Ручная кассетная граната
Владельцы патента RU 2463545:
Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" (RU)
Изобретение относится к боеприпасам, более конкретно к ручным гранатам нелетального комплексного воздействия функциональных элементов. Граната содержит корпус, элементы с функциональным пиротехническим наполнением, детонаторы, пиротехнические замедлители, инициирующий заряд, демпфирующую прокладку, несущий упор, легкоразъемную крышку и предохранительно-пусковое устройство с воспламенителем. Инициирующий заряд выполнен воспламенительно-разрывным. Элементы с функциональным наполнением блочно упакованы в соосном тонкостенном корпусе. Элементы с функциональным наполнением торцами примыкают к демпфирующей прокладке. Корпус оснащен продольными рифлениями. Демпфирующая прокладка уложена на несущий упор. Несущий упор установлен с конструкционным люфтом относительно легкоразъемной крышки. Достигается повышение функциональной надежности ручной гранаты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к боеприпасам, распадающимся в полете, а более конкретно к ручным гранатам нелетального комплексного воздействия функциональных элементов, сформированных в кассете.
Уровень данной области техники характеризует ручная многоэлементная граната по патенту US 5996503 A, F42B 8/12, 1998, в корпусе которой размещены функциональные элементы, сообщающиеся с метательным устройством, оснащенным инициирующим накольным механизмом предохранительно-пускового устройства.
Подпружиненный ударник предохранительно-пускового устройства во взведенном положении удерживается стопором (шплинтом, снабженным кольцом). Дополнительно ударник нагружен пружиной рычажной рукоятки, опирающейся на торец ударника.
В качестве метательного устройства используется центральный резервуар газа высокого давления, смонтированный соосно ударнику, каналами сообщающийся с пусковыми трубками, радиально размещенными по периферии корпуса.
В обтюрируемых пусковых трубках помещаются функциональные элементы, которые импульсом давления распределяемого сжатого газа из разгерметизируемого при пробое закатной крышки резервуара инициируются и метаются в пространство на заданную дистанцию, где производят действие по назначению.
Характерной особенностью описанной ручной гранаты является ее многоразовое использование.
Недостатком этой гранаты является ее функциональная ненадежность, так как энергосодержащее метательное средство выполнено в виде резервуара со сжатым газом, давление которого не контролируется при снаряжении и хранении, что может послужить причиной отказов.
Более совершенная ручная кассетная граната «Факел» с энергосодержащим метательным средством в виде пиротехнического воспламенительного заряда описана в учебнике «Средства поражения и боеприпасы» под редакцией проф. В.В.Селиванова, МГТУ, Москва, 2008, с.829, рис 12.59, б, которая по назначению и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого предложенной гранате аналога.
В полимерном несущем корпусе гранаты радиально распределенно смонтированы пусковые трубки, в которых установлены 6 функциональных элементов, содержащих наполнение пиротехническим составом светозвукового нелетального воздействия продуктами горения на органы чувств человека.
Воспламенители пиротехнического наполнения функциональных элементов через пиротехнические замедлители сообщаются с центральным воспламенительным каналом, примыкающим к штатному предохранительно-пусковому устройству, содержащему подпружиненный ударник, взаимосвязанный с рычажной рукояткой, которая установлена на извлекаемом стопоре.
Подпружиненный ударник смонтирован в трубке соосно капсюлю-воспламенителю, инициирующему при его накаливании воспламенительный состав, тепловой импульс которого передается на запуск функциональных элементов, разлетающихся на дистанцию 20 м.
Уровень светозвукового давления, создаваемого элементом гранаты на расстоянии 10 м, составляет не менее 145 дБ, силой света 10×106 кд, что вполне достаточно, чтобы временно психофизиологически ошеломить укрывшихся в помещении правонарушителей для их физической нейтрализации.
Продолжением достоинств известной кассетной ручной гранаты являются присущие недостатки.
Большой радиус распределенного метания функциональных элементов определяет их автономность, что снижает эффективность воздействия при ограниченности набора психофизиологических факторов влияния.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности ручной гранаты и эффективности комплексного воздействия ее по назначению.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известной ручной кассетной гранате нелетального действия, содержащей помещенные в полимерном корпусе элементы с функциональным пиротехническим наполнением для создания светозвукового и раздражающего воздействия, детонаторы которых через пиротехнические замедлители сообщаются с инициирующим зарядом, срабатывающим от воспламенителя предохранительно-пускового устройства, согласно изобретению инициирующий заряд выполнен воспламенительно-разрывным, а элементы с функциональным наполнением блочно упакованы в соосном тонкостенном корпусе, оснащенном продольными рифлениями, и торцами примыкают к демпфирующей прокладке, уложенной на несущий упор, установленный с конструкционным люфтом относительно легкоразъемной крышки, при этом детонаторы элементов с функциональным наполнением раздражающего воздействия дополнительно снабжены усилительными детонирующими таблетками.
Отличительные признаки обеспечили, во-первых, повышение функциональной надежности изделий за счет более эффективного воспламенения пиротехнических замедлителей в элементах, которые открыты в ресивере, формируемом при их метании под действием растущего давления в корпусе горячих продуктов горения инициирующего заряда в корпусе, а во-вторых, усиление основного комбинированного действия гранаты по назначению за счет компактного метания элементов с функциональным наполнением.
Выполнение инициирующего заряда воспламенительно-разрывным направлено на совмещение функций воспламенения пиротехнических замедлителей элементов и создание импульса давления внутри тонкостенного корпуса, необходимого для разделения корпуса на части вдоль рифлений.
Блочная упаковка элементов в соосном корпусе, который служит трубчатой направляющей, обеспечивает их компактное метание в заданном направлении, где необходимо создать концентрированное поле комбинированного воздействия: светозвуковое и/или раздражающее.
Выполнение продольных рифлений в тонкостенном корпусе формирует ослабленные сечения, вдоль которых цилиндрический корпус разрушается на части при нагружении изнутри давлением газообразных продуктов горения воспламенительно-разрывного заряда. При радиальном разлете частей дробления корпуса функциональные элементы не тормозятся в продольном движении компактным блоком.
Демпфирующая прокладка в крышке корпуса под нагрузкой оседающего кассетного блока элементов (от действия сработавшего воспламенительно-разрывного заряда) сжимается, что образует над ними свободный объем корпуса - ресивер, где накапливаются горячие газообразные продукты, взаимодействующие с открытыми пиротехническими зарядами замедлителей, активно воспламеняя их при этом.
Формирование ресивера первоначально происходит под действием развивающегося давления в корпусе, когда несущий упор перемещается в зазоре люфта до остановки на сферической крышке, после чего происходит упругая деформация демпфирующей прокладки: образуется ресивер в корпусе до его разрушения на части и отделения крышки.
Легкоразъемная связь полимерных крышки с корпусом позволяет беспрепятственно ее отсоединить от корпуса усилием развивающегося давления через время упругой деформации демпфирующей прокладки, за которое пиротехнические замедлители элементов гарантированно воспламеняются и горят. При этом динамическом процессе параллельно-последовательных действий практически нет потерь метательного импульса.
Снабжение воспламенителей наполнения элементов раздражающего действия дополнительными детонирующими таблетками обеспечивает практически мгновенное диспергирование функционального состава в форме облака аэрозоля во всем объеме, где укрылись правонарушители.
Это значительно повышает эффективность психофизиологического воздействия раздражающего вещества наполнения элементов в совокупности с мощным импульсом яркого света, сопровождающегося резким звуком, которые образуются при срабатывании элементов с светозвуковым наполнением.
Таким образом, предложенная ручная кассетная граната создает комплексное воздействие на различные органы чувств человека, временно выводя его из строя, что необходимо для физической нейтрализации правонарушителей.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенной ручной кассетной гранаты поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено:
на фиг.1 - общий вид гранаты, продольный разрез;
на фиг.2 - конструкция предохранительно-пускового устройства.
Предложенная ручная кассетная граната содержит элементы 1 и 2 светозвукового и раздражающего действия соответственно, которые плотно упакованы блоком из семи штук в тонкостенном полимерном корпусе 3 диаметром 60 мм (под кисть руки человека).
Внутри корпуса 3 выполнены продольные рифления 4, которые создают ослабленные сечения стенки в качестве концентраторов напряжения при объемном нагружении давлением изнутри, вдоль которых происходит разрушение корпуса 3.
Корпус 3 посредством торцевого замкового соединения упруго связан с крышкой 5 сферической формы. В крышке 5 на упоре 6 из вспененного полимерного материала установлена упругая демпфирующая прокладка 7, на который торцами опираются элементы 1, 2, образуя моноблок.
Упор 6 смонтирован в крышке 5 с люфтовым зазором, что дает возможность для продольного его принудительного перемещения.
С противоположной стороны элементов 1, 2 пиротехнические замедлители 8 примыкают к воспламенительно-разрывному (инициирующему) заряду 9, взаимодействующему с воспламенителем 10 предохранительно-пускового устройства 11.
Каждый пиротехнический замедлитель 8 примыкает к детонатору 12, который в элементах 2 дополнен детонирующими таблетками 13, выполняющими функции диспергирования основного наполнения 15 раздражающего воздействия.
Предохранительно-пусковое устройство 11 содержит ударник 16 (фиг.2), геометрически замкнутый стопором 17 рычажной рукоятки 18, связанной посредством шплинта 19, оснащенного кольцом 20 (образующих так называемую чеку), с трубчатым кожухом 21.
Нагруженный пружиной 22, которая в сжатом состоянии удерживается стопором 17 примкнутой рукоятки 18, ударник 16 расположен над капсюлем-воспламенителем 23, взаимодействующим с замедлительным пиротехническим зарядом 24.
Заряд 24 размещен на воспламенителе 10 с центральным фокусирующим каналом 25, направленным на инициирующий заряд 9 в гранате.
Действует граната следующим образом.
Для взведения исполнительного накольного механизма предохранительно-пускового устройства 11 перед метанием гранаты за кольцо 20 выдергивают шплинт 19, другой рукой удерживая рукоятку 18 в примкнутом к корпусу 3 положении.
После метания гранаты под действием пружины 18 ударник 16 перемещается вниз (по чертежу) поворачивая рукоятку 18 и выходя из кинематического зацепления с ее стопором 17, - происходит накалывание капсюля-воспламенителя 23.
Тепловым импульсом сработавшего капсюля-воспламенителя 23 воспламеняется замедлительный пиротехнический заряд 24 через 3-5 с инициирует воспламенитель 10, фокусирующий посредством центрального канала 25 горячие газообразные продукты горения в форме остронаправленного форса на воспламенительно-разрывной заряд 9.
При горении заряда 9 генерируются газообразные продукты, что приводит к росту давления в корпусе 3, в результате чего отбрасываются трубчатый кожух 21 с ударником 16 и рукояткой 18, чем улучшаются аэродинамические характеристики гранаты в полете.
При этом происходит осаживание упора 6 относительно крышки 5 по люфтовому установочному зазору без нагрузки на соединение корпуса 3 с крышкой 5, в результате чего адекватный зазор (ресивер) формируется со стороны заряда 9 относительно пиротехнических замедлителей 8 функциональных элементов 1, 2, где накапливаются продукты горения заряда 9.
Дальнейшее перемещение блока элементов 1 и 2 сжимает прокладку 7 в пределах упругой деформации.
Открытый доступ горячих газообразных продуктов горения заряда 9 к пиротехническим замедлителям 8 обеспечивает беспрепятственное инициирование замедлителей 8, их воспламенение по всей открытой поверхности и стабильное торцевое горение.
При бурном накоплении в сформированном ресивере продуктов горения происходит динамичное повышение давления внутри корпуса 3, в результате чего крышка 5 отсоединяется, освобождая блок элементов 1, 2, а корпус 3 раскалывается продольно по рифлениям 4 на части, которые разлетаются в стороны.
От полученного ускорения блок элементов 1, 2 продолжает компактное продольное движение.
Через время горения пиротехнических замедлителей 8 огневым импульсом инициируются лучевые детонаторы 12, которые, разрывая оболочку элементов 1 и 2, метают их функциональное насыпное наполнение 14 и 15 соответственно.
Комбинированное действие элементов 1 и 2 значительно повышает эффективность мощного светозвукового импульса от распределенных горящих частиц наполнения 14 в совокупности с психофизиологическим воздействием раздражающего вещества наполнения 15.
Испытания опытных образцов предложенной конструкции гранаты в температурном диапазоне от минус 40°С до плюс 50°С показали точность срабатывания структурных элементов в заданной последовательности при их необходимом взаимодействии.
Один элемент с наполнением раздражающе-звукового воздействия массой 0,003 кг при срабатывании образует облако диаметром не менее 1,5 м.
Один элемент светозвукового воздействия при срабатывании создает свечение с силой света не менее 2×106 кд при звуковом давлении не менее 140 дБ на расстоянии 10 м.
Достигнутые показатели назначения ручной кассетной гранаты комбинированного действия позволяют рекомендовать ее заказчику для постановки на вооружение спецподразделений.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня данной области техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности практического изготовления в серийном действующем производстве ручных кассетных гранат можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
1. Ручная кассетная граната нелетального действия, содержащая помещенные в полимерном корпусе элементы с функциональным пиротехническим наполнением для создания светозвукового и раздражающего воздействия, детонаторы которых через пиротехнические замедлители сообщаются с инициирующим зарядом, срабатывающим от воспламенителя предохранительно-пускового устройства, отличающаяся тем, что инициирующий заряд выполнен воспламенительно-разрывным, а элементы с функциональным наполнением блочно упакованы в соосном тонкостенном корпусе, оснащенном продольными рифлениями, и торцами примыкают к демпфирующей прокладке, уложенной на несущий упор, установленный с конструкционным люфтом относительно легкоразъемной крышки.
2. Граната по п.1, отличающаяся тем, что детонаторы элементов с функциональным наполнением раздражающего воздействия дополнительно снабжены усилительными детонирующими таблетками.
