ПУЧКОВАЯ ГРАНАТА "ГОСТИЖА" С ЗОНТИЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ РАСКРЫТИЯ БОЕВОЙ ЧАСТИ К РУЧНОМУ ГРАНАТОМЕТУ
"GOSTIZHA" BUNDLE GRENADE WITH UMBRELLA WARHEAD OPENING DEVICE FOR HAND GRENADE LAUNCHER

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к противопехотным пучковым гранатам ручных гранатометов.
Известно, что пучковые гранаты, т.е. гранаты, создающие при взрыве осевой пучок готовых поражающих элементов (ГПЭ), обеспечивают более высокую вероятность поражения целей, чем обычные гранаты с круговым осколочным полем. В [1] предложена граната с надкалиберной пучковой боевой частью к гранатомету типа РПГ-7.
Развитие ручных гранатометов в последнее время идет по пути разработки калиберных схем с гранатами, целиком размещающимися в стволе. К ним относятся отечественные гранатометы РПГ-18 «Муха», РПГ-22 «Нетто», РПГ-26 «Аглень», РПГ-27 «Таволга», РПГ-29 «Вампир». Для гранат этих гранатометов увеличение площади контакта «взрывчатое вещество (ВВ) - слой ГПЭ» может быть достигнуто использованием для метания ГПЭ цилиндрической поверхности гранаты.
Конструкция такого типа с зонтичным устройством раскрытия боевой части предложена в [2]. Боеприпас (авиабомба) содержит боевую часть, состоящую из осевого стержня, нескольких продольных метательных блоков, шарнирно прикрепленных к передней части стержня и соединенных с зонтичным механизмом поворота блоков в положение, перпендикулярное оси стержня, при этом метательный блок имеет поперечное сечение в виде неполного сектора, содержит заряд взрывчатого вещества, слой готовых поражающих элементов (ПЭ) на внешней поверхности блока и детонатор, расположенный в передней части блока и соединенный с траекторным взрывателем, а траекторный взрыватель содержит блоки последовательного включения механизма раскрытия боевой части (механического или пиротехнического) и ее подрыва.
Эта конструкция принята в качестве прототипа изобретения.
<mrow><mn>2</mn><mi>ϕ</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mn>360</mn></mrow><mo>∘</mo></msup></mrow><mi>N</mi></mfrac></mrow>
К числу недостатков прототипа относится неблагоприятная форма поперечного сечения метательного блока. Блок получается делением цилиндра на N секторных частей. Внешняя поверхность блока таким образом представляет часть цилиндрической поверхности гранаты с центральным углом
. При этом ПЭ будут разлетаться как минимум в этом же угле, т.е. при N=3 угол разлета составит 120°, при N=4 - 90°, при N=6 - 60°.
Очевидно, что углы разлета чрезмерно велики, что приведет к быстрому падению плотности поля ПЭ.
Другим недостатком прототипа является фиксированная схема действия (раскрытие-подрыв), что исключает такие полезные виды действия, как траекторный и наземный подрывы в сборе (без раскрытия боевой части).
Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Техническое решение состоит в том, что изменена конфигурация метательных блоков, а именно внешняя цилиндрическая поверхность блока выполнена с увеличенным радиусом по отношению к радиусу корпуса гранаты. С другой стороны, в состав взрывателя введен переключатель на три вида действия: раскрытие боевой части и траекторный подрыв, траекторный подрыв без раскрытия, ударный подрыв без раскрытия.
В конструкцию также введен реактивный двигатель, отсутствующий в прототипе (авиабомбе).
Иллюстрации: фиг.1 - общий вид гранаты, фиг.2, 3 - поперечные сечения различных исполнений метательных блоков, фиг.4 - геометрия поперечного сечения метательного блока, фиг.5 - график зависимости R=f(N), фиг.6 - действие гранаты.
Граната, показанная на фиг.1 (а-в исходном состоянии, 6 - после раскрытия боевой части), содержит в задней части реактивный двигатель 1, раскрываемую боевую часть 2, головной колпак 3, траекторно-ударный взрыватель 4. Боевая часть состоит из метательных блоков 5, осевого стержня 6 и зонтичного механизма 7 раскрытия метательных блоков. В задней части двигателя установлен раскрывающийся стабилизатор 8.
Поперечные сечения метательных блоков показаны на фиг.2а, б, в. Блок состоит из корпуса 9, содержащего заряд взрывчатого вещества (ВВ) 10 и осколочную пластину, выполненную в виде набора 11 компактных готовых поражающих элементов (однослойного, фиг.2а, 2б или многослойного фиг.2в). ГПЭ могут быть выполнены как из стали, так и из тяжелых сплавов на основе вольфрама или тантала. Осколочная пластина, представленная на фиг.2б, содержит оба вида ГПЭ, при этом стальные ГПЭ (штриховка отсутствует) расположены по краям пластины, а тяжелосплавные ГПЭ (заштрихованы) - в средней зоне пластины.
Двумерное компьютерное моделирование процесса взрыва метательного блока показало, что вследствие быстрой разгрузки продуктов детонации через боковые поверхности осколочного блока скорость осколочной пластины уменьшается от оси симметрии сечения к краям, что приводит к эшелонированию потока ГПЭ. Вышеуказанное расположение стальных и тяжелосплавных ГПЭ в значительной степени уменьшает эшелонирование.
На фиг.3 представлены другие возможные исполнения осколочных пластин.
Осколочная пластина на фиг.3а выполнена в виде пластины заданного дробления 12 с внутренним рифлением. На фиг.3б представлена тонкостенная пластина с выдавленными на ней менисковыми углублениями 13, обеспечивающими получение при взрыве взрывоформируемых пуль («ударных ядер»). На фиг.3в осколочная пластина выполнена в виде набора стержней 14 квадратного сечения, уложенных вдоль метательного блока и попеременно соединенных верхними и нижними концами. При взрыве образуется высокоскоростная «плеть», наносящая сплошные разрезы панелей летательных аппаратов.
Радиус R внешней цилиндрической поверхности блока определяется исходя из требуемой величины угла полураствора у пучка поражающих элементов. В первом приближении примем, что вектор скорости ПЭ направлен по нормали к внешней поверхности пластины. Соответствующее построение представлено на фиг.4 (15 - внешний контур гранаты, 16 - контур внешней цилиндрической поверхности метательного блока, сечение блока заштриховано).
Имеем очевидное соотношение
rsinφ=Rsinφ,
где г - радиус корпуса гранаты.
<mrow><mover accent="true"><mi>R</mi><mo>¯</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mi>R</mi><mi>r</mi></mfrac></mrow>
<mrow><mi>ϕ</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mn>0</mn></msup></mrow><mi>N</mi></mfrac></mrow>
Вводя понятие относительного радиуса
и учитывая, что
(N - число метательных блоков), получим
<mrow><mover accent="true"><mi>R</mi><mo>¯</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>sin</mi><mo stretchy="false">(</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mn>180</mn></mrow><mn>0</mn></msup></mrow><mi>N</mi></mfrac><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>sin</mi><mi>ϕ</mi><mo>'</mo></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>R</mi><mo>¯</mo></mover><mo>=</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>R</mi><mo>¯</mo></mover><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>…</mo><mn>4</mn></mrow>
Зависимости
, где φ=10 и 15°, представлены на фиг.5. Как следует из графика, диапазон
(заштрихован) охватывает практически все реальные комбинации величин N-φ'.
Действие гранаты
Гранатомет оснащен лазерным дальномером, баллистическим вычислителем и устройством ввода установок во взрыватель.
Предусмотрено три вида стрельбы (фиг.6):
1) С раскрытием боевой части, подрывом в упрежденной точке перед целью и поражением цели осевым полем (пучком). Подвиды: при настильной стрельбе (фиг.6а), при навесной стрельбе (фиг.66);
2) С воздушным подрывом над целью без раскрытия боевой части. Подвиды: при настильной стрельбе (фиг.6в), при навесной стрельбе (фиг.6г);
3) С наземным подрывом без раскрытия боевой части. Подвиды: при настильной стрельбе (фиг.6д), при навесной стрельбе (фиг.6е).
Первый и второй виды применяются для поражения целей как на открытой местности, так и для поражения целей в окопах, обваловках, на обратных скатах, за сооружениями, третий вид - при отказе дальномера или вычислителя, при стрельбе по сооружениям и транспорту.
Перед выстрелом определяется вид стрельбы: для первых двух видов - дальность до цели, полетное время до раскрытия боевой части (для 1-го вида) или до подрыва (для 2-го вида). Установка неконтактным способом вводится в траекторно-ударный взрыватель.
При стрельбе 1-го вида при подлете в точку раскрытия взрыватель подает команду на раскрытие боевой части. Зонтичный механизм под воздействием пиротехнического привода раскрывает боевую часть, т.е. устанавливает метательные блоки в положение, перпендикулярное оси снаряда. Затем взрыватель подает команду на подрыв метательных блоков. В результате подрыва формируется суммарный пучок ГПЭ или осколков заданного дробления, поражающий цель.
При стерльбе 2-го вида граната подрывается над целью (окоп, обваловка) в исходном состоянии. Поражение цели осуществляется круговым полем ГПЭ или осколков.
При стрельбе 3-го вида граната подрывается при ударе о землю или другую преграду (транспорт, стена здания и т.п.).
Предлагаемая калиберная пучковая граната предназначена в основном для ручных гранатометов многоразового использования типа РПГ-29, оснащенных дальномером, баллистическим вычислителем и устройством неконтактного ввода установок. При стрельбе из гранатометов одноразового использования типа РПГ-18 «Муха» указанное оснащение должно быть расположено вне гранатомета. Например, лазерный дальномер может быть установлен на каске стрелка, а баллистический вычислитель - в сумке [3].
Расчеты показывают, что предлагаемая конструкция пучковой калиберной гранаты имеет заметное превосходство по эффективности действия перед другими конструктивными схемами с раскрытием боевых частей.
Технический результат: повышение боевой эффективности пучковых гранат к ручным гранатометам.
Литература
1. RU 2118788.
2. Предв. пат. 2340652 ФРГ, F42B 13/50, заявл. 10.08.73, опубл. 4.04.74.
3. RU 2362962.