АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ПАТРОН
ARTILLERY CARTRIDGE

Предложенный патрон унитарного заряжания, включающий гильзу с метательным зарядом и снарядом фугасного действия, относится к метеорологическим средствам организации направленного схода снежных лавин с горных склонов.
Уровень данной области техники характеризует практический выстрел - артиллерийский патрон по патенту RU 23331, F42В 8/02, 2000 г., содержащий снаряд, снаряженный канальными шашками дымообразующего пиротехнического состава, а в головной части - взрыватель контактного действия, и гильзу с метательным пороховым зарядом, инициируемым от примыкающей электрокапсюльной втулки.
Этот практический выстрел применяется для обучения личного состава, практических занятий и тренировки стрельб, используя для корректировки огня в качестве целеуказателя или места падения дымовое облако, образующееся при прогрессивном горении функционального наполнения корпуса гранаты.
Недостатком описанного выстрела является неудовлетворительная визуальная различимость с позиции стрельбы информационного дымового сигнала, облако которого формируется при сгорании функционального снаряжения относительно малой массы. Это определяется малым объемом каморой из-за повышенной толщины корпуса гранаты, необходимой для предотвращения его дробления при срабатывании взрывателя, воспламеняющего дымообразующую пиротехническую шашку.
В результате плохой различимости дымового сигнала целеуказание и пристрелка для корректировки огня затруднительны, что ухудшает качество обучения и приобретения устойчивых навыков стрельбы.
Более совершенным является выстрел для гранатомета по патенту RU 2229679 C1, F42B 30/04, 2004 г., который выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенного артиллерийского патрона по числу совпадающих признаков.
Известный унитарный патрон содержит жестко связанные между собой тонкостенную гранату с функциональным снаряжением в форме канальной пиротехнической шашки и гильзу с метательным пороховым зарядом, инициируемым осевым воспламенителем. Неразъемное соединение «улетающей» гильзы с гранатой осуществляется посредством завальцовки ее открытого торца на профильный фланец массивного хвостовика, несущего тонкостенный корпус граниты.
В верхнем торце корпуса смонтирована монтажная коническая втулка, где закреплен головной взрыватель, детонатор которого примыкает к осевому детонационному заряду, установленному в центральном канале функциональной шашки, опирающейся на дно хвостовика.
На поверхности корпуса выполнен кольцевой ряд выступов для взаимодействия со спиральными нарезами орудийного ствола, выполняющими функции ведущего устройства, обеспечивающего гироскопическую продольную стабилизацию гранаты на траектории полета.
Тонкостенный корпус известного патрона вмещает, сравнительно с аналогом, в 2,5 раза больше дымообразующего состава снаряжения, спрессованного в виде канальной шашки, которая осевым детонационным зарядом взрывчатого вещества дробится на куски, чем обеспечивается активное горение по развитой поверхности при интенсивном формировании дымового облака в качестве плотной контрастной завесы - хорошо визуально различимого сигнала.
Однако, недостатком известного артиллерийского патрона является неразъемная связь корпуса снаряда с гильзой, которая на траектории полета служит балластом, снижая дальность полета гранаты.
Кроме того, изготовление тонкостенного корпуса монолитно с массивным хвостовиком представляет собой задачу большой технологической сложности, характеризуется высокой трудоемкостью и низким коэффициентом использования металла, что неприемлемо в серийном производстве для изготовления лавинообразующих унитарных патронов.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение трудоемкости и повышение показателей назначения технологичного патрона, монолитного в служебном обращении и разделяемого при выстреле.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном артиллерийском патроне, содержащем закрепленный в гильзе, несущей метательный пороховой заряд, инициируемый от центрального воспламенителя, оснащенный донным поднутрением хвостовик тонкостенного корпуса снаряда, который имеет ведущее устройство в форме ряда готовых выступов под спиральные нарезы орудийного ствола, и головной взрыватель, размещенный в монтажной конической втулке, детонатор которого примыкает к осевой детонационной шашке, размещенной коаксиально цилиндрической оболочке функционального снаряжения корпуса снаряда, согласно изобретению гильза, на фланце несущая эластичную прокладку, с хвостовиком связана через срезаемые при выстреле штифты, распределенные по периметру, при этом корпус снаряда в хвостовике установлен заподлицо и жестко связан посредством манжеты, выполненной в виде заполненных анаэробным герметиком радиальных рифлей, а цилиндрическая оболочка функционального снаряжения корпуса выполнена из термобарического состава.
Другим отличием является то, что альтернативно цилиндрическая оболочка функционального снаряжения корпуса выполнена из взрывчатого вещества и монолитно совмещена с осевой детонационной шашкой.
Отличительные признаки обеспечили артиллерийскому патрону фугасное действие при срабатывании внутри снежного покрова в горах, в результате чего формируются детонационная и ударная волны, характеризующиеся высоким импульсом давления во фронте, который инициирует уплотнение снежного массива и его движение по склону, то есть - регулируемый сход снежной лавины.
Альтернативное выполнение функционального снаряжения корпуса снаряда взрывчатым веществом повышенной массы или термобарическим составом позволяет расширить технологические возможности изготовления артиллерийского патрона фугасного действия, сопоставимого по мощности и воздействию на снежный покров.
Термобарический заряд цилиндрической оболочки функционального снаряжения усиливает фугасное действие снаряда внутри снежного покрова, формируя дополнительные ударную и детонационную волны, сопровождающиеся резким скачком уплотнения, сотрясающим массив снега на склоне горы, а также высокотемпературный фронт, практически мгновенно расплавляющий ледяную прослойку на границе раздела, разрушая тем самым их механическую связь, что способствует последующему сходу снежной лавины в заданном направлении.
Оснащение фланца гильзы эластичной прокладкой обеспечивает уплотнение торцевого входа трубчатой направляющей, в которой размещается лавинообразующий патрон, баллистической установки, монтируемой на фюзеляже летательного аппарата. Эластичная прокладка при заряжании уплотняет плоскость примыкания и при выстреле обеспечивает обтюрацию пороховых газов сгорающего метательного заряда, предотвращая их реверсный прорыв, чем обеспечивается требуемая начальная скорость снаряда для полета к заданной цели.
Жесткая связь хвостовика снаряда с гильзой посредством распределенных по периметру штифтов обеспечивает монолитность патрона в служебном обращении.
Выбор поперечного сечения штифтов для поперечного срезания развиваемым при выстреле давлением пороховых газов в ресивере - донном поднутрении хвостовика - необходимо для отделения корпуса снаряда от неподвижно зафиксированной в баллистической установке гильзы, чтобы осуществить автономный полет функционального снаряда к опасному снежному покрову на склоне горы.
Соединение заподлицо тонкостенного корпуса снаряда в хвостовике необходимо для плотного примыкания наружного профиля к трубчатой направляющей баллистической установки, исключающего радиальные биения при осевом перемещении в стволе и недопустимое заклинивание снаряда.
Выполнение соединительной манжеты в форме заполненных анаэробным герметиком радиальных рифлей в хвостовике является технологически простейшим и конструктивно надежным.
При совмещении соединяемых корпуса и хвостовика внатяг избыток герметика распределяется по контактной поверхности уплотняющим слоем, который их неразъемно склеивает в монолит.
Выполнение цилиндрической оболочки функционального снаряжения корпуса снаряда из термобарического состава обеспечивает его фугасное действие внутри снежного массива, который уплотняется с таянием во фронте ударной волны и динамически страгивается с горного склона, формируя регулируемую лавину направленного снежного схода.
Поднутрение в хвостовике на полете служит камерой разрежения в результате отрыва набегающего воздушного потока, что заметно снижает торможение снаряда на траектории, увеличив тем самым прицельную дальность.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративную цель и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображено:
на фиг.1 - лавинообразующий артиллерийский патрон;
на фиг.2 - то же, вариант конструктивного выполнения.
Предложенный артиллерийский патрон унитарного заряжания содержит гильзу 1 с метательным пороховым зарядом 2, который примыкает к осевой электрокапсюльной втулке 3, закрепленной в ее торце.
Тонкостенный корпус 4 лавинообразующего снаряда жестко связан с массивным хвостовиком 5, который монолитно соединен с гильзой 1 посредством распределенных по периметру срезаемых штифтов 6.
Хвостовик 5 оснащен поднутрением 7, выполняющим функции ресивера для генерируемых при горении заряда 2 пороховых газов.
В корпусе 4 снаряда размещена функциональная шашка 8 из взрывчатого вещества. По варианту выполнения конструкции патрона (фиг.1) шашка 8 установлена внутри коаксиальной оболочки 9 из усилительного термобарического состава, конгруэнтно примыкающей к корпусу.
В головном торце корпуса 4 закреплена монтажная коническая втулка 10, несущая головной взрыватель 11, детонатор 12 которого примыкает к шашке 8 фугасного действия.
Оба торца цилиндрического корпуса 4 соединены соответственно с хвостовиком 5 и монтажной втулкой 10 посредством манжет в виде заполненных анаэробным герметиком 13 радиальных рифлей 14, которые обеспечивают беззазорную прочную связь несущих элементов снаряда в служебном обращении.
На поверхности корпуса 4 выполнен поперечный ряд выступов 15 под спиральные нарезы орудийного ствола баллистической установки.
Функционирует артиллерийский лавинообразующий снаряд следующим образом.
При замыкании с пульта управления на борту летательного аппарата электроконтактов баллистической установки срабатывает электрокапсюльная втулка 3 заданного артиллерийского патрона в кассете.
Форсом пламени от сработавшей электрокапсюльной втулки 3 воспламеняется порох метательного заряда 2 в гильзе 1.
Генерируемые пороховые газы при горении заряда 2 накапливаются в ресивере (поднутрении 7 хвостовика 5), где динамично растет давление.
Когда давление в ресивере 7 достигает расчетного значения, происходит поперечное срезание штифтов 6 в местах примыкания стационарной гильзы 1 и продольно подвижного хвостовика 5 и снаряд получает ускорение от метательного импульса давления пороховых газов.
При продольном движении в баллистической установке снаряд получает радиальное вращение от взаимодействия винтовой пары: выступов 15 корпуса 4 со спиральными каналами ее орудийного ствола, чем обеспечивается продольная устойчивость снаряда на траектории полета к цели.
При встрече снаряда со снежным настом или грунтом срабатывает головной взрыватель 22, детонатор 12 которого инициирует взрывчатое вещество шашки 8, которая дробится и, разрушая корпус 4 (фиг.2), перемещается внутри снежной массы.
Фронтом ударной и детонационной волн массив снега уплотняется и сотрясается, в результате чего разрушается его связь с поверхностью склона горы и происходит движение, формирующее вынужденный сход лавины по выбранному стрельбой направлению.
В случае формирования снежного покрова в условиях резкого перепада температур, когда образуется твердая наледь прочной связи слоев между собой и массива снега с горной поверхностью, используется артиллерийский патрон конструкции по фиг.1, в котором детонационный импульс от подрыва шашки 8 инициирует термобарический состав оболочки 9, усиливающий фугасное и высокотемпературное действие внутри снежного покрова.
При этом расплавляется наледь, ослабляя сцепление снежного массива, который уплотняется и получает ускорение, инициируя сход лавины.
Стендовые и натурные испытания опытных образцов патронов по изобретению подтвердили функциональную надежность конструкции и эффективность действия по назначению. При этом прицельная дальность стрельбы, сравнительно с известными аналогами, увеличилась на 16-18%.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по противолавинным технологиям, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности серийного изготовления артиллерийских патронов фугасного действия на действующем производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.