БРОНЕБОЙНЫЙ БОЕПРИПАС
ARMOUR-PIERCING AMMUNITION

Изобретение относится к области военной техники, а именно к боеприпасам артиллерии малого калибра, размещаемой на объектах легкобронированной техники, но может быть использовано в боеприпасах более крупных калибров.
Известен южно-африканский полнокалиберный 155-мм артиллерийский снаряд M2A, описанный в Janes Ammunition Handbook, 2007-2008, pp. 613-615, 625-626 и в проспекте фирмы Somchem (ЮАР), 155-mm Base Bleed Units и принятый авторами предлагаемого изобретения его аналогом.
Артиллерийский снаряд имеется в двух вариантах: с донным газогенератором (массой 47,2 кг и дульной скоростью 895 м/с) и без него (массой 46,6 кг и дульной скоростью 898 м/с). Первый обеспечивает максимальную дальность стрельбы 38000 м против 30000 м у второго, т.е. 1,266 раза большую. Достигается это за счет газогенератора, представляющего собой донную полость снаряда диаметром 140 мм (0,9 калибра) и длиной 120 мм, заполненную пиротехническим составом, сгорающим со скоростью 4 мм/с за полетное время снаряда 30 с и этим снижающим донное сопротивление воздуха полету снаряда на 50-70% без ухудшения точности стрельбы. Согласно полетному времени (30 с) указанный эффект достигается при стрельбе навесными траекториями и, следовательно, при настильной стрельбе будет еще значительнее.
Снаряд M2A способен за счет своей энергии движения (дульная энергия >1920000 кг·м) вывести из строя любой вид бронированной техники при попадании в нее, что может быть обеспечено при ее движении только стрельбой прямой наводкой с расстояния до 2000 м.
Это и является основным недостатком аналога, т.к. на таком расстоянии артиллерийское орудие и его боевой расчет будут уничтожены огнем крупнокалиберных пулеметов, станковых гранатометов, артиллерии малого калибра и т.д. противоборствующей стороны.
Указанный недостаток аналога устранен в шведских подкалиберных боеприпасах 40 mm L/70 APFSOS-T MkI и MkII, описанных в Janes Ammunition Handbook, 2007-2008 pp. 278-279 и проспектах фирмы Bofors Weapon Sitens, PB-01-556-E-L и Bofors Defence AB. June 2002, любой из которых может быть прототипом настоящего изобретения.
Прототип обеспечивает дальность эффективной стрельбы 1500…2000 м и безопасность боевого расчета и автоматической пушки 40L/70 их размещением за броней достаточно подвижной машины пехоты, которая по принятой терминологии относится к легкобронированной технике и составляет основную массу боевой техники на поле боя.
Снаряд прототипа состоит из бронебойного сердечника, стабилизированного калиберным четырехлопастным стабилизатором, имеющего длину 200 мм, установленного в отделяемом секционном пластиковом поддоне и снабженного донным трассером. Сердечник выполнен из вольфрама, заострен с переднего торца, имеет диаметр 11 мм и массу 200 г. Его полетное время на дальность 1500 м не превышает 1,1 с.
Снаряд размещен в гильзе, имеющей длину 365 мм и содержащей метательный заряд массой 0,54 кг, и вместе с ней образует боеприпас длиной 520 мм, в котором стабилизирующие консоли сердечника размещены за поддоном в полости гильзы. Из описания прототипа видно, что он имеет следующие недостатки:
- наличие лопастей стабилизатора, выполненных заодно с сердечником, существенно снижает величину бронепробития;
- большая потеря скорости сердечника, которая на дальности 1500 м достигает 20% ее значения в 1500 м/с и соответственно снижает величину бронепробития;
- сложность изготовления из прочного вольфрама сердечника зацело с лопастями его стабилизатора, т.к. это требует высокой точности выполнения всех размеров сердечника и высокой частоты всех поверхностей, взаимодействующих при полете с набегающим воздухом. Невыполнение этого условия ухудшает кучность и точность стрельбы и требует наличия трассера для обеспечения корректировки исходных данных для стрельбы.
Прототип рассчитан на поражение перспективной более защищенной легкобронированной техники, однако в настоящее время в армиях всех стран имеется современная техника с толщиной брони 20…25 мм и артиллерия малого калибра от 20 до 30 мм. В армии России эта артиллерия представлена 30 мм автоматическими пушками 2А38, 2А42 и 2А72, длина боеприпасов к которым не может превышать 293 мм, а масса метательного заряда в их гильзах не превышает 140 г. Из этого следует, что в этих боеприпасах реализовать технические решения и получить такие же показатели по дульной скорости и бронепробитию, как в прототипе, не представляется возможным, но обеспечить им другими мероприятиями способность преодолевать броню современной легкобронированной техники на дальностях до 2000 м возможно.
Технической задачей настоящего предлагаемого изобретения является устранение недостатков известных подкалиберных бронебойных боеприпасов, а именно уменьшение потери скорости на траектории, упрощение конструкции и технологии изготовления и исключение из конструкции сердечника элементов, уменьшающих бронепробитие.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в известном бронебойном боеприпасе, содержащем гильзу с метательным зарядом и снаряд, включающий секционный пластмассовый поддон и закрепленный в нем заостренный бронебойный сердечник из материала высокой прочности и плотности, бронебойный сердечник выполнен длиной, не превышающей 10 его диаметров, и снабжен донным газогенератором, диаметр которого составляет 0,9 от диаметра сердечника, а время горения не менее времени полета бронебойного сердечника на максимальную эффективную дальность.
Суть изобретения поясняется чертежом, где представлен бронебойный боеприпас для артиллерии малого калибра в разрезе.
Заявляемый боеприпас состоит из штатной гильзы 1 с метательным зарядом 2 и снаряда 3, состоящего из поддона 4 и бронебойного сердечника 5. Соединение гильзы 1 и снаряда 3 выполнено разрушаемым при выстреле, например, обжимом стенки дульца гильзы в кольцевую канавку на поддоне 4 снаряда 3. На поддоне 4 выполнен ведущий поясок 6 для придания снаряду необходимой угловой скорости при его движении по стволу орудия и взаимодействии с его нарезами. Поддон 4 по аналогии с прототипом выполнен отделяемым и образован 3-4 секциями, выполненными из пластика и соединенными с бронебойным сердечником 5 гребенкой, образованной кольцевыми проточками на сердечнике и ответными им кольцевыми выступами на секциях поддона. Для уменьшения массы передняя часть поддона 4 от ведущего пояска 6 выполнена полой, а задняя часть поддона, размещенная в дульце гильзы 1, образует для снаряда центрирующий поясок при движении по стволу орудия. Бронебойный сердечник 5 выполнен из материала с высокой прочностью и плотностью (ВНЖ, вольфрам), его передний торец выполнен заостренным из условия, с одной стороны, минимального сопротивления воздуха его полету, а с другой - оптимального для его внедрения в броню обстреливаемой техники под углом порядка 60° по нормали к броне. В заднем торце сердечника 5 выполнена цилиндрическая полость диаметром В, заполненная пиротехническим составом 7, образующие газогенератор. Диаметр В по аналогии с аналогом выполнен равным 0,9 от диаметра А сердечника 5, что позволяет газогенератору снижать донное сопротивление сердечника 5 в полете на 50-70% и этим увеличивать дальность полета сердечника в 1,266 раза по сравнению с таким же сердечником, но без газогенератора. Длина Б и диаметр А сердечника 5 выбираются из следующих основных соображений:
- для обеспечения устойчивого полета сердечника, стабилизированного вращением, (см. кн. «Теория полета неуправляемых ракет», Ф.Р. Гантмахер, Л.М. Левин, М., Государственное издательство физико-математической литературы, 1958, стр. 237-245) его длина не должна превышать 10 его же диаметров;
- длина сердечника не должна приводить к увеличению длины бронебойного боеприпаса сверх длины других боеприпасов конкретного орудия;
- масса сердечника и его дульная скорость связаны условием достижения максимально возможной энергией сердечника;
- чем меньше диаметр сердечника, тем больше длина поддона 4, т.е. больше непродуктивная пассивная масса снаряда.
Комплексное решение поставленных выше вопросов показывает, что для отечественных автоматических пушек, например 2А42, сердечник 5 может иметь длину до 100 мм, диаметр порядка 16-17 мм и массу 250-260 г при его изготовлении из сплава ВНЖ. При этом масса снаряда 3 составит около 330 г, дульная скорость 1080 м/с. Такой сердечник с работающим газогенератором улетит на 2000 м за время не более 1,6 с. С учетом влияния встречного ветра силой 10-15 м/с время работы газогенератора должно быть не менее 1,7 с, при этом толщина пробиваемой им брони на дальности 2000 м составит не менее 56 мм по нормали. Дальность стрельбы в 2000 м принята контрольной, т.к. при стрельбе на эту дальность высота траектории не превышает высоты боевой машины пехоты.
Другим достоинством боеприпаса по предлагаемому изобретению можно считать высокую возможность создания пожара внутри бронеобъекта при пробитии его брони бронебойным сердечником с работающим газогенератором, т.е. на всех дальностях до 2000 м.