УЧЕБНЫЙ АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ВЫСТРЕЛ
TRAINING ARTILLERY ROUND

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно, к подкалиберным танковым снарядам, предназначенным для обучения личного состава навыкам прицельной стрельбы, и может быть использовано в дуэльном бое и танковом биатлоне.
Уровень данной области техники характеризует выстрел со снарядом подкалиберного типа для учебного боя, описанный в патенте RU 2274822 С1. F42B 8/10, 2004 г., который содержит сгорающую гильзу с метательным пороховым зарядом, аксиальную сгорающую оболочку, в которой установлен секторный поддон несущий сферическую капсулу (ядро) с красящим веществом.
Состыкованные между собой секторы поддона скреплены в головном торце бандажным кольцом с ослабленными сечениями посредством распределенных продольных прорезей, а корма изолирована фиксирующей чашкой.
Дополнительно секторы связаны посредством ведущего пояска, закрепленного в плоскости центра масс снаряда.
Поддон в головной части имеет аэродинамическую воронку для принудительного разрушения бандажного кольца под напором набегающего воздушного потока, а в донном поднутрении укреплен упругий кольцевой обтюратор с конформной юбкой.
Несущая поддон в сборе сгорающая оболочка заполнена дополнительным пороховым зарядом, открытым с торца примыкания к гильзе для воспламенения от энергии сгорающего метательного снаряжения, что предназначено для увеличения начальной скорости снаряда.
При раскрытии секторов поддона на внешней траектории полета, которые радиально отлетают и аэродинамически тормозятся, освобождая функциональную капсулу, которая к цели летит автономно.
При резком торможении на броне капсула разрушается и ее красящее наполнение (сажа) впечатывается в поверхность, маркируя попадание.
Недостатком описанного боеприпаса, который используется в качестве маркера, является то, что он не может служить учебным для приобретения навыков стрельбы личного состава, так как снаряд не идентичен боевому по массо-габаритным, аэродинамическим, кинетическим и другим параметрам.
Базирование снаряда в канале ствола на одном ведущем пояске, установленном на поддоне, не исключает продольных колебаний снаряда в канале ствола при выстреле, что заметно ухудшает кучность стрельбы.
Кроме того в подкалиберном снаряде этого выстрела отсутствует стержневой корпус, который заменен функциональным маркером, выполненным в форме ядра с красителем, помещенным внутри секторного поддона, оснащенного по торцам крепежными кольцами и профилированным обтюратором в поднутрении внизу поддона.
В качестве ближайшего аналога по технической сущности и числу совпадающих признаков с предложенным выбран практический подкалиберный снаряд артиллерийского выстрела, в котором устранены отмеченные недостатки, описанный в патенте KZ В 14574, F42B 8/12, 2004 г.
Главным достоинством известного снаряда для учебной стрельбы является то, что он выполнен из простых конструкционных материалов, при его идентичности по массо-габаритным показателям с боевым.
Стержневой корпус посредством ответных кольцевых рифлей геометрически замкнут с секциями поддона, скрепленными между собой в функциональное единство посредством медного ведущего кольца, запрессованного в кольцевую канавку.
Особенностью конструкции является выполнение головного выступа корпуса из двух частей, связанных между собой посредством запрессовки или склеивания шлицевого соединения примыкающих торцов.
На переднем торце корпуса закреплен баллистический наконечник, а на заднем его конце - оперенный хвостовик, продольно стабилизирующий снаряд на траектории полета к цели.
Поддон оснащен с переднего торца аэродинамической воронкой, а с заднего - поднутрением для аккумулирования пороховых газов сгорающего метательного заряда гильзы, выталкивающих с ускорением снаряд при выстреле, при этом секции поддона радиально обжимаются в функциональное единство поддон, несущего центральный корпус.
При встрече снаряда с мишенью наконечник и передняя часть выступа корпуса деформируются, остальное не повреждается. После окончания учебной стрельбы оперенный корпус и разлетевшиеся секторы поддона собирают и реставрируют на заводе для повторного использования, что заметно сокращает затраты на обучение.
Продолжением описания прототипа является присущий недостаток: результаты стрельбы не объетивизируются (преимущественно маркирующей краской подобно вышеописанному аналогу), попадание в мишень определяется визуально, чем ограничено применение учебного снаряда в танковых дуэлях.
При этом высоким динамическим воздействием массивного снаряда возможно повреждение наружного оборудования и оснащения противостоящего танка, требующего ремонта и/или замены, что сводит на нет выгоду от организованной утилизации сохраненных структурных элементов выстрела для повторного использования по назначению.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является модернизация известного практического подкалиберного снаряда артиллерийского выстрела в идентичном массо-габаритном соответствии снаряду в боевом исполнении и во взаимодействии с элементами гильзы, при выполнении дополнительной функции маркирования попаданий при стрельбе.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном учебном артиллерийском выстреле раздельного заряжания, содержащем гильзу с метательным пороховым зарядом и подкалиберный снаряд, корпус которого, оснащенный головным обтекателем и оперенным хвостовиком, установлен в калиберном поддоне, составленном из примыкающих секций, скрепленных ведущим пояском, при этом помещенный в сгорающей оболочке поддон имеет головную аэродинамическую воронку и поднутрение в корме, согласно изобретению, корпус снабжен разрывным зарядом, автоматически инициируемым донным взрывателем и связанным посредством осевого канала с пиропатроном, примыкающим к капсуле красителя, помещенной в головном обтекателе, а массозамещающий поддон выполнен в форме катушки, на калиберных концах которой закреплены ведущие пояски, при этом в его кормовом поднутрении смонтирован конформный обтюратор, а мидель жестких лопастей оперения хвостовика гарантированно меньше диаметра поддона, при этом секции поддона жестко скреплены по торцам: головной кольцом, а кормовой чашкой, а обтюратор имеет компенсаторные прорези сверху и демпфирующие приливы по краям торца, со стороны гильзы.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили массо-габаритную и аэродинамическую идентичность учебного снаряда со штатным, необходимых для приобретения личным составом навыков стрельбы с минимизированными затратами, при визуализации объективной и наглядной фиксации попадания снаряда в мишень, за счет автоматического маркирования красителем места контакта, а также позволили автоматизировать процесс маркирования, завязав его в общий цикл функционирования выстрела, посредством оснащения его снаряда цепочкой, динамически воздействующей на капсулу с красителем при встрече с мишенью.
Снабжение снаряда разрывным зарядом, инициируемым при автоматическом срабатывании донного взрывателя на заданной дистанции от мишени, необходимо для дробления корпуса и хвостового оперения на безопасные для бортового оборудования и оснащения танка фрагменты.
Связь донного взрывателя посредством осевого канала корпуса обеспечивает срабатывание головного пиропатрона, импульсом давления которого вышибается обтекатель, несущий капсулу с красителем, для автономного полета к цели, где обтекатель инерционно сминается на преграде, а капсула реакционно лопается обеспечивая диспергирование красителя, оседающего на броне танка, маркируя место встречи.
Выполнение поддона массозаменяющим позволила сохранить идентичными весовые, кинетические и аэродинамические параметры боевого снаряда, возможность использовать штатные таблицы стрельбы, прицелов и приемов заряжания, чтобы в результате учебных стрельб полученные навыки стрельбы были адекватными для стрельбы штатными боеприпасами.
Выполнение поддона в форме катушки обусловлена необходимостью базирования снаряда при выстреле на двух опорах - ведущих поясках, закрепленных на центрирующих его утолщениях по концам, максимально разнесенными.
Установка в кормовом поднутрении поддона конформного обтюратора исключает прорыв пороховых газов, чем сохраняется метательный импульс для получения максимальной начальной скорости снаряда.
Оснащение упругого обтюратора распределенными сверху прорезями служит для компенсации деформаций от пульсирующего давления пороховых газов гильзы, сохраняя при этом примыкание обтюратора к опорам за счет демпфирования торцевыми приливами радиальных смещений.
Приливы обтюратора, направленные в сторону гильзы, образуют арку в форме кривого бруса, который работает в основном на сжатие и вызывает в опорах не только вертикальные, но и горизонтальные реакции - распор, обеспечивая тем самым надежную обтюрацию.
Надежное скрепление секций поддона по торцам осуществляется простыми средствами: головного посредством подрезного кольца, имеющего ослабленные поперечные сечения, а кормового - чашкой для изолирования стыков примыкающих секций, обеспечив тем самым функциональное единство в служебном обращении и в канале ствола при выстреле.
Жесткие аэродинамические лопасти хвостовика имеют мидель заведомо меньше диаметра калиберного поддона, что гарантирует свободное их размещение как в оболочке, так и канале ствола, а на траектории автономного полета снаряда они обеспечивают его продольную стабилизацию, смещая центр давления кзади от центра масс
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенного изобретения поясняются чертежами, которые имеют чисто иллюстративное назначение и не ограничивают объема притязаний формулы. На чертеже изображены:
на фиг. 1 - артиллерийский выстрел раздельного заряжания;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Учебный артиллерийский выстрел раздельного заряжания включает сгорающую при выстреле гильзу 1 с осевым капсюлем-воспламенителем (условно не показан), снаряженную метательным пороховым зарядом 2, и сооснную сгорающую оболочку 3, несущую подкалиберный снаряд.
Центральный корпус 4 подкалиберного снаряда оснащен головным баллистическим наконечником 5 и оперенным хвостовиком 6, продольно стабилизирующим его на траектории автономного полета к цели.
В корпусе 1 размещен разрывной заряд 7, опирающийся на донный взрыватель 8, автоматически инициируемый за 10-15 м от мишени.
Разрывной заряд 7 посредством осевого огнепередаточного канала 9 в корпусе 4 сообщается с установленным на головном торце корпуса 4 пиропатроном 10, к которому примыкает заполненная красителем капсула 11, смонтированная в наконечнике 5.
Центральный корпус 4 жестко связан посредством спиральных шлицов (условно не показаны) с коаксиальным поддоном 12, имеющим форму катушки, на калиберных утолщениях концах которого закреплены ведущие пояски 13, взаимодействующие с каналом ствола при выстреле.
Поддон 12 радиально состыкован из примыкающих продольно друг к другу секций 14, скрепленных по торцам посредством подрезного кольца 15 сверху и снизу чашкой 16, изолирующей места стыка секций 14 между собой и с корпусом 4.
В головном торце поддона 12 имеется аэродинамическая воронка 17, а снаружи кормы выполнено профильное кольцевое поднутрение 18 (фиг. 2), в котором приклеен конформный обтюратор 19 из упругого материала.
Вверху приклеенного обтюратора 19 выполнены распределенные компенсаторные прорези 20, а на его нижнем торце демпфирующие приливы 21 и 22, свободно прилегающие соответственно к поддону 12 и оболочке 3, которые обеспечивают демпфирование волновых возмущений давления пороховых газов, исключая их прорыв.
Функционирует предложенный выстрел следующим образом.
При выстреле инициируется донный капсюль гильзы 1, который воспламеняет метательный пороховой заряд 2, генерирующий большое количество газообразных продуктов горения, заполняющих свободный объем оболочки 3, где резко повышается давление, а гильза 1 и оболочка 3 сгорают.
Давлением пороховых газов на торец поддона 12 снаряд подается в канал ствола орудия, где сминаются ведущие пояски 13, продольно на двух разнесенных опорах продольно ориентирует снаряд и обтюрируют прорыв газов наружу, чем сохраняется метательный импульс.
Посредством взаимодействия поясков 13 с поверхностью канала ствола снаряд движется соосно с ускорением, получая заданную начальную скорость на выходе за дульный срез.
Напором набегающего потока воздуха, который аккумулируется в воронке 17, секции 14 перемещаются радиально, разламывая по ослабленным сечениям скрепляющее кольцо 15 и последовательно пояски 13 при повороте секций 14 относительно опоры в чашке 16, в результате чего секции 14 освобождают собственно подкалиберный снаряд, а сами аэродинамически тормозятся.
Донный взрыватель 8 за 10-15 метров до встречи с мишенью автоматически инициируется, от ударного импульса с которого подрывается примыкающий заряд 7, формирующий мощный огневой факел, передаваемый по осевому каналу 9 на пиропатрон 10.
Энергией сработавшего пиропатрона 10 отделяется наконечник 5 с капсулой 11 внутри, продолжая дальше автономный полет к цели, а под действием ударной волны от разрыва заряда 7 корпус 4 и хвостовик 6 дробятся на разлетающиеся фрагменты.
При контакте с мишенью тонкостенный алюминиевый наконечник 5 сминается, а капсула 11 раздавливает, краситель из которой диспергируется и инерционно оседает на мишень, маркируя место попадания снаряда для объективной оценки результатов стрельбы.
Новый технический эффект предложенного снаряда заключается в расширении технологических возможностей использования от того, что он снабжен энергосодержащим механизмом самоликвидации, что позволяет применять не только для учебной стрельбы по мишеням и в танковом биатлоне, но и для моделирования реальных боестолкновений в форме танковых дуэлей.
Положительные результаты стрельбы опытной партии артиллерийских выстрелов по изобретению позволяют рекомендовать конструкцию для внедрения, согласно установленному регламенту.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия учебного артиллерийского выстрела не являются очевидными для специалиста по снарядам, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление предложенного выстрела возможно осуществлять на действующем серийном производстве.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.