осколочно-фугасный снаряд

Формула изобретения

1. Осколочно-фугасный снаряд, содержащий корпус, размещенный в корпусе основной заряд взрывчатого вещества, донный взрыватель с детонатором, головной колпак, заполненный низкоплотным материалом, и блок готовых поражающих элементов, размещенный в передней части корпуса, отличающийся тем, что передняя часть корпуса, содержащая блок готовых поражающих элементов, выполнена с возможностью ее разрушения вдоль образующих по радиальным направлениям, составляющим угол 180^o, при приложении к блоку взрывной нагрузки.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что передняя часть корпуса имеет на внутренней поверхности две диаметрально расположенные продольные выемки с длиной, равной высоте блока готовых поражающих элементов.

3. Снаряд по п.2, отличающийся тем, что в выемках корпуса расположены фигурные заряды взрывчатого вещества с детонаторами, имеющими электрическую связь с взрывателем.

4. Снаряд по п.2, отличающийся тем, что блок готовых поражающих элементов выполнен с продольными выемками, расположенными напротив выемок в корпусе.

5. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что блок готовых поражающих элементов выполнен с диаметрально расположенными продольными выемками.

6. Снаряд по п.5, отличающийся тем, что продольные выемки блока заполнены низкоплотным веществом, например пенополиуретаном.

7. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности передней части корпуса расположены вдоль образующих удлиненные кумулятивные заряды с клиновидными выемками, прилегающими к стенке корпуса, причем детонаторы кумулятивных зарядов электрически связаны с донным взрывателем.

8. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что по оси блока готовых поражающих элементов установлен плоский или фигурный заряд взрывчатого вещества с детонатором, электрически соединенным с донным взрывателем посредством элемента регулируемой задержки подрыва.

9. Снаряд по п.8, отличающийся тем, что заряд взрывчатого вещества по боковым граням, прилегающим к стенкам корпуса, снабжен кумулятивными желобами.

10. Снаряд по п.8, отличающийся тем, что передняя часть снаряда имеет на внутренней поверхности продольные выемки с длиной, равной высоте блока, расположенные симметрично относительно плоскости симметрии заряда взрывчатого вещества.

11. Снаряд по п.8, отличающийся тем, что блок готовых поражающих элементов имеет на внешней поверхности продольные выемки, расположенные симметрично относительно плоскости симметрии заряда взрывчатого вещества.

12. Снаряд по п.8, отличающийся тем, что внутренняя поверхность передней части корпуса снабжена продольными выемками с размещенными в них фигурными зарядами взрывчатого вещества, детонаторы которых имеют электрическую связь с донным взрывателем, причем выемки расположены симметрично относительно плоскости симметрии заряда взрывчатого вещества.

13. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя полость передней части корпуса имеет две плоских параллельных поверхности.

14. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с перегородкой, разделяющей заряд взрывчатого вещества и блок готовых поражающих элементов.

15. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что взрыватель снабжен устройством с обеспечением подрыва снаряда в ориентированном угловом положении его относительно поверхности земли.

16. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что передняя часть корпуса содержит два скрепленных с ним продольных вкладыша с толщиной, равной толщине оголовья, в том числе выполненных из более легкого материала, чем материал корпуса.

17. Снаряд по п.13, отличающийся тем, что плоские поверхности внутренней полости образованы продольными вставками сегментного сечения, выполненными из более тяжелого материала, чем материал корпуса, в том числе из композиционного состава, включающего в себя поражающие элементы из тяжелого сплава.

18. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что он снабжен контактным реакционным узлом, установленным в передней части головного колпака и электрически соединенным с донным взрывателем.

19. Снаряд по п.7, отличающийся тем, что электрическая связь детонаторов кумулятивных зарядов содержит элемент регулируемой задержки подрыва.

20. Снаряд по п.12, отличающийся тем, что электрическая связь детонаторов фигурных зарядов с донным взрывателем содержит элемент регулируемой задержки подрыва.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к боеприпасной технике, а более конкретно к осколочным боеприпасам, имеющим одновременно осевое и круговое поля поражения. В патенте Швеции N223897 предложен осколочный снаряд с осевым потоком готовых поражающих элементов (ГПЭ), размещенных в виде блока между головным взрывателем и зарядом взрывчатого вещества (ВВ). Блок ГПЭ имеет центральный канал, сообщающий взрыватель с детонатором, расположенным непосредственно за блоком. Недостатком этой конструкции является снижение импульса детонационной волны на блок ГПЭ, возникающее вследствие распространения ее к дну снаряда.

Указанный недостаток устранен в конструкции осколочного снаряда [1], также предв. патент Германии DE 37 36 842 A1, являющегося наиболее близким техническим решением и принятого в качестве прототипа данного изобретения. Снаряд содержит корпус, заряд ВВ, донный взрыватель, баллистический колпак, заполненный низкоплотным материалом, например пенополиуретаном, и блок ГПЭ, размещенный между головной частью корпуса и баллистическим колпаком, при этом головная часть корпуса и блок ГПЭ сопрягаются по конической поверхности. При метании осесимметричного блока пучок готовых поражающих элементов будет иметь форму конуса. При настильной стрельбе например, из танковой пушки коническая форма пучка является нерациональной, так как поражающие элементы верхней части поперечного сечения пучка летят выше цели, а поражающие элементы нижней части попадают в грунт. Это является основным недостатком осколочно-пучковых снарядов, имеющих осесимметричный блок поражающих элементов.

Изобретение направлено на устранение указанного недостатка. Для этого передняя часть корпуса, в которой размещен блок (оголовье), включает в себя элементы, обеспечивающие при приложении к блоку взрывной нагрузки ее разрушение вдоль образующих по радиальным направлениям, составляющим угол 180^o, либо блок имеет неосесимметричную форму, например, снабжается с противоположных сторон лысками или выемками, либо блок содержит внутри себя плоский или фигурный заряд ВВ, а взрыватель снабжен устройством, обеспечивающим подрыв снаряда в нужном угловом положении.

На фиг. 1 изображен осколочно-фугасный снаряд с вкладной диафрагмой; на фиг. 2 - сечение оголовья с выемками; на фиг.3 - сечение оголовья с контактными зарядами ВВ; на фиг.4 - сечение оголовья с выемками на корпусе и на блоке элементов; на фиг.5 - сечение оголовья с выемками на блоке; на фиг.6 - сечение оголовья с удлиненными кумулятивными зарядами; на фиг.7 - сечение оголовья с внутренним плоским зарядом ВВ, снабженным клиновидными кумулятивными выемками; на фиг.8 - сечение оголовья с внутренним фигурным зарядом ВВ и выемками на корпусе; на фиг.9 - сечение оголовья с внутренним плоским зарядом ВВ и выемками на блоке поражающих элементов; на фиг.10 - сечение оголовья с внутренним плоским зарядом ВВ и контактными зарядами ВВ в выемках корпуса; на фиг.11 - сечение оголовья с плоскими гранями на внутренней поверхности; на фиг. 12 - осколочно-фугасный снаряд с перегородкой в корпусе; на фиг. 13 - схема действия снаряда при настильной стрельбе; на фиг.14 - схема действия снаряда при навесной стрельбе.

Снаряд содержит корпус 1, размещенный в корпусе заряд взрывчатого вещества 2, донный взрыватель 3 с детонатором 4, диафрагму 5, опирающуюся на кольцевой уступ корпуса, блок готовых поражающих элементов 6, примыкающий к диафрагме, головной колпак 7, заполненный легким заполнителем 8, например, пенополиуретаном, головной контактный узел 9 и стабилизатор 10. На фиг.2 - 11 показаны примеры выполнения передней части снаряда (сечения по линии А-А). В варианте, показанном на фиг.2, корпус имеет на внутренней поверхности две продольные выемки с длиной, равной высоте блока, причем угол между осями выемок составляет 180^o. На фиг.3 показана схема с размещением внутри выемок фигурных зарядов ВВ 12, снабженных детонаторами 13, электрически соединенными со взрывателем. На фиг.4 показан блок готовых поражающих элементов, выполненный с продольными выемками, расположенными напротив выемок в корпусе, причем выемки в блоке и корпусе могут быть заполнены низкоплотным материалом, например, пенополиуретаном. На фиг.5 показан блок с диаметрально расположенными продольными выемками (выемок в корпусе нет). В схеме, показанной на фиг.6, на внутренней поверхности оголовья расположены вдоль образующих удлиненные кумулятивные заряды 14, снабженные клиновидными выемками, прилегающими к стенке корпуса, причем детонаторы кумулятивных зарядов имеют электрическую связь со взрывателем.

На фиг. 7 - 10 показаны примеры исполнения передней части снаряда с размещением по оси блока элементов плоского или фигурного заряда ВВ 15 с детонатором 16, электрически соединенным со взрывателем через элемент регулируемой задержки подрыва. В варианте, показанном на фиг.7, заряд ВВ по боковым граням снабжен кумулятивными желобами 17. Схемы, показанные на фиг.8 - 10, представляют собой комбинации заряда ВВ 15 с ранее описанными элементами.

В исполнении, показанном на фиг. 11, внутренняя полость оголовья имеет две плоские параллельные поверхности. Такая конфигурация позволяет увеличить перепад масс М₁, М₂ и, следовательно, увеличить массу и скорость поражающих элементов, истекающих в радиальных направлениях. Недостатками этой схемы являются увеличение массы оголовья, более сложное изготовление корпуса и необходимость применения фигурной диафрагмы. Устранение последнего может быть достигнуто исполнением корпуса снаряда с монолитной перегородкой 18, разделяющей заряд ВВ и блок поражающих элементов.

Подрыв снаряда происходит на заданной дальности от цели по команде, поступающей от дистанционного взрывателя или неконтактного взрывателя типа дальномер, при заданном угловом положении снаряда относительно поверхности земли. Способы реализации подрыва снаряда в ориентированном по крену положении известны и в данном изобретении на рассматриваются. Под действием взрыва заряда ВВ блок элементов 6 и диафрагма 5 ускоряется продуктами детонации в осевом направлении, при этом в блоке и особенно в его задней части, прилегающей к диафрагме, возникает состояние всестороннего сжатия (боковой распор). В варианте фиг. 2 боковой распор, воздействуя на ослабленные выемками части оголовья, вызывает разрушение по плоскостям среза 19 и выброс поражающих элементов в горизонтальном направлении. В вариантах исполнения фиг.3, 6 разрушение оголовья производится либо фигурными накладными зарядами 13, либо удлиненными кумулятивными зарядами 14. В вариантах фиг.4, 5 наличие боковых полостей приводит к истечению поражающих элементов в горизонтальных направлениях, что позволяет использовать их кинетическую энергию для пролома стенки корпуса. В вариантах фиг.7 - 10 расширение блока по горизонтали наряду с воздействием бокового распора обеспечивается взрывом плоского или фигурного заряда ВВ 15. При этом инициирование заряда блока детонатором 16 производится через определенный интервал времени после инициирования детонатора основного заряда. Интервал времени t является регулируемым и вводится во взрыватель вместе с временной установкой непосредственно перед выстрелом. Изменение величины t позволяет регулировать угол 2 в плоскости разлета (фиг.13)

Форма овального сечения осевого потока и распределение в нем поражающих элементов для схем без взрывных устройств в блоке (фиг. 2, 4, 5, 11) будут определяться толщиной оголовья _o, толщиной перемычки S, высотой выемки h, зазором f, а также формой выемки в блоке, а для схем со взрывными устройствами (фиг.3, 6, 7 - 10) - также массой и формой зарядов ВВ блока и времени задержки подрыва t. Важным преимуществом схем, изображенных на фиг.6, 7, является возможность получения в случае необходимости конического пучка поражающих элементов, что осуществляется выключением детонаторов взрывных устройств.

Основной областью применения снаряда является настильная стрельба на небольшие дальности (например, из танковой пушки) с формированием потока поражающих элементов овального сечения, стелющегося вдоль поверхности земли. Расчетным путем показано, что вероятность поражения наземных целей при этом возрастает в 1,5 - 2 раза по сравнению с вероятностью поражения коническим осевым пучком. Однако данное изобретение может быть с успехом применено и в конструкциях снарядов, предназначенных для навесной стрельбы.

При расположении поля в горизонтальном направлении обеспечивается накрытие линейной цели, расположенной перпендикулярно направлению стрельбы, например, окопа. Расположение поля в плоскости стрельбы (фиг.14) обеспечивает большую глубину поражения при значительных углах падения.

При установке взрывателя снаряда на мгновенное (осколочное) действие, обеспечиваемое головным контактным узлом, электрически соединенным с донным детонатором, снаряд срабатывает как обычная осколочная граната с поражением целей осколками корпуса. При стрельбе по твердым грунтам при малых углах падения снаряда возможно также поражение целей в переднем секторе рикошетирующими готовыми поражающими элементами блока. При установке ударного взрывателя на замедление снаряд проникает в грунт и обеспечивает фугасное действие. При этом схема корпуса с монолитной перегородкой (фиг.12) обеспечивает более высокую сохранность заряда ВВ по сравнению с диафрагменной конструкцией фиг.1.

В качестве примера приводятся расчетные характеристики осевого стелющегося поля готовых поражающих элементов снаряда 125 мм гладкоствольной танковой пушки 2А46М (см. книгу "Основные боевые танки", под ред. Сафонова Б.С. и Мураховского В. И.-М.: Арсенал-Пресс 1993.-192 с., ISBN 5-85139-ОС4-2). Сечение пучка принято в виде эллипса, распределение поражающих элементов по площади эллипса принято равномерным. Оптимизация параметров проводилась по программе, учитывающей рассеивание учрежденной дальности, при диапазоне дальностей стрельбы 500 - 3000 м. В результате получены следующие оптимальные параметры: масса блока 2 кг, масса одного поражающего элемента 5г, их количество 400 шт., размеры эллипса на расстоянии 50 м от точки разрыва снаряда, близком к оптимальной упрежденной дальности: большая ось - 15 м, малая ось - 4 м, площадь эллипса 47 м², средняя динамическая плотность поражающих элементов 8,5 шт/м².