АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ПАТРОН К АВТОМАТИЧЕСКОМУ ГРАНАТОМЕТУ
ARTILLERY ROUND TO GRENADE MACHINE GUN

Изобретение относится к боеприпасам унитарного заряжания, а более конкретно к артиллерийским патронам для автоматического гранатомета, выполненным по безгильзовой схеме с так называемой улетающей гильзой.
Уровень данной области техники характеризует артиллерийский патрон, описанный в патенте RU 2087837, F42B 5/02, 1997 г., который содержит боевую часть в виде осколочной гранаты с ведущим пояском на ее корпусе, камеру сгорания, заполненную метательным пороховым зарядом, закрытым сверху перфорированной поперечной диафрагмой, мембрану, уплотнительную прокладку, ресивер и капсюль-воспламенитель.
Недостатком этого патрона является балластная масса тяжелой гильзы, отбирающей заметную часть развиваемого усилия метания на распатронирование при выстреле, и необходимость сбора в ограниченных объемах носителей гранатомета экстрагируемых горячих гильз или применения дополнительных отражающих приспособлений для удаления гильз из зоны стрельбы, что снижает ограниченный боекомплект.
Кроме того, усилием поджатия пороха в камере сгорания при сборке с большой навеской усиленного метательного заряда может нарушиться целостность тонкой уплотнительной прокладки на перфорациях диафрагмы, что нарушает герметичность гильзы с пороховым зарядом и стабильность работы, не обеспечивающих заданных режимов и параметров стрельбы.
Отмеченные недостатки устранены в артиллерийском патроне для гранатометов по патенту RU 2135938, F42B 5/18, 1999 г., который содержит боевую часть, корпус которой оснащен ведущим пояском, и камеру сгорания, заполненную метательным пороховым зарядом, выполненную в виде втулки, неразъемно закрепленной на хвостовике корпуса боевой части посредством завальцовки ее открытого торца.
Камера сгорания разделена поперечной перфорированной диафрагмой с мембраной, а метательный пороховой заряд, примыкающий к центральному капсюлю-воспламенителю, уплотнен пружинной прокладкой.
Особенностью конструкции патрона является то, что мембрана выполнена в виде автономных колпачков, установленных на ступенях сопловых отверстий диафрагмы со стороны метательного порохового заряда и которые снабжены радиальными рифлями - линиями раздела при нагружении давлением выстрела, образующими отгибаемые лепестки, в результате чего освобождаются каналы для выхода пороховых газов.
Размещение метательного порохового заряда между уплотнительной прокладкой и диафрагмой обеспечивает его фиксированное положение и исключает его перемещение при транспортировании.
Расположение диафрагмы в торце втулки, неразъемно закрепленной на хвостовике корпуса боевой части над ресивером, позволяет организовать истечение пороховых газов сгорающего метательного заряда через ресивер в загранатное пространство казенной части гранатомета, чем исключается распатронирование безгильзового патрона.
При этом сглаживаются неизбежные колебания давления переходного процесса начала горения метательного заряда и создается подпор в камере сгорания, обеспечивая стабильное горение пороха метательного заряда, и механическую разгрузку тонкостенной алюминиевой втулки за сопловыми отверстиями диафрагмы.
Применение безгильзовой конструкции патрона позволило перераспределить массу боеприпаса, увеличив массу его боевой части, что увеличило эффективность боевого применения и снизить весовую нагрузку на боевой расчет гранатомета при заданной эффективности.
Однако недостатком известного артиллерийского патрона является неудовлетворительная функциональная надежность при использовании в автоматическом гранатомете из-за возможности выброса автономных колпачковых мембран из сопловых отверстий диафрагмы в пульный вход ствола оружия, что неизбежно приведет к недопустимому отказу автоматики при боевом применении, заклиниванию ее механизмов.
Кроме того, метательный пороховой заряд характеризуется относительной инерционностью воспламенения и связанной с этим нестабильностью горения в замкнутом объеме камеры сгорания, что снижает начальную скорость и в конечном итоге - эффективность действия по назначению.
Негерметичное крепление пружинной прокладки на торце камеры сгорания и завальцовка ее открытого торца на хвостовик корпуса боевой части не создают полной изоляции внутреннего объема для возможного проникания влаги, что негативно сказывается на воспламеняемости и динамике горения метательного порохового заряда при хранении в течение установленного срока.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности артиллерийского патрона, при улучшении показателей назначения.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном артиллерийском патроне к автоматическому гранатомету, содержащем боевую часть, корпус которой оснащен ведущим пояском, и закрепленную на ее хвостовике камеру сгорания, наполненную метательным пороховым зарядом, опирающимся на выходную диафрагму с центральным капсюлем-воспламенителем, сопловые отверстия которой перекрыты лепестковыми заслонками, сформированными радиальными рифлями, при этом метательный пороховой заряд нагружен пружинной прокладкой, согласно изобретению лепестковые заслонки сопловых отверстий выполнены в общей мембране чашеобразной формы с раструбом, в которой последовательно расположены слои воспламенительного и функционального порохов метательного заряда, а пружинная прокладка смонтирована с гарантированным зазором под крышкой камеры сгорания, причем камера сгорания с корпусом боевой части связана по резьбе через прослойку анаэробного герметика.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили повышение функциональной надежности боеприпаса ближнего боя и гарантированное достижение заданных параметров внешней баллистики боевой части для эффективного поражения цели на установленном удалении.
Выполнение лепестковых заслонок сопловых отверстий в общей мембране исключает недопустимое их выдавливание в пульный вход ствола оружия, что обеспечивает надежность безотказной работы автоматики.
Чашеобразная форма мембраны служит для размещения в ней насыпного порохового заряда, а раструб с уширением ее оболочки позволяет запрессовать мембрану до упора в диафрагму, где она удерживается силами упругости и трения в заданном положении при служебном обращении.
Использование в метательном заряде примыкающего к капсюлю-воспламенителю слоя пороха, чувствительного к тепловой энергии, необходимо для надежного инициирования горения функционального слоя пороха, который обеспечивает термодинамические характеристики метательного импульса для создания баллистических параметров боевой части как внутри ствола, так и на внешней траектории полета к цели.
Установка пружинной прокладки, нагружающей метательный пороховой заряд, с гарантированным зазором под крышкой камеры сгорания необходима для компенсации высоты композитного метательного заряда от разной насыпной плотности порохов в структурных его слоях и при этом предотвратить перемещения слоев и перемешивания порохов, последовательность действия которых является заданной функцией их объема и взаимоположения для достижения расчетного давления в камере сгорания.
Дополнительная крышка на камере сгорания изолирует объем с метательным пороховым зарядом от атмосферной влаги в служебном обращении и при погружении в воду изделий контрольных партий на испытаниях по герметичности.
Крепление камеры сгорания на хвостовике корпуса боевой части по резьбе с уплотнением посредством прослойки анаэробного герметика в соединении обеспечивает монолитность и герметичность патрона.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена 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 малокалиберным артиллерийским боеприпасам, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности практического серийного изготовления артиллерийских патронов к автоматическому гранатомету на действующем производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративное назначение и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы.
На чертежах изображено:
на фиг.1 - общий вид патрона;
на фиг.2 - чашеобразная мембрана сопловых отверстий камеры сгорания;
на фиг.3 - то же, вид по стрелке А на фиг.2;
на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.2, лепестковые радиальные рифли.
Предложенный артиллерийский патрон для гранатомета содержит боевую часть 1 с головным взрывателем 2, взаимодействующим с бризантным наполнением (условно не показано) осколочного корпуса 3, оснащенного ведущим пояском 4 для взаимодействия с боевыми гранями спиральных нарезов ствола оружия.
В хвостовике 5 корпуса 3 по резьбе с анаэробной прослойкой 6 герметика закреплена камера 7 сгорания, в донной части которой выполнены сопловые отверстия 8, образуя диафрагму, и установлен центральный капсюль-воспламенитель 9.
В камеру 7 сгорания запрессована чашеобразная мембрана 10 (фиг.2), обечайка которой выполнена расширяющейся под углом 5=7°, что обеспечивает ее неподвижную фиксацию за счет сил упругости и трения.
В мембране 10 выполнено центральное отверстие 11 под капсюль-воспламенитель 9 (фиг.1) и распределенные по периферии полуготовые лепестки 12, сформированные радиальными рифлями 13 (фиг.3, 4), которые расположены соосно сопловым отверстиям 8 диафрагмы камеры 7 сгорания.
Для соосного расположения лепестков 12 с сопловыми отверстиями 8 в открытом торце обечайки мембраны 10 диаметрально выполнены технологические пазы 14. В сборочном приспособлении мембрана 10 устанавливается на его осевой штырь и посредством поперечного рычага, размещаемого в диаметральных пазах 14 мембраны 10, ориентируют ее осевым поворотом в заданном положении, после чего запрессовывают.
В камере 7 сгорания на мембране 10 расположены последовательно слой 15 воспламенительного состава, примыкающий к капсюлю-воспламенителю 9, и слой 16 функционального состава, который сверху нагружен пружинной прокладкой 17, установленной с зазором относительно крышки 18, закрепленной на открытом торце камеры 7 сгорания. Это необходимо для компенсации разной высоты насыпного порохового заряда 15-16, который неподвижно фиксируется упругими силами пружинной прокладки 17.
Функционирует патрон следующим образом.
При срабатывании капсюля-воспламенителя 9 его форс пламени воспламеняет термочувствительный состав слоя 15, тепловая энергия которого инициирует интенсивное горение функционального состава слоя 16, в результате чего в камере 7 сгорания динамично растет давление генерируемых пороховых газов.
Возросшим давлением пороховые газы разрушают материал мембраны 10 вдоль рифлей 13 от центра к периферии, разделяя лепестки 12, которые отгибаются, примыкая к поверхности сопловых отверстий 8, и освобождают проход газовым потокам, истекающим в замкнутый объем казенной части оружия, где повышается давление, формируя усилие метательного импульса.
Под действием метательного импульса пороховых газов патрон получает линейное ускорение, при этом ведущий поясок 4 корпуса 3 боевой части 1 врезается в боевые грани спиральных нарезов ствола, чем обеспечивается осевое вращение патрона для продольной стабилизации на внешней траектории полета к цели.
При встрече с преградой срабатывает головной взрыватель 2, который инициирует детонацию разрывного наполнения корпуса 3, в результате чего он дробится на поражающие элементы.
Под действием детонационной и сопутствующей ударной волн пустая камера 7 сгорания разделяется на осколки, увеличивая эффективность поражения.
Испытания опытных образцов артиллерийских патронов со снаряжением, вдвое превышающим мощность установленного, показали надежность разделения лепестков 12 мембраны 10 без выброса в пульный вход ствола каких-либо частиц, что гарантирует полную надежность функционирования предложенной конструкции неотделяемой от боевой части гильзы патрона в штатном снаряжении в автоматическом гранатомете.