ДЫМОВАЯ ГРАНАТА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к боеприпасам, а более конкретно, к реактивным снарядам, отличающимся боеголовкой для рассеивания генерируемого аэрозоля, образующегося при горении пиротехнического наполнения, используемого как дымовое средство противодействия в виде дымовых завес.
Уровень данной области техники характеризуют дымовые гранаты по патентам DE 1428657 и 1285919, F42d 19/2, которые предназначены для использования как для ручного метания, так и при выстреле.
Граната содержит наполненный дымообразующим при горении составом корпус, закрытый с одного конца контактной головкой, имеющей отверстия для дымокурения - организованного выхода в атмосферу генерируемого аэрозоля.
В головке вмонтирован электрический воспламенитель реактивного двигателя и терочный воспламенитель ручного инициирования, оснащенный пиротехническим замедлителем, время горения которого до передачи импульса на воспламенительный состав выбрано достаточным, чтобы боец успел бросить гранату.
В головке последовательно размещены соосно реактивный двигатель с сопловым блоком и воспламенительный состав, соединенный с пороховым зарядом двигателя и с терочным воспламенителем через замедлитель.
Недостатком описанной конструкции дымовой гранаты является размещение обоих устройств инициирования воспламенения в общей головке, что предопределяет существенное увеличение диаметра гранаты, которую неудобно метать вручную и характеризующуюся большим лобовым сопротивлением при стрельбе, что заметно снижает скорость и дальность полета.
Граната из-за габаритных ограничений имеет относительно малое время дымообразования и, следовательно, низкую маскирующую способность.
Отмеченные недостатки устранены в дымовой гранате по патенту RU 2284006, F42B 12/48, 2006 г., которая по числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога предложенной гранате.
Известная дымовая граната содержит корпус с дымообразующим при горении составом, реактивный двигатель с зарядом топлива, выполненного из разделенных зазором пороховой шашки, припрессованной к основному функциональному наполнению корпуса, и канальной пороховой таблетки, закрепленной на диафрагме.
Канальная таблетка, смонтированная в камере сгорания, выполняет функцию стартового заряда, а примыкающая к дымообразующему составу шашка - маршевого заряда реактивного двигателя гранаты.
В сопловом блоке, выходные распределенные отверстия которого выполняют каналы дымокурения, установлен электровоспламенитель заряда ракетного
топлива (пороховых шашек) реактивного двигателя.
С противной стороны корпус закрыт крышкой, под которой помещен терочный механизм ручного воспламенения замедлительного состава, обращенного к дымообразующему наполнению корпуса гранаты, которые разделены диафрагмой.
В крышке радиально и продольно расположены выходные отверстия для дымокурения.
Особенностью этой дымовой гранаты является то, что головной воспламенитель, пиротехнический замедлитель, дымообразующий состав, заряд топлива двигателя и его электровоспламенитель установлены в корпусе продольно последовательно и связаны в единую огневую цепь, что обеспечивает полное выгорание функционального наполнения и вспомогательных пиротехнических устройств при любом инициировании гранаты. Это обеспечивает безопасность личного состава при движении по территории, на которой устанавливались защитные маскировочные завесы.
Суммарная площадь выходных отверстий в крышке соизмерима с площадью проходных сечений сопел реактивного двигателя, чтобы обеспечить динамическое равновесие изделия при двухстороннем истечении дыма.
Недостатком известной гранаты является сложность ручного инициирования воспламенения посредством терочного механизма, приведение в действие которого сопряжено с трудностями и небезопасно, так как неизбежно обжигает кисти рук гранатометчика формируемым форсом пламени, распространяющимся как в сторону замедлителя, так и наружу.
При этом выстрел гранаты, автоматическое инициирование которой происходит от электровоспламенителя, осуществляется только со специального пускового устройства гранатометчиком, что ограничивает мобильность и оперативность постановки дымовых завес, а зачастую невозможна в принципе.
Кроме того, недостатком известной гранаты является неудовлетворительные показатели назначения из-за того, что заметная часть корпуса (до 30% объема) занята реактивным двигателем, сокращая тем самым массу пиротехнического наполнения, генерирующего аэрозольное облако дымовой маскирующей завесы.
По описанным причинам применение известной гранаты ограничено, что снижает боеспособность войск пехоты, десанта, разведки и т.п.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности и безопасности в служебном обращении универсальной и более эффективной в применении по назначению конструкции дымовой гранаты, которую возможно выстреливать со ствола любого стрелкового автомата.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известной дымовой гранате, метаемой выстрелом и вручную, содержащей помещенный в цилиндрический корпус с выходными отверстиями аэрозольобразующий заряд, сообщающийся с одной стороны с пиротехническим замедлителем механизма
ручного инициирования, закрытого крышкой, а к противной стороне которого примыкает реактивный двигатель, включающий маршевый пороховой заряд и смонтированную с зазором стартовую пороховую шашку канальной формы, укрепленную в камере сгорания на диафрагме над сопловым блоком с центральным средством воспламенения, по предложению авторов, реактивный двигатель укреплен на оснащенном лопастным стабилизатором и жестко связанном с сопловым блоком трубчатом хвостовике, внутренняя поверхность которого со стороны свободного торца выполнена уступами, спрофилированными для примыкания надульников стрелковых автоматов разных модификаций при аксиальной установке гранаты, и где имеются сквозные радиальные отверстия, при этом внутри трубчатого хвостовика установлен защемленный фланцем на его торце пенал автоматического инициирования, включающий последовательно установленные упругий амортизатор и пулеуловитель, оснащенный накольником капсюля-воспламенителя, смонтированного в опирающемся посредством сминаемого кольца на пулеуловитель стакане с метательным пороховым зарядом, который посредством пиротехнического замедлителя связан с усилителем, размещенным под диафрагмой, несущей стартовую пороховую шашку, при этом подпружиненный боек стреляющего механизма ручного инициирования, оснащен поворотным стопором, геометрически замкнутым крышкой корпуса гранаты.
По варианту выполнения полезной модели требуемый технический результат достигается тем, что в известной дымовой гранате, метаемой выстрелом и вручную, содержащей аэрозольобразующее пиротехническое наполнение цилиндрического корпуса с дымовыводящими каналами по торцам, сообщающееся с одной стороны с пиротехническим замедлителем механизма ручного инициирования, закрытого крышкой, а с другой стороны - с средством автоматического инициирования воспламенения, по предложению авторов, подпружиненный боек стреляющего механизма ручного инициирования оснащен поворотным стопором, геометрически замкнутым крышкой корпуса, наполнение которого примыкает непосредственно к дымовыводящим каналам, совмещенным с огнепередаточными отверстиями демпфирующей поперечины, закрепленной между нижним торцом корпуса и средством автоматического инициирования воспламенения, выполненным в виде цилиндрического пенала, включающего последовательно смонтированные пороховое метательное устройство с капсюлем-воспламенителем, соосно которому расположен накольник пулеуловителя, с противного торца закрытого упругим амортизатором, и кольцевой упор, спрофилированный под надульник стрелкового автомата, причем цилиндрический пенал установлен с гарантированным кольцевым зазором внутри закрепленного посредством фланца на торце трубчатого хвостовика, в котором выполнены газоотводные отверстия площадью, соизмеримой с площадью прорезей дульного тормоза автомата, а также снабженного лопастным стабилизатором и внутри выполненного ступенчатым, при этом между метательным устройством и пулеуловителем
размещено сминаемое кольцо, охватывающее накольник меньшей высоты, а лопасти стабилизатора закрыты обечайкой.
Отличительные признаки обеспечили возможность выстрела безопасной при ручном метании дымовой гранаты на повышенную дальность из любого стрелкового автомата, а также в варианте выполнения гранаты без реактивного двигателя - повышение объема дымообразования, то есть достигнуто увеличение маскирующей способности боеприпаса.
Установка реактивного двигателя гранаты на оснащенном лопастным стабилизатором и жестко связанном с сопловым блоком трубчатом хвостовике, внутренняя поверхность которого со стороны свободного торца выполнена уступами, обеспечила возможность аксиальной ее установки с примыканием к надульникам стрелковых автоматов разных модификаций.
Лопастной стабилизатор обеспечил заметное смещение центра давления за центр масс гранаты книзу, что продольно ориентирует гранату на траектории полета и увеличивает кучность стрельбы для постановки более плотной маскирующей дымовой завесы.
Размещение внутри трубчатого хвостовика относительно неподвижного пенала, включающего последовательно смонтированные упругий амортизатор, пулеуловитель и метательное устройство, создает возможность автоматически инициировать действие реактивного двигателя гранаты одиночным выстрелом из примыкающего автоматического стрелкового оружия.
Пенал фланцем защемлен между сопловым блоком и торцом трубчатого хвостовика, образуя монолитное единство в служебном обращении и для выстрела.
Конструктивная взаимосвязь перечисленных структурных элементов пенала динамического инициирования воспламенения проста и функционально надежна.
Пулеуловитель оснащен, размещенным внутри кольцевого сминаемого кольца, накольником капсюля-воспламенителя, смонтированного в стакане с метательным пороховым зарядом.
Сминаемое кольцо имеет ширину выше накольника и помещено между пулеуловителем и стаканом с метательным зарядом, который посредством пиротехнического замедлителя связан с усилительным составом, размещенным под диафрагмой камеры сгорания и над заглушками сопловых отверстий двигателя.
Динамически при выстреле, за время работы замедлителя, срезаемый фланец пенала торцом трубчатого хвостовика, получающего ускорение от реактивного двигателя, не препятствует совместному движению к цели гранаты и облегченного хвостовика со стабилизатором.
Воспламеняемый при выстреле от замедлителя усилительный заряд обеспечивает посредством генерируемых газообразных продуктов горения отделение пенала от увлекаемого гранатой продольно движущегося хвостовика.
Тонкостенное кольцо на донном торце стакана с метательным зарядом
имеет достаточную несущую прочность, чтобы предотвратить контакт накольника пулеуловителя с капсюлем-воспламенителем в служебном обращении. Однако при выстреле кольцо сминается инерционными силами и срабатывает механизм автоматического инициирования воспламенения порохового реактивного двигателя.
Дополнительный метательный заряд обеспечивает передачу воспламенительного импульса на пороховой заряд двигателя и механическое разделение пенала динамического инициирования от собственно гранаты..
Размещение поворотного стопора (скобы) ручного инициирования воспламенения дымообразующего состава под крышкой, которая ограничивает рабочее перемещение исполнительного стреляющего механизма, гарантированно исключает несанкционированное срабатывание последнего, обеспечивая полную безопасность личного состава, при ношении гранат на себе.
Предложенное конструктивное решение обеспечило автоматическое инициирование запуска реактивного двигателя гранаты при механическом отделении гранаты с хвостовиком от пенала в динамике посредством одиночного выстрела из примыкающего автоматического стрелкового оружия.
Это принципиально изменяет тактические возможности боевых действий личного состава, любой из которых без специального пускового устройства оперативно и прицельно может устанавливать маскировочную дымовую завесу автономно и в группе.
Оснащение гранаты трубчатым хвостовиком создает удобство при метании вручную, используя ее как рукоятку, что позволяет повысить дальность бросков.
Примыкание функционального наполнения корпуса гранаты (в варианте выполнения без реактивного двигателя) непосредственно к дымовыводящим каналам обеспечило повышение массы аэрозольобразующего пиротехнического наполнения на 27-30% и, следовательно, адекватного объема дымовой завесы, необходимой для надежной маскировки техники и личного состава в боевых действиях и для скрытных перемещений. При этом дальность полета гранаты снижается до 270 м (дальность полета дымовой ракеты с реактивным двигателем составляет 450 м).
Размещение демпфирующей поперечины между нижним торцом корпуса и средством автоматического инициирования воспламенения (цилиндрическим пеналом) предотвращает передачу ударных волн при срабатывании метательного заряда на пиротехническое функциональное наполнение корпуса, исключив возможность их разрушения. Этим обеспечивается функциональная надежность боеприпаса.
Совмещение огнепередаточных отверстий поперечины с дымовыводящими каналами корпуса предназначено для коммуникации метательного устройства с функциональным наполнением для воспламенения последнего и обеспечивает беспрепятственное истечение генерируемого аэрозоля при его горении.
Размещение лопастей стабилизатора внутри обечайки повышает прочность
и увеличивает безопасность при ручном метании гранаты.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а эффектом суммы признаков.
Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено:
на фиг.1 - общий вид дымовой гранаты с реактивным двигателем;
на фиг.2 - граната по варианту выполнения без реактивного двигателя;
на фиг.3 - стреляющий механизм ручного инициирования;
на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.1, 2.
Предложенная активно-реактивная дымовая граната включает корпус 1 боевой части (фиг.1), наполненный дымообразующим при горении пиротехническим составом 2 и закрытый винтовой крышкой 3.
Нижняя часть корпуса 1 жестко связана с сопловым блоком 4, в котором аксиально закреплен трубчатой формы хвостовик 5, оснащенный лопастным стабилизатором 6.
Заявленная граната (также как и по прототипу) выполнена с двойным инициированием воспламенения пиротехнического состава 2: сверху при ручном метании и снизу при выстреле, автоматически.
Под крышкой 3 размещен так называемый стреляющий механизм 7 ручного инициирования, поворотная скоба 8 (стопор) которого геометрически замкнута крышкой 3 от несанкционированного поворота.
Пиротехнический состав 2 сверху закрыт диафрагмой 9 с отверстиями 10 для выхода дыма, генерируемого при горении наполнения 2 гранаты.
На центральном выступе диафрагмы 9 навинчена крышка 3, а внутри него установлен стреляющий механизм 7 ручного инициирования воспламенения состава 2.
Скоба 8 стреляющего механизма 7 (фиг.3) закреплена на оси 11, имеющей параллельные лыски, формирующие толщину меньше сквозного паза 12 отверстия 13 в бойке 14, в котором установлена ось 11.
В служебном положении, когда скоба 8 расположена вертикально, внутри крышки 3, ось 11 примыкает к отверстию 13, удерживая боек 14, нагруженный пружиной 15, в крайнем верхнем положении.
В торце бойка 14 смонтирован капсюль-воспламенитель 16 над накольником 17, закрепленным в замедлителе 18, в котором помещен пиротехнический заряд 19. В накольнике 17 выполнен коммуникационный паз 20, а в замедлителе 18 - выходное осевое отверстие 21, направленное к дымообразующему наполнению 2 корпуса 1.
Пиротехнический состав 2 (фиг.1) беззазорно припрессован к маршевому пороховому заряду 22, под которым с зазором закреплена на диафрагме 23 в камере 24 сгорания стартовая шашка 25 канальной формы.
Под диафрагмой 23 размещен усилительный заряд 26, отделенный от соплового блока 4 сгорающей прокладкой 27.
В сопловом блоке 4 с распределенными выходными дымовыводящими отверстиями 28 (соплами) установлен расположенный под диафрагмой 23 осевой пиротехнический замедлитель 29.
Выходные отверстия 28 соплового блока 4 (которые служат и для дымокурения при метании гранаты выстрелом) закрыты заглушками 30, опирающимися на стакан 31, несущий метательный пороховой заряд 32, связанный с осевым капсюлем-воспламенителем 33.
Стакан 31 с метательным пороховым зарядом 32 установлен соосно пиротехническому замедлителю 29, направленному в сторону камеры 24 сгорания, и помещен в трубчатом пенале 34 автоматического инициирования воспламенения функционального состава 2 боевой части гранаты.
Трубчатый пенал 34 установлен коаксиально внутри трубчатого хвостовика 5 с возможностью продольного относительного перемещения (с гарантированным кольцевым зазором), при этом фланец 35 трубчатого пенала 34 защемлен между сопловым блоком 4 и торцом хвостовика 5.
Стакан 31 в донной части имеет тонкостенное сминаемое кольцо 36, которая опирается на пулеуловитель 37, в верхней части имеющий центральный выступ-накольник 38 высотой меньше, чем высота охватывающее его сминаемое кольцо 36 для безопасности в служебном обращении, когда исключено несанкционированное накалывание капсюля-воспламенителя 33.
Пулеуловитель 37 опирается на упругий (резиновый) амортизатор 39, который установлен на дне 40 пенала 34, имеющем осевое отверстие 41 и кольцевой упор 42.
Ниже упора 42 внутренняя поверхность трубчатого хвостовика 5 выполнена ступенчатой, последовательно с уступами 43, 44, и 45.
Под упором 42 в трубе 5 выполнены газодинамические (дросселирующие) сквозные отверстия 46, суммарная площадь которых соизмерима с площадью прорезей дульного тормоза стрелкового автомата.
Граната при осевой установке на ствол автоматов АК-74М, АК-103 и АК-107 поверхностями упоров 44 и 45 хвостовика 5 базируется на их дульном тормозе, а при установке на пламегасителе автоматов АК-104 и АК-105 (малогабаритных) - на уступе 43 трубы 5 и внутренней поверхности кольцевого упора 42 пенала 34.
Лопасти аэродинамического стабилизатора 6 установлены в обечайке 47 (фиг.3), которая повышает конструкционную прочность и предназначена для повышения безопасности гранатометчика, бросающего гранату, чтобы исключить возможность при этом лопастям стабилизатора 6 зацепиться свободными торцами за выступающие детали обмундирования (рукава, карманы, застежки), ремни оснастки и т.п., предотвращая порезы кистей рук.
Конструктивная схема выполнения дымовой гранаты без реактивного двигателя аналогична вышеописанной и отличается следующим (фиг.2).
Функциональное пиротехническое наполнение 2 корпуса 1 заполняет
весь его объем и непосредственно примыкает к выходным отверстиям 21 (каналам дымокурения при автоматическом инициировании).
Соосно отверстиям 21 размещены периферийные сквозные отверстия 48 демпфирующей поперечины 49, установленной в корпусе 1, опираясь на фланец пенала 34 и стакан 31 с метательным зарядом 32.
Функционируют предложенные дымовые гранаты следующим образом.
Для ручного метания гранаты отвинчивается крышка 3, а затем поворачивают скобу 8 в любую сторону от вертикали до совмещения лысок оси 11 с пазом 12 бойка 14. При этом под действием пружины 15 боек 14 продольно перемещается вниз вдоль оси 11 пока капсюль-воспламенитель 16 не наколется на накольник 17.
Форс пламени от капсюля-воспламенителя 16 через отверстия 20 инициирует горение в течение 4-5 с.пиротехнического состава 19 замедлителя 18, в течение которых необходимо метнуть гранату в заданную сторону.
При завершении горения наполнения 2 от повышенной температуры и прямого огня воспламеняются и сгорают все нижерасположенные пиропороховые элементы общей огневой цепи, что делает безопасной гранату для перемещения личного состава.
Для автоматического метания гранату аксиально стволу стрелкового автомата устанавливают, базируя на его надульнике поверхностями кольца 42, уступа 43 или уступов 44, 45 хвостовика 5.
Одиночным выстрелом пуля патрона 5,45 или 7,62 мм пробивает амортизатор 39 и улавливается в ловителе 37, который деформируется, сминая кольцевую юбку 36, и подает вперед накольник 38 до контакта с капсюлем-воспламенителем 33.
При этом амортизатор 39 упруго сжимает след от пули, предотвращая попадание твердых частиц в ствол автомата.
2
Газообразные продукты от одиночного выстрела из автомата беспрепятственно удаляются через отверстия 46 в хвостовике 5, площадь которых 500 мм соизмерима с площадью прорезей дульного тормоза автомата.
Импульсом капсюля-воспламенителя 33 воспламеняется метательный состав 32 в стакане 31, давлением пороховых газов которого сообщается гранате начальное ускорение и соответственно прижимает пенал 34 к надульнику автомата.
При этом давление пороховых газов сгорающего метательного заряда 32 полностью не передается на плечо гранатометчика в виде отдачи, а частично компенсируется амортизатором 39.
Форс пламени от состава 32 одновременно воспламеняет пиротехнический замедлитель 34 из пороха ДРП с временем горения 0,4 с.
При движении гранаты с хвостовиком 5 срезается фланец 35 (толщиной 0,5 мм) пенала 34, разрывая его геометрическое замыкание, то есть пенал 34 в результате полностью свободен в кольцевом зазоре с хвостовиком 5.
Огневым импульсом пиротехнического замедлителя 29 воспламеняются
усилительный заряд 26 и пороховая канальная шашка 25.
Горение усилительного заряда 26 (фиг.1) через диафрагму 23 распространяется в камеру 24 сгорания, где интенсифицирует процесс горения канальной шашки 25 по всей развитой поверхности и воспламеняется с поверхности шашка 22.
Газообразными продуктами горения из сопловых отверстий 28 вышибаются заглушки 30 и граната получает дополнительное маршевое ускорение движения в полете.
Таким образом, отдачу в плечо гранатометчик испытывает только при одиночном выстреле из автомата и от срабатывания метательного заряда 32 в пределах установленных норм.
За счет реактивного движения от истекающих газообразных продуктов горения шашек 25 и 22 граната достигает дальности полета на 450 м.
В гранате по варианту выполнения п.2 формулы форс пламени от сгорающего порохового состава 32 через отверстия 48 поперечины 49 и каналы 21 воспламеняет пиротехнический состав наполнения 2, при горении которого генерируется дымообразующий аэрозоль объемом на 30% больше, чем в первом случае.
Метательный импульс, развиваемый при горении порохового состава 32, демпфируется упругой поперечиной 49 на нижнем торце корпуса 1 и не передается на наполнение 2.
При торцевом горении наполнения 2 в обеих конструкциях гранат генерируется дым, равномерно истекающий через каналы 21, образуя в воздухе плотную маскирующую завесу в виде устойчивого аэрозоля.
От температуры, развиваемой при горении состава 2, и прямого огня при его догорании через отверстие 21 в замедлителе 18 стреляющего механизма 7 воспламеняется пиротехнический заряд 19. Пламя от сгоревшего заряда 19 инициирует капсюль-воспламенитель 16, который срабатывает. Таким образом, действует общая огневая цепь гранаты, обеспечивая выгорание ее опасных элементов.
По предложенным вариантам дымовых гранат разработана рабочая документация для изготовления опытной партий, предназначенных для натурных испытаний с целью отработки боеприпаса для постановки на вооружение в войска.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления дымовых гранат для массового использования стрельбой со стволов любых стрелковых автоматов и метания вручную, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.