БРОНЕБОЙНЫЙ ПОДКАЛИБЕРНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2016 года по МПК F42B12/06 

Изобретение относится к области боеприпасов, в частности к бронебойным подкалиберным снарядам с отдельными элементами, выполненными из фторопластсодержащего материала, предназначенными для поражения легкоуязвимых целей и легкобронированных преград (целей).

Ближайшим налогом является бронебойный подкалиберный снаряд, содержащий корпус с ведущим устройством, выполненных из фторопласта, внутри которого со стороны хвостовой части установлен стальной бронебойный сердечник, опирающийся на поддон грибообразной формы (см. пат. 2362964 РФ на изобретение, F42B 14/06, F42B 12/06). Поддон ножкой установлен в корпус снаряда со стороны хвостовой его части и поддерживает стальной бронебойный сердечник, предотвращает сдвиг его при выстреле. Поддон закреплен в донной части корпуса. Над сердечником расположена полость (А), обеспечивающая задержку времени взаимодействия сердечника с головной частью корпуса при ударе в преграду. Хвостовая часть ведущего устройства имеет утолщение (Б), которое служит для обтюрации и ведения снаряда по каналу ствола.

Известно, что при создании определенных условий происходит механическая и термоокислительная деструкция фторопластов и наблюдается взрывоподобное выделение дополнительной энергии (см. книгу Фторполимеры. Пер. с англ. / Под ред. Н.Л. Кнунянца. - М.: Мир, 1975, см. книгу Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, переработанное. - В 2 т. Т. 2. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - С. 496-506.).

При взаимодействии указанного снаряда с преградой создаются необходимые условия для деструкции фторопласта и происходит взрывоподобное выделение дополнительной энергии.

К недостаткам известного бронебойного подкалиберного снаряда следует отнести: использование указанного снаряда только для поражения легкоуязвимых целей; разрушение им только лицевой поверхности преграды (цели) и прилегающих к ней поверхностных слоев; создание в следующих слоях преграды каверны, диаметр которой равен диаметру стального бронебойного сердечника.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является поражение также легкобронированных преград (целей), повышение разрушающего воздействия на преграду и на запреградное пространство.

Техническим результатом является повышение эффективности снаряда: увеличение диаметра каверны в легкобронированных преградах, выполненных стальными или из легких сплавов, а также в легкоуязвимых целях; увеличение массы осколков и увеличение зажигательного эффекта в запреградном пространстве.

Указанная задача решается предложенным бронебойным подкалиберным снарядом, содержащим корпус с ведущим устройством, бронебойный сердечник в донной части корпуса, полую головную втулку, в котором корпус и полая головная втулка, выполненные из металлического сплава, соединены с образованием полости над бронебойным сердечником, а в полости размещен вкладыш, выполненный из фторопластсодержащего материала, между вкладышем и бронебойным сердечником размещена прокладка, выполненная из легкого сплава, с нижней поверхностью, сопряженной с верхней частью бронебойного сердечника, и с верхней поверхностью, сопряженной с основанием вкладыша, у которого наружная поверхность сопряжена с внутренними поверхностями головной части корпуса и головной втулки.

Для снижения себестоимости изготовления предложенного снаряда прокладку в нем выполняют из алюминиевого сплава.

Для получения максимальных размера каверны, массы осколков, зажигательного эффекта в предложенной конструкции снаряда прокладку выполняют из титанового сплава.

Для снижения себестоимости изготовления предложенного снаряда вкладыш в нем выполняют составным.

Для увеличения поражающего действия снаряда: увеличения толщины пробиваемой преграды, увеличения диаметра каверны, осколочного, и зажигательного действия в запреградном пространстве, поражения жизненно важных агрегатов цели, его сердечник выполнен из тяжелого сплава

На фиг. 1 представлено продольное сечение общего вида предложенного бронебойного подкалиберного снаряда. На фиг. 2 представлено фото каверны лицевой поверхности легкобронированной преграды (цели), выполненной из алюминиевого сплава. На фиг. 3 представлено фото каверны тыльной поверхности легкобронированной преграды (цели), выполненной из алюминиевого сплава.

Конструкция предложенного снаряда (см. фиг. 1) содержит корпус 1 с ведущим устройством, полую головную втулку 3 (далее головная втулка), бронебойный сердечник (далее сердечник) 2, прокладку 5 и вкладыш 4. Корпус 1, выполненный из металлического сплава в виде стакана, на дне которого размещен сердечник 2, и головная втулка 3, выполненная из металлического сплава с глухим центральным отверстием с конической поверхностью, соединены между собой с образованием полости над сердечником 2. В указанной полости размещен вкладыш 4. Сердечник 2 выполнен стальным и помещен на дно корпуса 1 со стороны его головной части. Между вкладышем 4, выполненным из фторопласта-4 (политетрафторэтилена (ПТФЭ), и сердечником 2 размещена прокладка 5, выполненная из алюминиевого сплава. У прокладки 5 нижняя поверхность сопряжена с головной частью сердечника 2 для обеспечения ее равнораспределенного деформирования при столкновении снаряда с преградой 6. На верхней части прокладки 5, выполненной плоской, размещено основание вкладыша 4 тоже плоское для создания лучшего контакта их поверхностей. В представленной конструкции вкладыш 4 выполнен цельным с наружной поверхностью, сопряженной с внутренними поверхностями верхней части корпуса 1 и головной втулки 3. Прокладка 5 из указанного материала удешевляет конструкцию снаряда, уменьшает трудозатраты при ее изготовлении, что в конечном итоге приводит к уменьшению себестоимости изготовления предложенного снаряда. Сердечник 2 в представленной конструкции на фиг. 1 для снаряда калибра 30 мм. представляет собой корпус 23-мм бронебойного снаряда без ведущего пояска. К фторопластсодержащим материалам относят фторопласты и материалы, которые их содержат.

Для снижения отходов материала вкладыш 4 должен быть выполнен составным, так как применяемый материал (фторопластсодержащий) не относится к дешевым материалам. Такое исполнение указанного элемента конструкции снаряда приводит в конечном итоге к уменьшению себестоимости изготовления предложенного снаряда.

При ударе снаряда после выстрела в легкобронированную преграду, выполненную из легкого сплава (алюминиевого, магниевого, титанового), далее происходит его проникание в эту преграду с одновременным деформированием и разрушением его головной втулки 3. Материал головной части вкладыша 4 при этом претерпевает механическую и термоокислительную деструкцию (см. книгу Фторполимеры. Пер. с англ. / Под ред. Н.Л. Кнунянца. - М.: Мир, 1975 и книгу Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, переработанное. - В 2 т. Т. 2. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - С. 496-506). При высокоскоростном ударе (определено экспериментально) создаются необходимые для этого давления и температура (см. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, переработанное. - В 2 т. Т. 2. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - С. 496-506). Наседающая масса сердечника 2 создает аналогичные условия для осуществления взаимодействия материала вкладыша 4 (фторопласта-4) с материалом прокладки 5 (из алюминиевого сплава). Фторопласт-4 и продукты его разложения при столкновении снаряда с преградой 6 вступают во взаимодействие с материалом алюминиевой прокладки 5 и материалом преграды 6, дополнительная энергия при этом выделяется взрывоподобно. Тротиловый эквивалент составляет порядка 0,70-0,73 (установлено экспериментально). В образовании каверны и поражении преграды 6 участвуют также корпус 1 и бронебойный сердечник 2. В результате взаимодействия фторопласта-4 (материала вкладыша 4) и продуктов его разложения с преградой 6 и материалом прокладки 5 происходит увеличение диаметра каверны по сравнению с наружным диаметром корпуса 1, увеличение общей массы осколков и соответственно увеличение осколочного действия снаряда, а также увеличение зажигательного эффекта в запреградном пространстве. На фиг. 2 представлено фото каверны лицевой поверхности легкобронированной преграды 6 от проникания описанного снаряда калибром 30 мм. Преграда 6 выполнена из алюминиевого сплава АМг6. Толщина преграды 6-50 мм. Скорость соударения с преградой 30-мм снаряда - 720 м/с. Dл=36 мм, где Dл есть диаметр каверны на лицевой поверхности преграды 6. На фиг. 3 представлено фото каверны тыльной поверхности преграды 6. Диаметр каверны на тыльной поверхности преграды 6 Dт, где Dт=59 мм. Угол разлета фрагментов снаряда и преграды 6 составляет 83° (данные получены экспериментально). При использовании предложенной конструкции происходит более интенсивное разрушение срединных и тыльных слоев преграды с конечной толщиной. Диаметр каверны легкобронированной преграды 6 - после воздействия на нее предложенной конструкции снаряда, составит не менее 1,6 калибра снаряда.

Совокупность элементов конструкции предложенного снаряда и применяемых для них материалов обеспечивает получение указанных выше результатов.

При ударе снаряда после выстрела в легкобронированную стальную преграду происходит проникание снаряда в преграду с одновременным деформированием и разрушением его головной втулки 3. Головная часть вкладыша 4 при этом претерпевает механическую и термоокислительную деструкцию, так как при высокоскоростном ударе создаются необходимые условия: давление и температура (см. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, переработанное. - В 2 т. Т. 2. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - С. 496-506). При этом фторопласт-4 (материал вкладыша 4) и продукты его разложения не взаимодействуют с материалом преграды. Наседающая масса сердечника 2 создает условия для взаимодействия материала вкладыша 4 с материалом прокладки 5 (из алюминиевого сплава). Фторопласт-4 (материал вкладыша 4) и продукты его разложения, вступают во взаимодействие только с материалом алюминиевой прокладки 5. В результате механической и термоокислительной деструкции выделяется дополнительная тепловая энергия, она выделяется взрывоподобно. Тротиловый эквивалент составляет порядка 0,70-0,73. В образовании каверны преграды участвуют также корпус 1 и бронебойный сердечник 2. В результате взаимодействия материала вкладыша 4: фторопласта-4 и продуктов его разложения, с прокладкой 5 происходит увеличение диаметра каверны по сравнению с наружным диаметром корпуса 1 снаряда, увеличение общей массы осколков и соответственно увеличение осколочного действия снаряда, а также увеличение зажигательного эффекта в запреградном пространстве. Из-за отсутствия реакции фторопласта-4, из которого выполнен вкладыш 4, с материалом преграды увеличение диаметра каверны будет меньше по сравнению с диаметром каверны (не менее 1,6 калибра снаряда) в случае выполнения преграды из легких сплавов, а соответственно и масса осколков в запреградном пространстве. Зажигательный эффект остается неизменным из-за более жестких условий взаимодействия снаряда и преграды (более высокие давления и температура в зоне контакта). При использовании предложенной конструкции происходит более интенсивное разрушение срединных и тыльных слоев преграды с конечной толщиной. Совокупность элементов конструкции предложенного снаряда и применяемых для них материалов обеспечивает получение указанных выше результатов.

От применяемого материала для прокладки 5 и состава материала для вкладыша 4 снаряда зависят наступление момента выделения дополнительной энергии и количество этой энергии после столкновения снаряда с преградой, что приводит к образованию в преграде каверн различной формы и размеров.

Для получения максимальных параметров поражения преграды (цели): размера каверны, массы осколков, зажигательного эффекта в предложенной конструкции снаряда, прокладка 5 должна быть выполнена из титанового сплава. При выполнении прокладки 5 из титанового сплава дополнительной энергии выделится больше, чем в случае выполнения прокладки 5 из алюминиевого сплава.

Для увеличения поражающего действия снаряда: увеличения толщины пробиваемой преграды, увеличения диаметра каверны, осколочного и зажигательного действия в запреградном пространстве, поражения жизненно важных агрегатов цели, сердечник 2 должен быть выполнен из тяжелого сплава.

Предложенная конструкция снаряда по сравнению с прототипом позволяет получить больший диаметр каверны, увеличить массу осколков и, соответственно, осколочный и зажигательный эффекты. Для образования в преградах каверн различной формы и размеров должны быть взяты определенные материалы для выполнения вкладыша 4 и прокладки 5 - элементов конструкции снаряда. Диаметр каверны легкобронированной или легкоуязвимой преграды после столкновения с предложенным снарядом составит не менее 1,6 калибра снаряда. При использовании предложенной конструкции происходит более интенсивное разрушение срединных и тыльных слоев преграды с конечной толщиной за счет дополнительной энергии, полученной в результате деструкции фторопластсодержащего материала и продуктов его разложения при ударе в преграду, наблюдается повышенный зажигательный эффект в запреградном пространстве.

Предложенная конструкция снаряда является эффективным средством для поражения легкоуязвимых и легкобронированных целей. Снаряд безопасен в обращении (фторопластсодержащий материал является инертным материалом в служебном обращении). Для эффективной работы снаряда не требуется дорогостоящего, опасного в обращении взрывательного устройства.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к бронебойным подкалиберным снарядам. Бронебойный подкалиберный снаряд содержит корпус с ведущим устройством и бронебойный сердечник в донной части корпуса. Корпус соединен с полой головной втулкой. Корпус и полая головная втулка выполнены из металлического сплава и образуют полость над бронебойным сердечником, в которой размещен вкладыш. Вкладыш выполнен из фторопластсодержащего материала. Между вкладышем и бронебойным сердечником размещена прокладка, выполненная из легкого сплава. Прокладка нижней поверхностью сопряжена с верхней частью бронебойного сердечника, а верхней поверхностью сопряжена с основанием вкладыша. Достигается повышение эффективности снаряда. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Бронебойный подкалиберный снаряд, содержащий корпус с ведущим устройством, бронебойный сердечник в донной части корпуса, отличающийся тем, что корпус соединен с полой головной втулкой, корпус и полая головная втулка, выполненные из металлического сплава, образуют полость над бронебойным сердечником, в которой размещен вкладыш, выполненный из фторопластсодержащего материала, а между вкладышем и бронебойным сердечником размещена прокладка, выполненная из легкого сплава, с нижней поверхностью, сопряженной с верхней частью бронебойного сердечника, и с верхней поверхностью, сопряженной с основанием вкладыша, у которого наружная поверхность сопряжена с внутренними поверхностями головной части корпуса и головной втулки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прокладка выполнена из алюминиевого сплава.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прокладка выполнена из титанового сплава.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вкладыш выполнен составным.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что бронебойный сердечник выполнен из тяжелого сплава.