АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ВЫСТРЕЛ УНИТАРНОГО ЗАРЯЖАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК F42B12/20 F42B30/08 F42B5/02 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к артиллерийским выстрелам со снарядом осколочно-фугасного поражающего действия повышенного могущества.

Известен «Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд» по патенту РФ №2291377, МПК F42B 12/24, который состоит из осколочной и фугасной секций. При этом фугасная секция наполнена жидкотекучим детонационно-способным наполнителем с центральным детонатором с метательным зарядом ВВ. Детонатор опирается на поперечную перфорированную диафрагму для прохода ударного фронта детонационного импульса и симметричного разлета частичек алюминиевого порошка жидкотекучего наполнителя в атмосферу.

Недостатками конструкции фугасной секции являются ее применяемость для тонкостенных трубчатых оболочек, стабилизируемых оперением, конструктивной сложности и увеличение сопротивления распространения детонационной волны в окнах поперечной диафрагмы и возможностью проворота жидкотекучего снаряжения в снарядах, стабилизируемых вращением.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является «Унитарный выстрел и корпус снаряда к выстрелу» (патент РФ №2165587, МПК F42B 12/20), содержащий осколочно-фугасный снаряд с головным взрывателем, соединенную с ним гильзу с метательным пороховым зарядом из пироксилинового пороха и капсюльную втулку. Корпус снаряда заполнен взрывчатым веществом (ВВ) с коэффициентом наполнения не менее 0,16, причем корпус снаряда выполнен из стали повышенного уровня дробления.

Недостатком данной конструкции выстрела является то, что снаряжение снаряда однокомпонентное с детонатором в головной части, которое обеспечивает недостаточное фугасное действие из-за малого импульса взрыва. Корпус снаряда, даже изготовленный из высокоосколочной стали, имеет ненормированное дробление и пониженное осколочное действие по сравнению со снарядами, имеющими элементы (вставки, насечки) с полуготовыми поражающими элементами.

Задачей изобретения является повышение фугасного и осколочного действия снаряда выстрела путем устранения вышеперечисленных недостатков.

Решение задачи достигается тем, что в артиллерийском выстреле унитарного заряжания, содержащем гильзу, метательный заряд, капсюльную втулку, снаряд с боевым снаряжением и неконтактный взрыватель, камора снаряда разделена на три неравные полости, ввернутым в ее внутреннюю резьбовую поверхность фланцем с центральной глухой трубой. На внешнюю цилиндрическую поверхность трубы установлена крестовина с равномерно присоединенными радиальными ребрами, в количестве не менее трех, взаимодействующими с внутренней поверхностью каморы. В обтекатель корпуса снаряда установлена втулка из тяжелого сплава с полуготовыми поражающими элементами, а образовавшиеся полости корпуса снаряда заполнены компонентами боевого снаряжения в следующих соотношениях по массе:

- полость обтекателя заполнена конденсированным взрывчатым веществом от 0,9 до 1,1 части;

- полость между цилиндрической частью корпуса и трубой заполнена твердеющим детонационно-способным составом от 2,35 до 2,63 части;

- полость внутри трубы заполнена метательным зарядом из конденсированного взрывчатого вещества, внутри которого помещен пиротехнический состав от 0,08 до 0,13 части.

Толщина стенок снаряда уменьшена за счет наплавки ведущих поясков, а ввернутый фланец с центральной трубой позволяет снизить внутреннее давление снаряжения от инерционных нагрузок при выстреле.

Наличие твердеющего детонационно-способного состава обеспечивает устойчивость полета на траектории снаряда, стабилизируемого вращением, из-за исключения его проворота.

Соосное расположение трубы с метательным зарядом, которое обеспечивается крестовиной, позволяет равномерно дробить цилиндрическую часть корпуса снаряда, формировать шарообразное облако детонационно-способной смеси, ее одновременную детонацию и увеличение фугасности за счет возрастания амплитуды ударной волны, увеличения импульса действия, а также повышает термическое и зажигательное действие снаряда.

Установка втулки с полуготовыми поражающими элементами из сплава ВНЖ (твердый сплав: вольфрам, никель, железо) и уменьшение толщины стенок корпуса и обтекателя позволяет снизить внутреннее давление боевого снаряжения от инерционных нагрузок при выстреле. Благодаря размещению элементов боевого снаряжения в отдельных полостях каморы корпуса снаряда и изменению эпюры напряжений в несущих конструкциях повышается осколочное действие при взрыве за счет снижения массы осколков, увеличивается их количество и скорость метания. Необходимо отметить, что максимальное повышение фугасного, осколочного и термического действия выстрела при воздушном объемном взрыве обеспечивается при следующих номинальных соотношениях по массе конденсированного ВВ, твердеющей детонационно-способной смеси и пиротехнического состава в соотношении ~ 1,0:2,55:0,11.

Сущность изобретения поясняет чертежами, где схематично изображены:

на фиг. 1 - внешний вид выстрела с частичным разрезом гильзы;

на фиг. 2 - продольный разрез осколочно-фугасного снаряда;

на фиг. 3 - узел соединения цилиндрической части корпуса с обтекателем и фланцем центральной трубы.

Артиллерийский выстрел унитарного заряжания (фиг. 1) предназначен для стрельбы из орудий высокой баллистики и содержит гильзу 1 с капсюльной втулкой 2, метательный пороховой заряд 3, снаряд 4 и неконтактный взрыватель 5.

Гильза 1 соединена с корпусом снаряда 4 за счет пластической деформации дульца гильзы при патронировании выстрела и взаимодействия ее с профилями нижнего ведущего пояска 6 и межпоясковой части корпуса снаряда 4.

Корпус снаряда 4 выполнен разъемным и состоит из цилиндрической части 7 (фиг. 2) и обтекателя 9, соединенных резьбой (фиг. 3), в продолжение которой ввернут фланец 8 с центральной трубой 12 с закрытой с одной стороны внутренней полостью «б». В кольцевую канавку торца фланца 8 (фиг. 3) вклеен компенсатор 11 объемного температурного расширения топливной смеси. Компенсатор 11 изготовлен из упругого пористого материала, например из пенополиэтилена с замкнутыми ячейками.

Ввернутый фланец 8 с центральной трубой 12 разделяют камору снаряда на три неравные полости «а», «б», «в», причем полость «б» центральной трубы 12 соединяется с внутренним объемом «в» обтекателя 9 через открытый торец трубы 12. Полость «а» с топливной смесью герметична и закрыта с одной стороны донной пробкой 14 с уплотнителем, а с другой ограничена внешней поверхностью центральной трубы 12 и уплотненным по резьбе фланцем 8.

На наружную поверхность хвостовой части центральной трубы 12 установлена крестовина 13, состоящая из втулки и не менее трех плоских радиальных ребер, взаимодействующих с внутренней конической поверхностью цилиндрической части 7 корпуса снаряда. Крестовина 13 предназначена для центрирования трубы 12 и осевого метательного заряда конденсированного взрывчатого вещества (ВВ) и пиротехнического состава, исключения одностороннего выброса твердеющего детонационно-способного состава из полости «а» и формирования из нее симметричного облака после разрушения корпуса снаряда.

Для увеличения осколочного потока в расточке обтекателя 9 размещены втулка 10 с конической частью, изготовленная из тяжелого сплава типа ВНЖ-90 с надрезами по винтовой линии для их нормированного дробления и образования высокоскоростных осколков за счет их непосредственного контакта с литой шашкой конденсированного ВВ пониженной чувствительности, безопасного в эксплуатации. Оптимальное дробление также обеспечивает уменьшенная толщина стенок ограждающих конструкций цилиндрической части 7 корпуса снаряда и обтекателя 9.

Объемы полостей «а», «б» и «в» выбраны для обеспечения оптимального соотношения между составными частями (компонентами) боевого заряда (снаряжения) снаряда с учетом их плотностей и получения соотношений по массе для более полного детонационного их разложения в процессе взрыва.

Снаряд снаряжается в следующей последовательности:

- через донное отверстие «г» цилиндрической части корпуса 7 (фиг. 2) полость «а» заполняется твердеющей детонационно-способной смесью методом вибрационного уплотнения и закрывается пробкой 14 с уплотнителем;

- во внутреннюю полость «б» трубы 12 на компаунде устанавливаются шашки конденсированного ВВ и пиротехнического состава метательного заряда;

- в полость «в» втулки 10 обтекателя 9 вклеивается литая шашка конденсированного ВВ, верхний торец которой взаимодействует с петардой неконтактного взрывателя 5 (фиг. 1), а нижний с центральным метательным зарядом полости «б», после свинчивания обтекателя 9 с цилиндрическим корпусом 7 снаряда (фиг. 2).

Для обеспечения дробления корпуса снаряда, обтекателя, втулки с конической частью из сплава ВНЖ полуготовых поражающих элементов и качественного диспергирования детонационно-способной смеси и пиротехнического состава, их смешивания с атмосферным воздухом и инициирования взрыва вышеперечисленные компоненты боевого снаряжения снаряда имеют технически обоснованные соотношения по массе:

- конденсированным взрывчатым веществом от 0,9 до 1,1 части;

- твердеющим детонационно-способным составом от 2,35 до 2,63 части;

- метательным зарядом из конденсированного ВВ, внутри которого помещен пиротехнический состав от 0,08 до 0,13 части,

причем для снаряжения используется безопасное в эксплуатации конденсированное ВВ и твердеющая детонационно-способная смесь.

Артиллерийский выстрел функционирует следующим образом. При воздействии ударника орудия на капсюльную втулку 2 гильзы 1 (фиг. 1) форс пламени воспламеняет метательный заряд 3. Под действием линейных и угловых ускорений, действующих на снаряд в процессе выстрела, детонационно-способная смесь уплотняется и перемещается к внутренней поверхности каморы цилиндрической части корпуса 7 снаряда (фиг. 2).

В районе цели на заданной высоте над подстилающей поверхностью неконтактный взрыватель 5 подает детонационный импульс на шашку конденсированного ВВ, в полости «в» обтекателя 9, вызывая ее детонацию. Детонационный фронт передается через открытый торец центральной трубы 12 метательному заряду, в результате детонации которого происходит мгновенный скачок внутреннего давления, воспламенение пиротехнического состава, раздутие центральной трубы 12 и цилиндрической части корпуса 7, дробление обтекателя 9 и втулки 10 с конусом, а также диспергирование детонационно-способной смеси в среде атмосферного воздуха и инициирование ее горящими частицами пиротехнического состава.

Изобретение относится к артиллерийским выстрелам со снарядом осколочно-фугасного поражающего действия. Выстрел содержит гильзу с метательным зарядом и капсюльной втулкой и снаряд с боевым снаряжением и с неконтактным взрывателем. Снаряд имеет разъемный корпус, выполненный из цилиндрической части и обтекателя, соединенных резьбой, в продолжение которой установлен фланец с центральной трубой, закрытой с одной стороны, с образованием трех неравных полостей каморы снаряда с боевым снаряжением. Полость центральной трубы заполнена метательным зарядом конденсированного взрывчатого вещества с расположенным внутри него пиротехническим составом. Соединенная с полостью центральной трубы полость обтекателя заполнена конденсированным взрывчатым веществом, а полость, образованная внешней поверхностью центральной трубы, фланцем и донной пробкой, заполнена твердеющей детонационно-способной смесью. В обтекатель корпуса снаряда установлена втулка из тяжелого сплава, выполненная с возможностью образования поражающих элементов при ее дроблении. Обеспечивается увеличение фугасного, осколочного и термического действия снаряда. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Артиллерийский выстрел унитарного заряжания, содержащий гильзу с метательным зарядом и капсюльной втулкой, и снаряд с боевым снаряжением и с неконтактным взрывателем, отличающийся тем, что снаряд имеет разъемный корпус, выполненный из цилиндрической части и обтекателя, соединенных резьбой, в продолжение которой установлен фланец с центральной трубой, закрытой с одной стороны, с образованием трех неравных полостей каморы снаряда с боевым снаряжением, причем полость центральной трубы заполнена метательным зарядом конденсированного взрывчатого вещества с расположенным внутри него пиротехническим составом, соединенная с полостью центральной трубы полость обтекателя заполнена конденсированным взрывчатым веществом, а полость, образованная внешней поверхностью центральной трубы, фланцем и донной пробкой, заполнена твердеющей детонационно-способной смесью при следующем соотношении компонентов боевого снаряжения в массовых частях:
конденсированное взрывчатое вещество от 0,9 до 1,1 твердеющая детонационно-способная смесь от 2,35 до 2,63 метательный заряд конденсированного взрывчатого   вещества с расположенным внутри него   пиротехническим составом от 0,08 до 0,13,

при этом на внешней цилиндрической поверхности хвостовой части центральной трубы установлена крестовина, содержащая не менее трех равномерно присоединенных радиальных ребер, взаимодействующих с внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса снаряда, а в обтекатель корпуса снаряда установлена втулка из тяжелого сплава, выполненная с возможностью образования поражающих элементов при ее дроблении.

2. Артиллерийский выстрел по п.1, отличающийся тем, что стенки корпуса снаряда выполнены с наплавкой ведущих поясков.