РАДИОУПРАВЛЯЕМЫЙ ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЙ БОЕПРИПАС

Предложенная полезная модель относится к боеприпасам, а более конкретно, к наземным «прыгающим» минам, взрывающимся после вылета из грунта, и может быть использована для установки заградительных полос, препятствующих свободному перемещению людей и техники.
Уровень данной области техники характеризует конструкция мины, описанная в книге «Оружие России», каталог том VII, "Высокоточное оружие и боеприпасы», АОЗТ «Военный парад», М., 1997 г., с.644, которая включает направляющий стакан, корпус, заряд взрывчатого вещества, вышибной заряд, ударный механизм и центральную втулку.
В нижней части направляющего стального стакана выполнена камера, в которой уложен закрепленный концом вытяжной тросик ударного механизма.
Корпус представляет собой цилиндрическую обойму, выполненную из готовых осколков, залитых полиэтиленом, которая закрыта стальными крышками, соединенными центральной втулкой и трубкой вышибного заряда. В верхней крышке имеется резьбовое отверстие для установки капсюля-детонатора. Сбоку от центрального отверстия закреплена втулка с капсюлем-воспламенителем. Верхняя крышка герметично соединена с направляющим стаканом.
Заряд взрывчатого вещества заполняет полость внутри обоймы и имеет гнездо под капсюль-детонатор.
Вышибной заряд, помещенный в холщевый мешочек, устанавливается в трубке под втулкой с капсюлем-воспламенителем.
Ударный механизм расположен в нижней части центральной втулки и связан тросиком с направляющим стаканом.
Описанная конструкция заградительного боеприпаса представляет собой так называемую «прыгающую» осколочную мину, поражающий фактор которой усиливается тем, что подрыв происходит на заданной высоте от поверхности.
Недостатками описанной конструкции являются неудовлетворительные показатели назначения из-за невозможности дистанционного управления подрывом по радиоканалу, ограничение эффективности действия смещенного от центра заряда с капсюлем-детонатором, а также уязвимость мины, несущие элементы которой выполнены из магнитных материалов, для средств обнаружения и нейтрализации.
Отмеченные недостатки устранены в конструкции заградительного боеприпаса по патенту RU 2343398 С2, F42В 23/16, 2006 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.
Известный инженерный боеприпас для постановки минно-взрывных заграждений содержит поражающий боевой элемент с крышкой и дном, выполняющим функции поршня, радиоэлектронный блок задействования с энергосодержащим источником питания, пусковой механизм, включающий цилиндрическую направляющую, укрепленную в грунте, в которой с возможностью относительного продольного перемещения установлен герметично примыкающий боевой элемент, в служебном обращении геометрически замкнутые в монолитное единство.
Особенностью известного заряда, в котором оптимизированы и разделены силовые газодинамические процессы, является выполнение каркасных, несущих конструкционных элементов из немагнитных материалов (например, алюминиево-магниевого сплава).
Воспламенитель вышибного заряда, размещенного в запоршневой расширительной камере, герметично изолированной уплотнительными прокладками, электрически связан с источником питания радиоэлектронного блока.
Радиоэлектронный блок, управляемый через приемную антенну от внешнего командно-пускового устройства, совмещен с пиротехническим устройством самоликвидации, который сообщается с лучевым капсюлем-детонатором.
В расширительной камере под боевым элементом в начальный момент функционирования боеприпаса стабилизируются термодинамические параметры газообразных продуктов горения вышибного заряда, что позволило использовать дополнительные ступени предохранения в исполнительном механизме инициирования капсюля-детонатора разрывного заряда боевого элемента, выполненные в виде тарированных преобразователей импульсов температуры и давления.
Ориентированное размещение вытяжного тросика, связанного с чекой предохранительно-исполнительного механизма и закрепленного противным концом на направляющей, в кольцевой канавке поршневого дна оболочки боевого элемента, перекрытой уплотняющей прокладкой, обеспечило функциональную надежность изделия, подрываемого на заданной высоте от поверхности, так как при метании боевого элемента обеспечивается послойная размотка тросика, исключающая его перехлестывания и преждевременные стопорения.
Геометрическое замыкание цилиндрической направляющей посредством завальцовки ее открытого торца на крышку боевого элемента формирует их конструкционную монолитность в служебном обращении и выполняет функции узла форсирования, который обеспечивает возможность относительного перемещения боевого элемента при достижении в расширительной камере метательного импульса, усилия которого достаточно для отгибания завальцовки.
Однако недостатком известного радиоуправляемого заградительного боеприпаса является технологическая сложность его небезопасного снаряжения только готовыми шашками и неразъемность конструкции, что исключает замену структурных элементов в боевом охранении, контрольное и профилактическое обслуживание и разминирование.
Кроме того, известное изделие характеризуется низким осколочным действием из-за нерегулируемого дробления оболочки боевого элемента при подрыве.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение могущества заградительного боеприпаса за счет возможности технологичного и безопасного снаряжения боевого элемента более эффективным функциональным наполнением в оболочку с полуготовыми поражающими элементами.
Требуемый технический результат достигается тем, что известный радиоуправляемый заградительный боеприпас, установленный в грунте, содержащий метаемый боевой элемент с центральным разрывным зарядом, заключенные в снаряженную оболочку, герметично примыкающую к цилиндрической направляющей, геометрически замкнутой на крышку боевого элемента, опирающегося на уступ направляющей, формообразуя расширительную камеру, на дне которой размещен вышибной заряд с воспламенителем, электрически соединенным с источником питания, автоматически включаемым от внешнего пускового устройства по радиоканалу через приемную антенну, и закреплен мерный тросик, противным концом связанный с чекой предохранительно-инициирующего устройства лучевого капсюля-детонатора центрального разрывного заряда, по предложению авторов, дно расширительной камеры со съемной направляющей монолитно связано посредством резьбового бандажа, а в крышке боевого элемента выполнены дренажное отверстие и заправочный люк для снаряжения вязкотекучим снаряжением в виде термической смеси металлического порошка в горючей органической жидкости, при этом оболочка боевого элемента снабжена сеткой рифлений.
Другим отличием боеприпаса является то, что его крышка покрыта экранирующей фальшпанелью.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили возможность раздельного снаряжения имеющей регулируемое дробление оболочки боевого элемента последовательно через заправочный люк крышки вязкотекучей термической смесью и затем центральным разрывным зарядом, который коммутируется с предохранительно-инициирующим устройством лучевого капсюля-детонатора и механизмом взведения.
Боеприпас по изобретению представляет собой новое поколение заградительного средства поражения с высокими температурой и давлением во фронте ударной волны, комплексно воздействующими на функциональные органы и организмы биологических существ, совокупно с плотным осколочным полем.
Разъемное соединение дна расширительной камеры и направляющей боеприпаса обеспечивает открытый доступ к каждой из них раздельно для удобства монтажа комплектующими структурными элементами и создает возможность автономного последовательного снаряжения боевого элемента: наполнение его оболочки вязкотекучей термической смесью и установку центрального разрывного заряда.
После снаряжения боевой элемент коаксиально размещают в цилиндрической направляющей и монолитно скрепляют их между собой посредством завальцовки открытого торца направляющей на крышку боевого элемента.
При этом достигается новое дополнительное преимущество - предотвращено несанкционированное извлечение изделия, которое при этом технологически доступно для контрольного осмотра элементов и связей, переоснащения новыми структурными элементами для повторной постановки на эксплуатацию по назначению, что повышает надежность функционирования боеприпаса и снижает затраты на заградительную систему.
Жесткая связь дна расширительной камеры со съемной направляющей посредством резьбового бандажа формирует их монолитное соединение в сборе функционального изделия, обеспечивая инициирование и вертикальное метание боевого элемента.
Выполнение в крышке боевого элемента заправочного люка предназначено для снаряжения вязкотекучей термической смесью цилиндрической оболочки, которая после монтажа центрального разрывного заряда и его коммуникации со структурными элементами боеприпаса установлена в направляющей, монолитно скрепленной с дном расширительной камеры.
После снаряжения оболочки вязкотекучей термической смесью люк через уплотнительную прокладку распределенными винтами жестко присоединяется к крышке.
Оснащение крышки оболочки дренажным отверстием обеспечивает вытеснение воздуха из емкости боевого элемента, которая заполняется без пустот. После снаряжения оболочки боевого элемента в дренажное отверстие на герметике закручивается пробка, изолирующая метаемый боевой элемент.
Выполнение снаружи оболочки многозаходным встречным редуцированием сетки рифлений формирует ослабленные ее поперечные сечения для дробления на мерные осколки, которые ориентировано разлетаются распределенным потоком, чем создается дополнительный фактор поражения живой силы противника и небронированной техники.
Назначение фальшпанели заключается в экранировании боеприпаса от зондирующих импульсов электромагнитного излучения средств обнаружения и визуальное сокрытие средств разъема крепежа заправочного люка к крышке, предотвращая тем самым несанкционированный доступ к снаряжению боеприпаса.
Выполнение снаряжения оболочки боевого элемента в форме термической смеси, диспергируемой в атмосфере от срабатывания центрального разрывного заряда, резко повышает могущество боеприпаса и его поражающее действие от скачка уплотнения и высокой температуры во фронте ударной волны.
Выполнение термической смеси наполнения оболочки в форме взвеси металлического порошка в органическом горючем является предпочтительным среди аналогичных компонентов примером практической реализации по их доступности, цене и достаточности действия по назначению.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивом единстве являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в полезной модели техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом общего вида заградительного боеприпаса в разрезе, который служит чисто для иллюстрации полезной модели и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков ее формулы.
Радиоуправляемый заградительный боеприпас содержит оболочку 1 боевого элемента, на днище 2 которого смонтирован центральный разрывной заряд 3, размещенный в глухой обечайке, жестко связанной с днищем 2, коаксиально цилиндрической оболочке 1.
Объем оболочки 1 заполнен вязкотекучим снаряжением 4, которое выполнено в форме термической смеси алюминиевого порошка (металлическое горючее) в углеводородной жидкости (керосине), для заправки которой в крышке 5 боевого элемента выполнен люк 6.
Люк 6 крепежными винтами жестко крепится через фторопластовую прокладку 7 к крышке 5, оснащенной дренажным отверстием 8, перекрытым в служебном обращении резьбовой пробкой 9 на герметике.
Оболочка 1 боевого элемента коаксиально примыкает к цилиндрической направляющей 10, закрепляемой в грунте на заданном заглублении от поверхности.
Метаемый боевой элемент днищем 2 опирается на уступ 11 направляющей 10, которая посредством завальцовки открытого верхнего торца на крышку 5 монолитно связана с боевым элементом, формообразуя собственно заградительный боеприпас.
Между уступом 11 направляющей 10 и днищем 2 боевого элемента расположена обтюрирующая прокладка 12.
Направляющая 10 выполнена съемной и с ее дном 13 жестко связана посредством резьбового бандажа 14.
Между днищем 2 боевого элемента и дном 13 направляющей 10 сформирована расширительная камера 15 высокого давления.
Разрывной заряд 3 оснащен установленным в центральном монтажном отверстии днища 2 предохранительно-исполнительным механизмом 16, который инициирует лучевой капсюль-детонатор 17.
Предохранительно-исполнительный механизм 16 оснащен термобарическими преобразователями для создания дополнительных ступеней предохранения, механически удерживая пружину накольного устройства его капсюля-воспламенителя, инициирующего лучевой капсюль-детонатор 17 (условно не показано).
К чеке 18 механизма 16 подсоединен тросик 19 длиной 2,5 м, уложенный витками в кольцевой канавке 20 днища 2 боевого элемента, которая затем перекрывается прокладкой 12.
Противным концом тросик 19 закреплен на дне 13 направляющей 10 в расширительной камере 15, где установлен вышибной заряд 21, который через воспламенитель 22 связан с энергосодержащим блоком 23 задействования боеприпаса, управляемым по радиоканалу через приемную антенну 24 от внешнего командно-пускового устройства.
Радиоэлектронный блок 23 совмещен с пиротехническим устройством самоликвидации, которое сообщается с лучевым капсюлем-детонатором 17, минуя вышибной заряд 21 (условно не показано) для образования камуфлета.
Крышка 5 сверху покрыта фальшпанелью 25 из алюминиево-магниевого сплава, которая заподлицо приклеена к торцу направляющей 10.
Предложенный боеприпас снаряжается в следующей последовательности.
Оболочку 1 днищем 2 устанавливают на технологической опоре и через заправочный открытый люк 6 вовнутрь подают снаряжение 4 (вязкотекучую смесь алюминиевого порошка в керосине), которое заполняет свободный объем между центральной глухой обечайкой под заряд 3 и оболочкой 1, при свободном от пробки 9 дренажном отверстии 8, через которое вытесняется воздух из оболочки 1 при ее заполнении.
После снаряжения оболочки 1 термической смесью 4 люк 6 через уплотнительную прокладку 7 механически винтами прикрепляют к крышке 5, дренажное отверстие 8 которой завинчивают пробкой 9 на герметике.
Затем оболочку 1 переворачивают, устанавливая на крышке 5, и через свободное монтажное отверстие днища 2 устанавливают в центральную глухую обечайку шашки разрывного заряда 3 с лучевым капсюлем-детонатором 17.
Подготовленную сборку боевого элемента устанавливают на дне 13, совмещая с направляющей 10, которые жестко связывают между собой посредством резьбового бандажа 14, формообразуя расширительную камеру 15 высокого давления и боеприпас в целом.
Блок 23, который оснащен пиротехническим устройством самоликвидации, сообщающимся с лучевым капсюлем-детонатором 17, закреплен на дне 13 цилиндрической направляющей 10 с осевым смещением для того чтобы создать ступенчатый профиль изделия и увеличить тем самым площадь его крепления в грунте.
Заградительный боеприпас устанавливается вертикально на заданном заглублении от поверхности в грунте, который уплотняется.
По радиоканалу осуществляется перевод структурных элементов в боевое положение за счет переключения электроблокировок.
Функционирует заградительный боеприпас следующим образом.
Сигналом от внешнего командно-пускового устройства, принимаемого антенной 24, электрическое напряжение с блока 23 подается на воспламенитель 22, который срабатывает и формирует форс пламени, поступающий на вышибной заряд 21, инициируя его горение.
При горении вышибного заряда 21 генерируются горячие газообразные продукты, заполняющие расширительную камеру 15, в результате чего в ней повышается температура и давление.
При достижении установленного уровня давления и температуры срабатывают термобарические преобразователи предохранительно-исполнительного механизма 16, в результате чего снимаются дополнительные ступени предохранения и происходит взведение его накольного устройства.
Развитие давления в расширительной камере 15 приводит к тому, что крышкой 5 отгибается завальцовка открытого торца направляющей 10, от которой отрывается фальшпанель 25, освобождая проход для боевого элемента.
Боевой элемент через покрывающий слой грунта с ускорением выбрасывается из направляющей 10 и через слой грунта вертикально взлетает над поверхностью, при этом происходит свободное разматывание тросика 19.
При достижении подъема боевого элемента на длину тросика 19 происходит выдергивание чеки 18 из механизма 16, в результате чего срабатывает его капсюль-воспламенитель под действием накольного устройства.
Газообразными продуктами горения капсюля-воспламенителя в закрытом механизме 16 инициируется лучевой капсюль-детонатор 17, который подрывает центральный заряд 3, формирующий при этом детонационные и ударные волны.
Под действием детонации центрального разрывного заряда 3 в термической смеси снаряжения 4 резко возникают высокие температура и давление, в результате чего смесь воспламеняется и диспергируется в пространство, так как при этом оболочка 1 фрагментируется на поражающие элементы, сформированные ослабленными сечениями сетки рифлений.
В воздухе мгновенно образуется быстро расширяющаяся зона из активно горящих компонентов термической смеси и скачок уплотнения с резким перепадом давления, что приводит к детонации метаемого снаряжения 4, мощность которой кратно превышает достигаемую в аналогах.
Испытания макетов и опытных образцов боеприпасов по полезной модели подтвердили достижение высоких параметров надежного поражения, что позволяет рекомендовать предложенный боеприпас для использования в инженерных системах минирования местности.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что она неизвестна, а с учетом возможности серийного промышленного изготовления радиоуправляемого заградительного боеприпаса в действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.