МОДУЛЬ МОДУЛЬНОГО МЕТАТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА К АРТИЛЛЕРИЙСКИМ ОРУДИЯМ БЕЗГИЛЬЗОВОГО ЗАРЯЖАНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК F42C19/85 F42B5/38 F42B5/18 

Заявляемое изобретение относится к метательным зарядам выстрелов безгильзового заряжания, в частности к модульным метательным зарядам (ММЗ) в жестких сгорающих картузах (ЖСК).

Известны различные конструкции ММЗ в ЖСК (см., например, патенты US 4864932, от 12.09.1989 и US 5269224 В1, от 14.12.1993). Указанные конструкции ММЗ в ЖСК хотя и позволяют воспламенить ММЗ, но ни одна из известных конструкции ММЗ в ЖСК не обеспечивает гарантированного воспламенения наименьшего заряда, состоящего из одного или двух модулей при их расположении у снаряда после досылания на малых углах возвышения или углах склонения (при отсутствии в составе модуля устройств, фиксирующих его у затвора при заряжании), а также одновременного воспламенения всех модулей в заряде.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является известный ММЗ по патенту США №6415715 В1, 09.07.2002, включающий навеску основного пороха, помещенную в жесткий цилиндрический сгорающий картуз, имеющий сквозное осевое отверстие, внутри которого установлена центральная трубка, внутри которой расположен осевой воспламенитель в виде колец из пиротехнического состава, а на торцах крепятся торцевые воспламенители в виде мешочков с черным порохом.

Вышеуказанная конструкция ММЗ хотя и позволяет воспламенить ММЗ, но из-за ряда конструктивных особенностей не обеспечивает возможности одновременного воспламенения отдельных частей заряда (модулей) при воспламенении от микроволновой системы инициирования или от воспламенительной трубки.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение арсенала уже имеющихся технических средств определенного назначения, а также расширение функциональных возможностей за счет воспламенения модуля как от воспламенительной трубки, так и от микроволновой системы инициирования при сохранении неизменных баллистических характеристик выстрела артиллерийского орудия.

Данная задача решается с помощью технического результата от использования заявляемого изобретения, заключающегося в обеспечении гарантированного воспламенения модулей при всех вариантах его возможной комплектации, ориентации при заряжании и расположения в каморе, улучшении баллистических характеристик выстрела за счет обеспечения одновременности воспламенения модулей, а также за счет выбора оптимального расположения инициатора в модулях метательного заряда.

Предлагаемое расположение инициаторов характерно для волны ТМ01, в которой электрические силовые линии располагаются продольно и радиально относительно длины волновода круглого сечения, и максимум электрического поля формируется на оси каморы в продольном сечении и вблизи стенки каморы в радиальном направлении в поперечном сечении. Располагая инициаторы в данных положениях достигается значительное уменьшение требуемой мощности СВЧ-излучения для срабатывания инициаторов.

Указанный результат по первому варианту достигается за счет того, что модуль модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания, состоящий из навески пороха, жесткого сгорающего картуза, включающего цилиндрический корпус с крышкой и центральную трубку, торцевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки, согласно изобретению между внутренней поверхностью центральной трубки и осевым воспламенителем размещен чувствительный элемент микроволновой системы инициирования - инициатор в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, ориентированный параллельно оси симметрии модуля и обеспечивающий воспламенение осевого воспламенителя при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором осевой составляющей линий напряженности электромагнитного поля.

Указанный результат по второму варианту достигается за счет того, что модуль модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания, состоящий из навески пороха, жесткого сгорающего картуза, включающего цилиндрический корпус с крышкой и центральную трубку, торцевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки, согласно изобретению между торцевым воспламенителем и поверхностью жесткого сгорающего картуза с радиальной ориентацией размещен чувствительный элемент микроволновой системы инициирования – инициатор, в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, обеспечивающий воспламенение торцевого воспламенителя при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором радиальной составляющей линий напряженности электромагнитного поля.

Заявляемое изобретение пояснено чертежами, на которых:

- на Фиг. 1 изображен модуль модульного метательного заряда с первым вариантом размещения инициатора на осевом воспламенителе, аксиально;

- на Фиг. 2 изображен модуль модульного метательного заряда со вторым вариантом размещения инициатора на торцевом воспламенителе, радиально.

Заявляемый модуль модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания по первому варианту (см. Фиг. 1) содержит: навеску пороха 1, жесткий сгорающий картуз, включающий цилиндрический корпус 2 с крышкой 3 и центральную трубку 4; торцевой воспламенитель из дымного ружейного пороха 5, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевой воспламенитель из дымного ружейного пороха 6, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки 4. Между внутренней поверхностью центральной трубки 4 и осевым воспламенителем 6 размещен чувствительный элемент микроволновой системы инициирования - инициатор 7, в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, ориентированный параллельно оси симметрии модуля и обеспечивающий воспламенение осевого воспламенителя при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором осевой составляющей линий напряженности электромагнитного поля.

Заявляемый модуль модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания по второму варианту (см. Фиг. 2) содержит: навеску пороха 1, жесткий сгорающий картуз, включающий цилиндрический корпус 2 с крышкой 3 и центральную трубку 4, торцевой воспламенитель из дымного ружейного пороха 5, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевой воспламенитель из дымного ружейного пороха 6, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки 4. Между торцевым воспламенителем и поверхностью жесткого сгорающего картуза с радиальной ориентацией размещен чувствительный элемент микроволновой системы инициирования - инициатор 7 в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, обеспечивающий воспламенение торцевого воспламенителя при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором радиальной составляющей линий напряженности электромагнитного поля.

Предлагаемые варианты модуля модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания работает следующим образом:

По первому варианту, при выстреле микроволновой системой инициирования в каморе артиллерийского орудия, где размещается модуль модульного метательного заряда, возбуждается электромагнитная волна, с дальнейшим поглощением электромагнитной энергии в области около инициатора 7, где происходит локальное усиление электромагнитной волны, и либо происходит нагрев в этой обрасти пороха до температуры воспламенения, либо возникает микроволновый пробой. За счет чего происходит воспламенение осевого воспламенителя 6, а затем навески пороха 1 и торцевого воспламенителя 5, и, как следствие, всего заряда.

По второму варианту, при выстреле микроволновой системой инициирования в каморе артиллерийского орудия, где размещается модуль модульного метательного заряда, возбуждается электромагнитная волна, с дальнейшим поглощением электромагнитной энергии в области около инициатора 7, где происходит локальное усиление электромагнитной волны, и либо происходит нагрев в этой обрасти пороха до температуры воспламенения, либо возникает микроволновый пробой. За счет чего происходит воспламенение торцевого воспламенителя 5, а затем навески пороха 1 и осевого воспламенителя 6, и, как следствие, всего заряда.

Использование предлагаемых вариантов исполнения позволяет:

1. Обеспечить воспламенение модульных метательных зарядов под действием электромагнитного СВЧ-излучения и штатных средств воспламенения (капсульных втулок и воспламенительных трубок).

2. Повысить надежность воспламенения метательного заряда, в том числе модульного метательного заряда безгильзовой обтюрации, при всех вариантах его возможной комплектации, ориентации при заряжании и расположения в каморе.

3. Улучшить условия функционирования за счет уменьшения неодновременности воспламенения его различных участков.

4. Обеспечить многоразовость системы инициирования.

Промышленная применимость очевидна.

Опытные испытания, проведенные заявителем, показали положительные результаты и выполнение поставленной задачи.

Изобретение относится к модульным метательным зарядам к артиллерийским орудиям в жестких сгорающих картузах. Модуль модульного метательного заряда безгильзового заряжания состоит из навески пороха, жесткого сгорающего картуза, включающего цилиндрический корпус с крышкой и центральную трубку, торцевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки. По первому варианту чувствительный элемент микроволновой системы инициирования – инициатор, расположен между внутренней поверхностью центральной трубки и осевым воспламенителем. По второму - чувствительный элемент микроволновой системы инициирования расположен между торцевым воспламенителем и поверхностью жесткого сгорающего картуза с радиальной ориентацией. Инициатор выполнен в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, ориентированный параллельно оси симметрии модуля и обеспечивающий воспламенение осевого воспламенителя при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором осевой составляющей линий напряженности электромагнитного поля. Изобретение позволяет обеспечить воспламенение модульных метательных зарядов под действием электромагнитного СВЧ-излучения и штатных средств воспламенения (капсульных втулок и воспламенительных трубок), повысить надежность воспламенения метательного заряда, улучшить условия функционирования за счет уменьшения неодновременности воспламенения его различных участков, обеспечить многоразовость системы инициирования. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Модуль модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания, обеспечивающий воспламенение от микроволновой системы инициирования, состоящий из навески пороха, жесткого сгорающего картуза, включающего цилиндрический корпус с крышкой и центральную трубку, торцевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки, отличающийся тем, что между внутренней поверхностью центральной трубки и осевым воспламенителем размещен чувствительный элемент микроволновой системы инициирования – инициатор, в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, ориентированный параллельно оси симметрии модуля и обеспечивающий воспламенение осевого воспламенителя при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором осевой составляющей линий напряженности электромагнитного поля.

2. Модуль модульного метательного заряда к артиллерийским орудиям безгильзового заряжания, обеспечивающий воспламенение от микроволновой системы инициирования, состоящий из навески пороха, жесткого сгорающего картуза, включающего цилиндрический корпус с крышкой и центральную трубку, торцевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки, отличающийся тем, что между торцевым воспламенителем и поверхностью жесткого сгорающего картуза с радиальной ориентацией размещен чувствительный элемент микроволновой системы инициирования – инициатор, в виде токопроводящей нити длиной, равной половине длины волны СВЧ-излучения, обеспечивающий воспламенение торцевого воспламенителя

при облучении модуля, заряженного в камору артиллерийского орудия, электромагнитным излучением СВЧ-диапазона с образованием в каморе стоячей волны за счет использования инициатором радиальной составляющей линий напряженности электромагнитного поля.