танковый осколочно-пучковый снаряд "кашин"

Формула изобретения

1. Танковый осколочно-пучковый снаряд, содержащий монолитный корпус, снабженный ввинтным дном, донным траекторным взрывателем и снаряженный зарядом взрывчатого вещества, при этом в оживальной части расположен осколочный блок, состоящий из готовых поражающих элементов и размещенный на торцевой поверхности заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что осколочный блок выполнен с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что отношение радиуса оживала к калибру составляет 1,3 1,5, отношение толщины стенки головной части к калибру находится в пределах 0,12 0,15, отношение диаметра осевого канала к калибру составляет 0,1 0,2, а отношение высоты осколочного блока к калибру в пределах 0,8 1,1.

3. Снаряд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что корпус снаряда выполнен из малолегированной хромистой стали с термообработкой, предел текучести которой не менее 500 МПа, относительное сужение при разрыве не менее 0,3, а ударная вязкость не менее 500 кДж/м.

4. Снаряд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что снаряжение корпуса выполнено высокобризантным взрывчатым веществом на основе гексогена или октогена, в частности пластизольным составом на основе гексогена или октогена, с плотностью не менее 1700 кг/м³ и скоростью детонации не ниже 8000 м/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно - к осколочно-пучковым снарядам, создающим два поля поражения - осевое поле готовых поражающих элементов (ГПЭ) и круговое поле осколков естественного дробления корпуса.

Снаряды предназначены для поражения танкоопасной живой силы и легкой техники, в том числе противотанковых вертолетов. Известные осколочно-пучковые снаряды содержат корпус с зарядом взрывчатого вещества (ВВ), осколочный блок, расположенный в головной части снаряда и состоящий из готовых поражающих элементов (ГПЭ), головной или донный ударно-траекторный взрыватель.

В настоящее время танковые осколочно-пучковые снаряды рассматриваются как многоцелевые, т.е. они должны обеспечивать также поражение прочных преград, в том числе кирпичных и бетонных стен сооружений, а также легкобронированной техники. Подавляющее большинство известных конструкций осколочно-пучковых снарядов выполняется с открытым спереди корпусом, легкой привинтной головкой или по крайней мере с очком под головной взрыватель, т.е. с особенностями конструкции, уменьшающими прочность головной части и препятствующими стабильному действию по прочным преградам [1, 2].

Наиболее очевидным способом устранения указанных недостатков является использование монолитного корпуса с ввинтным дном и донным взрывателем. Известен 120 мм танковый снаряд ХМ 1069 «Spotter» [3]. При этом основная проблема связана с выбором конфигурации пропорций головной части снаряда. Эти пропорции должны обеспечивать выполнение следующих условий:

- прочность головной части при ударе в бетон, в том числе армированный и под углом;

- стабильное разрушение головной части корпуса при взрыве на достаточно мелкие осколки, не препятствующие проходу ГПЭ осколочного блока в осевом направлении;

- исключение «мертвого угла» между осевым полем ГПЭ и круговым полем осколков естественного дробления корпуса.

Известен танковый осколочно-пучковый снаряд (прототип), содержащий монолитный корпус, наполненный зарядом взрывчатого вещества и снабженный ввинтным дном и донным траекторным взрывателем, при этом в передней части снаряда расположен осколочный блок, состоящий из готовых поражающих элементов [4].

В данной конструкции монолитность корпуса и блока позволяет обеспечить прочность головной части при ударе в бетон, в том числе армированный и под углом. Однако для обеспечения свободного прохода потока ГПЭ осколочного блока корпуса и исключения «мертвого угла» требуется другая конструкция головной части.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание снаряда с более эффективным запреградным действием за счет обеспечения свободного прохода потока ГПЭ осколочного блока корпуса и исключения «мертвого угла».

Технический результат от использования изобретения состоит в повышении эффективности действия снаряда по танкоопасным целям и в увеличении выживаемости танка на поле боя.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в известном танковом осколочно-пучковом снаряде, содержащем монолитный корпус, наполненный зарядом взрывчатого вещества и снабженный ввинтным дном и донным траекторным взрывателем, при этом в передней части снаряда расположен осколочный блок, состоящий из готовых поражающих элементов, согласно изобретению в осколочном блоке выполнен осевой канал, заполненный взрывчатым веществом, соединенный с зарядом взрывчатого вещества корпуса.

В преимущественном варианте исполнения (п.2 формулы) снаряд выполнен так, что отношение радиуса оживала к калибру составляет 1,3 1,5, отношение толщины стенки головной части к калибру находится в пределах 0,12 0,15, отношение диаметра осевого канала осколочного блока к калибру составляет 0,1 0,2, а отношение высоты осколочного блока к калибру в пределах 0,8 1,1.

При этих условиях обеспечивается беспрепятственный проход осколочного блока через расширяющуюся коническую часть корпуса.

В одном из вариантов исполнения (п.3 формулы) корпус снаряда выполнен из малолегированной хромистой стали с термообработкой, предел текучести которой не менее 500 МПа, относительное сужение при разрыве не менее 0,3, а ударная вязкость не менее 500 кДж/м².

В одном из вариантов исполнения (п.4 формулы) снаряжение корпуса выполнено высокобризантным взрывчатым веществом на основе гексогена или октогена, в частности пластизольным составом на основе гексогена или октогена, с плотностью не менее 1700 кг/м³ и скоростью детонации не ниже 8000 м/с.

Изобретение иллюстрируется чертежами, раскрывающими сущность изобретения, где на фиг.1 проиллюстрирован общий вид танкового осколочно-пучкового снаряда, а на фиг.2 - основные размеры головной части.

Снаряд содержит корпус 1, наполненный зарядом ВВ 2 и в передней части осколочным блоком 3, состоящим из готовых поражающих элементов. В блоке выполнен осевой канал 4, заполненный зарядом ВВ. К донной части снаряда присоединено дно 5 с раскрывающимся лопастным стабилизатором 6, снабженным осевым каналом 7. В общем случае взрывчатое вещество в осевом канале отличается от заряда ВВ 2. На внутренней стороне дна установлен траекторно-ударный взрыватель 8.

Корпус выполнен из малолегированной хромистой стали, например типа 40Х, 45Х с термообработкой, обеспечивающей получение следующих механических свойств: предела текучести _0,2 не менее 500 МПа, относительного сужения при разрыве не менее 0,3, ударной вязкости KCV не ниже 500 кДж/м ². Предусмотрена возможность локальной термообработки средней и задней зон корпуса с целью получения в этих зонах более хрупких свойств, обеспечивающих приемлемое дробление.

Как перспективное направление, рассматривается снаряжение заливкой со стороны дна пластизольными составами [4] на основе этих же ВВ. Основным преимуществом пластизольных составов является высокая пластичность, обеспечивающая отсутствие хрупкого разрушения от наседающего инерционного воздействия осколочного блока при выстреле, что исключает преждевременное срабатывание.

На фиг.2 представлена конфигурация и основные размеры головной части. Здесь ₀ - толщина головной части, d_p - диаметр заряда расширителя, Н - высота блока.

Выбор оптимальных пропорций R/d₀, ₀/d₀, d_p/d₀ , H/d₀ производится по критерию максимума полной вероятности поражения танкоопасной цели, находящейся соответственно на открытой местности (i=l), в окопе (траекторный разрыв, i=2) или в сооружении (ударный разрыв после проникания, i=3)

где H_i - вероятность данного расположения цели (гипотеза ), Р_i(Н_i)- условный закон поражения. Исходили из ряда утверждений, а именно: увеличение относительного радиуса оживала R/d₀ (до определенной величины) приводит к улучшению условий для проникания снаряда в плотные среды, а дальнейшее увеличение (общая длина снаряда фиксирована) приводит к уменьшению объема, занимаемого зарядом ВВ и осколочным блоком; увеличение относительной толщины стенки ₀/d₀, с одной стороны, приводит к уменьшению вероятности разрушения головной части снаряда (при проникании в бетон), а с другой стороны - ухудшению условий для запреградного действия, так как затрудняет свободный проход ГПЭ; увеличение относительного диаметра d_p//d₀ заряда-расширителя создает условия для свободного прохода ГПЭ, но приводит к уменьшению объема, занимаемого осколочным блоком; увеличение относительной длины блока H/d₀ приводит к увеличению его массы, но одновременно и к снижению скорости метания ГПЭ.

Осколочный спектр корпуса рассчитывался по модели Вейбулла, разлет моделировался с помощью R-Z программы "Гефест", эффективность действия осевого потока ГПЭ рассчитывалась по программе "Осуга". Исследования показали, что максимальное значение полной вероятности реализуется в следующих диапазонах:

R/d₀=1,3 1,5; d_p/d₀=0,1 0,2; ₀/d₀=0,12 0,15; H/d₀=0,8 1,1.

В данном случае показано исполнение снаряда для танкового выстрела из пушки Д81 с размерами в пропорциях, согласно фиг.1.

Готовые поражающие элементы осколочного блока выполнены из стали или тяжелого сплава, например, на основе вольфрама. Целесообразно исполнение ГПЭ в форме кубов или шестигранных призм. При траекторном взрыве мелкие осколки корпуса не препятствуют проходу ГПЭ к цели.

Литературные источники

1. RU № 2018779, опубл. 1994.

2. DE 19648355 А1.

3. US 6983 J. Fridberg, NDIA Fuze Conference, Seattle Wasington, April 2005.

4. RU № 2353895 (прототип), МКИ⁸ F42В 12/00, опубл. 2009.04.27.