СУПЕРКАВИТИРУЮЩИЙ СНАРЯД СРЕДНЕГО КАЛИБРА

Полезная модель относится к боеприпасам среднего калибра, предназначенным для стрельбы под водой.
Известен патрон подводный Патент RU 2360210 С2 [1]. Патрон содержит пулю, выполненную с полимерным покрытием, наружный диаметр пули составляет (0,98-0,99)d, где d - калибр канала ствола, длина пули (19-25)d. Полимерное покрытие помимо защиты от коррозии способствует уменьшению сил трения между наружной поверхностью пули и внутренней поверхности канала ствола.
Известен патрон стрелкового оружия для подводной стрельбы. Патент RU 2318175 C2 [2]. Головная часть пули оснащена плоским кавитатором, имеет ступенчато-коническую или криволинейную форму контура.
2
Известен 5.6 мм патрон МПС Патент RU 2122176 C1 [3] выбранный за прототип. Патрон содержит пулю, имеющую корпус и головную часть с кавитатором. Длина пули составляет (15-30)d. В головной части (вершина пули) имеется плоский срез (кавитатор), диаметр которого равен (0,25-0,45)d. Корпус пули выполнен калиберным, центрирующимся по каналу ствола. Указана допустимая поперечная нагрузка 50-130 г/см. Пуля является одноэлементной и изготовлена из стали.
Указанные аналоги и прототип разработаны под калибры стрелкового оружия. Прямое масштабирование предлагаемых соотношений с увеличением калибра метающей установки не представляется возможным, поскольку массогабаритные характеристики метаемого поражающего элемента выходят за разумно допустимые рамки. Возникают объективные трудности с обеспечением требуемых динамических характеристик поражающего элемента. В тоже время, по данным открытых источников, дальность эффективного применения специализированных подводных баллистических комплексов среднего калибра (12,7-30 мм.) с суперкавитирующими поражающими элементами может достигать до 250 м [4]. «В качестве подводных целей для суперкавитирующих поражающих элементов среднего калибра могут быть рассмотрены, подводные лодки, автономные необитаемые подводные аппараты, подводные средства доставки диверсантов, торпеды и мины.»
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение приемлемых массогабаритных характеристик суперкавитирующего снаряда среднего калибра, при сохранении динамических параметров, требуемых для эффективного поражения цели на дистанциях до 250 м.
Технический результат достигается следующим образом. Суперкавитирующий снаряд среднего калибра, содержащий центрирующийся по каналу ствола калиберный корпус и соосно расположенный в нем поражающий элемент длиной (15-30) d, в головной части которого выполнен кавитатор диаметром (0,25-0,45) d, где d – калибр. При этом поражающий элемент диаметром (0,3-0.8) d, выполнен в виде стержня из высокоплотного материала, например сплава ВНЖ-95, а корпус содержит внутренний, прилегающий к поражающему элементу слой из прочного материала с низкой плотностью, например стеклопластика, и внешний слой, выполненный из антифрикционного материала, например углепластика, причем скрепление слоев между собой и с поражающим элементом осуществляется полиэфирным связующим составом, а на внешней поверхности задней части корпуса выполнено не менее двух ведущих поясков
Одним из определяющих параметров поражающего элемета является диаметр (площадь поперечного сечения) кавитатора. Чем меньше диаметр кавитатора, тем меньше сила лобового сопротивления воды и, следовательно, больше дальность устойчивого движения - дальность стрельбы. Но с уменьшением диаметра кавитатора уменьшаются диаметральные размеры кавитационной полости (каверны). Экспериментами установлено, что при диаметре кавитатора меньше 0,25 калибра диаметр каверны становится соизмеримым с диаметром корпуса, и поражающий элемент теряет устойчивое движение в воде. С другой стороны, с уменьшением диаметра кавитатора ниже установленного размера увеличивается значение критической скорости устойчивого движения поражающего элемента и, следовательно, уменьшается дальность стрельбы при прочих равных условиях. При диаметре кавитатора больше 0,45 калибра также значительно уменьшается дальность стрельбы.
Другим определяющим параметром является длина поражающего элемента. С одной стороны, чем больше длина поражающего элемента, тем больше и масса, и поперечная нагрузка (отношение массы к площади поперечного сечения) и, как следствие, большая дальность стрельбы. Но при длине пули более 30 калибров возрастает значение критической скорости устойчивого движения поражающего элемента, что приводит к уменьшению дальности стрельбы. При длине поражающего элемента меньше 15 калибров значительно уменьшается поперечная нагрузка и, как следствие, уменьшается дальность стрельбы.
Таким образом, наибольшая дальность стрельбы обеспечиваются при длине поражающего элемента в диапазоне (15-30)d
Пример реализации полезной модели показан на Фиг. 1 Суперкавитирующий снаряд среднего калибра содержит поражающий элемент в виде стержня (Фиг. 1. 1) выполненного из стали либо сплава ВНЖ. Поражающий элемент в передней части имеет кавитатор (Фиг. 1. 2) обеспечивающий суперкавитирующий режим движения метаемого снаряда. На стержень намотана, например стеклоткань, пропитанная, например, полиэфирной смолой, после отвердевания которой образуется первый внутренний слой (Фиг. 1. 3) корпуса поражающего элемента. Второй слой (Фиг. 1. 4) образующий внешнюю поверхность может быть намотан из углеткани, что позволяет снизить износ ствола метающей установки. На внешней образующей поверхности корпуса выполнены ведущие пояски (Фиг. 1. 5).
Вес предлагаемой конструкции для калибра 30 мм составит порядка 400 г., если стержень изготовлен из стали и порядка 600 г., если стержень изготовлен из ВНЖ. Для обеспечения начальной скорости 900 м/с потребуется около 100 г семиканального пороха. Расчеты показывают, что на дистанции 100-150 м предложенная конструкция будет иметь динамические характеристики достаточные для пробития преграды толщиной 5 мм по стали либо до 10 мм по алюминиевым сплавам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент RU 2360210 C2, МПК F42B 5/02. Патрон подводный/ Ю.С. Данилов, А.Ю. Борисова - Опубл. 27.01.2009.
2. Патент RU 2318175 C2, МПК F42B 5/02 F41C 9/06, Патрон стрелкового оружия для подводной стрельбы/ Ю.П. Платонов, В.К. Зеленко, В.Л. Трухачев, В.М. Королев, В.М. Кнебельман - Опубл. 27.02.2008
3. Патент RU 2122176 C1, МПК F42B 5/02 F41C 9/06 Патрон стрелкового оружия для подводной стрельбы/ В.И. Зубачев, И.П. Касьянов, П.Ф. Сазонов, А.В. Хиникадзе - Опубл. 20.11.1998.
4. Каждой торпеде по снаряду. Военно промышленный курьер, Максим Климов Опубликовано в выпуске №47 (613) за 9 декабря 2015 года.