АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ МАЛОКАЛИБЕРНЫЙ СНАРЯД

Полезная модель относится к боеприпасам, а более конкретно к артиллерийским малокалиберным снарядам осколочно-фугасного типа.
Уровень данной области техники характеризует снаряд осколочно-фугасного типа по патенту RU 2197705, F42В 12/20, 2003 г., который содержит головной взрыватель, наполненный взрывчатым веществом корпус, оснащенный ведущим пояском.
Этот снаряд характеризуется тем, что для улучшения аэродинамических свойств и повышения дальности полета на донном торце посредством резьбового соединения закреплена пустотелая коническая юбка, сопряженная с запоясковой частью корпуса (хвостовиком), которая выполнена в форме усеченного конуса, сужающегося кзади.
Угол наклона образующей конуса составляет 6-10°, при этом общая длина конического хвостовика составляет 0,8-1,0 калибра снаряда.
На боковой стенке пустотелой юбки выполнены сквозные отверстия общей площадью 10-20%, предназначенные для подсоса воздуха набегающего потока в задонное разряжение внутри полой юбки.
На коническом хвостовике снаряда происходит отрыв приграничных потоков, что в совокупности с выравниванием давления внутри полой юбки снижает аэродинамическое сопротивление и, сравнительно со штатным снарядом, позволило на 25% увеличить дальность полета снаряда предложенной конструкции.
К недостаткам описанного снаряда следует отнести усложнение конструкции сборного хвостовика из сопрягаемых частей, образующих коническую боковую поверхность. При этом необходимо усиливать узел крепления полой юбки на донной части корпуса снаряда с учетом больших динамических нагрузок изнутри давлением пороховых газов метательного заряда гильзы, чтобы предотвратить возможные перекосы или недопустимый срыв юбки в канале ствола оружия.
Отмеченные недостатки устранены в конструкции артиллерийского малокалиберного снаряда к автоматическому гранатомету по патенту RU 2196294, F42В 12/24, 2003 г., который имеет аэродинамическую форму, образованную головным взрывателем обтекаемой конфигурации и запоясковой частью корпуса, выполненной в виде усеченного сужающегося кзади конуса, протяженность которого составляет 0,7-0,9 от калибра гранаты. Угол наклона образующей конического хвостовика, имеющего открытую донную полость, оптимизирован в диапазоне 8-10°.
Донная полость сообщается с атмосферой посредством сквозных щелей на конической поверхности хвостовика, через которые воздух набегающего потока проникает вовнутрь, снижая аэродинамическое торможение боеприпаса на траектории полета к цели.
Описанные усовершенствования конструкции и формы снаряда
обеспечили на дозвуковых скоростях полета приращение по дальности на 20%.
Наполненный взрывчатым веществом корпус снаряда снабжен ведущим пояском, который запрессован в радиальную канавку на центрирующем утолщении.
Характерной особенностью известного боеприпаса является регулированное дробление утолщенного корпуса посредством сетки рифлей, выполненных на внутренней его поверхности. Пересекающиеся рифли образуют ослабленные сечения стенки корпуса и, выполняя функции газового клина, служат концентраторами напряжений, вдоль которых, в основном, происходит его разрушение с формированием осколков заданной массы и формы.
Недостатком известного снаряда является неудовлетворительное фугасное действие из-за относительно большой толщины стенки осколочного корпуса, лимитируемой конструкционной прочностью при запрессовке в радиальную канавку центрирующего утолщения ведущего пояска. При этом объем взрывчатого наполнения дополнительно снижается наличием в корпусе донной полости.
Кроме того, для заданного дробления толстостенного корпуса на мерные осколки вынужденно формируют сетку рифлей дополнительной механической обработкой поверхности каморы, что усложняет технологию и повышает затраты на изготовление боеприпаса.
Другим недостатком описанного боеприпаса является отсутствие трассирующего устройства для визуальной корректировки залпового ведения огня.
Отмеченные недостатки устранены в артиллерийском малокалиберном снаряде HS 820 (20×139 мм), описанном в журнале "Jane's Ammunition Handbook", 2003-2004, с.92, HEI-T, который по большинству совпадающих признаков является наиболее близким аналогом предложенному снаряду.
Известный осколочно-фугасный трассирующий снаряд содержит обтекаемой формы головной взрыватель и наполненный взрывчатым веществом тонкостенный корпус, в радиальной канавке которого запрессован медный ведущий поясок, а в донной открытой полости установлено трассирующее устройство, причем хвостовик снаряда выполнен в форме сужающегося кзади усеченного конуса.
Трассирующее устройство, воспламеняемое тепловым импульсом от метательного порохового заряда гильзы, обеспечивает целеуказание для мобильной корректировки огня.
Медный ведущий поясок напрессован на тонкостенный корпус над поперечной перемычкой между каморой и донной полостью под трассирующее устройство, что практически исключает деформации стенки при радиальном нагружении запрессовки.
Форс продуктов горения пиротехнического состава трассирующего устройства, струйно истекающих из донной полости корпуса снаряда, служит дополнительным аэродинамическим стабилизатором продольной устойчивости снаряда на полете, при изменившимся соотношении масс структурных
его составляющих.
Недостатком известного снаряда является неудовлетворительное фугасное действие из-за ограниченного объема взрывчатого вещества в каморе, дно которой расположено под радиальной канавкой для запрессовки ведущего пояска, что дополнительно снижает полезную нагрузку взрывчатого наполнения каморы ограниченного длиной ее объема.
Кроме того, протяженность конического хвостовика для снаряда, оснащенного трассером, с углом наклона образующей 8-10° к продольной оси, равная 0,7-0,9 калибра, является не оптимальной при скоростях полета выше скорости звука.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является улучшение показателей основного назначения осколочно-фугасного трассирующего артиллерийского снаряда, в частности, за счет оптимизации аэродинамической конфигурации и соотношения массо-габаритных характеристик структурных элементов.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном артиллерийском малокалиберном снаряде, содержащем головной взрыватель и взрывчатое наполнение каморы осколочного корпуса, в радиальной канавке центрирующего утолщения которого запрессован ведущий поясок, при этом хвостовик корпуса выполнен в форме сужающегося кзади усеченного конуса, в донной открытой полости которого установлено трассирующее устройство, по предложению авторов, камора под ведущим пояском выполнена ступенчатой с занижением диаметра, при этом величина ступени выбрана из условия, чтобы расстояние от каморы меньшего диаметра до радиальной канавки было соизмеримо с толщиной стенки корпуса, а конический хвостовик выполнен на длине полкалибра.
Отличительные признаки обеспечили расширение функциональных возможностей боеприпаса более простой и технологичной конструкции при улучшении основных показателей назначения.
Ступенчатая форма каморы формирует утоненный корпус снаряда, что сохраняет требуемую осколочность и дополнительно обеспечивает фугасное действие боеприпаса, имеющего повышенную полезную нагрузку наполнения. Тонкостенный корпус выполнен без насечек, что технологически проще и дешевле в изготовлении, при этом он гарантированно дробится на заданное число поражающих элементов.
Выбранная геометрическая форма хвостовика (укороченной конической части снаряда) совокупно с реактивной струей продуктов сгорания трассирующего устройства, выполняющей функции аэродинамического стабилизатора, улучшают продольную устойчивость снаряда на траектории полета за счет снижения торможения на полете и смещения центра давления кзади от центра масс снаряда с облегченным корпусом, что повышает точность стрельбы и вероятность поражения цели.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения
новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы существенных признаков изобретения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен предлагаемый снаряд.
В тонкостенном корпусе 1, содержащем взрывчатое наполнение 2 каморы 3, установлен головной взрыватель 4.
Камора 3 имеет ступень 5 занижения диаметра под радиальной канавкой 6 на центрирующем утолщении 7, в которой запрессован медный ведущий поясок 8.
Толщина стенки корпуса 1 выполнена сопоставимой с толщиной перемычки между канавкой 6 и полостью камеры 5 меньшего диаметра, лимитированной необходимой несущей прочностью материала корпуса 1 при запрессовке ведущего пояска 8 в канавку 6.
Запоясковая часть 9 корпуса 1 (хвостовик снаряда) выполнена в форме усеченного конуса, сужающегося книзу, образующая которого наклонена к оси под оптимизированным углом 8-10°, выбранным из условия максимального снижения аэродинамического торможения снаряда на траектории полета к цели.
В хвостовике снаряда имеется открытая с донного торца камера 10, в которой смонтировано трассирующее устройство 11.
Действует предложенный снаряд следующим образом.
При выстреле тепловой энергией горящего метательного заряда гильзы унитарного артиллерийского патрона воспламеняется пиротехнический состав трассирующего устройства 11, стержневой форс продуктов горения которого образует аэродинамический стабилизатор, обеспечивающий продольную устойчивость снаряда на внешней траектории.
Приграничный набегающий поток воздуха плавно обтекает коническую хвостовую часть 9 снаряда, не образуя турбулентных завихрений, что не создает торможения движения.
Реактивная тяга, создаваемая трассирующим устройством 11, дополнительно увеличивает скорость полета снаряда, которая, сравнительно со штатным снарядом увеличилась на 18-24%.
При встрече с преградой срабатывает контактный головной взрыватель 4, импульсом которого инициируется наполнение 2.
Детонацией наполнения 2 корпус 1 дробится на поражающие элементы необходимой фракции и конфигурации. При этом происходит формирование фронта ударной волны достаточной поражающей мощности.
Испытания стрельбой опытной партии малокалиберных снарядов по изобретению, которые соответствуют штатным по массо-габаритным показателям и не требуют значительных затрат на усовершенствование, показали заметное повышение прицельной дальности полета и улучшение показателей назначения, основных технических характеристик осколочного и фугасного действия.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение не следует явным образом для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления артиллерийских малокалиберных снарядов заявленной конструкции, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.