АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ СНАРЯД
ARTILLERY PROJECTILE

Изобретение относится к артиллерийским снарядам, выстреливаемым из ствола орудия и стабилизируемым в полете вращением.
В военном деле используются высокоскоростные пушки, особенно авиационные и зенитные, которые могут стрелять очередями. При этом происходит быстрый износ спиральных нарезов канала ствола.
Известен снаряд, содержащий наконечник и корпус с ведущим пояском (патент РФ №2206053, F41B 5/02, 2002 г.). Ведущий поясок снаряда выполнен из меди. При выстреле в запоясковой части снаряда формируется «бахрома», уменьшающая точность и дальность стрельбы. Кроме того, происходит омеднение канала ствола, что негативно сказывается на точности стрельбы. При прохождении снаряда через ствол имеет место сухое трение скольжения, в результате чего происходит быстрый разогрев и преждевременный износ ствола.
Известен снаряд с пластмассовым ведущим пояском, закрепленным в канавке на корпусе (патент РФ 2086900, F42B 14/02, 1997 г.). Ведущий поясок выполняют литьем под давлением из полиариатной композиции с добавкой фторопласта. При стрельбе заметно снижается износ спиральных нарезов ствола пушек, но поясок не выдерживает высоких давлений, возникающих в канале ствола при выстреле. Наблюдаются случаи частичного разрушения или разрыва пояска при выходе снаряда из канала ствола, что снижает точность стрельбы.
Известен снаряд по патенту RU 2354919, F42B 14/02, 2007 г., имеющий медный ведущий поясок, связанный с корпусом монолитно посредством дуговой наплавки медной присадочной проволоки на цилиндрическую поверхность корпуса. При прохождении снаряда через ствол также имеет место сухое трение скольжения, в результате чего происходит быстрый разогрев и преждевременный износ ствола.
Известен артиллерийский снаряд, имеющий наконечник и корпус с ведущим кольцевым пояском («Артиллерия». / Под общ. ред. Чистякова М.Н. - М.: Воениздат МО СССР, 1953. - 479 с. Глава 5, с. 138, рис. 90). При прохождении снаряда через ствол также имеет место сухое трение скольжения. При использовании высокого темпа стрельбы от внедрения пояска в нарезы канала ствола происходит быстрый разогрев ствола, его внутренний диаметр увеличивается. Происходит разгар и разрушение нарезов канала ствола, крошение отдельных частиц. Имеет место преждевременный износ ствола.
Наиболее близким по конструкции является артиллерийский снаряд, имеющий наконечник и корпус с ведущим и дополнительным кольцевым пояском (патент России №2260168, F42B 14/02, 2005 г.). Снаряд должен полностью устранить термопластический износ, уменьшить интенсивность износа внутренней поверхности канала ствола. Корпус снаряда является малокалиберным и выполнен за одно целое с ведущим и дополнительным поясками из полимерного материала.
При использовании высокого темпа стрельбы от внедрения поясков в нарезы канала ствола происходит их частичное или полное разрушение из-за того, что полимерные материалы не выдерживают высоких температур. Снаряд срывается из-за среза поясков и не происходит его должного закручивания вокруг продольной оси. Ствол разогревается, в нем появляется нагар от полимерного материала, нарезы канала ствола забиваются остатками срезанных поясков. Конструкция может быть использована только в пневматическом оружии.
Известно, что чем чаще осуществляется смазка канала ствола, тем дольше он сохраняет свои эксплуатационные свойства. Так, например, сразу после стрельбы осуществляется чистка и смазка канала ствола от нагара пороховых газов. Но при следующих стрельбах первый снаряд, прошедший по каналу ствола, удаляет всю смазку, и далее стрельба осуществляется при наличии «сухого трения» снаряда о внутренний канал ствола.
Техническим результатом изобретения является создание самосмазывающегося артиллерийского снаряда, позволяющего снизить коэффициент трения от внедрения пояска снаряда в нарезы ствола, уменьшить температуру и разгар ствола.
Технический результат достигается тем, что артиллерийский снаряд имеет наконечник и корпус с ведущим и дополнительным кольцевыми поясками, наружный диаметр дополнительного пояска равен наружному диаметру ведущего пояска, при этом дополнительный кольцевой поясок выполнен из пористого материала, поры которого заполнены консистентной смазкой, при этом дополнительный кольцевой поясок выполнен в виде прямоугольной трапеции в сечении с углом наклонной стороны при нижнем основании не более 45° и расположен ближе к наконечнику снаряда. Дополнительный кольцевой поясок и ведущий кольцевой поясок в поперечном сечении имеют форму прямоугольной трапеции, причем наклонная часть дополнительного кольцевого пояска обращена в сторону наконечника, а вертикальная непосредственно контактирует с вертикальным торцом ведущего кольцевого пояска. Дополнительный кольцевой поясок может быть выполнен из пористого металла или пористой керамики.
Технический результат достигается за счет того, что во время выстрела происходит внедрение дополнительного пояска в нарезы канала ствола, при этом он деформируется и консистентная смазка выдавливается, смазывая канал ствола. При прохождении основного ведущего пояска по каналу ствола имеет место жидкостное трение и снижение коэффициента трения. Ствол меньше нагревается, снижается его разгар, износ и увеличивается срок службы.
На рис. 1 представлен вариант выполнения снаряда с дополнительным пояском по п. 1 формулы, на рис. 2 - увеличенный вид I на рис. 1.
Артиллерийский снаряд содержит корпус 1 с наконечником 2 и ведущим пояском 3. Со стороны наконечника 2 снаряд имеет дополнительный кольцевой поясок 4, наружный диаметр которого равен диаметру ведущего пояска 3. Дополнительный кольцевой поясок 4 выполнен из пористого материала, поры которого заполнены консистентной смазкой, при этом дополнительный кольцевой поясок 4 выполнен в виде прямоугольной трапеции в сечении с углом наклонной стороны при нижнем основании не более 45° и расположен ближе к наконечнику 1 снаряда. Дополнительный кольцевой поясок 4 и ведущий кольцевой поясок 3 в поперечном сечении имеют форму прямоугольной трапеции, причем наклонная часть 5 дополнительного кольцевого пояска 4 обращена в сторону наконечника 2, а вертикальный торец 6 непосредственно контактирует с вертикальным торцом 7 ведущего кольцевого пояска 3. В результате пояски 4 и 3 (рис. 2) формируют комбинированный поясок. Дополнительный кольцевой поясок 4 может быть выполнен из пористого металла, например пористого железа, стали, меди, бронзы и т.д.
Устройство работает следующим образом.
При выстреле происходит внедрение дополнительного пояска 4 в нарезы канала ствола. Происходит выдавливание консистентной смазки на внутреннюю поверхность ствола. Основной ведущий поясок 3 скользит по смазанному стволу. Если выстрел производится из гладкоствольного орудия, то консистентная смазка также выдавливается из пор дополнительного пояска 4 за счет избыточного давления и высокой температуры. В результате при каждом последующем выстреле происходит очередная смазка канала ствола, обеспечивается жидкостное трение, меньший разгар и износ ствола.
Выполнение дополнительного пояска в виде прямоугольной трапеции позволяет снаряду, с одной стороны, гарантированно входить в канал ствола с обеспечением центрирования, с другой стороны, пороховые газы при выстреле не могут сорвать поясок. Угол наклонной стороны трапеции при нижнем основании не более 45° выполняет роль фаски и обеспечивает заход пояска в ствол без «закусывания» и образования заусенца. Выполнение дополнительного кольцевого пояска и ведущего кольцевого пояска в поперечном сечении в форме прямоугольной трапеции позволяет им смыкаться между собой плотно без зазора, создавая при этом комбинированный поясок (рис. 2). Дополнительный поясок может быть установлен путем напрессовки, наварки, накатывания и т.д.
При выполнении снаряда по п. 1 формулы происходит внедрение дополнительного пояска 4 в нарезы канала ствола. При выстреле консистентная смазка из дополнительного пояска 4 выдавливается на внутреннюю поверхность ствола. Основной ведущий поясок 3 скользит по смазанному стволу. Конструкция позволяет иметь один комбинированный ведущий поясок.
В качестве пористого материала могут быть использованы пористые металлы, композиционные материалы или керамики.