АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ПАТРОН К ГРАНАТОМЕТУ

Полезная модель относится к осколочно-фугасным боеприпасам, а более конкретно, к осколочным артиллерийским малокалиберным патронам, граната которых содержит множество отдельных элементов, создающих при подрыве осевое и круговое поле поражения.
Уровень данной области техники характеризует описанный в патенте RU 2235280, F42В 12/62, 2004 г. артиллерийский кассетный снаряд, в оснащенном ведущим пояском корпусе которого последовательно смонтированы головной взрыватель, вышибное устройство, содержащее заряд взрывчатого вещества, и поперечный толкатель, опирающийся на уложенные рядами вдоль продольной оси корпуса боевые (поражающие) элементы.
Снизу корпус закрыт вышибным дном.
Поражающие элементы имеют конструктивные особенности функционального назначения и оснащены ленточными парашютами для вертикального ориентирования при автономном падении на цель.
Артиллерийский снаряд характеризуется простой и надежной в боевом применении конструкцией.
На заданной дистанции полета после выстрела срабатывает головной взрыватель, инициируя взрывчатое наполнение вышибного устройства, развиваемый импульс которого воспринимается поперечным толкателем.
Преодолевая сопротивление крепления в корпусе, дно при этом вышибается и поражающие элементы следом выталкиваются из корпуса в атмосферу, где распределяются и ориентируются для автономного полета.
Недостатком описанного артиллерийского кассетного снаряда является узкоцелевое назначение.
При условии, что этот снаряд действует на большом удалении от позиции стрельбы, то вышибание дна и выталкивание поражающих элементов в свободное пространство осуществляется беспрепятственно против направления полета.
Использовать вышеописанную схему для боеприпасов ближнего боя, например, в гранатометах, технически не представляется возможным, обеспечив безопасность личного состава.
Для решения отмеченной проблемы известны конструкции артиллерийских патронов к гранатометам по патентам RU №№2125226, 2171964, 2282130, 2209387, в которых боевая осколочная часть, жестко связана с метательным устройством, закрепленным на хвостовике корпуса гранаты, образуя конструктивное единство при выстреле и на траектории полета к цели.
Хвостовик боевой части артиллерийских патронов имеет калибр, соизмеримый с форкамерой ствола гранатомета при гарантированном минимальном зазоре, что в сочетании с готовыми ведущими выступами, спрофилированными под нарезы ствола, позволяет производить дульное заряжание.
В качестве наиболее близкого аналога по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран артиллерийский патрон к гранатомету по патенту RU 2171964, F42В 12/24, 2001 г., содержащий головной взрыватель, детонатор которого размещен в наполнении осколочного корпуса, оснащенного готовыми ведущими выступами и хвостовиком, выполненным в виде камеры сгорания метательного порохового заряда, расположенного через мембрану на торцовой диафрагме, имеющей выходные отверстия, несущей центральный капсюль-воспламенитель.
Характерной особенностью известного патрона является выполнение корпуса боевой части с заданным дроблением на осколки (поражающие элементы) заданных массы и формы, что достигается формированием с обеих его сторон сетки рифлей, выполняющих функции концентраторов дробления при нагружении энергией взрыва наполнения.
Недостатком известного артиллерийского патрона к гранатомету является радиальный разлет осколков, что ограничивает применение только для поражения площадных целей, исключая концентрацию поражающих элементов в форме осколочно-пучкового потока в направлении движения боевой части точно к цели, когда эффективность поражения легко бронированной техники и живой силы заметно выше.
Кроме того, при разрушении мембраны пороховыми газами горящего метательного заряда, когда раскрываются выходные отверстия, ее металлические осколки могут отрываться и газовыми струями выноситься в затвор оружия, что нарушает функционирование следующего выстрела, в частности к заклиниванию системы. Это небезопасно и снижает боеготовность.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является конструктивное усовершенствование артиллерийского патрона к гранатомету для повышения показателей назначения, эффективности осколочного поражения и функционально надежного.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном артиллерийском патроне к гранатомету, содержащем головной взрыватель, детонатор которого сообщается с взрывчатым веществом наполнения корпуса, несущего сформированные поражающие элементы, ведущий поясок и закрепленную на хвостовике корпуса камеру сгорания порохового метательного заряда, с торца перекрытую диафрагмой, несущей соосный капсюль-воспламенитель, по предложению авторов, диафрагма выполнена в форме связанного с камерой сгорания монолитного дна, оснащенного фланцем для экстракции, а поражающие элементы, имеющие аэродинамическую форму, плотно упакованы продольными рядами вокруг центральной трубки кассеты, под демпфирующей опорой для поражающих элементов которой размещено взрывчатое вещество наполнения корпуса, причем внутри центральной трубки кассеты смонтировано вышибное пороховое устройство головного взрывателя, оснащенное огнепередаточным дросселем, направленным книзу, а демпфирующая опора примыкает к каморе корпуса, при этом поражающие элементы выполнены в форме пули с поднутрением на торце, посредством
которого поражающие элементы шарнирно сопряжены с нижерасположенными поражающими элементами в продольных рядах кассеты, установленных вокруг центральной трубки с угловым смещением на концентрических окружностях, а ряды поражающих элементов в кассете сверху зафиксированы перемычкой, геометрически замкнутой головным взрывателем.
Отличительные признаки сформировали функционально надежную кассетную боевую часть артиллерийского патрона к гранатомету по типу осколочно-пучкового действия и обеспечили повышение эффективности направленного действия его готовых поражающих элементов при радиальном разлете дополнительных осколков несущего корпуса.
Выполнение диафрагмы в форме автономно связанного с камерой сгорания монолитного дна формирует замкнутый объем камеры сгорания, где пороховые газы развивают повышенный метательный импульс, при этом обеспечивает автоматическое его отделение под действием давления пороховых газов от собственно гранаты, которая при этом перемещается по стволу, когда дно за фланец удерживается в форкамере.
Эта конструктивная схема позволила исключить металлическую мембрану и, следовательно, возможность попадания ее металлических осколков при выстреле в затвор оружия, который перекрыт монолитным отделяемым дном гранаты.
Оснащение монолитного дна фланцем позволяет осуществлять штатным образом его экстракцию из затвора после выстрела.
Поражающие элементы имеют аэродинамическую форму для устойчивого автономного полета к цели.
Выполнение готовых поражающих элементов в виде пули с донным осевым поднутрением предназначено для их продольной стабилизации в автономном полете (при практически полном предотвращении задонного торможения элементов от аэродинамического разрежения, образующихся завихрениями приграничных воздушных потоков), что сохраняет скорость и повышает энергию пробития преграды, то есть увеличивает эффективность поражающего направленного действия осколков.
Плотная упаковка поражающих элементов, состыкованных в продольные ряды, вокруг центральной трубки кассеты на поперечной демпфирующей опоре, практически исключает дисбаланс боеприпаса и перемещения элементов на траектории полета, что обеспечивает его продольную стабилизацию.
Размещение взрывчатого вещества наполнения корпуса под поперечной демпфирующей опорой кассеты, которая выполняет функции поршня, приводимого в движение энергией продуктов детонации, позволяет вытолкнуть готовые поражающие элементы упорядоченно, не нарушая ориентированной компактной укладки в корпусе.
Опора кассеты для установки поражающих элементов дополнительно выполняет функции демпфера ударной нагрузки от срабатывания взрывчатого наполнения, расположенного под ней.
Дополнительным преимуществом предложенной формы кассетного наполнения готовыми поражающими элементами корпуса является их шарнирное сцепление, то есть примыкающих по оси в рядах, что повышает динамическую прочность кассеты.
Установка внутри центральной трубки вышибного порохового устройства обеспечивает автоматическое удаление из корпуса головного взрывателя после его срабатывания, освобождая тем самым последующий проход кассеты с поражающими элементами.
Оснащение вышибного порохового устройства дросселем, направленным книзу, во-первых, создает временную задержку передачи огневого импульса на взрывчатое вещество наполнения корпуса, необходимую для отделения головного взрывателя, а во-вторых, формирует форс пламени для его воспламенения.
Коммуникационная связь головного взрывателя с вышибным устройством посредством центральной трубки кассеты концентрирует передачу инициирующего импульса непосредственно на пороховой заряд вышибного устройства, что повышает функциональность последовательных действий элементов огневой цепи артиллерийского патрона.
Огневая связь вышибного устройства с разрывным зарядом обеспечивает генерирование газообразных продуктов в замкнутом объеме под диском-поршнем с динамичным нарастанием давления, что обеспечивает ускорение кассеты с готовыми поражающими элементами относительно корпуса на траектории полета снаряда, то есть метание их в атмосферу для автономного полета при рассеивании набегающим потоком.
Выполнение кассеты, несущей готовые поражающие элементы, в форме центральной трубки, жестко связанной с опорой поражающих элементов, упрощает, за счет совмещения функций, конструкцию и повышает надежность последовательных действий исполнительных механизмов.
Механическое фиксирование рядов поражающих элементов в кассете сверху посредством перемычки, геометрически замкнутой головным взрывателем, создает квазимоноблок осколочного наполнения корпуса, в котором исключены продольные и радиальные перемещения структурных элементов при выстреле и на траектории, до начала функционирования патрона.
Разделяются поражающие элементы свободно под действием набегающего воздушного потока, который отклоняет от оси ряды поражающих элементов и шарнирно поворачивает продольно состыкованные, которые продолжают полет автономно пучком вперед с радиальным относительным смещением под действием центробежных сил.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративные цели и не ограничивает объема притязаний формулы. На
чертеже изображен предложенный артиллерийский патрон к гранатомету.
Полезная модель поясняется чертежом, где изображены:
на фиг.1 - предлагаемый патрон;
на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1.
Пример выполнения полезной модели - артиллерийский патрон к автоматическому гранатомету, адаптированный к габаритам и комплектации штатного артиллерийского выстрела, который не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует реализацию предложенной конструкции в устойчивой взаимосвязи структурных элементов.
На хвостовике 1 корпуса 2 закреплена в замок камера 3 сгорания наполняющего ее метательного порохового заряда 4, которая выполняет функции гильзы патрона. Камера 3 сгорания снизу, по торцу, закрыта отделяемым монолитным дном 5, несущим осевой капсюль-воспламенитель 6.
Монолитное дно 5 оснащено фланцем 7 для его экстракции из затвора после выстрела.
Корпус 2 снабжен ведущими выступами 8 для взаимодействия со спиральными нарезами канала ствола оружия, предназначенные для придания осевого вращения патрону при движении по стволу, стабилизирующего его на траектории полета.
Соосно корпусу 2 смонтирован конический обтекатель 9, которые связаны между собой посредством обжима тонкостенного фланца 10 корпуса 2 в рифления 11 на обтекателе 9.
В обтекатель 9 ввернут на резьбе головной взрыватель 12, детонатор 13 которого примыкает к центральной трубке 14, жестко связанной с демпфирующей опорой 15, формообразуя кассету для размещения готовых поражающих элементов 16.
Демпфирующая опора 15 размещена на наполнении 17 взрывчатого вещества.
В центральной трубке 14 закреплено вышибное устройство 18 с пороховым зарядом 19, оснащенное дросселем 20, направленным на метательный заряд 17.
Готовые поражающие элементы 16 выполнены в форме пули, в торце которых имеется осевое поднутрение 21, которое служит для их продольной стабилизации на траектории автономного полета к цели, за счет снижения задонной турбулентности и рязрежения.
Поражающие элементы 16 комплектуются в продольные ряды, которые устанавливаются по кольцу вокруг центральной трубки 14 на опору 15, заполняя объем каморы корпуса 1 концентричными сборками. При этом поражающие элементы 16 на соседних концентрических окружностях сборки относительно смещены на угол замыкания (фиг.2).
В кассете (14-15) формируется продольный многослойный блок плотно упакованных в каморе корпуса 2, в ориентированном положении, готовых поражающих элементов 16.
Профиль поднутрения 21 в торце каждого поражающего элемента 16
обеспечивает шарнирное примыкание головной части совмещаемого с ним нижерасположенного элемента 16, что обеспечивает самоцентрирование поражающих элементов 16 в сборке, которая располагается в кассете без эксцентриситета в плотной упаковке.
Поверх установленных концентрично продольных рядов поражающих элементов 16 установлена фиксирующая перекладина 22 с резиновым демпфером 23, зафиксированные в проточке обтекателя 7 за счет поджатия резьбового взрывателя 12, поджимая сборку.
Таким образом формируется кассета, взаимосвязанная со структурными составляющими патрона, в виде жесткой сборной конструкции, несущая многослойный блок готовых поражающих элементов 16, включающая центральную трубку 14, демпфирующую опору 15 и фиксирующую перемычку 22.
Функционирует описанный боеприпас следующим образом.
При выстреле инициируется капсюль-воспламенитель 6, импульсом которого воспламеняется пороховой метательный заряд 4. Генерируемые пороховые газы создают в форкамере ствола оружия избыточное давление, действием которого патрон выстреливается.
Зафиксированное за фланец 7 монолитное дно 5 остается в затворе, а камера сгорания 3, закрепленная на хвостовике 1 корпуса 2, выдергивается из резьбового соединения с дном 5 и движется вместе с патроном.
Когда срабатывает взрыватель 12, направленный энергетический импульс передается по центральной трубке 14 на инициирование порохового заряда 19 вышибного устройства 18.
Возросшее давление газообразных продуктов, образующихся при срабатывании заряда 19, механически воздействует на головной взрыватель 12, который извлекается из замковых соединений 10-11 жестко связанного с корпусом 2 обтекателя 9. Патрон выбрасывается из ствола и, получая радиальное вращение, с заданной скоростью летит по внешней траектории.
Одновременно дроссель 20 формирует остронаправленный огневой форс, который подается через трубку 14 на взрывчатое вещество наполнения 17. Давлением пороховых газов, образующихся при срабатывании наполнения 17, развивается метательный импульс, который передается через опору 15 кассеты, выполняющий функции поршня в каморе корпуса 2, перемещается на блок упакованных поражающих элементов 16, ускоренно выбрасываемый из корпуса 1.
Набегающим воздушным потоком готовые поражающие элементы 16 отклоняются от центральной трубки 14 и далее поштучно отделяются в рядах, продолжая поступательное движение к цели автономно, расширяющимся компактным пучком, что увеличивает энергию пробития и площадь поражения преграды.
Следует заметить, что корпус 2 энергией взрывчатого наполнения 17 дробится на осколки, разлетающиеся радиально, создавая дополнительный широкий фронт поражения, увеличивая боевое могущество боеприпаса.
Лабораторные испытания опытных образцов предложенного артиллерийского патрона из гранатомета подтвердили эффективность действия конструкции, которая планируется для разработки в рамках ОКР, с целью поставки изделий Заказчику.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по артиллерийским боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления осколочно-пучковых снарядов, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.