СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ПОЛЕТА СНАРЯДА Российский патент 2021 года по МПК F42B5/16 F42B10/38 

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам увеличения дальности полета артиллерийских снарядов.

Известны пути увеличения дальности полета артиллерийских снарядов: 1. При помощи увеличения начальной скорости снаряда и удлинения ствола. Большая длина ствола позволяет повысить начальную скорость снаряда, а также с большей эффективностью использовать энергию пороховых газов метательного заряда. 2. Использование новых метательных зарядов. К примеру, существуют пороха с включениями взрывчатых веществ или с особой формой зерна пороха. 3. Уже достаточно давно существуют способы увеличить этот параметр при помощи модернизации снаряда. Снаряд ЗВОФ91, оснащенный донным газогенератором, имеет такие же весовые параметры и характеристики метательного заряда, как и обычный осколочно-фугасный снаряд ЗВОФ72. 4. Эффективной, но более сложной, альтернативой снаряду с газогенератором является активно-реактивный снаряд.

Известен способ увеличения дальности полета артиллерийского снаряда заключающийся в том, что для формирования прямоточного тракта, в котором с использованием забортного воздуха дожигают сгенерированные в газогенераторе газообразные продукты с недостатком окислителя, используют корпус избыточной прочности для полетных режимов, который выполняют в виде телескопической конструкции, включающей в себя две соосные обечайки, при совместном осевом нагружении равнопрочные со сплошной обечайкой аналогичной массы. После вылета из канала ствола корпус снаряда в хвостовой части телескопически трансформируют, вследствие чего формируют воздухозаборное устройство и камеру дожигания с сопловым отверстием, образующие прямоточный тракт. С использованием воздухозаборного устройства производят забор части набегающего потока воздуха, который подают в камеру дожигания, где смешивают с продуктами сгорания газогенератора и дожигают, после чего организуют истечение образовавшихся газообразных продуктов через сопловое отверстие, чем создают реактивную тягу на протяжении времени горения топливного заряда газогенератора. (Патент RU 2486452 МПК F42B 10/38, опубл. 27.06.2013 г.).

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:

1. Дожигание части пиротехнического состава происходит за донным срезом снаряда, что приводит к неполному использованию энергии, запасенной в пиротехническом составе, а также химической энергии воздуха, участвующего в процессе дожигания.

2. Снаряд на траектории, как и в случае с описанным выше аналогом, имеет избыточный запас прочности корпуса, обусловленный высоким уровнем стартовых перегрузок в канале ствола.

В итоге энергия пиротехнического состава используется далеко не полностью, а возможности корпуса снаряда с позиций прочности конструкции несоизмеримо выше, чем это необходимо в полете, исходя из нагрузок, воспринимаемых снарядом на траектории.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ увеличения дальности полета артиллерийского снаряда, заключающийся в том, что после вылета снаряда, содержащего корпус кормового отсека с блоком стабилизаторов и донным газогенератором, производящим газообразные продукты с недостатком окислителя, из канала ствола производят забор атмосферного воздуха, кислородом которого дожигают горючую газообразную смесь, полученную в газогенераторе, отличающийся тем, что корпус кормового отсека выполняют составным из телескопически сложенных наружной и внутренней обечаек и в полете его дважды трансформируют: первый раз трансформацию проводят сразу после выхода снаряда из канала ствола путем выдвижения наружной обечайки с блоком стабилизаторов, обеспечивая формирование ракетно-прямоточного двигателя с камерой дожигания, топливным зарядом газогенератора, воздухозаборным устройством и соплом, второй раз трансформацию проводят после выгорания топливного заряда газогенератора за счет возвращения наружной обечайки корпуса кормового отсека в исходное положение и закрывают при этом воздухозаборное устройство (Патент RU 2522699 МПК F42B 15/00, опубл. 20.07.2014 г.).

К недостаткам прототипа можно отнести то, что дожигание части пиротехнического состава происходит за донным срезом снаряда, что приводит к неполному использованию энергии, запасенной в пиротехническом составе, а также химической энергии воздуха, участвующего в процессе дожигания. Также, снаряд на траектории имеет избыточный запас прочности корпуса, обусловленный высоким уровнем стартовых перегрузок в канале ствола.

Данный способ позволяет повысить дальность стрельбы артиллерийского снаряда путем увеличения скорости его полета за счет энергии, запасенной в топливе. Размещение на борту прямоточного воздушно-реактивного двигателя позволяет использовать в качестве окислителя воздух, однако в таком случае на борту снаряда требуется иметь камеру дожигания определенных размеров, за счет чего ограничивается объем полезной нагрузки при неизменных габаритах снаряда. Известен аэродинамически стабилизированный снаряд (Номер заявки WO2001SE0133220010613 «Fin stabilized shell»), в котором реализована телескопическая трансформация планера в процессе полета. Данное устройство позволяет увеличить объем снаряда в процессе полета и за счет смещения назад блока стабилизаторов повысить степень статической устойчивости при сохранении габаритов штатного снаряда в процессе его хранения. Однако дополнительный свободный объем, полученный в ходе телескопической трансформации, остается пассивным и никак не используется.

Известен патрон содержащий цилиндрическую гильзу, в которой расположен пороховой заряд с осевым каналом, в котором помещен снаряд, и в задней ее части вышибной заряд со средством воспламенения. Вышибной заряд выталкивает снаряд из патрона еще до момента воспламенения основного порохового заряда. При этом освобождается пространство канала, заполненное продуктами сгорания вышибного заряда. В результате этого пороховой заряд высокой плотности может сгорать с той же эффективностью, что и заряды меньшей плотности в гильзе большего объема. При этом достигается большая начальная скорость снаряда по сравнению с соответствующей характеристикой для патрона классической схемы. Другое преимущество достигается цилиндрической формой гильзы. Патроны этой формы более удобны для хранения и в укладке занимают в два раза меньший объем по сравнению с обычными патронами. (Патент патента US 5557059 А, опубликован 17.09.1996).

Недостатком является сомнительное создание дополнительного давления в канале ствола, потому что зарядная камора имеет определенные неизменяемые размеры. Можно варьировать размерами снаряда для увеличения дополнительного заряда, но тогда уменьшается могущество снаряда. А если уменьшать объем основного заряда, то соответственно уменьшится давление при его сгорании. Следовательно, если не менять размеры снаряда, то общий объем основного и дополнительного заряда будет равен заряду существующего выстрела. Таким образом, среднее общее давление в стволе остается неизменным. Дополнительным зарядом можно обеспечить пологость графика давления, поэтому маловероятно увеличение скорости снаряда.

Наиболее близким аналогом изобретения является телескопический патрон, содержащий цилиндрическую гильзу с расположенным в ней монолитным пороховым зарядом, имеющим осевой канал, в котором помещен снаряд. В дне гильзы помещен воспламенитель, а в донной части ее полости - вышибной заряд. Снаряд содержит корпус с размещенным в нем зарядом взрывчатого вещества и донным траекторно-ударным взрывателем с детонатором. Взрыватель содержит электронное устройство траекторного подрыва (или временное, или число оборотное, или неконтактное, или командное) и устройство ударного подрыва инерционного типа (Патент RU 2346228 МПК F42B 5/045, опубл. 10.02.2009 г.).

Недостатком является размещение дополнительного порохового заряда в гильзе, т.е. устройство предназначено для повышения скорости снаряда в канале ствола. Такая схема может обеспечить незначительное приращение скорости снаряда.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение скорости снаряда на траектории полета.

Техническим результатом является повышение дальности полета снаряда за счет дополнительного разгона на траектории давлением вышибного заряда. Это достигается тем, что в устройстве снаряда к донной его части замково-стопорным устройством дополнительно крепится гильза с вышибным зарядом, с донным взрывателем с электрическим питанием от конденсатора, управляемым датчиком угла, задаваемым бесконтактным приемником команд. Стабильность полета обеспечивается оперением снаряда, имеющим крестообразную форму.

Введение дополнительных элементов обеспечивает приращение скорости снаряду на траектории. При достижении заданного угла траектории снаряда, отслеживаемым датчиком угла, срабатывает донный взрыватель вышибного заряда. В результате сгорания порохового заряда, смешанного с частичками тринитротолуол в гильзе, создается давление, которое срывает обтюрирующее замково-стопорное устройство. Под действием этого давления снаряд получает дополнительное ускорение, а стенки гильзы обеспечивают направление движения. В результате увеличивается дальность полета не менее чем на 20%.

Предлагаемый способ увеличения дальности полета снаряда реализуется с помощью устройства (фиг. 1). Устройство реализующее способ, содержит цилиндрическую гильзу 1 с обтюрирующим пояском 8, в которой расположен вышибной заряд 7 и снаряд 10, отличающийся тем, что снаряд с головным взрывателем ударного действия 12 на корпусе имеет крестообразное оперение 11, не выступающее за максимальный диаметр снаряда, а в задней части цилиндрический вырез с канавкой для стопора в начале выреза, на которую надевается цилиндрическая гильза 1, и закрепляемая стопором 9, которая внутри гильза заполнена смесью порохового заряда с частичками тринитротолуола и в донной части имеет датчик угла 5, блок управления 6, донный взрыватель 4, конденсаторную батарею 2, закрепленные завинчивающимся донцем 3.

Способ осуществляется следующим образом. Перед выстрелом специальным устройством задается угол срабатывания вышибного заряда. После выстрела на траектории, когда снаряд занимает заданный угол, срабатывает вышибной заряд, давлением которого снаряд получает дополнительное ускорение.

Предложенный способ позволяет увеличить дальность полета не менее, чем на 20%.

Изобретение относится к вооружению, а именно к способу увеличения дальности полета снаряда. Способ увеличения дальности полета снаряда заключается в прикреплении к снаряду вышибного порохового заряда. К донной части снаряда, имеющего крестообразное оперение для устойчивости полета, которое не выступает за максимальный диаметр снаряда, с помощью замковостопорного устройства крепится гильза с пороховым зарядом, смешанным с частичками тринитротолуола, с донным взрывателем. Донный взрыватель имеет питание от конденсаторной батареи, управляемой датчиком угла, задаваемым бесконтактным приемником команд. Вышибной заряд срабатывает от датчика угла на траектории полета заряда. Технический результат заключается в увеличении дальности полета снаряда. 1 ил.

Способ увеличения дальности полета снаряда, заключающийся в прикреплении к снаряду вышибного порохового заряда, отличающийся тем, что к донной части снаряда, имеющего крестообразное оперение для устойчивости полета, не выступающее за максимальный диаметр снаряда, с помощью замковостопорного устройства крепится гильза с пороховым зарядом, смешанным с частичками тринитротолуола, с донным взрывателем, который имеет питание от конденсаторной батареи, управляемой датчиком угла, задаваемым бесконтактным приемником команд, причем вышибной заряд срабатывает от датчика угла на траектории полета заряда.