Учебно-боевой снаряд Российский патент 2021 года по МПК F42B5/145 F42B8/16 F42B12/38 F42B12/40 

Область техники, к которой относится изобретение

Учебно-боевой снаряд (далее СНАРЯД) относится к практическим боеприпасам нелетального действия для обучения на полигоне экипажей танков и истребителей танков.

Уровень техники

Артиллерийский выстрел (далее артвыстрел) включает в себя комплект элементов артиллерийских боеприпасов дня одного выстрела: снаряд с взрывателем, гильза с пороховым зарядом и средством воспламенения пороха. В современных танках и среднекалиберных орудиях обычно заряжается в ствол сначала снаряд, а затем гильза с порохом. В гранатометах и ПТУРСах пороховой заряд обеспечивает выброс снаряда из направляющей полой гильзы без дна, а дальнейшее движение происходит за счет реактивного двигателя, прикрепленного к хвостовой части снаряда.

Известна классификация артвыстрелов по назначению:

- Боевой артвыстрел. Предназначаются для проведения боевых стрельб.

- Практический артвыстрел. Служат для учебно-боевых стрельб на полигоне и отличаются от боевого артвыстрела тем, что имеет снаряд и взрыватель в инертном снаряжении.

- Холостой артвыстрел. Предназначается для имитации боевой стрельбы на учениях, для сигналов и салютов. Холостой артвыстрел состоит из укороченной гильзы, порохового заряда, пыжа и средства воспламенения.

- Учебный артвыстрел. Предназначается для обучения орудийного расчета действиям при орудии, обращению с артвыстрелом, составлению боевого заряда, приемам заряжания и разряжания орудия и производству выстрела из орудия. Состоит из деталей, имитирующих боевые элементы и не содержит взрывчатых веществ.

- Специальные артвыстрелы. Предназначаются для опытных стрельб на полигонах. Отличаются от боевых выстрелов устройством снарядов и боевых зарядов.

В вооруженных силах НАТО для классификации артиллерийских снарядов используются те же условные обозначения, что и в армии США. Различают 12 основных типов снарядов: осколочно-фугасные, кумулятивные, бронебойные, бронебойные подкалиберные, бронебойные подкалиберные с отделяющимся поддоном, бронебойно-фугасные с пластичным ВВ, осколочные, снаряженные стреловидными убойными элементами, картечь, осветительные, специального назначения (химические и дымовые), агитационные и практические.

По способу заряжания артиллерийские выстрелы бывают: унитарного (патронного) заряжание в один прием, раздельного гильзового (снаряд не соединен с гильзой) заряжания в два приема и картузного (снаряд, заряд в картузе и средство воспламенения подаются отдельно) заряжания в три приема.

Учебные снаряды (преимущественно разрезные и легкоразборные) имеют в качестве боевого снаряжения имитационное инертное вещество и охолощенный взрыватель. Предназначаются для изучения конструкции снаряда.

Учебно-тренировочный снаряд (макет) является безопасным аналогом снаряда боевой артвыстрела. Макет предназначается для учебного заряжания орудий. В отличие от боевого снаряда в нем полностью отсутствуют взрывчатое вещество и активатор. На боку снаряда наноситься гравировка: «Снаряд учебный».

Самым важным и изначальным предназначением макета является безопасное обучение личного состава орудийного расчета, что позволяет доводить их действия до автоматизма.

Практические артвыстрелы комплектуются более простыми по устройству и менее дорогими в изготовлении снарядами.

В практическом осколочном или осколочно-фугасном артвыстреле используются снаряды, снаряженные небольшим разрывным зарядом. Это обеспечивает хорошее наблюдение их разрывов у цели.

Бронебойный снаряд, предназначен для поражения бронированных целей. В свою очередь, они имеют несколько под видов: обычный (бронебойная болванка), подкалиберный, хэш-фугас и кумулятивный.

Обычный снаряд проламывает броню своим весом.

В подкалиберном снаряде диаметр боевой части (особопрочного сердечника) меньше диаметра ствола.

В хэш-фугасе мягкий боеприпас растекается по броне, взрывается и оставляет вмятину на внешней стороне брони. Но на внутренней стороне брони откалываются осколки брони, которые поражают «все в решето».

Кумулятивный боеприпас - это особый вид снарядов, ракет, мин, ручных гранат и гранат для гранатометов, предназначенный для поражения бронированной техники противника и его железобетонных фортификационных сооружений. Принцип их действия основан на образовании после взрыва тонкой, узконаправленной кумулятивной струи, которая прожигает броню. Кумулятивный эффект достигается за счет особой конструкции боеприпасов.

В настоящее время кумулятивные снаряды являются наиболее распространенным и самым эффективным противотанковым средством.

Известен «Боеприпас нелетального действия», патент 2 663 421, содержащий полимерный корпус с внутренней полостью, в которой расположен разрывной заряд, например пиротехнический состав или взрывчатое вещество с возможностью установки средств инициирования, и, необязательно, наполнитель, представляющий собой условно поражающие элементы, например, резиновые или каучуковые шарики или пластиковые гранулы, и/или красящий пигмент, отличающийся тем, что по крайней мере, часть свободного объема внутренней полости корпуса заполнена металлическим порошком или металлической дробью в неуплотненном виде.

Известно, в реальном боестолкновении, например, в танковом сражении под Курском, снаряды орудия Т-34 не могли пробить усиленную броню «Тигров» и «Пантер»

со средней дистанции и далее. Поэтому танкисты применяли принцип стаи, когда один танк шел на лобовой бой, а остальные из засад били с малой дистанции.

Известно, что в бою умелый экипаж бронемашины слаженно использует естественные укрытия и складки местности для неожиданного появления перед бронемашиной противника, например, в степи из лощины или из-за пригорка.

Известно, в настоящее время обучение экипажа бронемашины на танкодроме сводится к движению по директрисе танкодрома, а также к стрельбе, как правило, по неподвижным мишеням с различных дистанций. В момент выстрела наводчик неторопливо прицеливается из неподвижного танка или из танка, передвигающегося на малой скорости по заранее подготовленной ровной горизонтальной дорожке, что не соответствует условиям реального боестолкновения.

Неподготовленность необстрелянного экипажа к реальному бою и отсутствие практики ухода от истребителей бронетехники неизбежно приведет к повышенным и трудновыполнимым потерям, особенно в начальном периоде конфликта.

Наиболее близким к совокупности существенных признаков изобретения аналогом является «Боеприпас нелетального действия», патент 2 663 421. Дата регистрации: 06.08.2018 Автор Локшин Глеб Владимирович (RU)

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработки нового вида боеприпаса для учебной «дуэли танков» и отработка действий истребителей танков, например гранатометчиков, где мишенью является маневрирующие танки с экипажами «условного противника».

Раскрытие сущности изобретения

Учебно-боевой снаряд «ДУЭЛЯНТ» (далее СНАРЯД), представляет собой боеприпас, который предназначен для контактного «поражения» бронетехники «условного противника» в ходе учебного боя на полигоне. Данный тип снаряда оставляет цветную метку на броне без повреждения бронемашины и поражения ее экипажа. После попадания СНАРЯДА в бронемашину, проверяющий оценивает степень поражения по месту расположения цветного пятна и его форме.

СНАРЯД является новым типом боеприпаса - нелетального учебно-боевого.

Корпус СНАРЯД выполняется из полимерного материала, который сминается или разрушается при ударе о броню.

В головной части СНАРЯДА вмонтирована маркерная капсула, выполненная из хрупкого материала. Маркерная капсула заполнена красящим пигментом. При попадании СНАРЯДА в бронемашину на поверхности брони остается цветной след. Место попадания и форма окрашенного следа, позволяют сделать вывод о степени поражения бронемашины. Цвет следа указывает на победителя «сражения». После разрушении маркерной капсулы над броней появляется цветное облако. Проверяющий с вышки танкодрома по цвету облака фиксирует кто и в какое время поразил цель.

В средней части СНАРЯДА находится взрывчатое вещество, которое инициируется одним или несколькими детонаторами при достижении точки саморазрушения СНАРЯДА. Точка саморазрушения СНАРЯДА находится над поверхностью земли на некотором расстоянии от орудия, например 500 м. Инициация детонаторов не связана с ударом о броню и зависит только от ограничения времени полета. Максимальное время полета снаряда до его саморазрушения рассчитывается по формуле: T=L/V*1000,

где Т - время полета СНАРЯДА от орудия до точки саморазрушения, в миллисекундах;

L - расстояние от орудия до точки саморазрушения СНАРЯДА;

V - скорость полета снаряда.

Например при скорости снаряда 500 - 1000 м/с время пролета 500 метров от 1000 до 500 миллисекунд.

Ограничение дальности полета СНАРЯДА, например в 500 метров, необходимо:

- во время учебного боя, для принуждения экипажей танков и истребителей танков вести бой на коротких дистанциях,

- при пролете СНАРЯДА выше или мимо цели, например:

- для исключения поражения населенного пункта или стада животных около полигона,

- для предотвращения, случайного попадания СНАРЯДА в вышку наблюдателей или в трибуну зрителей.

Часть внутреннего объема полимерного корпуса СНАРЯДА заполняется пенно-песчаной смесью с балластом из расчета обеспечения общего веса СНАРЯДА равным весу снаряда боевого артвыстрела.

К недостатку прототипа следует отнести опасность его применения на полигоне. Прототип, при ошибке наведения на цель, способен улететь за горизонт, например на 20 и более км. Прототип не принуждает переходить на ближний бой, который является основным на фронте. Стрелять неуправляемым бронебойным снарядом по удаленной быстродвижущейся цели, имеющий малый угловой размер, малоэффективно. Так как за время полета снаряда, а это несколько секунд, цель уезжает с места прицеливания или ныряет в складки местности. На точность попадания в удаленную цель влияют также ветер, осадки, температура.

Именно в ближнем бою проявляется взаимопонимание, слаженность, быстродействие и точность стрельбы экипажа, а также способность целенаправленно маневрировать в группе танков.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 Учебно-боевой сняряд, где 1 - полимерный корпус, 2 - ребро жесткости, 3 - надрез полимерного корпуса, 4 - маркерная капсула, 5 - липкая и морозостойкая водорастворимая краска, 6 - пигментный порошок, 7 - трассирующая шашка, 8 -маломощный заряд взрывчатого вещества, 9 - детонатор, 10 - электродетонатор, 11 -бикфордов шнур, 12 - отверстие в дне снаряда, 13 - углубление в трассирующей шашке, 14 - герметик, 15 - таймер, 16 - чека таймера, 17 - пенно-песчаная смесь с балластом.

Фиг. 2 Таймер, где 10 - электродетонатор, 16 - чека таймера, 20 - корпус таймера, 21 - химический источник питания, 22 - светодиод индикации исправности источника питания, 23 - маркировка таймера, 24 - датчик ускорения, 25 - узел считывания положения чеки.

Осуществление изобретения

Форма и вес СНАРЯДА Фиг. 1 соответствует форме и весу боевого средства поражения бронированной цели.

Полимерный корпус 1 СНАРЯДА выполняется из полимерного материала, например, термореактивной пластмассы. Внутренняя поверхность полого корпуса имеет продольные ребра жесткости 2, которыми обеспечивается продольная прочность корпуса в момент ускорения в стволе орудия. Относительно мягким и/или хрупким материалом полимерного корпуса СНАРЯДА исключается повреждение брони боевых машин и поражение экипажа осколками брони. Разрушение полимерного корпуса 1 СНАРЯДА на мелкие осколки начинается по надрезам корпуса 3 между продольными ребрами жесткости 2.

В головной части корпуса СНАРЯДА устанавливается, например, на резьбе, маркерная капсула 4, например, из прозрачного полистирола. Ее передний герметичный отсек заполняется липкой и морозостойкой водорастворимой краской 5, которая с брони смывается водой, а ее задний герметичный отсек заполняется пигментным порошком 6, который при разрушении маркерной капсулы образует цветное облако. Цвет краски и порошка в маркерной капсуле одинаковый, но каждый экипаж устанавливает в СНАРЯД маркерную капсулу с индивидуальным цветом.

С внешней стороны дна полимерного корпуса СНАРЯДА закрепляется трассирующая шашка 7. В момент выстрела, например при движении СНАРЯДА в стволе орудия, трассирующая шашка 7 воспламеняется.

В средней части снаряда закрепляется маломощный заряд взрывчатого вещества 8, в который устанавливаются детонатор 9 и электродетонатор 10.

Детонатор 9 инициируется бикфордовым шнуром 11, который укладывается через отверстие в дне снаряда 12 в углубление в трассирующей шашке 13. Общее время задержки инициации детонатора складывается из времени прогорания части трассирующей шашки 7 до бикфордова шнура 11 и времени горения бикфордова шнура до детонатора 9. В момент выстрела трассирующая шашка 7 предотвращает проникновение пороховых газов во внутреннюю полость СНАРЯДА через отверстие в дне снаряда 12. Для герметизации щели между трассирующей шашкой 7 и дном СНАРЯДА применяется герметик 14, например высокотемпературный силиконовый.

Электродетонатор 11 инициализируется таймером 15, на который нанесены маркировка с временем задержки, например в миллисекундах и/или дальности полета снаряда до точки саморазрушения, и заводской номер таймера.

Оставшаяся часть внутреннего объема полимерного корпуса СНАРЯДА заполняется пенно-песчаной смесью с балластом 17. Балласт, размолотая железная руда, добавляется в пену для уравнивания общего веса СНАРЯДА с весом имитируемого боеприпаса. При изготовлении СНАРЯДА песок, например кварцевый и/или мелкоразмолотая железная руда, смешивается, например, с монтажной полиуретановой пеной. Полученная смесь заливается в полость полимерого корпус СНАРЯДА с одновременным контролированием его массы на весах и после отвердения, пенно-песчаная смесь обеспечивает крепление деталей внутри полимерного корпуса 1.

Таймер 15 фиг. 1 может выполняться на различных физических принципах работы, например, механический или химический.

Пример цифрового таймера показан на фиг. 2. В электронный таймер 20 вставляется химический источник питания 21, по изъятию которого таймер выключается. Исправность химического источника питания и его контактов контролируется по свечению светодиода индикации исправности источника питания 21.

Электродетонатор 10 и маркировка таймера 23 прикрепляются к электронному таймеру 20. На маркировке 23 электронного таймера 20 указывается либо величина фиксированного времени задержки таймера, например в миллисекундах, и/или диапазон изменения времени задержки таймера, а также заводской номер таймера.

Внутри корпуса таймера 20 закрепляются датчик ускорения 24 и узел считывания положения чеки 25.

Датчик ускорения 24, например, пьезоэлектрическая пластина, в момент вылета снаряда, например из ствола орудия, вырабатывает импульс запуска таймера, что в сочетании с цифровым расчетом времени задержки обеспечивает высокую точность измерения времени полета и, следовательно, дальности полета до точки саморазрушения СНАРЯДА.

Выдвижение чеки из корпуса электронного таймера переводит таймер из заблокированного состояния в режим ожидания импульса датчика ускорения 24. Узлом считывания положения чеки 25 задается время задержки таймера. При полностью выдвинутой чеке таймера 16 время срабатывания таймера минимально. Положение чеки фиксируется, например, путем его обламывания. Обломанная часть чеки с номером таймера передается наблюдателю учений.

Таймер с установленным химическим источником питания вставляется внутрь СНАРЯДА через его головную часть при снятой маркерной капсуле 4.

Изобретение относится к военной технике, а именно к практическим и учебно-боевым снарядам. Технический результат заключается в повышении безопасности снаряда при его применении и повышении качества маркировки места попадания снаряда. Учебно-боевой снаряд, например, для артвыстрела, гранатомета или ПТУРСа, состоящий из полимерного корпуса, с возможностью установки на нем средств инициирования, который по внешним и массогабаритным характеристикам соответствует имитируемому боевому образцу, но с внутренней полостью, часть которой обязательно заполняется взрывчатым веществом, а также с трассирующей шашкой в хвостовой части. В головной части полимерного корпуса снаряда находится, например, на резьбе, маркерная капсула с двумя герметичными отсеками, причем в переднем герметичном отсеке содержится липкая и морозостойкая водорастворимая краска, а в заднем герметичном отсеке содержится пигментный порошок. В полимерном корпусе снаряда находится маломощный заряд взрывчатого вещества, которым ликвидируется снаряд в точке саморазрушения. Со стороны головки снаряда под маркерной капсулой вставлен таймер. Со стороны дна снаряда в маломощном заряде взрывчатого вещества находится детонатор и бикфордов шнур, который через отверстие в дне полимерного корпуса снаряда соединяет детонатор с углублением в трассирующей шашке, причем щель между дном снаряда и трассирующей шашкой герметизирована, например высокотемпературным силиконовым герметиком, а общее время задержки инициации детонатора складывается из времени прогорания трассирующей шашки до бикфордова шнура и времени горения бикфордова шнура, где общее время задержки инициации детонатора превышает время задержки инициации электродетонатора. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Учебно-боевой снаряд, например для артвыстрела, гранатомета или ПТУРСа (далее - снаряд), состоящий из полимерного корпуса, с возможностью установки на нем средств инициирования, который по внешним и массогабаритным характеристикам соответствует имитируемому боевому образцу, но с внутренней полостью, часть которой, заполнена взрывчатым веществом, а также с трассирующей шашкой в хвостовой части, отличающийся тем, что с целью повышения безопасности при применении снаряда, повышении качества маркировки места попадания снаряда и ограничения маркирующей способности снаряда диапазоном от орудия до точки саморазрушения, у которого:

- в головной части полимерного корпуса снаряда находится, например, на резьбе, маркерная капсула с двумя герметичными отсеками, причем в переднем герметичном отсеке содержится липкая и морозостойкая водорастворимая краска, а в заднем герметичном отсеке содержится пигментный порошок;

- в полимерном корпусе снаряда находится маломощный заряд взрывчатого вещества, которым ликвидируется снаряд в точке саморазрушения;

- со стороны головки снаряда под маркерной капсулой вставлен таймер, причем таймер имеет задержку Т в миллисекундах, которая рассчитывается по формуле: Т=L/V*1000,

где L - расстояние от орудия до точки саморазрушения снаряда в метрах;

V - скорость полета снаряда в м/с, который электродетонатором инициализирует маломощный заряд взрывчатого вещества;

- со стороны дна снаряда в маломощном заряде взрывчатого вещества находится детонатор и бикфордов шнур, который через отверстие в дне полимерного корпуса снаряда соединяет детонатор с углублением в трассирующей шашке, причем щель между дном снаряда и трассирующей шашкой герметизирована, например высокотемпературным силиконовым герметиком, а общее время задержки инициации детонатора складывается из времени прогорания трассирующей шашки до бикфордова шнура и времени горения бикфордова шнура, где общее время задержки инициации детонатора превышает время задержки инициации электродетонатора.

2. Учебно-боевой снаряд по п. 1, отличающийся тем, что с целью фиксирования маломощного заряда взрывчатого вещества, таймера и защиты бикфордова шнура от разрушения, а также увеличения веса снаряда до веса имитируемого боеприпаса, свободная от заряда и таймера часть внутренней полости полимерного корпуса снаряда заполнена пенно-песчаной смесью с балластом, например монтажной полиуретановой пеной, смешанной с кварцевым песком, мелкоразмолотой железной рудой и/или металлической пылью.

3. Учебно-боевой снаряд по п. 1, отличающийся тем, что с целью увеличения продольной прочности полимерного корпуса снаряда, на внутренней стороне полимерного корпуса снаряда имеются продольные ребра жесткости, например, с треугольным поперечным сечением.

4. Учебно-боевой снаряд по п. 1, отличающийся тем, что с целью измерения времени выстрела до инициации электродетонатора в точке саморазрушения таймер включает в себя электронный таймер с фиксированным временем задержки, датчик ускорения, например пьезоэлектрическую пластину, который генерирует сигнал запуска электронного таймера с фиксированным временем задержки, а также электродетонатор, который подключен к электронному таймеру с фиксированным временем задержки и вставлен в маломощный заряд взрывчатого вещества, где на электронный таймер задержки таймера в миллисекундах и/или дальности в метрах до точки саморазрушения, причем дальность до точки саморазрушения изменяется путем замены на другой таймер с фиксированным временем задержки с иной маркировкой.

5. Учебно-боевой снаряд по п. 4, отличающийся тем, что с целью изменения дальности полета снаряда до точки саморазрушения без замены таймера, конструкция электронного таймера с фиксированным временем задержки дополнена регулятором времени задержки, например чекой таймера со шкалой дальности полета снаряда и/или времени задержки до точки саморазрушения, причем чека таймера одновременно повышает безопасность снаряда.