных струй на позицию стрелка, которые распространяются по коническому уширению.

Поворотом оси реактивных сопел силового блока адекватно углу подъема спиральных нарезов ствола оружия формируются силы попутного направления вращению боеприпаса, дополнительно повышая угловую скорость, что увеличивает его гироскопическую стабилизацию на траектории полета.

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

Сущность изобретения поясняется чертежами, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображено: на фиг.1 - предложенный выстрел к гранатомету; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Унитарный выстрел к гранатомету содержит удлиненную (в полтора раза, сравнительно с прототипом) боевую часть 1 с головным взрывателем 2, детонатор которого размещен внутри функционального наполнения (взрывчатого или термобарического вещества, пиротехнического аэрозолеобразующего состава светового, маскирующего, сигнального и т.п. действия)

К боевой части 1 примыкает жестко связанный хвостовик 3, донная часть 4 которого выполнена под диаметр форкамеры ствола оружия с гарантированным минимальным установочным зазором.

На периферии хвостовика 3 выполнено ведущее устройство в форме кольцевого ряда выступов 5 шириной, соизмеримой со спиральными нарезами ствола оружия.

В торце хвостовика 3 закреплена диафрагма 6, оснащенная по периферии выходными отверстиями 7, в центре которой установлен капсюль-воспламенитель 8, взаимодействующий с размещенным в камере 9 сгорания метательным пороховым зарядом 10, покрытым по торцам сгорающими мембранами 11.

Камера 9 сгорания посредством дросселирующего осевого канала 12 диаметром 0,8-1,2 мм сообщается с воспламенительным зарядом 13, который через мембрану 14 и газораспределительную решетку 15 связана с топливным зарядом 16 - канальной шашкой, размещенной в камере 17 сгорания силового блока хвостовика 3, оснащенного наклонными реактивными соплами 18, которые распределены над донной частью 4 хвостовика 3.

Топливный заряд 16 установлен в камере 17 ее сгорания и центрируется внутри газопроницаемой решетки 15, перфорации которой обеспечивают газопроницаемость и доступность поверхности заряда 16.

Наклонные сопла 18 дополнительно повернуты адекватно углу подъема спиральных нарезов ствола оружия, чтобы вектор тяги выбрасываемых реактивных струй совпадал с направлением вращения боеприпаса, получаемым при выстреле.

Функционирует предложенный выстрел к гранатомету следующим образом.

При стрельбе инициируется капсюль-воспламенитель 8, форсом пламени которого поджигается порох метательного заряда 10.

Генерируемые пороховые газы при горении заряда 10 заполняют камеру 9 сгорания и под давлением выбрасываются через отверстия торцевой диафрагмы 6 и по дросселирующему каналу 12 поступают к воспламенительному заряду 13, поджигая его термочувствительный состав.

Пороховые газы из отверстий 7 заполняют ограниченный объем форкамеры ствола, где резко поднимается давление, под действием которого боеприпас получает линейное ускорение.

При движении по стволу за счет винтовой пары: выступы 5 - спиральные нарезы канала ствола выстрел (в качестве ходового винта) раскручивается относительно продольной оси до 6000 об/мин, обеспечивая тем самым гироскопическую стабилизацию на траектории полета.

Горячие газообразные продукты горения воспламенительной таблетки 13, прожигая мембрану 14, заполняют осевой канал топливного заряда 16 и через перфорации решетки 15 инициируют его горение по всей развитой поверхности, обеспечивая активный газоприход и рост давления в камере 17 сгорания.

Газообразные продукты горения заряда 16 образуют рабочее тело, динамично расходуемое через распределенные по периферии торца хвостовика 3 наклонные сопла 18 в форме расходящихся реактивных струй.

Под действием метательного импульса, создаваемого при горении порохового заряда 10, и тяги реактивных струй из сопел 18 боевая часть 1 гранаты получает заданную начальную скорость для полета на дистанцию 400 м ближнего боя.

При снаряжении боевой части 1 пиротехническим составом дымового, светового действия достигается максимальная дальность полета выстрела до 1 км.

При полете выстрел продольно стабилизирован за счет вращения, получаемого в канале ствола, и дополнительной закрутки от реактивного действия газовых струй из сопел 18, выбрасываемых под углом против направления его вращения, в результате чего обеспечивается гироскопическая стабилизация гранаты при движении к цели.

При встрече с преградой или грунтом на дистанции стрельбы срабатывает контактный головной взрыватель 2, детонатор которого инициирует снаряжение взрывчатого вещества, метаемого в пространство.

Снаряжение боевой части 1 может быть разнообразным: фугасным, термобарическим или пиротехническим составом различного целевого назначения, что расширяет область применения универсальной конструкции из независимо последовательно действующих структурных элементов - силового блока хвостовика и боевой части гранаты со специальным наполнением.

Экспериментально установлена оптимальная длина выстрела, равная пяти его калибрам, когда гарантированно обеспечивается продольная стабилизация на траектории полета и максимальная эффективность действия снаряжения по назначению при подрыве боевой части на заданной дальности стрельбы.

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 возможности серийного изготовления выстрелов к гранатомету на действующем производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к выстрелам для гранатометов. Выстрел к гранатомету содержит боевую часть с головным взрывателем функционального снаряжения, хвостовик, метательный пороховой заряд и центральный капсюль-воспламенитель. Хвостовик оснащен кольцевым рядом выступов под спиральные нарезы ствола оружия. Метательный пороховой заряд размещен в камере сгорания донной части выстрела, соизмеримой с форкамерой ствола. Заряд примыкает к центральному капсюлю-воспламенителю. Капсюль-воспламенитель закреплен в торцевой диафрагме, оснащенной выходными отверстиями. Камера порохового заряда посредством осевого дросселирующего канала сообщается через воспламенитель с камерой сгорания топливной шашки реактивного двигателя в хвостовике. Хвостовик снабжен наклонными соплами, оси которых дополнительно повернуты адекватно углу подъема спиральных нарезов ствола. Достигается повышение эффективности действия выстрела. 2 ил.

Выстрел к гранатомету, содержащий боевую часть с головным взрывателем функционального снаряжения и хвостовик, оснащенный кольцевым рядом выступов под спиральные нарезы ствола оружия, в камере сгорания донной части которого, соизмеримой с форкамерой ствола, размещен метательный пороховой заряд, примыкающий к центральному капсюлю-воспламенителю, закрепленному в торцевой диафрагме, оснащенной выходными отверстиями, отличающийся тем, что камера сгорания метательного порохового заряда посредством осевого дросселирующего канала сообщается через воспламенитель с камерой сгорания топливной шашки реактивного двигателя в хвостовике, снабженного наклонными соплами, оси которых дополнительно повернуты адекватно углу подъема спиральных нарезов ствола.