ТАНКОВЫЙ ОСКОЛОЧНО-ПУЧКОВЫЙ СНАРЯД "ДМИТРИЙ ГРОЗНЫЕ ОЧИ"
TANK FRAGMENTATION-SECTIONAL SHELL "DMITRIY GROZNYE OCHI"

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к осколочно-пучковым снарядам, создающим круговые поля осколков естественного дробления и осевое поле (пучок) готовых поражающих элементов (ГПЭ). Известен снаряд, содержащий корпус с зарядом взрывчатого вещества ВВ, блоком ГПЭ, расположенным впереди заряда ВВ, и головной взрыватель траекторно-контактного типа (пат. №2346230 РФ).
При реализации основного вида стрельбы, т.е при траекторном подрыве снаряда в упрежденной точке перед целью для поражения цели используется только блок ГПЭ, а массивный корпус снаряда для поражения цели практически не используется.
Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка. Техническое решение состоит в том, что заряд ВВ выполнен в виде тела вращения с криволинейной образующей, причем диаметр заряда монотонно уменьшается по направлению от одного конца снаряда к другому, а кольцевое пространство между зарядом ВВ и корпусом заполнено набором ГПЭ, образующих трубчатый блок ГПЭ.
Чертежи: фиг.1 - разрез снаряда (диаметр заряда ВВ уменьшается от головы к дну снаряда), фиг.2 - разрез снаряда (диаметр заряда ВВ увеличивается от головы к дну снаряда), фиг.3 - подкалиберный снаряд, фиг.4 - распределение радиальной скорости осколков корпуса и ГПЭ трубчатого блока, фиг.5 - конфигурация осколочных полей, фиг.6 - кинематическая схема полей, фиг.7 - исполнение трубчатого блока ГПЭ из трех фракций, фиг.8, 9 - устройства заданного дробления корпуса.
Снаряд по схеме фиг.1 содержит корпус 1, размещенные в корпусе заряд ВВ 2 и трубчатый блок ГПЭ 3, головной колпак 4 с головным блоком ГПЭ 5, головным траекторно-контактным взрывателем 6 и передаточным зарядом 7. К дну корпуса присоединен стабилизатор 8. Диаметр заряда ВВ уменьшается от головы к дну снаряда.
На фиг.2 показан снаряд с обратным расположением заряда ВВ, т.е с увеличением диаметра заряда от головы к дну снаряда.
Криволинейная образующая 9 имеет форму, обеспечивающую оптимальное распределение осколков корпуса и ГПЭ трубчатого блока по направлению их разлета и охраняющуюся в режиме "ноу-хау".
На фиг.3 показан снаряд в подкалиберном исполнении. Снаряд размещается в поддоне 10, состоящем из двух секторов.
Схема по фиг.1 имеет следующие преимущества.
- трубчатый блок ГПЭ обладает высокой устойчивостью по отношению к инерционным перегрузкам при выстреле;
- создается большая площадь контакта между зарядом ВВ и головным блоком ГПЭ, что обеспечивает большую скорость его метания.
Основным преимуществом схемы по фиг.2 является возможность существенного смещения центра масс снаряда к голове снаряда, что обеспечивает его более высокую аэродинамическую устойчивость на полете.
Основной результат, достигаемый данным техническим решением, заключается в формировании поля осколков естественного дробления корпуса и ГПЭ трубчатого блока в виде диска. Это обеспечивается перепадом радиальных скоростей по длине снаряда (фиг.4), что в свою очередь обеспечивается изменением по длине соотношения масс металла и ВВ (М, С).
Величина скорости определяется как
D - скорость детонации ВВ, ξ=С/(М+С) - местный коэффициент наполнения. С, М - масса ВВ и металла на единицу длины.
0min
θ
θmin
θ
θmin
Минимальное значение скорости V определяется из условия разрушения корпуса снаряда продольными трещинами в сечении с минимальным коэффициентом наполнения на число осколков n не менее заданного n (n≥n).
θ
Число делений n, согласно монографии "Физика взрыва" под редакцией Л.П.Орленко, изд. 3-е, т.2, ФИЗМАТЛИТ, 2004, стр.117, определяется формулой
cr
где V=30…150 м/с
Отсюда
θ
θmin
cr
0min
Распределение ГПЭ по окружности, приближающееся к равномерному, реализуется при n>6. При n=6, V=150 м/с получаем V=143 м/с.
Общая картина полей показана на фиг.5 (I - диск осколков корпуса и ГПЭ трубчатого блока, II - ГПЭ головного блока). На фиг.6 показана кинематическая картина, возникающая при взрыве танкового снаряда, летящего параллельно поверхности земли на высоте Н. Длина снаряда пренебрежимо мала. Длина зоны поражения диском I определяется соотношением
c
0min
0max
L, Н[м], V, V, V [м/c].
c
0min
0max
Например, при Н=5 м, V=800 м/с, V=150 м/c, V=1200 м/c, величина L составляет
По условию сопряжения полей должно выполняться условие φ1=(0.9…1.2)φ2, где φ1, φ2 - соответственно углы полураствора пучков головного и трубчатого блоков ГПЭ.
Согласно [3], общее среднее квадратическое отклонение σt системы траекторного подрыва, включающей лазерный дальномер, бортовой вычислитель, автоматический установщик временного взрывателя и взрыватель, не должно превышать 0.002 с. Однако в ближайшее время достижение такой точности представляется маловероятным, и более реальной является прогнозная оценка σt=0.004 с. Соответствующее отклонение для полетной дальности до подрыва при скорости снаряда 800 м/с составит σz=3.2 м, а реальный диапазон расположения точек подрыва ±3σz2=±9.6 м (длина диапазона 19.2 м). Таким образом, выполняется условие L≥6σz, т.е за счет удлинения зоны поражения компенсируется рассеивание точки разрыва относительно цели.
Дmin
Дmax
Результирующие скорости V и V осколков корпуса и ГПЭ трубчатого блока
Отсюда вытекает целесообразность использования в трубчатом блоке ГПЭ переменной массы, увеличивающейся по направлению утолщения стенки блока. Например, при сохранении величины кинетической энергии ГПЭ отношение масс должно составлять
На фиг.7 показано исполнение трубчатого блока ГПЭ из трех фракций.
c
Длина зоны поражения может быть существенно увеличена при увеличении скорости снаряда V за счет применения подкалиберной схемы фиг.3. Например, 120-мм танковые подкалиберные снаряды танка "Абрамс" США имеют следующие начальные скорости:
- штатный противовертолетный снаряд М830А1 - 1400 м/с,
- разрабатываемый многоцелевой снаряд ХМ1068 - 1495 м/с,
c
В таблице представлены длины зоны поражения L в зависимости от скорости снаряда V.
Vc, м/с
1000
1200
1400
1600
L, м/с
29.2
35.0
40.8
46.7
Стабильное дробление части корпуса, граничащей с толстостенной частью трубчатого блока, может быть обеспечено с помощью мер заданного дробления. На фиг.7 часть корпуса снабжена продольными канавками 11 закрытого (как в данном случае) или открытого типа, или зонами структурного ослабления, нанесенными на внешней или внутренней поверхности корпуса вдоль ее образующих. Недостатком канавок открытого типа является ухудшение аэродинамического качества внешней поверхности корпуса. Зоны структурного ослабления могут быть нанесены с помощью локальной термической обработки, электроннолучевой или лазерной обработки и т.п.
В варианте исполнения, показанном на фиг.9, заряд ВВ, расположенный в толстостенной части трубчатого блока, выполнен с сечением в форме звезды, имеющей диаметр описанного круга, равный внутреннему диаметру корпуса и снабженный на концах лучей звезды клиновидными кумулятивными облицовками 12.
Целесообразно исполнение корпусов естественного дробления из высокоосколочных сталей 60С2 (RU 2079099, RU 2095740), 80Г2С (RU 2153024), 80C2.
Снаряжение снаряда может быть выполнено холодной заливкой в корпус пластизольного состава (RU 2235967, RU 2315742). Этот метод снаряжения обеспечивает заполнение корпуса без усадочных раковин. Высокая пластичность пластизолей для танковых снарядов, в особенности подкалиберных, с высоким уровнем перегрузки при выстреле (до 40000) имеет важное значение.
Технический результат изобретения - повышение боевой эффективности снаряда.
Источники информации
1. Патент №2 346230 РФ.
2. "Физика взрыва", под ред. Л.П.Орленко.
3. Одинцов В.А. Осколочно-пучковые снаряды-боеприпасы XXI века / Боеприпасы и высокоэнергетические конденсированные системы, вып. №2, 2008, стр.89.