Запал к ручной гранате нелетального действия Российский патент 2022 года по МПК F42C14/02 F42B27/00 

Изобретение относится к боеприпасам, предназначенным для комплектования гранат нелетального действия, применяемых при обучении личного состава приемам ближнего боя, для военизированных игр, имитирующих взрыв штатного боеприпаса, и пригодное для применения силовыми органами как средство противодействия нарушителям правопорядка.

Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить стабильность и надежность отделения верхней части запала с травмоопасными деталями от корпуса гранаты при срабатывании запала и обеспечить безопасность ее применения. Ударно-пусковой механизм такого запала может быть выполнен как осевого (вдоль оси), так и поворотного действия.

Уровень данной области техники характеризует ручная фаната ближнего боя войск НАТО марки BRM-75, описанная в справочнике Б.В. Прибылова. Ручные гранаты, М, «Арктика 4D», 2004 г., с. 131, содержащая наполненный взрывчатым веществом полимерный рифленый корпус с примыкающей изнутри композитной оболочкой, в полимерную матрицу которой введены распределенные шарики диаметром 1,5 мм., представляющие готовые поражающие элементы, и вкручиваемый в центральное отверстие корпуса запал. Запал включает корпус, ударник с боевой пружиной, предохранительную рукоятку с чекой и огнепроводную цепочку, в которой последовательно установлены капсюль-воспламенитель, пороховой замедлитель с временем горения 3,5-4 секунды и детонатор. Ударник установлен с возможностью поворота относительно оси, который в служебном обращении (до приведения в действие) геометрически замкнут предохранительной рукояткой, зафиксированной на корпусе посредством шплинта чеки, оснащенного кольцом выдергивания.

Однако запал этой боевой гранаты, имеющий в своей конструкции металлические детали и полностью выполняя функцию надежного воспламенения взрывчатого вещества гранаты, не может быть применен для установки в гранаты нелетального действия. Это объясняется тем, что при срабатывании гранаты с таким запалом его тяжелые металлические детали, разлетаясь, могут нанести тяжелые телесные повреждения окружающим.

Отмеченный недостаток частично устранен в ручной практической гранате по патенту на полезную модель RU 140656 U1, F42B 8/14, 2013 г., в которой большинство структурных элементов запала, кроме пружины бойка и чеки, выполнены из полимерных материалов. В соответствии с техническим решением по данному патенту запал, свинчиваемый с оболочкой гранаты, содержит пиротехническую огнепроводящую цепочку из последовательно расположенных запрессовки инициирующего состава в дросселирующей втулке и помещенных в глухой осевой трубке шнура замедления и разрывного исполнительного заряда для приведения в действие функционального наполнения гранаты. Воспламеняет инициирующий состав в огнепроводящей цепочке полимерный боек энергией, полученной от пружины кручения при освобождении предохранительной рукоятки из ладони пользователя, которая при этом поворачивается, освобождая путь бойку.

Этот запал, несмотря на то, что имеет минимум металлических деталей, представляет опасность для окружающих. Массивные детали запала из пластмассы при срабатывании гранаты обладают достаточной энергией для нанесения им телесных повреждений.

Указанный недостаток устранен в запале для ручной гранаты нелетального действия, описанном в патенте на изобретение RU №2235289 С1, F42C 14/02, 2003 г., в котором предохранительно-накольный механизм, содержащий опасные металлические детали, отделяется от гранаты с относительно малой скоростью, безопасной для метающего. По числу совпадающих признаков и технической сущности этот запал выбран в качестве наиболее ближайшего аналога предложенному запалу и принят заявителем за прототип.

Запал по признакам патента содержит корпус с расположенными в нем воспламенительно-замедлительным узлом (капсюлем-воспламенителем, пиротехническим замедлителем и капсюлем-детонатором), а также предохранительно-накольный механизм, содержащий скрепленную с корпусом гильзу, подпружиненный ударник, спусковой рычаг, шплинт и кольцо.

Особенностью конструкции этого запала является то, что гильза имеет продольный разрез и своей резьбовой или рифленой частью напрессована на посадочную поверхность корпуса, который изготовлен из мягкой пластмассы, и снабжен патрубком, углубляющимся в гильзу. В стенке патрубка выполнены пазы, направляющие давление газов капсюля-воспламенителя при его срабатывании на стенки гильзы, а ударник снабжен шайбой, перекрывающей выход газов капсюля-воспламенителя из полости трубки. Давление газов отталкивает детали предохранительно-накольного механизма от гранаты и, разжимая гильзу, облегчает сход ее с корпуса воспламенительно-замедлительного узла, благодаря чему травмоопасные детали запала отделяются от гранаты с небольшой скоростью до срабатывания основного заряда гранаты.

Недостатком известного запала для ручной гранаты нелетального действия является нестабильность процесса отделения предохранительно-накольного механизма от гранаты, что объясняется наличием многих параметров (физических и геометрических), определяющих этот процесс и имеющих свои отклонения от номинальных значений. К ним относятся: упругие свойства материала гильзы и корпуса, глубина рифления и резьбы на гильзе, толщина стенки гильзы, высота патрубка, натяг между корпусом и гильзой, степень герметичности патрубка с шайбой. Такие параметры как модуль упругости и сдвига материала, толщина стенки гильзы, глубина рифления или резьбы на гильзе, натяг между корпусом и гильзой вследствие своих отклонений от номинала, а также сложности их контроля и обеспечения оптимальных значений, создают неопределенность величины трения между гильзой и корпусом, а колебания высоты патрубка и низкая герметичность патрубка с шайбой делают давление газов в патрубке при срабатывании капсюля-воспламенителя нестабильным. Сочетание неопределенности трения между гильзой и корпусом с нестабильностью давления газов в патрубке делают процесс отделения предохранительно-накольного механизма от гранаты ненадежным. Механизм может случайно отделиться от гранаты в служебном обращении, например, при падении на землю. В тоже время он может сработать с опозданием, вместе с основным зарядом гранаты, что небезопасно для окружающих.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение стабильности и надежности отделения предохранительно-накольного (ударно-пускового) механизма от гранаты нелетального действия и обеспечение ее безопасного применения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном запале к ручной гранате нелетального действия, включающем ударно-пусковой механизм, закрепленный на корпусе замедлительно-инициирующего узла, содержащего капсюль-воспламенитель, пиротехнический замедлитель и капсюль-детонатор или воспламенитель, корпус замедлительно-инициирующего узла выполнен из двух частей, соединенных трубчатой тонкостенной муфтой, расположенной между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем, и выполненной из пластмассы, разрушаемой давлением газов при срабатывании капсюля-воспламенителя и пиротехнического замедлителя. Это приводит к отделению верхней части корпуса с закрепленными на нем ударно-пусковым механизмом и капсюлем-воспламенителем.

Для обеспечения разрушения тонкостенной муфты газами, генерируемыми в объеме, заключенном между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем, расстояние между ними выбрано не более 2,5 диаметров рабочего торца пиротехнического замедлителя, толщина стенки трубчатой муфты составляет в пределах 0,8 - 1 мм., а наружная поверхность муфты выполнена с концентраторами напряжений, например в виде V-образных канавок, выполненных в виде надрезов, нанесенных на наружную поверхность муфты вдоль ее оси. Количество канавок концентраторов напряжений составляет от 4 до 12, а глубина их - в пределах от 0,3 до 0,5 мм.

Отделение деталей от гранаты происходит до срабатывания основного функционального заряда гранаты от воспламенителя или капсюля-детонатора, обеспечивая безопасность применения гранаты.

Отличительные признаки предложенного технического решения позволили уйти от зависимости процесса отделения травмоопасных деталей ударно-пускового механизма от множества факторов (физических и геометрических), присущих прототипу и повысить стабильность этого процесса и надежность срабатывания запала к гранате нелетального действия.

Новым в запале является выполнение корпуса из двух частей, соединенных трубчатой тонкостенной муфтой, выполненной из пластмассы, например, полиамида, разрушаемой давлением газов при срабатывании капсюля-воспламенителя и пиротехнического замедлителя, что приводит к отделению верхней части корпуса с закрепленными на нем ударно-пусковым механизмом и капсюлем-воспламенителем. Отделение деталей от гранаты происходит до срабатывания основного функционального заряда гранаты от воспламенителя или капсюля-детонатора, обеспечивая безопасность применения гранаты.

В соответствии с предложенным авторами техническим решением расстояние между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем должно быть не более 2,5 диаметров рабочего торца пиротехнического замедлителя. Это связано с тем, что для обеспечения гарантированного разрушения муфты при срабатывании запала должно быть достаточным давление газов между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем. Это давление зависит не только от количества генерируемого ими газов, но и от объема полости между ними. Установлено, что этот объем может гарантировать требуемое давление, если расстояние между капсюлем-воспламенителем и замедлителем не будет превышать 2,5 диаметров рабочего торца пиротехнического замедлителя. Увеличение этого расстояния приводит к увеличению объема полости и снижению давления газов в ней и, как следствие, к не разрушению муфты.

Толщина стенки трубчатой муфты должна быть в пределах 0,8 - 1,0 мм., что гарантирует ее разрушение при срабатывании запала и обеспечивает достаточную прочность в служебном обращении. Толщина муфты выше верхнего предела (1,0 мм.) увеличивает ее прочность и препятствует разрушению, а толщина муфты ниже нижнего предела (0,8 мм.) может вызвать разрушение ее при изготовлении, случайном падении и других ситуациях.

Нанесение на наружную поверхность муфты концентраторов напряжений в виде V-образных канавок, выполненных в виде надрезов, делает процесс разрушения муфты при срабатывания запала более стабильным. При высоком давлении газов, генерируемых капсюлем-воспламенителем и замедлителем, муфта, растягиваясь, легко разрушается в зоне нанесенных на ее поверхность надрезов, которые являются концентраторами напряжений. Из технологических соображений, а также из соображений сохранения прочности в служебном обращении, V-образные канавки выполнены продольными. Экспериментально установлено, что количество канавок должно быть от 4 до 12, а глубина их должна находиться в пределах от 0,3 до 0,5 мм.

Предложенное техническое решение позволяет повысить стабильность и надежность отделения от гранаты ударно-пускового механизма при срабатывании запала не только осевого (вдоль оси) действия, но и поворотного, что обеспечивает его большую применяемость.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом (см. Фиг. 1), на котором показан общий вид запала с ударно-пусковым механизмом поворотного действия.

Запал состоит из ударно-пускового механизма, включающего в себя рукоятку 1, чеку (шплинт 2 и кольцо 3), ударник 4, пружину 5 и остов 6. Ударно-пусковой механизм закреплен в верхней части корпуса 7 замедлительно-инициирующего узла, в которой расположен капсюль-воспламенитель 8. В нижней части корпуса 7 расположен пиротехнический замедлитель 9 и воспламенитель или капсюль-детонатор 10. Верхняя и нижняя части корпуса 7 замедлительно-инициирующего узла соединены трубчатой муфтой 11 с нанесенными на ее поверхность V-образными канавками в виде надрезов.

В служебном положении рукоятка удерживает ударник от поворота и фиксируется чекой на остове 6.

Предложенный запал функционирует следующим образом.

Перед применением гранаты с ввинченным в нее запалом за кольцо 3 выдергивают шплинт 2, а рукоятку 1 удерживают рукой. При метании гранаты рукоятка 1 освобождается и позволяет ударнику 4 под действием пружины кручения 5 повернуться и ударить по капсюлю-воспламенителю 8. Срабатывая, капсюль-воспламенитель 8 своим форсом воспламеняет пиротехнический замедлитель 9. Образующиеся газы вызывают давление в полости между капсюлем-воспламенителем 8 и замедлителем 9, которое вызывает разрушение трубчатой муфты 11, соединяющей верхнюю и нижнюю части корпуса 7, вкрученного в гранату. Происходит отделение от гранаты верхней части корпуса вместе с ударно-пусковым механизмом. После отделения ударно-пускового механизма от гранаты огневой форс замедлителя 9 поджигает воспламенитель или капсюль-детонатор 10, которые, срабатывая, приводят в действие основной заряд гранаты, лишенной травмоопасных ударно-пускового механизма и капсюля-воспламенителя 8.

Испытания опытных образцов запала подтвердили правильность выбора технических решений, заложенных в его конструкцию и позволивших использовать его для комплектования ручных гранат нелетального действия как безопасное средство ближнего боя для военизированных игр, имитирующее взрыв штатного боеприпаса, и пригодное для обучения личного состава навыкам ближнего боя, а также силовыми органами как средство противодействия нарушителям правопорядка.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами не выявил совпадения совокупности существенных признаков, что подтверждает новизну технического решения.

Предложенные отличительные признаки в совокупности с известными признаками явным образом не следуют для специалиста по пиротехнике, то есть техническое решение неочевидно и прямо не следует из уровня техники.

Предложенная конструкция запала технологически пригодна для серийного изготовления на действующем производстве.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что предложенный запал к ручной гранате нелетального действия соответствует условиям патентоспособности.

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к запалу к ручной гранате нелетального действия. Запал к ручной гранате нелетального действия включает ударно-пусковой механизм, закрепленный в верхней части корпуса замедлительно-инициирующего узла, в котором расположены капсюль-воспламенитель, пиротехнический замедлитель и воспламенитель или капсюль-детонатор. Корпус замедлительно-инициирующего узла выполнен из двух частей, соединенных трубчатой тонкостенной муфтой, расположенной между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем и выполненной из пластмассы, разрушаемой давлением газов при срабатывании капсюля-воспламенителя и пиротехнического замедлителя. Расстояние между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем выбрано не более 2,5 диаметров рабочего торца пиротехнического замедлителя. Толщина стенки трубчатой муфты составляет в пределах 0,8-1 мм. Наружная поверхность выполнена с концентраторами напряжений. Технический результат заключается в повышении стабильности и надежности отделения ударно-спускового механизма от гранаты нелетального действия и обеспечении ее безопасного применения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Запал к ручной гранате нелетального действия, включающий ударно-пусковой механизм, закрепленный в верхней части корпуса замедлительно-инициирующего узла, в котором расположены капсюль-воспламенитель, пиротехнический замедлитель и воспламенитель или капсюль-детонатор, отличающийся тем, что корпус замедлительно-инициирующего узла выполнен из двух частей, соединенных трубчатой тонкостенной муфтой, расположенной между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем и выполненной из пластмассы, разрушаемой давлением газов при срабатывании капсюля-воспламенителя и пиротехнического замедлителя, при этом расстояние между капсюлем-воспламенителем и пиротехническим замедлителем выбрано не более 2,5 диаметров рабочего торца пиротехнического замедлителя, толщина стенки трубчатой муфты составляет в пределах 0,8-1 мм, а наружная поверхность выполнена с концентраторами напряжений.

2. Запал по п. 1, отличающийся тем, что концентраторы напряжений имеют форму V-образных канавок, выполненных в виде надрезов, нанесенных на наружную поверхность муфты вдоль ее оси.

3. Запал по п. 2, отличающийся тем, что количество канавок составляет от 4 до 12, а глубина их в пределах от 0,3 до 0,5 мм.