МНОГОЦЕЛЕВАЯ КАССЕТНАЯ МИНА ДИСТАНЦИОННОЙ УСТАНОВКИ
MULTI-PURPOSE CASSETTE MINE WITH REMOTE MOUNTING

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к инженерным минам, устанавливаемым на местности при помощи средств дистанционного минирования против бронетехники и живой силы противника.
Известны мины армии США дистанционной установки, такие как мины семейства FASCAM, противопехотные: BLU-92/B, М77, М74; противотанковые: BLU-91/B, М70, М73, М78 и др. (Каталог «Jane's Mines and mine clearance. Edites by Colin King. Edition 2002-2003»), выполненные в виде низкого цилиндра, не требующие ориентации после установки на грунт.
Известна отечественная противотанковая кумулятивная мина двустороннего действия, не требующая ориентации на грунте (Авторское свидетельство СССР №81834).
Известна отечественная противопехотная выпрыгивающая осколочная мина с нитевыми растяжками в качестве реагирующего органа: ПОМ-2 («Средства поражения и боеприпасы»: Учебник / А.В. Бабкин, В.А. Велданов, Е.Ф. Грязнов и др. Под общ. ред. В.В. Селиванова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, стр. 296).
Недостатки этих мин следующие:
- для создания смешанных минных полей необходимо использование обоих типов мин (противопехотных и противотанковых);
- противотанковые мины используют магнитный принцип действия взрывательного устройства, что не исключает срабатывание мины вне проекции бронированной цели, и не реагируют на человека, что облегчает их обезвреживание, например, подрывом накладным зарядом;
- противопехотные мины с сейсмодатчиком, устанавливаемые «внаброс» дистанционными системами, не обеспечивают надежного реагирования на пехотинца из-за недостаточно плотного контакта с грунтом, в минах семейства FASCAM, например, дополнительно к сейсмическому используются раскидываемые нитевые датчики, существенно облегчающие их разминирование, например, проездом бронетехники.
В качестве прототипа предлагаемой мины дистанционной установки выбрана противопехотная мина с неконтактным взрывателем сейсмического принципа действия ПОМ-3, с выпрыгивающей боевой частью осколочного действия (Патент RU №2493535).
Мина содержит направляющий корпус, устройство ориентации, имеющее подпружиненные лапки, стабилизатор в виде лент или парашюта, выпрыгивающую боевую часть с цилиндрической осколочной оболочкой, неконтактное взрывательное устройство с сейсмическим датчиком цели, источник тока, предохранительно-исполнительный механизм, вышибные заряды, устройство фиксации контакта мины с грунтом.
Недостатками этой мины являются:
- слабая эффективность, так как количество взрывчатого вещества уменьшено из-за необходимости выделения в отстреливаемой боевой части значительного места под элементы взрывателя;
- в случае потери чувствительности сейсмического датчика, из-за слабого контакта с грунтом, мина полностью теряет работоспособность;
- необходимость использования системы ориентации, что существенно усложняет конструкцию, не обеспечивает работоспособное положение в сложных грунтовых условиях, например в снегу, и демаскирует мину.
Задача, на решение которой направлено заявляемое в качестве изобретения техническое решение, и технический результат от его использования заключается в повышении эффективности кассетных мин дистанционной установки за счет обеспечения их поражающего действия как по пехоте, так и по бронетехнике, при любом положении мины на грунте после ее приземления, а также за счет устранения недостатков аналогов и прототипа.
Для решения поставленной задачи и обеспечения требуемого технического результата многоцелевая кассетная мина дистанционной установки содержит цилиндрический корпус с (верхней и нижней) крышками, в котором размещены неконтактное взрывательное устройство, боевая часть с цилиндрическим зарядом взрывчатого вещества и с осколочной оболочкой заданного дробления, детонирующее устройство, электродетонатор и электровоспламенители, предохранительно-взводящее устройство, при этом в корпусе, выполненном в виде низкого цилиндра, дополнительно размещен датчик угла наклона, выдвигающаяся перед срабатыванием боевая часть, на обоих торцах которой выполнены кумулятивные выемки, облицованные металлом (например, из алюминия), расположена в направляющем цилиндре (внутренний диаметр которого больше внешнего диаметра боевой части, высоты направляющего цилиндра и боевой части примерно равны), а в крышках корпуса мины выполнены соосные с боевой частью отверстия с диаметром, перекрывающим диаметр боевой части, закрытые крышками, которые удерживаются стопорами, между крышками направляющего цилиндра и боевой частью расположены устройства выдвижения, например, в виде сжатых пружин, в осколочной оболочке боевой части, в сечениях, близких к торцам, по периметру выполнены отверстия, в которых размещены приемные детонационные шашки, а в направляющем цилиндре выполнены отверстия, в которых размещены передающие детонационные шашки в таких сечениях, чтобы после выдвижения боевой части в любую из двух сторон передающие и приемные детонирующие шашки совмещались, а до выдвижения были смещены относительно друг друга, детонирующее устройство выполнено в виде детонирующих дорожек равной длины на внешней боковой поверхности направляющего цилиндра, соединяющих приемные детонирующие шашки с детонаторной шашкой, расположенной в центральном сечении направляющего цилиндра, на внутренней поверхности направляющего цилиндра выполнены вдоль образующей два паза, один из которых не доходит до конца одного торца, а другой до конца противоположного торца, а на наружной поверхности осколочной оболочки боевой части установлены два штифта, входящие в соответствующие пазы.
Боевая часть смещена относительно центра корпуса мины к ее боковой поверхности с тем, чтобы освободить больше места под элементы взрывательного устройства, реагирующего и на пехоту, и на бронетехнику. Кроме того, эксцентриситет массы мины в полете при воздействии случайных факторов аэродинамики полета и конструктивно заложенных в кассету элементов приводят к лучшему рассеиванию мин на местности при их приземлении.
Учитывая, что мины дистанционной установки располагаются в кассетах для того, чтобы обеспечить подачу к каждой мине уставок, например, времени самоликвидации, на боковой поверхности корпуса мины выполнен срез, образующий плоскую площадку, на которой размещен коммутирующий разъем.
Пазы на внутренней поверхности направляющего цилиндра и на внешней поверхности осколочной оболочки выполнены полуцилиндрическими в сечении, совмещены и расположены напротив друг друга, и в образовавшемся цилиндрическом канале размещены шарики из твердого материала (например, металлические: алюминий, сталь или пластиковые), ограничивающие движение боевой части внутри направляющих.
В вариантах конструкции мины устройства выдвижения могут быть выполнены в виде емкостей со сжатым газом или с порохом.
Безопасность использования заявляемой мины (исключение случайного срабатывания) обеспечивается также размещением в мине подпружиненного стопорящего стержня, проходящего через соосные отверстия, выполненные в корпусе мины и в направляющем цилиндре, и входящего в углубление, выполненное в осколочной оболочке боевой части, в результате чего исключается выдвижение боевой части и, соответственно, замыкание детонационной цепи до выхода кассетной мины из кассеты.
Для срабатывания мины в сторону цели электровоспламенители установлены в стопорах, удерживающих крышки, при этом перед срабатыванием взрывательного устройства срабатывает тот электровоспламенитель, который, по показаниям датчика угла наклона, установлен под крышкой, оказавшейся после установки на грунт верхней.
В вариантах конструкции мины электровоспламенители могут быть установлены непосредственно в емкости со сжатым газом или с порохом.
В вариантах исполнения мины ее неконтактное взрывательное устройство содержит датчики цели, например, магнитного и сейсмического принципа действия, а на торцах ее корпуса размещены датчики деформации, например, тензометрические.
На боковой поверхности корпуса мины расположены пружинные лепестки, способствующие установке мины в рабочее положение.
Конструктивное выполнение боевой части и направляющего цилиндра позволяет выполнять им одновременно и роль предохранительно-исполнительного устройства, реализуя совмещение приемных и передающих детонационных шашек только после выдвижения боевой части, до выдвижения они смещены относительно друг друга.
Изобретение иллюстрируется чертежами: фиг. 1 - конструкция мины в ее продольных сечениях и вид сверху; фиг. 2 - часть внутренней компоновки мины (скрыты корпус, предохранительно-взводящее устройство, предохранительно-исполнительный механизм, конструкция взрывательного устройства); фиг. 3 - конструкция боевой части мины, находящейся в транспортном положении внутри направляющего цилиндра; фиг. 4 - поперечный разрез мины, находящейся в транспортном положении внутри цилиндрической полости кассеты; фиг. 5 - вид мины, находящейся в боевом положении.
На чертежах обозначено: 1 - корпус мины; 2 - неконтактное взрывательное устройство; 3 - боевая часть с цилиндрическим зарядом взрывчатого вещества; 4 - осколочная оболочка заданного дробления; 5 - детонирующее устройство; 6 - устройство самоликвидации; 7 - устройство самодеактивации; 8 - источник тока; 9 - электродетонатор; 10 - электровоспламенитель; 11 - предохранительно-взводящее устройство; 12 - предохранительно-исполнительный механизм; 13 - электронный счетчик времени; 14 - датчик угла наклона; 15 - кумулятивная выемка; 16 - металлическая облицовка; 17 - направляющий цилиндр; 18 - отверстия в корпусе мины, соосные с боевой частью; 19 - крышка; 20 - стопор; 21 - устройство выдвижения в виде сжатой пружины; 22 - приемная детонационная шашка БЧ; 23 - передающая шашка детонирующего устройства; 24 - детонирующие дорожки; 25 - внешняя боковая поверхность направляющего цилиндра; 26 - детонаторная шашка; 27 - паз в направляющем цилиндре; 28 - штифт; 29 - срез на цилиндрической поверхности мины; 30 - плоская площадка; 31 - подпружиненный стопорящий стержень; 32 - углубление на цилиндрической поверхности осколочной оболочки для фиксации боевой части в транспортном положении; 33 - электроконтакты; 34 - упор, ограничивающий движение штифтов в пазах направляющего цилиндра; 35 - периметр нижнего торца БЧ; 36 - датчик деформации; 37 - сейсмодатчик; 38 - датчик магнитного поля; 39 - кассета.
Заявляемая многоцелевая кассетная мина дистанционной установки содержит корпус (1) в виде низкого цилиндра, в котором размещены неконтактное взрывательное устройство (2), реагирующее на пехоту и бронетехнику, боевая часть с цилиндрическим зарядом взрывчатого вещества (3) и осколочной оболочкой заданного дробления (4), детонирующее устройство (5), устройства самоликвидации (6) и самодеактивации (7), источник тока (8), электродетонатор (9) и электровоспламенители (10), предохранительно-взводящее устройство (11), предохранительно-исполнительный механизм (12), электронный счетчик времени (13), датчик угла наклона (14), определяющий каким торцом вверх установилась мина на грунте, и выдвигающуюся перед срабатыванием боевую часть с цилиндрическим зарядом взрывчатого вещества (3), на обоих торцах которого выполнены кумулятивные выемки (15), облицованные металлом (16), и расположенную в направляющем цилиндре (17), внутренний диаметр которого больше внешнего диаметра d боевой части в пределах от 1,005 до 1.03 d, а высота направляющего цилиндра (17) и высота боевой части (3) примерно равны, в корпусе мины (1) выполнены соосные с боевой частью отверстия (18) диаметром, большим диаметра боевой части (в пределах от 1,035 до 1,15 d), закрытые крышками (19), удерживаемыми стопорами (20), между крышками и боевой частью расположены устройства выдвижения в виде сжатых пружин (21), в осколочной оболочке боевой части (4), в сечениях, близких к торцам, по периметру выполнены отверстия, в которых размещены приемные детонационные шашки (22), а в направляющем цилиндре выполнены отверстия, в которых размещены передающие детонационные шашки (23) в таких сечениях, чтобы после выдвижения боевой части (3) в любую из двух сторон передающие (23) и приемные детонирующие шашки (22) совмещались, а до выдвижения были смещены относительно друг друга, выполняя функцию предохранительно-исполнительного устройства, детонирующее устройство (5) выполнено в виде детонирующих дорожек (24) равной длины на внешней боковой поверхности направляющего цилиндра (25), соединяющих приемные детонирующие шашки (22) с детонаторной шашкой (26), расположенной в центральном сечении направляющего цилиндра (17), на внутренней поверхности направляющего цилиндра (17) выполнены вдоль образующей два паза (27), а на наружной поверхности осколочной оболочки (4) боевой части (3) установлены два штифта (28), входящие в соответствующие пазы (27), для фиксации боевой части в выдвинутом положении. Упор (34) ограничивает движение штифтов в пазах направляющего цилиндра.
Боевая часть (3) смещена относительно центра мины к ее боковой поверхности.
На боковой поверхности мины корпуса мины выполнен срез (29), образующий плоскую площадку (30), на которой установлен коммутирующий разъем (электроконтакты 33).
Пазы (27) на внутренней поверхности направляющего цилиндра (17) и на внешней поверхности осколочной оболочки (4) выполнены полуцилиндрическими в сечении, совмещены и расположены напротив друг друга, и в образовавшемся цилиндрическом канале размещены шарики из твердого материала.
Устройства выдвижения (21) могут быть выполнены в виде емкостей со сжатым газом или с порохом.
Мина содержит подпружиненный стопорящий стержень (31), проходящий через выполненные в корпусе мины (1) и в направляющем цилиндре (17) соосные отверстия и входящий в углубление (32), выполненное в осколочной оболочке боевой части.
Электровоспламенители (10) установлены в стопорах (20), удерживающих крышки (19) на торцах направляющего цилиндра (17) или непосредственно в емкостях со сжатым газом или с порохом.
Неконтактное взрывательное устройство (2) содержит датчики цели, например, магнитного (38) и сейсмического (37) принципа действия, а на торцах корпуса мины размещены датчики деформации (36), например, тензометрические.
На боковой поверхности корпуса мины расположены пружинные лепестки (на чертежах не показано).
Действие заявляемой многоцелевой кассетной мины происходит следующим образом.
В транспортном положении, находясь в кассете, мина безопасна, так как приемные (22) и передающие (23) шашки смещены относительно друг друга, и стопорящий стержень (31) удерживается корпусом кассеты. Перед применением при помощи устройства, находящегося на носителе, через электроконтакты (33), размещенные на плоской площадке (30) среза корпуса мины (29), в мину программируемо вводится время самоликвидации, а при необходимости и другие режимы работы. Одновременно во взрывательном устройстве (2) запускается электронный счетчик времени (13), обеспечивающий время дальнего взведения мины. При выходе мины из кассеты освобождается стопорящий стержень (31). После приземления срабатывает механизм дальнего взведения, мина переходит в боевое положение. Датчик (14) угла наклона (выполненный по типу инклинометра, принцип действия которого по определению угла наклонения основан на использовании гравитационных и магнитных полей Земли) фиксирует каким торцом установилась мина в сторону верха. При наезде на мину танка или другой бронетехники неконтактное взрывательное устройство (2) магнитного принципа действия выдает сигнал на срабатывание электровоспламенителя (10), приводящего в действия механизм освобождения стопора (20) крышки (19) верхнего торца, крышка (19) сбрасывается пружиной (21), установленной между этой крышкой и боевой частью (3), а нижняя пружина (21) выдвигает боевую часть (3) из корпуса мины (1) вверх до тех пор, пока штифты (28), установленные в осколочной оболочке (4), не пройдут по пазам (27) направляющего цилиндра (17) до упора (34). Через время, необходимое для выдвижения боевой части (3), взрывательное устройство (2) подает сигнал на срабатывание электродетонатора (9). Детонационный импульс от электродетонатора (9) передается детонаторной шашке (26), а от нее по детонирующим дорожкам (24) к передающим шашкам (23), размещенным в направляющем цилиндре (17), а от них к приемным шашкам (22), находящимся в осколочном корпусе (4) боевой части (3), срабатывая, эти шашки вызывают детонацию всего заряда взрывчатого вещества. Детонация заряда происходит по периметру нижнего торца (35), что обеспечивает нормальный процесс формирования кумулятивной струи из верхней кумулятивной облицовки (16) и, соответственно, эффективное бронепробивное действие. Если при наезде танка мина попала под его гусеницу, то по сигналу датчиков деформации (36) взрывательное устройство (2) прерывает на время работоспособное состояние мины и не подает сигнал на отстрел крышки (19). Если происходит срабатывание взрывательного устройства (2) вне проекции танка, то сохраняется возможность поражения живой силы осколочным потоком.
При попадании пехотинца в зону действия канала взрывательного устройства, работающего по пехоте, например, сейсмического принципа действия, также происходит выдвижение боевой части (3) из корпуса мины (1), при этом освобождается осколочная оболочка (4) и в результате детонации заряда формируется поражающий осколочный поток. Если же после приземления взрывательное устройство не имеет необходимой чувствительности из-за недостаточно плотного контакта с грунтом (что при дистанционной установке достаточно вероятно), то срабатывание по пехоте не происходит, но при этом мина сохраняет способность работать по бронетехнике.
При отсутствии цели поражения заявляемая многоцелевая (противопехотная и противотанковая) мина дистанционной установки самоликвидируется и самодеактивируется по истечении установленного перед ее применением времени самоликвидации.
Таким образом, боевая часть заявляемой мины, в отличие от прототипа, не выпрыгивает из корпуса мины, а выдвигается, не теряя связь с взрывательным устройством, что исключает необходимость выделения в боевой части места под предохранительно-исполнительный механизм, позволяет увеличить массу взрывчатого вещества в несколько раз и, соответственно, увеличить эффективность мины. При выдвижении боевой части происходит также увеличение ее эффективности за счет освобождения осколочной оболочки от экранирующего действия корпуса мины, сбрасывания с поверхности мины возможных помех, препятствующих нормальному формированию кумулятивной струи для действия кумуляции, инициирования заряда взрывчатого вещества с торца, противоположного кумулятивной выемке, направленной вверх, для чего в осколочной оболочке боевой части и в направляющем цилиндре выполнены отверстия для размещения приемных и передающих детонационных шашек, чтобы после выдвижения боевой части в любую из двух сторон передающие и приемные детонирующие шашки совмещались.
Изобретение позволяет существенно повысить эффективность дистанционного минирования и снизить затраты на установку минного поля путем уменьшения (как минимум в два раза) номенклатуры мин, так как заявляемая мина обеспечивает эффективное поражающее действие как по пехоте, так и по бронетехнике. Такое конструктивное решение обеспечивает сохранение действия мины по бронетехнике при потере чувствительности противопехотным каналом взрывательного устройства и действие по пехоте, сопровождающей бронетехнику, при срабатывании противотанкового канала взрывательного устройства вне проекции бронетехники, затрудняет разминирование минного поля, исключает необходимость использования дополнительных нитевых датчиков цели, как у аналогов, и сложной системы ориентации, как у прототипа.
На заявляемую многоцелевую кассетную мину дистанционной установки разработана техническая документация и проведены испытания изготовленных образцов, подтвердившие работоспособность, эффективность и безопасность ее эксплуатации.