ВЫСТРЕЛ ДЛЯ ГРАНАТОМЕТА
SHOT FOR A GRENADE LAUNCHER

Изобретение относится к унитарным малокалиберным артиллерийским боеприпасам, а более конкретно, к конструкции выстрела для автоматического гранатомета, граната которого имеет коническую запоясковую часть для снижения лобового сопротивления.
Уровень данной области техники характеризует артиллерийский патрон для автоматического гранатомета по патенту RU 2295695 С2, F42B 5/02, F42B 1044, 2007 г., содержащий снаряд, на сужающейся кзади хвостовике которого завальцовкой в патронные канавки закреплена отделяющаяся гильза с центральным капсюлем-воспламенителем в ее экстракторном фланце.
Особенностью этого патрона является то, что полый хвостовик корпуса снаряда, заполненный метательным зарядом, примыкает к дну гильзы, при этом между хвостовиком снаряда и гильзой имеется демпфирующий зазор, заполняемый при выстреле пороховыми газами для выравнивания давления, предотвращая распор стенки и заклинивание его в дульце гильзы.
Корпус снаряда снаряжен взрывчатым наполнением, к которому примыкает головной взрыватель, и снабжен ведущим пояском, а в его толстостенном днище выполнены рифления для облегчения дробления на осколки.
Донное поднутрение снаряда, свободное на траектории полета от сгоревшего метательного снаряжения, и сужение кзади хвостовика обеспечивают снижение аэродинамического торможения и продольную стабилизацию, что способствует повышению дальности прицельной стрельбы.
Недостатком описанного артиллерийского патрона является невысокая дальность стрельбы из-за ограниченного размерами донной полости хвостовика объема метательного заряда и неудовлетворительное осколочное действие при дроблении массивного днища корпуса на крупные фрагменты, которые разлетаются в узком секторе, что ухудшает действие снаряда по назначению.
Отмеченные недостатки устранены в артиллерийском малокалиберном патроне по патенту RU 2611272 С2, F42B 5/02, 2017 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков является наиболее близким аналогом предложенному выстрелу для гранатомета.
Известный выстрел для гранатомета содержит головной взрыватель, примыкающий к взрывчатому наполнению корпуса, оснащенного ведущим пояском и полым сужающимся кзади хвостовиком за днищем, где помещается метательный заряд в отделяемой гильзе, несущей центральный капсюль-воспламенитель, которая дульцем завальцована в патронных канавках.
Особенностью известного выстрела является выполнение гильзы составной: из центрального стакана, несущего метательный заряд, и жестко связанного со стороны его фланца бандажа - силовой втулки, имеющей раструб, открытым торцом завальцованный на корпусе, хвостовик которой расположен между частями гильзы.
Тонкостенное выпуклое дно корпуса имеет сферическую форму, что облегчает дробление на осколки с более широким углом разлета в секторе 25-30°.
Выполнение гильзы составной позволило увеличить объем порохового метательного заряда, который размещается в центральном стакане, выступающем за габарит хвостовика.
При этом повысилась прочность крепления гильзы на хвостовике корпуса между ее центральным стаканом и раструбом силовой втулки, жестко закрепленным на фланцевой части гильзы.
Разная конфигурация примыкающих хвостовика и силовой втулки формирует сообщающиеся между собой зазоры, которые при функционировании гранаты заполняются газообразными продуктами горения метательного порохового заряда, равное давление которых с обеих сторон гильзы предотвращает схлопывание ее раструба на хвостовике, что затруднило бы распатронирование при стрельбе, заметно увеличив извлекающее усилие для отделения гранаты от гильзы.
Продолжением отмеченных достоинств известного выстрела для гранатомета является присущий недостаток, проявляющийся в возможных случаях разрушения запоясковой части гранаты из-за несанкционированного перепуска метательных газов в зазор между наружной силовой втулкой, закрепленной на гильзе, и хвостовиком корпуса гранаты, что снижает функциональную надежность и безопасность стрельбы из гранатомета.
Кроме того, конструкция известного выстрела ограничивает возможность для удлинения сужающегося кзади хвостовика, чтобы заметно влиять на продольную стабилизацию гранаты на полете и снизить при этом лобовое сопротивление от формирования полостью хвостовика значительного разряжения, что ухудшает показатели назначения гранаты.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование конструкции выстрела для гранатомета и технологии его изготовления для повышения дальности и кучности стрельбы.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном выстреле для гранатомета, содержащем головной взрыватель снаряжения гранаты, корпус которой снабжен ведущими поясками и сферическим выпуклым дном внутри хвостовика, сужающегося кзади, геометрически замкнутого с оснащенной силовой втулкой отделяемой гильзой, в донном фланце несущей капсюль-воспламенитель метательного заряда, согласно изобретению, силовая втулка, несущая метательный заряд жестко связана с хвостовиком в сопряжении с его профилем, при этом втулка помещена внутри гильзы и отстоит с гарантированным зазором, коммутирующимся с метательным зарядом, ограниченным сгорающей мембраной и профильной крышкой, примыкающей к сферическому дну корпуса.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили повышение функциональной надежности более технологичной конструкции выстрела для гранатомета, при улучшении показателей назначения по точности прицельной стрельбы на повышенную дальность.
Жесткая связь силовой втулки с хвостовиком в сопряжении с его профилем формирует протяженную сужающуюся кзади донную полую часть корпуса гранаты, которая обеспечивает ее аэродинамическую стабилизацию на полете за счет плавного обтекания набегающих воздушных потоков и снижения задонного разряжения, что обеспечивает кучность стрельбы на повышенной дальности.
Размещение метательного заряда внутри силовой втулки, с которой по торцам запрессованы фигурная крышка и сгорающая мембрана, позволяет осуществлять раздельное снаряжение корпуса и гильзы, формируя автономный сборочный узел, монтируемый вкручиванием вовнутрь хвостовика до упора его в торец, при этом вогнутая крышка метательного заряда сопрягается с выпуклым дном корпуса. Это упрощает технологию и образует гарантированный зазор между силовой втулкой и охватывающей ее гильзой, дульцем закатанной в патронные канавки хвостовика.
Наличие этого зазора, который сообщается с внутренним объемом силовой втулки, исключает ее раздутие (деформирование стенки до заклинивания в гильзе), так как она целиком находится под общим давлением газообразных продуктов горения метательного заряда.
Удлиненный, за счет неразъемного примыкания силовой втулки, квазимонолитный хвостовик, сужающийся кзади под оптимальным углом наклона 8° (характерным для дозвуковых скоростей полета - не более 0,75 М, является угол 7-10°), обеспечивает продольную стабилизацию гранаты на траектории. При этом обеспечивается заметное снижение коэффициента лобового сопротивления за счет снижения задонного разряжения, при докритическом диаметре выходного отверстия втулки, исключающем несанкционированный рост давления газообразных продуктов горения метательного заряда.
Удлинение хвостовика обеспечило на 17% снижение, сравнительно с прототипом, относительной площади выходного торца запоясковой части от миделя гранаты, что продольно стабилизировало гранату на полете, обеспечив нормальную встречу контактного головного взрывателя с преградой.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия выстрела для гранатомета, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по артиллерийским малокалиберным боеприпасам.
Изготовление выстрела по изобретению возможно на действующем производстве серийно.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы, где изображен выстрел для гранатомета.
Выстрел для гранатомета представляет собой малокалиберный (40 мм) артиллерийский боеприпас унитарного заряжания для стрельбы из гранатомета, который включает собственно гранату 1 с головным контактным взрывателем 2, установленную в отделяемой при стрельбе гильзе 3, дульце которой завальцовано в патронирующей канавке хвостовика 4, формируя монолитное в служебном обращении единство - выстрел.
Корпус 5 гранаты 1, наполненный взрывчатым снаряжением 6, имеет выпуклое сферической формы дно 7 и оснащен двумя кольцевыми рифлями 8, выполняющими функции ведущего устройства, взаимодействующего при выстреле с боевыми гранями спиральной нарезки в стволе оружия, образуя кинематическое зацепление для закручивания гранаты вокруг продольной оси, чем стабилизируется ее ориентированное положение на траектории полета.
Конструктивный расчет и практика эксплуатации гранат с выпуклым сферическим дном показали существенное повышение осколочного действия в задней полусфере гранаты, а также упрочнение корпуса, пригодного для стрельбы на усиленном метательном заряде.
Метательный заряд 9 помещен в центральную аэродинамическую втулку 12 и закрыт по торцам запрессованными фигурной крышкой 10, примыкающей к профилю дна 7, и со стороны открытого дна втулки 12 - сгорающей мембраной 11, которая прижата запрессованным в проточку втулки 12 кольцом 13, посредством распределенных кернений (шесть штук), фиксирующих их взаиморасположение.
Несущая втулка 12 при вкручивании в резьбовое отверстие хвостовика 4 эквидистантно (δ) размещается с зазором 14 относительно внутреннего профиля гильзы 3, чем обеспечивается герметичность метательного заряда 9 в служебном обращении боеприпаса и при хранении его как автономной сборочной единицы.
Во фланце 15 гильзы 3 укреплен капсюль-воспламенитель 16, примыкающий через мембрану 11 к метательному заряду 9, с которым совмещен открытый выход зазора 14, чем обеспечивается распределение газообразных продуктов его горения по обе стороны втулки 12, которая при этом не деформируется.
Функционирует предложенный выстрел следующим образом.
При инициировании капсюля-воспламенителя 16 формируется огневой форс, которым прожигается мембрана 11 и воспламеняется метательный заряд 9 во втулке 12.
При горении порохового заряда 9 генерируется большое количество газообразных продуктов, в результате чего внутри втулки 12 происходит резкий рост давления, под действием которого граната 1 извлекается из дульца гильзы 3, удерживаемой за фланец 15 в казенной части гранатомета.
Граната 1 получает линейное ускорение и вращение вокруг продольной оси за счет врезания рифлей 8 в спиральные нарезы ствола оружия, гироскопически стабилизируясь на автономном полете к цели.
На траектории полета гранаты 1 с зауженной кзади аэродинамической втулки 12, закрепленной на хвостовике 4, к тому времени свободной от снаряжения 9, происходит срыв приграничных слоев набегающего потока воздуха и образуется задонное разряжение, заметно снижающее аэродинамическое торможение гранаты 1 при полете на большую дальность. При этом за счет смещения центра масс вперед от центра давления боеприпаса обеспечивается продольная устойчивость гранаты 1 на полете и, следовательно, прицельная точность стрельбы.
При встрече гранаты 1 с преградой срабатывает головной взрыватель 2, который инициирует детонацию разрывного снаряжения 6 корпуса 5, в результате чего он дробится, включая тонкостенное сферическое дно 7, на поражающие элементы. При взаимодействием прямых и отраженных ударных волн в пустотелых аэродинамической втулке 12 и хвостовике 4 происходит их дробление на осколки, повышая основное поражающее действие гранаты 1, что подтверждается испытаниями опытных образцов боеприпаса.