АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ МАЛОКАЛИБЕРНЫЙ СНАРЯД
GUN SMALL-CALIBER PROJECTILE

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к артиллерийским малокалиберным снарядам осколочно-фугасного типа.
Уровень данной области техники характеризует снаряд осколочно-фугасного типа, описанный в патенте RU 2197705, F42B 12/20, 2003 г., который содержит головной взрыватель, наполненный взрывчатым веществом корпус, оснащенный ведущим пояском, и закрепленной посредством резьбового соединения на донном торце конической пустотелой юбкой.
Запоясковая часть корпуса (хвостовик снаряда) выполнена конической с углом 6-10° наклона образующей к продольной оси, который совпадает с углом наклона конической юбки, при этом их общая длина составляет 0,8-1,0 калибра снаряда.
На боковой стенке пустотелой юбки выполнены сквозные отверстия общей площадью 10-20%, предназначенные для подсоса воздуха набегающего потока в задонное разрежение внутри полой юбки.
На коническом хвостовике снаряда происходит отрыв приграничных потоков, что в совокупности с выравниванием давления внутри полой юбки снижает аэродинамическое сопротивление и, сравнительно со штатным снарядом, позволило на 25% увеличить дальность полета снаряда по описанной конструкции.
К недостаткам этого снаряда следует отнести усложнение конструкции сборного хвостовика из сопрягаемых частей, образующих коническую боковую поверхность. При этом необходимо усиливать узел крепления полой юбки на донной части корпуса снаряда с учетом больших динамических нагрузок изнутри давлением пороховых газов метательного заряда гильзы, чтобы предотвратить возможные перекосы или недопустимый срыв юбки в канале ствола оружия.
Отмеченные недостатки устранены в конструкции артиллерийского малокалиберного снаряда по патенту RU 2196294, F42B 12/20, 2003 г., который по числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Известный осколочный снаряд к автоматическому гранатомету имеет аэродинамическую форму, которая создается головным взрывателем обтекаемой конфигурации и запоясковой частью (хвостовиком) корпуса, выполненной в виде усеченного сужающегося назад конуса с открытой донной полостью.
Донная полость сообщается с атмосферой посредством сквозных щелей на конической поверхности хвостовика, через которые воздух набегающего потока проникает вовнутрь.
Описанные усовершенствования конструкции и формы снаряда обеспечили на дозвуковых скоростях полета приращение по дальности на 20%.
Наполненный взрывчатым веществом корпус снаряда снабжен ведущим пояском, который запрессован в поперечную канавку на центрирующем утолщении снаряда.
Недостатком известного артиллерийского снаряда является неудовлетворительное фугасное действие из-за относительно большой толщины стенки осколочного корпуса, лимитируемой конструкционной прочностью при запрессовке ведущего пояска (медного кольца) в поперечную канавку центрирующего утолщения.
Кроме того, для заданного дробления толстостенного корпуса на мерные осколки вынужденно формируют сетку рифлей дополнительной механической обработкой поверхности каморы, что усложняет технологию и повышает трудоемкость изготовления боеприпаса.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение функциональных возможностей артиллерийского малокалиберного снаряда при упрощении конструкции.
1
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном артиллерийском малокалиберном снаряде, содержащем головной взрыватель, взрывчатое наполнение каморы осколочного корпуса, в поперечной канавке центрирующего утолщения которого запрессован ведущий медный поясок, при этом хвостовик корпуса, имеющего открытую с донного торца аэродинамическую камеру, выполнен в форме сужающегося кзади усеченного конуса, согласно изобретению конический хвостовик выполнен длиной полкалибра, в аэродинамической камере корпуса установлено трассирующее устройство, а камора выполнена ступенчатой, при этом толщина перемычки между поперечной канавкой центрирующего утолщения корпуса и полостью каморы меньшего диаметра t=(1,1-1,2)t, где t - толщина стенки корпуса, сформированной каморой большего диаметра, а угол наклона образующей упомянутого усеченного конуса к продольной оси снаряда составляет 8-10°.
Отличительные признаки обеспечили расширение функциональных возможностей боеприпаса простой и технологичной конструкции при улучшении основных показателей назначения.
Ступенчатая форма каморы формирует утоненный корпус снаряда, что сохраняет требуемую осколочность и дополнительно обеспечивает фугасное действие снаряда при подрыве, имеющего повышенную полезную нагрузку наполнения. Тонкостенный корпус выполнен без дополнительных насечек, концентраторов дробления, что технологически проще и дешевле в изготовлении, при этом он гарантированно дробится на заданное количество поражающих элементов.
Выбранная геометрическая форма хвостовика (укороченной конической части снаряда) совокупно с реактивной струей продуктов сгорания трассирующего устройства из камеры в донном торце снаряда, выполняющей функции аэродинамического стабилизатора, улучшают продольную устойчивость снаряда на траектории полета за счет снижения торможения и смещения центра давления кзади от центра масс снаряда с облегченным корпусом, что повышает кучность стрельбы и вероятность поражения цели.
1
При толщине t перемычки между поперечной канавкой под медный ведущий поясок и меньшим диаметром каморы корпуса снаряда менее 1,1t (толщины стенки корпуса) не обеспечивается конструкционная прочность корпуса при напрессовке медного кольца в канавку.
При толщине упомянутой перемычки более 1,2t глубина профилированной поперечной канавки для запрессовки медного кольца под ведущий поясок определенно недостаточна, чтобы обеспечить механическое сцепление для надежного функционирования в канале ствола. В этом случае при динамическом внедрении медного ведущего пояска в спиральные нарезы ствола произойдет срыв ведущего пояска, что недопустимо в принципе и особенно для автоматической стрельбы очередью, так как послужит причиной заклинивания с аварийным разрывом снаряда в стволе.
1
Диапазон оптимального соотношения t/t=1,1-1,2 был рассчитан из условия динамической прочности конструкции и экспериментально проверен при изготовлении снарядов и стрельбой опытных партий снарядов по изобретению.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления на действующем производстве артиллерийских малокалиберных снарядов заявленной конструкции можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративные цели и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы. На чертеже изображен предложенный артиллерийский малокалиберный снаряд.
В тонкостенном корпусе 1, содержащем взрывчатое вещество 2 наполнения каморы 3, установлен головной взрыватель 4.
Камора 3 имеет ступень 5 занижения диаметра под поперечной канавкой 6 на центрирующем утолщении 7, в которой напрессован медный ведущий поясок 8.
1
Толщина t перемычки между поперечной канавкой 6 под медный ведущий поясок 8 и полостью каморы меньшего диаметра выполнена равной (1,1-1,2)t - толщины стенки корпуса 1, что лимитировано необходимостью обеспечения несущей прочности корпуса 1 при запрессовке медного ведущего пояска 8 в канавку 6 и достаточной силы их сцепления для надежного функционирования по назначению.
Запоясковая часть 9 корпуса 1 (хвостовик снаряда) выполнена в форме усеченного конуса, сужающегося назад, образующая которого наклонена к оси под оптимизированным углом 8-10°, выбранным из условия максимального снижения аэродинамического торможения снаряда на траектории полета к цели.
В хвостовике снаряда имеется открытая с донного торца камера 10, в которой смонтировано трассирующее устройство 11.
Действует предложенный снаряд следующим образом.
При выстреле тепловой энергией горящего метательного заряда гильзы унитарного артиллерийского патрона воспламеняется пиротехнический состав трассирующего устройства 11, концентрированный форс продуктов горения которого образует аэродинамический стабилизатор, обеспечивающий продольную устойчивость снаряда на внешней траектории.
Медный ведущий поясок 8 внедряется в спиральные нарезы ствола, создавая винтовую пару ходового винта с неподвижной гайкой-стволом, в результате снаряд закручивается вокруг продольной оси и на траектории гироскопически стабилизируется.
Приграничный набегающий поток воздуха плавно обтекает коническую хвостовую часть 9 снаряда, не образуя турбулентных завихрений, что не создает торможения движения.
Реактивная тяга, создаваемая трассирующим устройством 11 при горении, дополнительно увеличивает и скорость полета снаряда, которая, сравнительно со штатным снарядом, увеличилась на 18-44%.
При встрече снаряда с преградой срабатывает контактный головной взрыватель 4, детонационным импульсом которого инициируется наполнение 2.
Детонацией наполнения 2 корпус 1 дробится на поражающие элементы необходимой фракции и конфигурации. При этом происходит формирование фронта ударной волны достаточной поражающей мощности.
Испытания стрельбой опытной партии малокалиберных артиллерийских снарядов по изобретению, которые соответствуют штатным по массогабаритным показателям и не требуют значительных затрат на усовершенствование, показали заметное повышение прицельной дальности полета и улучшение показателей назначения, основных технических характеристик осколочного и фугасного действия.