РУЧНАЯ ГРАНАТА
HAND GRENADE

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к ручным гранатам нелетального действия, корпус которых имеет ослабленное сечение, в частности, по причине стыковки их двух обечаек.
Уровень данной области техники характеризует ручная граната, описанная в сборнике «Средства поражения и боеприпасы» под редакцией В.В. Селиванова, изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 г., с. 827, изделие «Дрейф», которая содержит функциональное порошковое снаряжение полимерного корпуса, выполненного из двух состыкованных емкостей, в горловине верхней из которых закреплен стандартный предохранительно-пусковой механизм, включающий подпружиненный накольник над капсюлем-воспламенителем, геометрически замкнутый прижимной рукояткой, нагруженной пружиной.
Рукоятка с горловиной корпуса в служебном обращении и при хранении жестко связана чекой, оснащенной кольцом выдергивания.
Детонатор предохранительно-пускового механизма примыкает к центральному разрывному заряду, помещенному в трубчатой оболочке, установленной внутри функционального снаряжения корпуса.
Описанная ручная граната предназначена для генерирования аэродисперсного образования различного назначения по действию на человека: раздражающего, слезоточивого и т.п., для борьбы с асоциальными элементами в местах несанкционированного скопления людей.
Недостатком этой ручной гранаты являются большие габариты, не сопоставимые с эргономическими требованиями по применению вручную, и неудовлетворительная эффективность основного действия по назначению из-за низкой плотности порошкового снаряжения, засыпаемого на вибростенде через горловину при смонтированной трубчатой оболочке под разрывной заряд, что исключает технологическое уплотнение прессованием.
Отмеченные недостатки устранены в более совершенной ручной гранате по патенту RU 2540224 C1, F42В 8/26, 2014 г., которая по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога предложенной гранате.
Известная ручная граната включает функциональное снаряжение полимерного корпуса из двух состыкованных емкостей (тонкостенных обечаек), в горловине верхней из которых закреплен штатный предохранительно-пусковой механизм, детонатор которого примыкает к центральному разрывному заряду, а в донной обечайке выполнено окно для заправки порошкового сыпучего снаряжения, жестко скрепленное через демпфирующую прокладку с крышкой, при этом торец разрывного заряда расположен от загрузочного окна на расстоянии, сопоставимом с радиусом корпуса.
К недостатками известной ручной гранаты следует отнести:
- неудовлетворительная прочность механического сцепления стыка совмещаемых обечаек корпуса и донной обечайки, которые могут соответственно раскрываться и раскалываться от несимметричных динамических нагрузок при падении на жесткую преграду после метания гранаты;
- невозможность получить при подрыве разрывного заряда температуру и давление высоких значений, чтобы выполнить термобарическое поражение;
- низкое заполнение корпуса функциональным снаряжением, так как порошок засыпается через заправочное окно в собранный корпус, где установлена центральная трубка под разрывной заряд, что снижает функциональную надежность и эффективность поражающего действия разрывной гранаты.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение отмеченных недостатков для повышения функциональной надежности применения ручной гранаты, эффективность поражающего действия в форме термобарического воздействия на живой организм которой увеличена.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известной ручной гранате, содержащей корпус из конструкционного литьевого полимера, выполненный в форме встречно сопряженных по поперечному стыку обечаек, и функциональное снаряжение, при этом окно донной обечайки закрыто крышкой, а в горловине верхней обечайки установлен штатный предохранительно-пусковой механизм, детонатор которого примыкает к разрывному заряду корпуса, согласно изобретению функциональное снаряжение выполнено в форме шашки из взрывчатого вещества, на которой размещен детонационный заряд с повышенной скоростью детонации, причем шашка и заряд имеют по торцам конический скос напротив сопряжений корпуса, стык обечаек которого сформирован растворением примыкающих в сборе соединяемых поверхностей с формированием монолита, а донная обечайка покрыта резиновым колпаком конгруэтного профиля с бандажом, установленным на стыке, причем скосы торцов взрывчатого снаряжения выполнены на расстоянии от края на расстоянии 20-30% его высоты.
Отличительные признаки предложенного технического решения создали новые факторы поражения более высоких показателей, в частности термобарическое действие на практически сферическом фронте ударной и детонационной волн, которое создается в составном корпусе гранаты повышенной прочности от шашки оптимизированной формы.
Выполнение функционального снаряжения из взрывчатого вещества формирует, по определению, при подрыве ударную и детонационную волны, которые служат в качестве поражающего фактора боеприпаса, сообщая ему новое качество.
Размещение на шашке из взрывчатого вещества инициирующего покрытия из разрывного заряда образует более мощное функциональное снаряжение, которое заполняет весь объем корпуса и при общем одномоментном подрыве - повышенную температуру и давление во фронте ударной и детонационной волн.
Повышенная скорость детонации разрывного заряда, примыкающего к детонатору предохранительно-пучкового механизма, приоритетно обеспечивает диспергирование взрывчатого вещества шашки, после чего сформированная взвесь детонирует, вовлекая в процесс кислород окружающего воздуха с выделением дополнительной энергии, что приводит к увеличению амплитуды, длительности фазы сжатия и длительности воздушной ударной волны в целом.
Скосы торцов шашки и заряда выполнены для создания отраженных ударной и детонационной волн на линии раздела сред, которые направлены к центру, где суммируются, увеличивая радиальную составляющую разлета продуктов детонации, в результате чего формируется сферическая форма фронта.
Сферический фронт скачка уплотнения и высокая температура определяют независимость факторов поражающего действия от пространственного ориентирования гранаты при встрече с преградой и произвольном ее метании.
Формирование поперечного стыка встречно совмещаемых полимерных обечаек корпуса в монолит посредством растворения примыкающих в сборе соединяемых поверхностей создает практически равнопрочный профиль корпуса, что повышает его функциональную надежность при эксплуатации, при действии динамических ударных нагрузок от падения на жесткую опору. При этом корпус гранаты гарантированно не раскалывается.
Резиновый колпак конгруэнтной формы плотно прилегает к профилю донной обечайки и поперечному стыку, обеспечивая демпфирование ударных нагрузок от встречи с преградой при метании, поглощает деформации, не передавая их на корпус, что предотвращает преждевременные его разрушения.
Бандаж на поперечном стыке обечаек корпуса изолирует объем гранаты и собственно снаряжение от атмосферной влаги, чем повышается функциональная надежность гранаты.
Диапазон расстояния от торцов функционального снаряжения на 20-30% от его высоты, где выполнен конический скос, был рассчитан по математической модели планирования эксперимента и подтвержден экспериментально по максимальной эффективности термобарического действия гранаты.
При этом следует отметить, что осколки полимерного корпуса от высокой температуры во фронте детонационной и ударной волн воспламеняются и создают дополнительный поражающий фактор.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия ручной гранаты не являются очевидными для специалиста по боеприпасам, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление предложенной ручной гранаты возможно осуществлять серийно на действующем машиностроительном производстве, для оснащения заказчиков.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Сущность предложенной конструкции ручной гранаты поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.
На чертеже изображена ручная граната термобарического действия.
Полимерный тонкостенный корпус гранаты (из стеклонаполненного полиамида), выполненный диаметром под кисть руки человека, собран из двух встречно состыкованных обечаек 1 и 2, соответственно верхней, оснащенной монтажной горловиной 3, и донной, в которой имеется окно 4, которые используются из комплектации серийно выпускаемой аэрозольной гранаты.
При этом окно 4 беззазорно закрыто крышкой 5, монолитно скрепленной с обечайкой 2, своим предварительно растворенным с поверхности полимерным материалом. Перед постановкой крышки 6 в окно 4 помещен компенсатор 6 для исключения осевого перемещения снаряжения 12-13.
Таким образом, обечайка 2 получается практически сплошной, при унификации остальных структурных элементов гранаты.
В горловине 3 установлен штатный предохранительно-пусковой механизм 7, снабженный чекой 8 с кольцом 9 выдергивания, фиксирующей нагруженную пружиной рычажную рукоятку 10, верхний конец которой геометрически замыкает подпружиненный накольник над капсюлем-воспламенителем (условно не показано).
Детонатор 11 предохранительно-пускового механизма 7 размещен внутри разрывного заряда 12, который установлен на шашке 13 из взрывчатого вещества.
Торцы разрывного заряда 12 и шашки 13 выполнены коническими, со скосами 14, наклоненными к продольной оси, на расстоянии 20-30% общей высоты функционального снаряжения 12-13.
После установки снаряжения 12-13 в обечайке 1 сверху устанавливается обечайка 2 до совмещения их профильных торцов, образующих стык 15. Перед совмещением обечаек 1 и 2 в место стыка 15 капельно заливают растворитель, который формирует монолитное их соединение, образуя замкнутый корпус гранаты, напротив сопряжений которого размещены скосы 14.
После этого на обечайку 2 внатяг устанавливается демпфирующий колпак 16, кольцевой бандаж 17 которого обжимает стык 15, дополнительно изолируя снаряжение 12-13.
Колпак 16 с бандажом 17 выполнены из упрочненной резины - конструкционного материала, характеризующегося демпфирующими свойствами, обеспечивая поглощение деформационных нагрузок, возникающих при ударе о преграду, которые не передаются на стык 15.
Функционирует граната следующим образом.
Удерживая гранату рукой, прижимая рукоятку 10 к обечайке 1 корпуса, второй рукой за кольцо 9 выдергивают чеку 8, освобождая геометрическое замыкание подпружиненного накольника с рукояткой 10.
После этого гранату бросают, в результате чего подпружиненная рукоятка поворачивается от корпуса, освобождая накольник, который инициирует огневую цепь предохранительно-пускового механизма 7, вызывая срабатывание детонатора 11.
При срабатывании детонатора 11 подрывается заряд 12, образуя ударную и детонационную волны, которые диспергируют взрывчатое вещество шашки 13.
Ударная и детонационная волны отражаются на скосах 14 и реверсивно направляются к центру шашки 13, где складываются и усиливают воздействие на взрывчатое вещество шашки 13, которое во взвешенном состоянии объемно детонирует, образуя скачок давления и высокую температуру (порядка 2000°C).
При этом радиальный вектор скорости детонации превышает продольный вектор, в результате чего корпус 1-2 раздувается до сферы и разрушается, не образуя поражающих осколков и не затрачивая дополнительной энергии воздушной ударной волны.
Основными поражающими факторами при применении предложенной гранаты на открытом пространстве являются:
- тепловое поражение от излучения продуктов взрыва;
- фугасное поражение взрывной волной.
При отсутствии осколочного поражающего фактора предложенная граната обладает преимуществом в применении в населенной местности и при тесном контакте с противником.
Применение предложенной гранаты эффективно за счет проникновения продолжительной взрывной волны внутрь помещений, инженерных сооружений, авто- и бронетехники, где результатом воздействия являются поражение центральной нервной системы, органов дыхания и слуха противника.
Положительные результаты испытаний опытных образцов предложенный ручных гранат термобарического действия, повышенной прочности составного корпуса и функциональной надежности позволяют рекомендовать ее для серийного изготовления и поставки заказчикам.