МОРСКОЙ СИГНАЛЬНЫЙ БОЕПРИПАС
NAVAL SIGNALLING AMMUNITION

Изобретение относится к области военной техники, а именно к сигнальным боеприпасам, предназначенным для стрельбы (пуска) предпочтительно из морских гранатометных систем.
Сигнальные боеприпасы к морским гранатометным системам функционируют по сложной баллистической схеме:
- выстрел боеприпаса из гранатомета;
- полет боеприпаса по воздушной траектории на заданную дальность;
- приводнение боеприпаса с одновременным срабатыванием средства инициирования;
- разделение боеприпаса на глубине с одновременным воспламенением пиротехнического состава факела и выбросом сигнального устройства из корпуса боеприпаса;
- всплытие сигнального устройства на водную поверхность и подача светового сигнала;
- вертикальная ориентация сигнального устройства на весь период подачи сигнала.
При разработке сигнальных боеприпасов к морским гранатометным системам основные технические трудности в обеспечении заданной надежности действия возникают при проектировании схемы разделения боеприпаса, воспламенения пиротехнического состава факела, выброса сигнального устройства из корпуса боеприпаса, всплытия сигнального устройства без затухания пиротехнического состава факела.
Известен сигнальный боеприпас по патенту Англии №1314811 от 01.05.1970 г., содержащий корпус и сигнальное устройство, включающее оболочку из материала с положительной плавучестью, пиротехнический факел и замедлитель. Корпус боеприпаса разделяется под водой, сигнальное устройство всплывает на поверхность воды, срабатывает замедлитель, который инициирует пиротехнический состав факела.
Применение в конструкции сигнального боеприпаса замедлителя для инициирования пиротехнического состава факела, особенно при малых габаритах боеприпаса, имеет ряд существенных недостатков:
- значительно усложняется конструкция сигнального устройства и боеприпаса в целом;
- снижается надежность действия сигнального устройства боеприпаса из-за наличия в цепи воспламенения дополнительного передаточного звена;
- возможны задержки в подаче сигнала, так как пиротехнические замедлители имеют значительный временной разброс;
- невозможно изменять глубину выброса сигнального устройства, что неприемлемо для сигнальных боеприпасов, выстреливаемых из гранатометных систем под различными углами возвышения (глубина разделения боеприпаса существенно зависит от угла его приводнения).
Известны сигнальные боеприпасы (пат. США №3321656 от 07.12.1965 г., пат. Франции №2075988 от 06.01.1971 г.), в которых для разделения корпуса боеприпаса используется воспламенительно-вышибной заряд (ВВЗ) в виде навески дымного пороха, а разделение корпуса производится с помощью цилиндра, разрезанного в осевом направлении на несколько частей.
Однако такая конструкция без применения замедлительных устройств имеет низкие показатели надежности действия, так как при разделении боеприпаса в воде в момент выброса сигнального устройства внутри корпуса создается разрежение и происходит засасывание воды, которая поступает с большой скоростью и препятствует воспламенению пиротехнического состава факела.
Известен сигнальный боеприпас, который содержит герметичный корпус в виде оболочки и дна, ВВЗ в чашке, крышку с инициатором (взрыватель), сигнальное устройство плавающего типа, установленное в корпус на скользящей посадке и поджатое крышкой в осевом направлении (патент Франции №2185196 от 01.02.1974 г. - прототип).
К недостаткам данного технического решения следует отнести:
- имеется возможность повреждения сигнального устройства в момент разделения корпуса боеприпаса;
- возможно прилипание материала корпуса сигнального устройства к корпусу боеприпаса и к чашке в период длительного хранения, особенно в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок;
- не исключается возможность затухания пиротехнического состава факела в момент выброса сигнального устройства из корпуса боеприпаса;
- отсутствие технических решений по конструктивному исполнению узла стыковки оболочки и дна корпуса, которые могут оказать существенное влияние на разброс усилий разделения корпуса, а следовательно, и на безотказность функционирования сигнального устройства.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности действия морского сигнального боеприпаса.
Технический результат состоит в повышении безотказности: разделения корпуса боеприпаса и выброса из него сигнального устройства без нарушения целостности его корпуса, воспламенения пиротехнического состава факела и незатухания его в момент всплытия сигнального устройства на водную поверхность.
Технический результат достигается тем, что морской сигнальный боеприпас содержит корпус в виде цилиндро-конической оболочки и дна с внутренней полостью, взрыватель, чашку с воспламенительно-вышибным зарядом и сигнальное устройство с цилиндро-коническим корпусом, при этом оболочка и дно соединены подвижно, а чашка, диаметр которой меньше диаметра цилиндрической поверхности дна в месте соединения с оболочкой, выполнена с кольцевой проточкой на наружной цилиндрической поверхности, причем между сигнальным устройством и торцом полости дна размещена коническая пружина, а на внутренней поверхности оболочки в месте соединения ее с дном выполнено поднутрение.
Подвижное соединение оболочки и дна позволяет обеспечить практически «чистый» сдвиг оболочки относительно дна, тем самым значительно уменьшить разброс усилий разделения, что, в конечном итоге, повышает безотказность разделения корпуса боеприпаса.
Размещение конической пружины между сигнальным устройством и торцом полости дна позволяет повысить безотказность выброса сигнального устройства из полости дна за счет исключения возможности заклинивания его, особенно при разделении корпуса боеприпаса в положении, близком к вертикальному, когда дно имеет возможность накрывать сигнальное устройство и увлекать его за собой в глубину. Одновременно выполнение пружины конической формы позволяет до минимума свести объем, ею занимаемый.
Выполнение кольцевой проточки на наружной цилиндрической поверхности чашки, диаметр которой меньше диаметра цилиндрической поверхности дна в месте соединения с оболочкой, позволяет после разделения корпуса боеприпаса обеспечить задержку чашки в конической части оболочки, тем самым предотвратить удар чашкой по сигнальному устройству, а следовательно, исключить возможность затухания пиротехнического состава факела, что повышает надежность действия сигнального боеприпаса. Смысл задержки чашки заключается в следующем: при движении чашки в конической части оболочки, малый диаметр конуса которой меньше наружного диаметра чашки, последняя теряет свою кинетическую энергию, разжимая коническую часть оболочки. Когда же торец оболочки будет находиться над проточкой в чашке, то, благодаря остаточной деформации, оболочка будет стремиться к первоначальному состоянию, что позволит задержать (зажать) чашку в конической части оболочки и одновременно обеспечить через образовавшийся зазор «стравливание» газов из оболочки корпуса. Одновременно кольцевая проточка на наружной цилиндрической поверхности чашки выполняет функцию обтюрирующей канавки, снижая прорыв газов к корпусу сигнального устройства и предотвращая его разрушение, тем самым повышая надежность действия боеприпаса.
Выполнение поднутрения на внутренней поверхности оболочки в месте соединения ее с дном позволяет повысить безотказность воспламенения пиротехнического состава факела и не затухания его в момент всплытия сигнального устройства на водную поверхность за счет исключения:
- образования микротрещин в оболочке при ее подвижном соединении с дном (соединение не требует предварительного нагружения оболочки в осевом направлении);
- удара по сигнальному устройству как чашкой, так и оболочкой после задержания ею чашки (при движении чашки по внутренней поверхности оболочки и достижения ею поднутрения происходит «стравливание» значительной части газов ВВЗ, чашка теряет часть кинетической энергии, что способствует задержке чашки в конической части оболочки).
В морском сигнальном боеприпасе отношение диаметра чашки к внутреннему диаметру конической части оболочки может составлять 1,04-1,06.
При уменьшении данного соотношения за счет увеличения внутреннего малого диаметра конической части оболочки возможны случаи проворота чашки в ее конической части, что может привести к ударам ею по сигнальному устройству и затуханию пиротехнического состава факела. Уменьшение этого соотношения за счет уменьшения наружного диаметра чашки может привести к увеличению прохода газов к сигнальному устройству и его разрушению.
Увеличение данного соотношения может привести к созданию разрежения внутри оболочки в момент выталкивания из нее сигнального устройства и засасыванию с большой скоростью воды, препятствующей воспламенению пиротехнического состава факела.
В морском сигнальном боеприпасе отношение разности глубины полости дна и высоты конической пружины до поджатия к высоте конической части корпуса сигнального устройства может составлять 0,25-0,55.
Уменьшение данного соотношения может привести или к заклиниванию сигнального устройства в полости дна, или к снижению его плавучести.
Увеличение данного соотношения может привести к снижению безотказности выброса сигнального устройства из полости дна корпуса боеприпаса.
В морском сигнальном боеприпасе отношение длины поднутрения оболочки к высоте чашки может составлять 1,27-1,36.
Уменьшение данного соотношения может привести к удару чашки по корпусу сигнального устройства, приводящему к затуханию пиротехнического состава факела.
Увеличение этого соотношения может привести к отсутствию выброса сигнального устройства из корпуса боеприпаса за счет возможности преждевременного заклинивания чашки в конической части оболочки.
В морском сигнальном боеприпасе отношение глубины поднутрения к толщине оболочки может составлять 0,04-0,25.
Уменьшение данного соотношения при сохранении габаритно-массовых характеристик боеприпаса может привести к снижению безотказности разделения корпуса боеприпаса за счет увеличения разброса усилий при разделении корпуса.
Увеличение этого соотношения может привести к заклиниванию сигнального устройства конической частью оболочки.
На фиг.1 показан общий вид морского сигнального боеприпаса.
На фиг.2 показана оболочка с поднутрением.
Морской сигнальный боеприпас состоит из взрывателя 1, корпуса, включающего оболочку 2 и дно 3, воспламенительно-вышибного заряда 4, размещенного в чашке 5, сигнального устройства 6, включающего факел 7, конической пружины 8, разделительных вкладышей 9. Оболочка 2 выполнена с поднутрением 10.
Работа морского сигнального боеприпаса происходит следующим образом.
При приводнении боеприпаса от вышибного заряда взрывателя воспламеняется воспламенительно-вышибной заряд 4, от воздействия продуктов сгорания ВВЗ происходит воспламенение пиротехнического состава факела 7 сигнального устройства 6. Одновременно в чашке 5 создается избыточное давление пороховых газов, которое через чашку и разделительные вкладыши 9 передается на дно 3. После нарастания давления внутри чашки 5 до определенной величины происходит разделение корпуса боеприпаса. Чашка 5 при движении по внутренней поверхности оболочки 2 выталкивает сигнальное устройство 6 с дном 3, при прохождении чашки над поднутрением оболочки происходит «стравливание» газов до определенной величины, а затем чашка, благодаря кольцевой проточке на наружной цилиндрической поверхности, без резкого удара задерживается конической частью оболочки. Коническая пружина 8 выталкивает сигнальное устройство 6 из полости дна 3, которое всплывает на поверхность воды и подает светодымовой сигнал.
Реализация предлагаемых технических решений в конструкции морского сигнального боеприпаса, подтвержденная результатами испытаний по водной акватории, позволяет повысить надежность его действия за счет обеспечения безотказного выброса сигнального устройства из корпуса боеприпаса и незатухания пиротехнического состава факела как в момент разделения корпуса, так и в момент всплытия сигнального устройства на водную поверхность.