малокалиберный артиллерийский снаряд с полимерными ведущими устройствами

Формула изобретения

Малокалиберный артиллерийский снаряд, содержащий корпус с основным ведущим устройством, сердечник, зажигательную шашку, отличающийся тем, что корпус содержит дополнительное ведущее устройство, которое вместе с основным ведущим устройством и с корпусом выполнены из полимерного материала и составляют монолитную конструкцию, при этом длина сердечника увеличена при сохранении массы снаряда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиастроению, а именно к специальному машиностроению, и может быть использовано для модернизации конструкции существующих артиллерийских снарядов, использующихся в конструкции патрона для авиационного артиллерийского оружия (ААО).

В настоящее время разработан целый ряд боеприпасов, предназначенных для стрельбы из нарезного авиационного артиллерийского оружия (ААО). В составе конструкции штатного боеприпаса используются снаряды, имеющие ведущее устройство в виде медного пояска вблизи донной части снаряда.

Патроны, применяемые для стрельбы из авиационных пушек, состоят из следующих основных элементов: пули или снаряда, гильзы, порохового заряда и капсюля-воспламенителя.

Снаряд является основным элементом патрона и предназначен непосредственно для поражения цели, и состоит из головной, цилиндрической и запоясковой частей. На цилиндрической части корпуса имеется центрирующее утолщение и ведущий поясок. Головная часть снаряда на небольшом участке, сопрягающемся с цилиндрической частью, имеет оживальную форму.

Форма и размеры пуль и снарядов выбираются при проектировании исходя из заданных баллистических характеристик и эффективности действия при попадании в цель.

Наружный диаметр пули больше, чем диаметр канала ствола по полям. При движении по каналу ствола пуля получает вращение за счет врезания в нарезы оболочкой своего корпуса. Снаряд получает вращение при движении в стволе за счет врезания в нарезы специального ведущего пояска, диаметр которого несколько больше диаметра канала ствола по нарезам. Ведущий поясок обеспечивает правильное ведение снаряда по каналу ствола и выполняет роль обтюратора пороховых газов при выстреле, предотвращая прорыв их вперед. При правильном движении по каналу ствола колебания снаряда и, следовательно, удары его о стенки канала ствола сводятся к минимуму.

Правильность ведения снаряда по нарезам канала ствола определяется главным образом прочностью ведущего пояска. При врезании в нарезы поясок должен выдержать давление граней нарезов; его выступы не должны сминаться или срезаться. Для предотвращения срыва и проворачивания относительно снаряда ведущий поясок запрессовывается в кольцевую выточку на корпусе, имеющего в сечении форму "ласточкина хвоста" или прямоугольную форму.

Конструкция ведущего пояска и материал, из которого он изготовлен, оказывают существенное влияние на кучность боя и живучесть стволов. Ведущие пояски для всех типов и калибров снарядов к авиационным пушкам изготавливаются из электролитической меди марок М-1 и М-2, обладающей хорошими пластическими свойствами.

Центрирующее утолщение представляет собой точно обработанную небольшую поверхность цилиндрической части снаряда в месте ее перехода в оживало. Остальная поверхность имеет несколько меньший диаметр и обрабатывается с меньшей точностью. Назначение центрирующего утолщения сводится к центрованию головной части снаряда, т.е. к обеспечению движения снаряда по каналу ствола с минимальными колебаниями, вследствие чего уменьшается рассеивание снарядов и устраняется повреждение полей нарезов.

Оптимальные условия движения снаряда по каналу ствола наблюдаются при точном соответствии калибра ствола диаметру центрирующего утолщения снаряда.

Наиболее близким по технической сущности является снаряд - прототип бронебойно-зажигательный снаряд (БЗ), предназначенный для поражения целей, защищенных тонкой броней, в состав которого входит (6)

- корпус

- медный ведущий поясок

- сердечник

- баллистический наконечник

- зажигательная шашка

Задачей данного изобретения является повышение ресурса стволов и эффективности стрельбы ААО.

Данная задача решается путем изготовления корпуса снаряда из полимерного материала с двумя ведущими устройствами, представляющими собой монолитный единый корпус.

Заявляемая конструкция малокалиберного артиллерийского снаряда принципиально отличается от прототипа тем, что в ней:

- вместо металлического корпуса используется корпус, изготовленный из полимера с двумя ведущими полимерными устройствами;

- увеличена масса сердечника за счет меньшей массы полимера по отношению к металлу.

Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию "новизна", так как в нее введен новый конструктивный элемент.

Поэтому наличие нового технического решения в заявляемой конструкции обеспечивает ей соответствие критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения заключается в том, что в конструкцию малокалиберного снаряда вводится элемент - дополнительное ведущее устройство, позволяющее устранить зазор между центрирующим утолщением снаряда и внутренней поверхностью канала ствола, возникающего при температурном расширении ствола во время автоматической стрельбы и при его износе, а также предотвратить срыв ведущего пояска при перегреве или низких температурах, в связи с монолитностью корпуса.

Использование данного устройства позволяет:

- устранить термопластический износ;

- снизить температуру нагрева ствола;

- способствует образованию на внутренней поверхности канала ствола сервовитного слоя (трибохимической пленки) как результат взаимодействия ПВУ с НЧКС при выстреле;

- улучшить характеристики центрирования снаряда при его продвижении по каналу ствола;

- уменьшить воздействие ударных поперечных нагрузок на внутреннюю поверхность канала ствола со стороны снаряда при выстреле;

- уменьшить начальные возмущения снаряда при вылете из канала ствола;

- уменьшить рассеивание снарядов при стрельбе и, как следствие, увеличить точность стрельбы;

- повысить эффективность бронепробиваемости за счет увеличения массы сердечника.

На чертеже представлен общий вид снаряда с полимерным корпусом с основным и дополнительным ведущим полимерными устройствами, состоящим из;

- корпуса (1) с основным (4) и дополнительным (5) ведущими устройствами;

- сердечника (2);

- зажигательной шашкой (3).

При поступательном движении снаряда за счет врезания поясков в нарезы канала ствола снаряд приобретает вращательное движение. Расширяющиеся газообразные продукты сгорания пороха совершают работу по перемещению снаряда по каналу ствола и сообщают снаряду необходимую начальную скорость. Вращательное движение снаряда стабилизирует его движение на траектории за счет гироскопического эффекта. При автоматической стрельбе каждый последующий выстрел приводит к изменению геометрических размеров ствола оружия. Это происходит за счет расширения ствола вследствие теплообмена между элементами оружия и газообразными продуктами сгорания порохового заряда и вследствие нагрева ствола под действием сил трения, возникающих при движении снаряда. ААО имеет большую скорострельность (до 10000 выстрелов в минуту). Полимерные ведущие устройства позволяют скомпенсировать температурное расширение и износ ствола за счет его диаметра, большего, чем калибр ствола. Внешняя поверхность полимерных ведущих устройств равномерно распределяется по всей площади соприкосновения с гранями нарезов канала ствола, при этом центрирует снаряд при его продвижении по стволу и устраняет ударные поперечные нагрузки, возникающие при воздействии его центрирующего утолщения на внутреннюю поверхность канала ствола. Полимерное ведущее устройство выполняет также роль обтюратора и устраняет прорыв пороховых газов из заснарядного пространства, повышая эффективность их работы. А также за счет внедрения дополнительной подпоясковой канавки, которая будет обеспечивать надежную посадку полимерного устройства и выдерживать нагрузки как при передаче снаряду вращающего момента, так и при действии центробежных сил.

Литература

1. Кувеко А.Е., Миропольский Ф.П. Внешняя баллистика ствольных систем и ракетные двигатели твердого топлива. М. ВВИА им. Жуковского, 1987 г.

2. Марков Е.С., Шарай С.И., Голембиловский С.С. Боеприпасы к авиационным пушкам и пулеметам, Москва, Военное издательство МО СССР, 1962 г.

3. Под ред. Миропольского Ф.П. Авиационные средства поражения, Москва, Военное издательство, 1995 г.

4. Боеприпасы №5-6, 1995 г., Научно-технический сборник, ЦНИИНТИКПК.

5. Малокалиберные боеприпасы. Государственное научно-производственное предприятие "Прибор".

6. Учебник механика военно-воздушных сил. Артиллерийское и бомбардировочное вооружение. Военное издательство МО СССР. Москва, 1968, с.28 - Прототип.