ТАНКОВЫЙ КАССЕТНЫЙ БЕСКОРПУСНЫЙ СНАРЯД "ЦНА" С ВОЗДУШНЫМ И УДАРНЫМ ПОДРЫВОМ СУБСНАРЯДОВ

Полезная модель (ПМ) относится к боеприпасам, а более конкретно - к кассетным снарядам с осколочными субснарядами.
Известен бескорпусной кассетный снаряд [1]. Снаряд содержит набор сферических субснарядов, имеющих диаметр, равный калибру снаряда, и расположенных на осевой штанге, соединяющей головной конус с поддоном снаряда. В головном конусе расположен траекторный взрыватель и вышибной пороховой заряд штанги. Субснаряд выполнен с осевым каналом и ударным взрывателем, расположенным под углом к оси канала.
В заданной точке траектории траекторный взрыватель подает импульс на воспламенение вышибного заряда, вследствие чего происходит отстрел головного конуса с извлечением штанги из набора субснарядов и разлет субснарядов. При падении субснарядов на грунт происходит их подрыв с образованием осколочного поля.
Снаряд имеет ряд недостатков:
- значительный объем осевой штанги приводит к уменьшению массы заряда взрывчатого вещества (ВВ) субснаряда;
- не исключена деформация (изгиб) осевой штанги в служебном обращении и при выстреле, что может привести к заклиниванию на ней субснарядов;
- сферическая форма субснарядов приводит с одной стороны к неудовлетворительному заполнению полезной нагрузкой описанного объема снаряда; с другой стороны к неэкономичной изотропной конфигурации осколочного поля;
- наличие в субснаряде взрывателя только с ударным действием не позволяет осуществить высокоэффективный воздушный разрыв снарядов.
- при реализации последнего отсутствие в снаряде устройства разведения субснарядов вдоль траектории приведет при последовательном подрыве субснарядов к возможности поражения осколками подрываемого субснаряда остальных летящих с ним в группе субснарядов.
Настоящая ПМ направлена на устранение указанных недостатков.
Техническое решение состоит в том, что субснаряды выполнены в форме круговой бочки с образующей в виде дуги окружности, имеющей центр тяжести, смещенный к голове снаряда и оснащенной на задней части раскрываемым перьевым стабилизатором, при этом стабилизатор каждого субснаряда выполнен со своей аэродинамической характеристикой, скрепление субснарядов друг с другом осуществлено с помощью взрывных болтов, расположенных по оси снаряда, взрыватель субснаряда расположен в одном блоке с взрывболтом с возможностью как ударного, так и временного действия взрывателя, взрывные болты и взрыватели субснарядов электрически связаны с ударно-траекторным взрывателем снаряда; при этом взрыватель снаряда снабжен приемником команд, от системы управления огнем танка и устройством, позволяющим вводить во взрыватели субснарядов различные установки.
Иллюстрации: фиг.1 - танковый кассетный бескорпусный снаряд; фиг.2 - осколочный субснаряд; фиг.3 - осколочно-кумулятивный субснаряд; фиг.4 - блок-схема взрывателя субснаряда; фиг.5 - действие снаряда по наземной цели при траекторном подрыве субснарядов.
Танковый кассетный снаряд, показанный на фиг.1, содержит набор субснарядов 1, соединенных взрыв-болтами 2, головной колпак 3 с головным траекторно-ударным взрывателем 4, поддон 5 с присоединенным к нему раскрывающимся стабилизатором 6. Субснаряд (фиг.2) состоит из корпуса 7, выполненного в виде круговой бочки и наполненного зарядом взрывчатого вещества (ВВ) 8, взрывателя субснаряда 9 и присоединенных к корпусу раскрывающихся стабилизаторов 10.
Целесообразным является исполнение корпуса субснаряда с боковой стенкой переменной толщины, увеличивающейся по направлению к голове субснаряда, и выполнение переднего дна с толщиной, большей толщины заднего дна. Это обеспечивает, с одной стороны, смещение центра масс субснаряда вперед и увеличение аэродинамической устойчивости субснаряда на полете, с другой стороны - увеличение прочности корпуса субснаряда при внедрении в плотные преграды. Переменная толщина боковой стенки с увеличением по направлению к голове обеспечивает более рациональное распределение скоростей осколков по дну разлета.
Стабилизатор каждого из субснарядов выполнен со своей аэродинамической характеристикой. Каждое перо состоит из двух частей: неподвижной части 11, жестко скрепленной с корпусом 7 субснаряда, и подвижной откидывающейся части 12, укрепленной на оси 13. Внутреннний профиль 14 неподвижной части пера выполнен с плотным сопряжением с внешней поверхностью следующего субснаряда. Ширина f откидывающейся части для каждого субснаряда имеет свою величину. Как правило, ширина увеличивается по направлению расположения субснарядов от головы к дну снаряда.
Привод откидыания подвижной части пера присоединен к взрыв-болту (на фиг.не показан).
Верхнее и среднее перья на фиг.2 показаны в откинутом состоянии, нижнее - в сложенном (исходном) состоянии.
Оболочка корпуса субснаряда может быть выполнена с заданным дроблением или с  готовыми поражающими элементами. Электрическая связь взрывателей субснарядов друг с другом и с головным взрывателем осуществляется с помощью контактных узлов 15.
На рис.3 представлен вариант исполнения субснаряда кумулятивного действия. Субснаряд содержит кумулятивную воронку 16 и донный детонационный узел 17, электрически связанный с взрыв-болтом.
Детальный анализ условий функционирования снаряда показал, что оптимальное число субснарядов составляет 3 или 4.
Блок-схема взрывателя субснаряда представлена на фиг.4. Здесь 15 - торцевые контактные узлы; 18 - блок питания; 19 - переключатель вида действия на траекторный и ударный подрывы; 20 - генератор сигнала на подрывы; 21 - электродетонатор заряда взрывболта; 22 - блок отсчета времени; 23 - переключатель вида ударного действия; 24 -ударный механизм; 25 - электродетонатор субснаряда; 26 - предохранительный механизм; 27 - детонатор субснаряда; 28 - многоканальный электрический проводник.
Снаряд обладает многопрограммным действием. Команда на реализацию того или иного вида действия вводится перед выстрелом в головной взрыватель через приемник команд, а от него во взрыватели субснарядов. При действии с разделением субснарядов вводится полетное время до точки разделения, вид подрыва субснаряда (траекторный или ударный), в первом случае интервалы времени между подрывами, во втором - вид ударного подрыва - мгновенный или замедленный. Возможно введение установки на комбинированное действие субснарядов, при котором часть субснарядов взрывается на траектории, а остальная часть при встрече с преградой.
При действии с подрывом снаряда в сборе вводится вид подрыва - траекторный или ударный и в последнем случае - вид ударного подрыва.
Рассмотрим случай стрельбы с разделением субснарядов. При подлете снаряда в точку разделения головной всзрыватель подает команду на срабатывание взрывболтов, в результате чего происходит отстрел головного колпака и поддона и разделение субснарядов. Одновременно срабатывает привод откидывания откидывающейся части пера и начинается стабилизированный полет субснарядов. Вследствие различного аэродинамического сопротивления стабилизаторов субснаряды расходятся вдоль траектории. При установке взрывателей субснарядов на траекторный подрыв в районе цели происходит последовательный подрыв субснарядов с образованием удлиненной зоны поражения.
1
2
0
С
Ниже приводится порядок расчета интервала времени Δt между подрывом субснарядов. Принята модель однозонного осколочного поля с передним и задним меридиональными углами соответственно φ, φ и средней скоростью осколков V. Снаряд движется на высоте H над поверхностью земли со скоростью V (фиг.4). Передний и задний углы поля в динамике определятся как [2]
,
При отсутствии мертвых зон между полями на местности (f=0) требуемая длина пролета между подрывами субснарядов определится выражением
,
где L - требуемая длина поля; n - число субснарядов;
интервал времени между подрывами
Пример расчета:
Задано
Результаты расчета:
При установке на ударный подрыв срабатывание субснарядов происходит при встрече с целью, в вариантах мгновенного или замедленного подрыва. В последнем случае субснаряд проникает внутрь цели, например, противотанкового вертолета, что обеспечивает полноценное фугасное действие.
При комбинированной установке взрывателей часть субснарядов подрывается на траектории, а остальная часть - при ударе о цель.
При установке взрывателя снаряда на подрыв в сборе возможен траекторный подрыв над целью, мгновенный подрыв при ударе о грунт, либо замедленный подрыв после внедрения в прочную преграду.
Техническим результатом ПМ - является повышение эффективности самообороны танка от танкоопасной пехоты, в том числе в сооружениях, от наземной противотанковой техники и от противотанковых вертолетов.
Литература.
1. RU 2400698
2. Одинцов В.А. Конструкции осколочных боеприпасов. Часть II. Артиллерийские снаряды. Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002 г.