ВЫСТРЕЛ С ОСКОЛОЧНОЙ ГРАНАТОЙ К РУЧНОМУ ПРОТИВОТАНКОВОМУ ГРАНАТОМЕТУ
ROUND WITH FRAGMENTATION GRENADE FOR MANUAL GRANADE LAUNCHER

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно - к выстрелам с осколочной гранатой к ручным противотанковым гранатометам.
Эти гранатометы, использующие кумулятивные гранаты, являются массовым оружием пехоты. В настоящее время наметилась четкая тенденция использования гранатометов для поражения живой силы на открытой местности, в окопах и сооружениях, транспортных средств и т.п.
Осколочная граната к гранатометному выстрелу (патент №2118788 РФ) состоит из калиберной части с зарядом твердого топлива, средством воспламенения и раскрывающимся стабилизатором и расположенной впереди нее надкалиберной боевой части с зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и головным взрывателем, максимальный диаметр которого значительно меньше калибра боевой части.
Надкалиберное исполнение боевой части, укомплектованной взрывателем с максимальным диаметром фланца, значительно меньшим калибра боевой части, приводит к увеличению силы сопротивления воздуха на полете, что снижает дальность стрельбы, и увеличивает воздействие порывов ветра, что приводит к значительному отклонению гранаты от заданной траектории полета и тем самым снижает точность стрельбы.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффеетивности стрельбы осколочными выстрелами из ручных противотанковых гранатометов.
Технический результат состоит в увеличении дальности и точности стрельбы осколочными выстрелами из ручных противотанковых гранатометов.
Технический результат достигается тем, что выстрел с осколочной гранатой к ручному противотанковому гранатомету состоит из осколочной гранаты, содержащей корпус, заряд взрывчатого вещества, головной взрыватель, раскрывающийся перьевой стабилизатор и метательный заряд со средством воспламенения. Корпус гранаты имеет внешний диаметр, максимальный размер которого равен калибру ствола гранатомета и выполнен по скользящей посадке, а взрыватель гранаты выполнен с максимальным диаметром фланца выступающей части, равным калибру гранаты.
Выполнение корпуса гранаты калиберным, т.е. имеющим внешний диаметр, равный калибру гранатомета, позволяет значительно увеличить длину боевой части гранаты, а выполнение внешнего диаметра корпуса гранаты по скользящей посадке обеспечивает заряжание выстрела и высокую точность стрельбы. Одновременно с этим граната комплектуется взрывателем, максимальный диаметр фланца выступающей части которого равен калибру гранаты. Выполнение наружного диаметра корпуса гранаты равным калибру гранатомета в сочетании с взрывателем, имеющим максимальный размер фланца, равный наружному диаметру корпуса гранаты, дает возможность снизить силу сопротивления воздуха, что обеспечивает достижение максимальной дальности полета при одновременным уменьшением влияния погодных факторов (порывы ветра, дождь, снег и т.д.) на точность стрельбы.
При одной и той же массе длина калиберной боевой части гранаты значительно больше длины надкалиберной, что обеспечивает получение высокого значения относительной массы гранаты
q
q
3
3
C=20…35 кг/дм (C=Q/d, где Q - масса снаряда, в кг, d - калибр, в дм).
q
Высокое значение C приводит к значительному уменьшению баллистического коэффициента, что, в свою очередь, увеличивает дальность и точность стрельбы и дает возможность поражения живой силы в зданиях и блиндажах посредством попадания в окно и амбразуру.
Большая величина удлинения гранаты кроме улучшения баллистического коэффициента положительно влияет на осколочное действие. Известно, что для осколочных боеприпасов с взрывателями ударного действия негативным явлением является заглубление боеприпаса до подрыва в грунт, протекающее за время срабатывания взрывателя, что приводит к перехвату грунтом значительной части осколков (фиг.2). Для снарядов малой длины относительная масса перехваченных осколков может достигать 0,4…0,6. Для гранат с большим удлинением относительная масса перехваченных осколков не будет превышать 0,2, кроме того, большая относительная длина корпуса приводит к уменьшению относительной потери энергии ВВ вследствие торцевого истечения продуктов детонации.
В то же время большая величина удлинения корпуса способствует образованию удлиненных осколков (так называемому «саблеобразованию»). Предотвращение этого вредного явления может быть достигнуто кольцевой подрезкой (кольцевым рифлением) корпуса. Компьютерным моделированием показано, что угол при вершине клиновидной кольцевой канавки λ должен находиться в пределах λ=40°-70°, относительная глубина подрезки  - в пределах 0,5 -0,7, относительный шаг подрезки вдоль образующей корпуса  в пределах 1,5-2,0, относительный радиус в вершине канавки  При этих условиях обеспечивается стабильное разрушение по ослабленным местам без образования «осколков продавливания». Выбор комбинации «металл-ВВ» целесообразно производить из условий хорошего дробления при отсутствии заметного количества «пыли» (осколков с массой менее 0,25 г) и получения высокой начальной скорости осколков.
Геометрия осколочных зарядов определяется двумя основными безразмерными параметрами:
o
o
o
o
o
- удлинением заряда λ=L/d (L - длина заряда, d - внешний диаметр (калибр));
d
o
o
o
- относительной толщиной стенки в калибрах δ=δ/d, δ - (толщина стенки). Отношение массы ВВ к массе металлической оболочки определяется соотношением [3, стр.144]:
o
d
o
d
d
2
β=ρ(0,5-δ)/γ(1-δ)δ,
о
o
где ρ, γ - соответственно плотности ВВ и металла.
Начальная скорость осколков определяется как [3, стр.112]
o
v=[D√β/(2+β)]/2,
где D - скорость детонации.
o
o
Оптимизация параметров λ, δ при заданной массе гранаты, характеристиках цели, меридиональном угле осколочного поля, угле и скорости падения гранты производится по критерию максимума приведенной площади поражения, например по программе «Ливень» [4].
Оптимальные параметры составили
о
λ=8-10 β=0,30-0,40
d
o
δ=0,09-0,11 ν=1500-1800 м/с
Корпус гранаты может быть выполнен из трубной заготовки. Конструкция кали-берной боевой части гранаты дает возможность изготавливать ее из стальных трубных заготовок, что является технологически целесообразным. Предусмотрены разные виды исполнения труб, в том числе в виде заготовок, изготовленных при утилизации устаревших корпусов артиллерийских снарядов методом поперечно-винтовой прокатки.
Целесообразным является использование среднеуглеродистых сталей (содержание углерода 0,3%) и малолегированных сталей, например стали 40Х, входящей в перечень перспективных осколочных сталей [3, стр.155, табл.].
Весьма перспективным является применение кремнистых сталей, например стали С60, 60С2 [5, 6], стали 80Г2С [7], стали 80С2 [8]. Для сталей с невысоким содержанием углерода (до 0,4%) наиболее перспективным является изготовление корпусов из готовых холоднотянутых труб по ГОСТ 8434-75. Следует отметить, что для стальных труб характерна значительная ковочная анизотропия механических свойств, приводящая к интенсивному «саблеобразованию». Применение кольцевого рифления в данном случае способствует устранению этого недостатка.
Изобретение иллюстрируется чертежами: фиг.1 - продольный разрез выстрела; фиг.2 - подрыв гранаты на грунте; фиг.3 - профиль подрезки; фиг.4 - стрельба гранатой по навесной траектории.
Выстрел состоит из осколочной гранаты и метательного заряда. Осколочная граната содержит головной ударный взрыватель 1, корпус 2 с фиксатором 3 гранаты в стволе, заряда взрывчатого вещества (ВВ) 4, дна 5, капсюля-воспламенителя 6. К дну прикреплен корпус стабилизатора 7 с раскрывающимися перьями 8. Во внутренней полости корпуса расположен воспламенитель 9. На внешней поверхности корпуса размещен метательный заряд ленточного пороха 10, закрытый гильзой 11 из патронной бумаги. На заднем конце корпуса размещена турбинка 12, в гнезде которой помещен трассер 13.
В настоящее время масса осколка, принимаемого в качестве убойного, в зависимости от принятой концепции поражения цели, колеблется в весьма широких пределах (от 0,001 до 0,5 г). В настоящей разработке предлагается в качестве убойной принять массу 0,25 г. Это обосновано следующими соображениями:
- при массе 0,25 г и полетной скорости осколка 1100 м/с его кинетическая энергия составляет 150 Дж, что в соответствии с принятыми нормативами [3, стр.191] обеспечивает пробитие тканевого бронежилета;
- масса 0,25 г является границей сбора осколков при испытании стандартного осколочного цилиндра №12 [9], что в дальнейшем будет обеспечивать совершенствование гранаты за счет отбора оптимальных сочетаний металл - ВВ.
0,25
Расчет прогнозируемого числа осколков N, имеющих массу более 0,25 г, производился по модифицированной формуле Одинцова [3, стр.123].
0,25
o
2
2
N=Кαd D/ψ, где
К≈100, α - коэффициент наполнения, α=β/1+β,
Ψ - относительное сужение материала оболочки в момент разрыва (оба в долях единицы и в процентах),
o
d - внешний диаметр корпуса (калибр), дм,
D - скорость детонации, км/с.
В качестве примера приведем облик выстрела с осколочной гранатой для 40 мм гранатомета РПГ-7 В1, удовлетворяющий вышеуказанным пропорциям.
Масса выстрела, кг
1,8-2,1
Длина выстрела, мм
700-800
Масса гранаты, кг
1,3-1,5
Масса осколочного корпуса, кг
0,9-1,1
Масса заряда ВВ, кг
0,30-0,35
Скорость разлета осколков, м/с
1500-1800
Меридиональный угол разлета 80% осколков, град
10-15
Число осколков с массой более 0,25 г
Более 1000
Дульная скорость гранаты, м/с
30-150
Прицельная дальность стрельбы, м
До 700
Приведенная площадь поражения живой силы, м<sup>2</sup>
Более 800
Сборка гранаты производится непосредственно перед выстрелом. Граната вставляется в ствол гранатомета со стороны дульного среза и фиксируется в нем фиксатором 3. В момент выстрела от удара бойка по капсюлю-воспламенителю 6 воспламеняется порох, находящийся в радиальном и осевом каналах дна 5, а затем воспламенитель 9 и ленточный порох 10. Граната выбрасывается из канала ствола, при этом за счет турбинки ей сообщается вращение. После вылета из ствола за счет центробежных сил открываются перья 8 стабилизатора. При встрече гранаты с преградой (стенкой или грунтом) происходит срабатывание взрывателя, детонация взрывчатого вещества, дробление корпуса и разлет осколков. Наибольшая эффективность поражения имеет место при угле падения гранаты, близкой к 90° (ось гранаты перпендикулярна поверхности земли или стенки, круговое осколочное поле стелется вдоль поверхности) фиг.4. При меньших углах падения эффективность уменьшается, так как часть осколков уходит в воздух и в преграду.
Технический результат изобретения - создание осколочного выстрела для ручных противотанковых гранатометов с максимальной дальностью и точностью стрельбы.