Способ повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда. Снаряд содержит корпус с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенный вне корпуса на одной оси с ним осколочный блок, генерирующий поражающие элементы, устройство рассеивания поражающих элементов и контактно-траекторный взрыватель. Способ повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда заключается в том, что корпус осколочного блока выполняют в виде многослойного кольцевого набора, по оси которого устанавливают удлиненный заряд взрывчатого вещества, увеличивают количество поражающих элементов путем предварительной подготовки корпуса осколочного блока посредством нанесения продольных и поперечных рифлений, при этом внутренний и наружный слой осколочного блока выполняют из сплошных колец, а промежуточные слои выполняют в виде цилиндрических спиралей. Достигается повышение эффективности действия снаряда. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к осколочно-пучковым снарядам с разделенным во времени формированием осевого и кругового осколочных полей.
Известен осколочно-пучковый снаряд и способ его применения, при этом упомянутый снаряд содержит содержащий корпус с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенный вне корпуса на одной оси с ним осколочный блок, генерирующий поражающие элементы одинаковой массы, устройство рассеивания поражающих элементов и контактно-траекторный взрыватель, при этом корпус осколочного блока выполнен в виде многослойного набора колец, по оси которого установлен удлиненный заряд, снабженный клиновидными кумулятивными выемками (патент РФ на изобретение №2464525, МПК: F42B 12/20, F42B 12/28, F42B 12/32 - прототип).
Указанный осколочно-пучковый снаряд используется следующим образом.
В упрежденной точке траектории перед целью взрыватель осуществляет подрыв кумулятивного заряда. Кумулятивные «ножи» разрезают корпус осколочного блока, при этом образуются удлиненные осколки, получающие относительно небольшую радиальную скорость. При разлете формируется дискообразное поле осколков, движущееся по оси (осевой поток). Корпус снаряда с зарядом взрывчатого вещества (ВВ) движется дальше и, в зависимости от установки взрывателя, подрыв происходит или, при настильной траектории, над целью, или, при навесной траектории, в момент удара о грунт. В результате осуществляется комбинированное воздействие на цель осевого потока осколков осколочного блока и кругового поля осколков при дроблении корпуса снаряда.
При выстреле кольцевая конструкция осколочного блока обеспечивает необходимую прочность его, что выгодно отличает его от осколочных блоков из готовых поражающих элементов.
Основными недостатками указанного снаряда является то, что кольца, установленные коаксиально друг в друга, образующие многослойный цилиндрический набор, при подрыве снаряда разрушаются произвольно, с образованием осколков разной массы и размеров, что приводит к снижению поражающего действия снаряда.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание осколочно-пучкового снаряда с осколочным блоком, установленным снаружи корпуса снаряда, разрушающимся при взрыве с образованием осколков примерно одной массы и размера, повышение технологичности изготовления осколочного блока и снаряда в целом.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда, содержащего корпус с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенный вне корпуса на одной оси с ним осколочный блок, генерирующий поражающие элементы, устройство рассеивания поражающих элементов и контактно-траекторный взрыватель, при этом корпус осколочного блока выполняют в виде многослойного кольцевого набора, по оси которого устанавливают удлиненный заряд взрывчатого вещества, заключающемся в увеличении количества поражающих элементов путем предварительной подготовки корпуса осколочного блока посредством нанесения продольных и поперечных рифлений, согласно изобретению кольцевые слои осколочного блока выполняют в виде цилиндрических спиралей.
В варианте применения способа, внутренний и наружный слой осколочного блока выполняют из сплошных колец, при этом промежуточные слои выполняют в виде цилиндрических спиралей.
В варианте применения способа, кольцевые слои осколочного блока выполняют в виде спирали с образующей заданной формы.
В варианте применения способа, витки упомянутых спиралей выполняют взаимодействующими друг с другом своими торцевыми поверхностями.
В варианте применения способа, осколочный блок выполняют в виде архимедовых спиралей, причем витки располагают вплотную друг к другу.
В варианте применения способа, осколочный блок изготавливают в виде архимедовых спиралей, причем витки выполняют с зазором, при этом в зазор между витками устанавливают готовые поражающие элементы, габаритные размеры которых выбирают равными толщине спирали и ширине зазора между витками.
В варианте применения способа, осколочный блок, выполняют виде архимедовых спиралей, при этом витки спирали выполняют переменной толщиной в радиальном направлении, уменьшающуюся от центра к периферии.
В варианте применения способа, поперечное сечение спирали выполняют профилированным.
В варианте применения способа, поперечное сечение спирали выполняют в виде параллелограмма.
В варианте применения способа, поперечное сечение спирали выполняют в виде квадрата.
В варианте применения способа, поперечное сечение спирали выполняют в виде зигзага.
В варианте применения способа, как минимум, на одной поверхности, предпочтительно на всех поверхностях, как минимум, одной спирали, предпочтительно, на всех спиралях, наносят поперечные рифления.
В варианте применения способа, поперечное сечение спирали выполнено таким образом, что после установки спирали часть цилиндрической поверхности последующего витка взаимодействует с цилиндрической поверхностью предыдущего витка, при этом толщину слоя витка выбирают равной толщине спирали.
В варианте применения способа, спирали устанавливают таким образом, что витки каждой последующей цилиндрической спирали располагаются со смещением, предпочтительно, равным половине ширине витка, по отношению к виткам предыдущей спирали.
В варианте применения способа, цилиндрические спирали, образующие слои осколочного блока, выполняют разной толщиной в радиальном направлении, с уменьшением от центра к периферии.
В варианте применения способа, спираль кольцевого слоя выполняют с заданным шагом, при этом в промежутки между витками устанавливают готовые поражающие элементы, причем ширину указанных поражающих элементов выполняют равной ширине промежутка между витками спирали.
В варианте применения способа, внутренний и внешний кольцевые слои осколочного блока выполняют из сплошных колец, которые устанавливают с заданным шагом, при этом в промежутки между кольцами размещают готовые поражающие элементы, причем ширину указанных поражающих элементов принимают равной ширине промежутка между кольцами.
В варианте применения способа, удлиненный заряд снабжают кумулятивными выемками.
Осколочный блок может быть установлен как спереди, так и сзади корпуса снаряда. Для снарядов гладкоствольных танковых орудий, оснащенных стабилизирующим оперением, предпочтительной является установка осколочного блока в передней части снаряда, для снарядов нарезных полевых орудий, стабилизируемых вращением, предпочтительна установка осколочного блока в задней части снаряда.
Техническим результатом изобретения является увеличение могущества артиллерийских снарядов. Выполнение кольцевых слоев осколочного блока в виде цилиндрических спиралей позволяет, в сравнении с осколочным блоком, выполненным из колец, повысить технологичность снаряда при сохранении прочности блока в радиальном направлении. В случае нанесения глубокого рифления на поверхность спирали, требуется существенно меньше энергии детонации взрывчатого вещества на дробление спирали, что позволяет либо увеличить зону поражения при равных габаритных характеристиках заряда, либо, за счет увеличения количества слоев осколочного блока, увеличить массу осколков.
Кроме того, в процессе навивки спирали можно придавать осколочному блоку требуемую форму как внутренней, так и наружной поверхности.
Спираль может быть выполнена из пластичной стали с заданным шагом, равным по величине размеру готовых поражающих элементов (ГПЭ) и с высотой, равной высоте ГПЭ, устанавливаемых между витками, при этом ГПЭ могут быть выполнены из твердосплавного материала, например из вольфрама.
Выполнение спирали профилированной, с поперечным сечением в виде ромба/параллелограмма/квадрата и других геометрических фигур, с предварительно нанесенными концентраторами напряжений - рифлениями, позволяет гарантированно получать осколки заданной массы и геометрической формы, т.к. разрушение спирали будет происходить в местах нанесения концентраторов напряжений. При этом обеспечивается технологичность изготовления осколочного блока, т.к. выполнение рифлений на металлической спирали значительно проще и дешевле выполнения рифлений на сплошных кольцах, особенно на их внутренней поверхности.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан снаряд с передним расположением осколочного блока; на фиг. 2 - снаряд с задним расположением осколочного блока; на фиг. 3 - снаряд с предварительно отделяемым осколочным блоком; на фиг. 4, 5 - вариант исполнения осколочного блока; фиг. 6 - вариант исполнения осколочного блока с заполнением промежутков между витками ГПЭ; на фиг. 7 - вид общего осколочного поля снаряда.
Снаряд состоит из корпуса 1 с зарядом взрывчатого вещества 2 и детонатором 3. В задней части корпуса установлено ввинтное дно 4 с присоединяемым к нему раскрывающимся стабилизатором. В передней части снаряда расположен осколочный блок 5, выполненный в виде нескольких слоев спирали 6. Внутри осколочного блока 5 установлен удлиненный кумулятивный заряд 7. Впереди осколочного блока 5 установлен кожух 8, в котором размещен головной контактно-траекторный взрыватель 9. Между кумулятивным зарядом 7 и детонатором 3 установлен замедлитель 10.
В варианте исполнения, осколочный блок 5 расположен в задней части корпуса 1 снаряда. В донной части 11 снаряда установлен контактно-траекторный взрыватель 12.
В варианте исполнения, снаряд снабжен пиротехническим зарядом отделения 13 с воспламенителем 14, соединенным со взрывателем.
В варианте исполнения, удлиненный кумулятивный заряд дробления осколочного блока 5 состоит из удлиненного заряда ВВ 15, по образующим которого выполнены клиновидные кумулятивные облицовки 16. Заряд может быть снабжен осевой трубкой 17. Величина зазора между зарядом и внутренней поверхностью осколочного блока выбирается из условия развития полноценной клиновидной кумулятивной струи, обеспечивающей разрушение осколочного блока по образующим.
В варианте исполнения, заряд ВВ заполняет весь внутренний объем осколочного блока. Формирование поражающих элементов (ПЭ) заданного дробления обеспечивается за счет рифлей, нанесенных на кольца и спирали осколочного блока.
В варианте исполнения, между витками спирали 6 расположены готовые поражающие элементы 18.
Предложенный снаряд используется следующим образом.
В упрежденной точке траектории, перед целью, взрыватель 9, в конструкции, показанной на фиг. 1, или 12, в конструкции, показанной на фиг. 2, осуществляет подрыв заряда 7 осколочного блока 5. При этом кумулятивные «ножи» производят разрушение корпуса осколочного блока 5 с образованием удлиненных осколков, получающих относительно небольшую радиальную скорость. При разлете осколков формируется поле дискообразной формы 19, движущееся по оси (осевой поток) (фиг. 7). Корпус 1 снаряда с зарядом ВВ движется дальше и, в зависимости от установки взрывателя, подрыв происходит или, при настильной траектории, над целью, или, при навесной траектории, в момент удара о грунт. В результате осуществляется комбинированное воздействие на цель осевого потока осколков 19, образующегося при подрыве осколочного блока 5, и кругового поля осколков 20, при дроблении корпуса 1 снаряда.
Действие снаряда, представленного на фиг. 3, осуществляется следующим образом. В упреждающей точке траектории происходит отстрел осколочного блока 5 при помощи пиротехнического заряда отделения 13. После удаления снаряда от осколочного блока 5 на расстояние, исключающее воздействие взрыва заряда 7 на снаряд, происходит срабатывание кумулятивного заряда 7, а затем осуществляется подрыв самого снаряда.
Конструкции с задним расположением осколочного блока и монолитным исполнением головной части корпуса позволяют, при необходимости, использовать снаряд как бетонобойный. При этом подрыв осколочного блока производится за преградой, что значительно увеличивает запреградное действие.
Многослойная конструкция осколочного блока, выполненного из спиралей или колец и спиралей, более устойчива к воздействию сил, возникающих при выстреле, в отличие от осколочных блоков из готовых поражающих элементов и сплошных колец за счет наличия связи между кольцами спирали, технологичнее, в отличие от осколочных блоков из колец, и при нанесении рифлений позволяет увеличить массу заряда дробления осколочного блока за счет исключения кумулятивных выемок и зазора между зарядом и внутренней поверхностью осколочного блока, или увеличить количество слоев осколочного блока при сохранении наружного диаметра заряда.
Использование предложенного технического решения позволит создать осколочно-пучковый снаряд с осколочным блоком, установленным снаружи корпуса снаряда, разрушающимся при взрыве с образованием осколков заданного дробления.
1. Способ повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда, содержащего корпус с зарядом взрывчатого вещества и детонатором, расположенный вне корпуса на одной оси с ним осколочный блок, генерирующий поражающие элементы, устройство рассеивания поражающих элементов и контактно-траекторный взрыватель, при этом корпус осколочного блока выполняют в виде многослойного кольцевого набора, по оси которого устанавливают удлиненный заряд взрывчатого вещества, заключающийся в увеличении количества поражающих элементов путем предварительной подготовки корпуса осколочного блока посредством нанесения продольных и поперечных рифлений, отличающийся тем, что внутренний и наружный слой осколочного блока выполняют из сплошных колец, при этом промежуточные слои выполняют в виде цилиндрических спиралей.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кольцевые слои осколочного блока выполняют в виде спирали с образующей заданной формы.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что витки упомянутых спиралей выполняют взаимодействующими друг с другом своими торцевыми поверхностями.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осколочный блок выполняют в виде архимедовых спиралей, причем витки располагают вплотную друг к другу.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осколочный блок изготавливают в виде архимедовых спиралей, причем витки выполняют с зазором, при этом в зазор между витками устанавливают готовые поражающие элементы, габаритные размеры которых выбирают равными толщине спирали и ширине зазора между витками.
6. Способ по любому из пп. 4 или 5, отличающийся тем, что осколочный блок выполняют виде архимедовых спиралей, при этом витки спирали выполняют переменной толщиной в радиальном направлении, уменьшающуюся от центра к периферии.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сечение спирали выполняют профилированным.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, поперечное сечение спирали выполняют в виде параллелограмма.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, поперечное сечение спирали выполняют в виде квадрата.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, поперечное сечение спирали выполняют в виде треугольника.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, поперечное сечение спирали выполняют в виде зигзага.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, как минимум, на одной поверхности, предпочтительно на всех поверхностях, как минимум, одной спирали, предпочтительно, на всех спиралях, наносят поперечные рифления.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, поперечное сечение спирали выполнено таким образом, что после установки спирали часть цилиндрической поверхности последующего витка взаимодействует с цилиндрической поверхностью предыдущего витка, при этом толщину слоя витка выбирают равной толщине спирали.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что спирали устанавливают таким образом, что витки каждой последующей цилиндрической спирали располагаются со смещением, предпочтительно равным половине ширине витка, по отношению к виткам предыдущей спирали.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрические спирали, образующие слои осколочного блока, выполняют разной толщиной в радиальном направлении, с уменьшением от центра к периферии.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что спираль кольцевого слоя выполняют с заданным шагом, при этом в промежутки между витками устанавливают готовые поражающие элементы, причем ширину указанных поражающих элементов выполняют равной ширине промежутка между витками спирали.
17. Способ по любому из пп. 1 или 13, отличающийся тем, что внутренний и внешний кольцевые слои осколочного блока выполняют из сплошных колец, которые устанавливают с заданным шагом, при этом в промежутки между кольцами размещают готовые поражающие элементы, причем ширину указанных поражающих элементов принимают равной ширине промежутка между кольцами.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что удлиненный заряд снабжен кумулятивными выемками.
