Снаряд с газовым подвесом

Авторы патента:

Болштянский Алексей Александрович (RU)

Болштянский Александр Павлович (RU)

Ивахненко Тарас Алексеевич (RU)

F42B12/00 - Снаряды, реактивные снаряды или мины, отличающиеся боеголовкой, предполагаемым воздействием или материалом (F42B 6/00,F42B 10/00,F42B 14/00 имеют преимущество; учебные или тренировочные F42B 8/12, F42B 8/28; реактивные или управляемые F42B 15/00)

Владельцы патента RU 2583529:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снарядам с газовым подвесом. Снаряд с газовым подвесом содержит гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства. Полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль. Отверстие для размещения термитного фитиля выполнено в виде сопла Лаваля. Достигается повышение мощности выстрела. 9 ил.

Изобретение относится к области артиллерийского вооружения и может быть использовано в гладкоствольных артиллерийских системах, к которым предъявляются высокие требования по долговечности и точности выстрела.

Известен снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения (см., например, патент России №2285226 «Снаряд с газовым подвесом», МПК F04B 14/04, опубл. 10.10.2006, Бюл. №26).

Известен также снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль (см. патент России №2502946, МПК F42B 14/04, F42B 8/12, F42B 15/01, опубл. 27.12.2013, Бюл. №36).

К недостаткам известных конструкций снарядов относится недостаточная мощность выстрела, т.к. устройство газового подвеса предполагает наличие в конструкции снаряда дополнительной направляющей части, имеющей значительную массу в связи с большими требованиями по прочности и жесткости, из-за чего при том же количестве порохового заряда, которое соответствует обычному снаряду без газового подвеса, ускорение, которое придают ему пороховые газы, не может разогнать снаряд с газовым подвесом до той же скорости, какую имеет обычный снаряд. Увеличение же порохового заряда приведет к требованию увеличения прочности и массы ствола, что негативно сказывается на стоимости и мобильности артиллерийской системы, особенно если она установлена на самоходном шасси (САУ или танк).

Задачей изобретения является увеличение мощности выстрела путем увеличения начальной скорости движения снаряда с газовым подвесом.

Указанная задача решается тем, что отверстие для размещения термитного фитиля выполнено в виде сопла Лаваля.

Суть изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1-8 показаны стадии производства выстрела артиллерийского снаряда, на фиг. 9 - поперечное сечение снаряда по поясу питающих газовый подвес устройств, выполненных в виде наклонных к окружности сечения отверстий.

Снаряд (фиг. 1-9) состоит из боевого заряда 1, закрепленного на гладкой цилиндрической части 2, в которой выполнена полость питания 3, заполненная веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединенная с наружной цилиндрической поверхностью цилиндрической части 2 через питающие устройства, выполненные в данном примере в виде сквозных отверстий 4 малого диаметра, расположенных равномерно по окружности в два ряда (в два пояса). Полость 3 соединена с тыльной частью снаряда через отверстие 5, имеющее форму сопла Лаваля, в средней короткой цилиндрической части которого размещен термитный фитиль 6, выполненный из твердотопливного быстро сгорающего материала. Снаряд установлен в тонкостенной гильзе 7, заполненной пороховым зарядом 8 и имеющей капсюль 9 в донной части. Снаряд с гильзой 7 установлен в стволе 10 орудия, имеющего казенную часть 11 с ударным механизмом 12. Между частью 2 и внутренней поверхностью ствола 10 имеется небольшой зазор (условно не показан).

На чертежах также обозначены:

V - скорость движения снаряда,

Р_К - давление в полости 3,

Р₀ - давление в полости гильзы 7 и давление пороховых газов в стволе,

Р_А - атмосферное давление.

Выстрел производится следующим образом.

Ударный механизм 12 воздействует на капсюль 9 (фиг. 2), в результате чего капсюль воспламеняется и воспламеняет пороховой заряд 8 (фиг. 3), пламя которого достигает фитиля 6, который также воспламеняется, а возросшее давление появившихся пороховых газов проталкивает его в полость 3.

Первичное пламя распространяется по всему объему гильзы 7 (фиг. 4), и образовавшиеся пороховые газы под давлением Р₀ (около 200-300 ΜΠа и более) срывают снаряд из гильзы, и он начинает движение вдоль ствола 10. В это время пламя в полости 3 начинает распространяться по всему объему, давление Р_К в ней начинает расти, но оно пока ниже давления пороховых газов, в связи с чем давление Р₀ из полости 8 на этом участке времени проникает в полость 3. Газ из полости 8 дросселируется через отверстия 4 в зазор между цилиндрической частью 2 и стволом 10, в результате чего в зазоре начинает формироваться несущий газовый слой, «вывешивающий» (центрирующий) снаряд в стволе.

При дальнейшем движении снаряда вдоль ствола 10 (фиг. 5) давление в полости ствола за снарядом Р₀ начинает падать в связи с увеличением объема (расширением) пороховых газов, а в полости 3 заканчивается горение вещества и давление Р_К в ней становится больше, чем давление Р₀ пороховых газов. В связи с этим начинается движение газа через отверстие 5 в сторону полости ствола, однако это движение происходит с малой скоростью и с малым расходом, т.к. разница в давлениях мала и на динамику снаряда не влияет. К этому моменту газовый несущий слой вокруг снаряда полностью сформирован и снаряд перестает касаться стенок ствола 10.

При дальнейшем продвижении снаряда вдоль ствола 10 (фиг. 6) давление Р₀ продолжающих расширяться пороховых газов становится существенно меньше, чем давление газов в полости 3, имеющей постоянный объем и весьма небольшой расход газов через отверстия 4, скорость истечения газов из полости 3 возрастает и достигает критического значения, когда она примерно равна скорости движения снаряда, но течение газов из полости 8 в полость ствола еще не создает реакцию струи, толкающей снаряд быстрее, чем он движется по стволу, и снаряд продолжает разгоняться еще только за счет давления на него газов в стволе (Р₀).

При приближении снаряда к срезу ствола (фиг. 7), когда его разгон расширившимися газами сгоревшего порохового заряда 8 закончен, а само давление Р₀ становится намного ниже, чем давление Р_К газов в полости 3 (Р₀=100-120 МПа, Р_К=200-250 МПа), скорость истечения газов из полости 3 через отверстие 5 становится выше, чем скорость движения снаряда по стволу, так как отверстие 5 имеет форму сопла Лаваля, и несмотря на то что снаряд движется со сверхзвуковой скоростью, перепад давления (отношение давления Ρ_К к давлению Р₀) позволяет газу течь через отверстие 5 также со сверхзвуковой скоростью, превышающей скорость движения снаряда. При этом появляется реакция струи, дополнительно разгоняющей снаряд.

Эта реакция становится еще больше, когда снаряд покидает ствол, и отношение давления Р_К к давлению окружающей среды Р₀ становится еще больше (фиг. 8), и вырывающиеся через сопло Лаваля газы продолжают разгонять снаряд до тех пор, пока давление Р_К не снизится ориентировочно до 10-15 МПа в связи с расходом газа через сопло (основной расход) и через отверстия 4 (кратно меньший расход), причем последний (фиг. 9), будучи направленным под углом к окружности сечения снаряда, сообщает ему вращение вокруг своей оси, что повышает точность стрельбы.

В зависимости от объема полости 3 и характеристики помещенного в нее быстро сгорающего вещества, можно добиться после выхода снаряда из ствола как скорости обычного артиллерийского снаряда без газового подвеса, так и большей скорости и тем самым повысить общую мощность выстрела.

Снаряд с газовым подвесом, содержащий гладкую цилиндрическую часть, в которой выполнена полость питания для создания давления в несущем газовом слое, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через питающие устройства, причем эта полость заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной частью снаряда через отверстие, в котором размещен термитный фитиль, отличающийся тем, что отверстие для размещения термитного фитиля выполнено в виде сопла Лаваля.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к термоядерным боеприпасам без атомного взрывателя. Термоядерный боеприпас без атомного взрывателя состоит из цилиндрического корпуса.

Способ поражения цели сверхзвуковой крылатой ракетой и устройство для его осуществления // 2569971

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в сверхзвуковых крылатых ракетах. Сверхзвуковая крылатая ракета содержит планер, приборный отсек с блоками бортовой аппаратуры системы управления, сменную головку самонаведения, основное боевое снаряжение фугасного, проникающего, осколочно-фугасного типа, дополнительное боевое снаряжение с идентичными с головкой самонаведения массово-центровочными характеристиками.

Снайперский патрон // 2568824

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снайперским патронам. Снайперский патрон содержит стальную моноблочную пулю, латунную гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательный пороховой заряд.

Способ повышения эффективности действия осколочно-пучкового снаряда // 2567984

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.

Корректируемая минометная мина // 2566707

Изобретение относится к вооружению. Корректируемая минометная мина содержит корпус, выполненный с обтекателем в передней части и со стабилизатором в хвостовой части, заряд со взрывателем и систему наведения на цель с источником питания.

Способ стрельбы из автоматического гранатомета осколочными гранатами // 2566516

Изобретение относится к боеприпасам и способам их применения, к гранатам и выстрелам для автоматических гранатометов, а также к способам стрельбы из автоматических гранатометов такими боеприпасами.

Конструкция пули унитарного патрона // 2565033

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкциям пуль унитарных патронов для стрелкового оружия. Конструкция пули унитарного патрона включает головную часть с оболочкой и хвостовую часть из конической пружины сжатия, а также спиральную обойму.

Хвостовой блок управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей // 2563302

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к хвостовым блокам управляемых реактивных снарядов. Хвостовой блок управляемого реактивного снаряда содержит сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота.

Система активной защиты небронированных и легкобронированных транспортных средств // 2559438

Изобретение относится к области боеприпасов, а именно к минам. Система активной защиты включает в себя П-образный корпус, метательный заряд взрывчатого материала, блок готовых поражающих элементов, узел детонации и систему управления подрывом.

Способ обеспечения заданного дробления осколочного блока осколочно-пучкового снаряда // 2559426

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам обеспечения заданного дробления осколочного блока осколочно-пучкового снаряда. Способ обеспечения заданного дробления осколочного блока осколочно-пучкового снаряда заключается в выполнении корпуса осколочного блока в виде многослойного кольцевого набора, по оси которого устанавливают удлиненный заряд взрывчатого вещества, увеличении количества поражающих элементов путем предварительной подготовки корпуса осколочного блока посредством нанесения продольных и поперечных рифлений, выполнении кольцевых слоев осколочного блока в виде сопряженных цилиндрических спиралей из металлического прутка с профилированным поперечным сечением.

Взрывное устройство // 2585370

Изобретение относится к военной и оборонной промышленности и может быть использовано в качестве взрывного устройства с двойным эффектом поражения. Взрывное устройство состоит из корпуса, в котором расположена система из кумулятивных зарядов ударного ядра со сферическими выемками из бризантного взрывчатого вещества. Заряды снабжены вторичными детонаторами, взаимодействующими через детонирующие шнуры с первичным детонатором запала, расположенного вне корпуса фугаса. В центре устройства расположена втулка с раструбами, внутри которой расположена вставка из металлического диска. Сферические выемки кумулятивных зарядов направлены в центр устройства. На поверхности втулки на каждом из раструбов расположены детонирующие трубки, намотанные по спирали на раструбы. Достигается возможность создания фугасного взрывного устройства с двойным эффектом поражения. 1 ил.

Пуля с выпускаемыми стабилизаторами // 2585949

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пулям с выпускаемыми стабилизаторами. Пуля с выпускаемыми стабилизаторами содержит металлическую оболочку, сердечник и устройство стабилизации. Устройство стабилизации имеет стакан, пружину, толкатель и выдвижные стабилизаторы. Устройство стабилизации размещают в отверстии в торце металлической оболочки с прорезями для выпуска стабилизаторов. Стабилизаторы шарнирно крепятся к проушинам стакана устройства стабилизации и расположены симметрично. Стабилизаторы имеют заточенные внешние кромки и форму, конгруэнтную оболочке пули. На внутренних кромках стабилизаторов находятся двухсторонние продольные выступы. Толщина выступов равна толщине стенки стакана. На концах стабилизаторов расположены поперечные выступы для фиксации толкателя, соединенного с дном стакана калиброванной пружиной. Достигается повышение дальности стрельбы. 2 ил.

Способ изготовления бронебойной пули // 2592947

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам изготовления бронебойных пуль. Способ изготовления бронебойной пули включает создание или заострение режущих кромок на поверхности пули или бронебойного сердечника. Для заострения наконечника пули, режущих кромок пули или режущих кромок бронебойного сердечника либо его наконечника используют графены или их производные. Достигается повышение пробивающей способности бронебойной пули. 9 з.п. ф-лы.

Снаряд с газовым подвесом // 2596238

Изобретение относится к артиллерийскому вооружению, а именно к снарядам с газовым подвесом. Снаряд содержит гильзу с капсюлем, имеющим трубку с отверстием или отверстиями для прохода поджигающего пламени, боевую и направляющую часть. В направляющей части выполнена полость питания, соединенная с наружной цилиндрической поверхностью через отверстия малого диаметра. Полость питания заполнена веществом, имеющим высокую скорость горения, и соединена с тыльной стороной направляющей части снаряда через отверстие. Отверстие или отверстия для прохода поджигающего пламени капсюля размещены в полости питания газового подвеса. Трубка капсюля проходит с зазором через тыльную сторону направляющей части снаряда. Уменьшается затраты газа на центрирование снаряда и его масса. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Пневматическая мина нелетального действия // 2617822

Изобретение относится к пневматической мине нелетального действия, в которой в качестве поражающих элементов применены герметичная тканевая оболочка в виде усеченного конуса, наполняемая при срабатывании сжатым воздухом, и звуковые волны высокой частоты, генерируемые течением воздуха по газоводному каналу. Изобретение может быть использовано для минирования участков местности, например, перед огражденным периметром охраняемой территории с внешней стороны с целью предотвращения приближения злоумышленника к ограждению, а также может быть использовано в специальных операциях, в зонах проведения которых может находиться мирное население. Устройство состоит из каркаса, внутрь которого помещен баллон с вентилем-клапаном, на каркасе закреплен стакан с пружинным приводом и ударником, на стакане закреплена тканевая оболочка, внутри которой находится элемент звукового действия. Конструктивная особенность предлагаемого изобретения - мембранный узел, состоящий из упорного кольца, эластичной разрывной мембраны и вставки, выполненной составной из трех не скрепленных между собой частей, зажатый между горловиной баллона и каркасом, который способен длительное время выдерживать определенное давление внутри баллона и имеет высокую скорость срабатывания, обеспечивая этим наполнение тканевой оболочки за очень короткий промежуток времени до необходимого давления. Обеспечивается гарантированное воздействие на злоумышленника, исключая при этом нанесение травм и увечий. 6 ил.

Снаряд-невидимка // 2625056

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к артиллерийским снарядам. Снаряд содержит корпус, взрыватель и взрывчатое вещество, при этом корпус выполнен из керамики, на которую намотаны концентричные слои растянутых параллельно лежащих волокон, ориентированных послойно под углом 0º, +45º, -45º к продольной оси снаряда, скрепленных между собой посредством полимерного связующего, волокна выполнены с поперечным сечением в виде равностороннего треугольника, при этом площадь поперечного сечения волокон уменьшается послойно в направлении от оси снаряда, а соседние волокна контактируют между собой взаимообращенными гранями. Корпус может быть выполнен из кварцевой, нитридной или оксидной керамики и могут использоваться стеклянные или базальтовые волокна. Техническим результатом является создание снаряда, обладающего достаточной прочностью и высокими осколочно-фугасными характеристиками. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Танковый осколочно-фугасный снаряд // 2629025

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к осколочно-фугасным снарядам. Технический результат – повышение эффективности действия снаряда. Снаряд содержит корпус с тонкостенной оживальной частью, взрывчатое вещество, донный дистанционно-ударный взрыватель и носовой блок с готовыми поражающими элементами. Этот блок присоединен снаружи к головной части корпуса снаряда. Носовой блок выполнен с расположенной внутри пространственной фермой в виде осевой стойки с размещенными на ней полками конической формы. Эти полки имеют наклон к оси в сторону головной части снаряда. Пространственная ферма выполнена из готовых поражающих элементов, скрепленных между собой. 1 ил.

Высотный активно-реактивный снаряд и способ его функционирования // 2642197

Группа изобретений относится к военной технике, а именно к активно-реактивным снарядам. Технический результат - увеличение высоты и вероятности поражения быстролетящей цели средствами противовоздушной и противоракетной обороны за счет улучшения полноты сгорания топлива, топливной эффективности и массо-габаритных характеристик высотного активно-реактивного снаряда. Устройство содержит головной взрыватель, привинтную головку, корпус боевой части, взрывчатое вещество, ведущий поясок и ракетно-прямоточный двигатель. Этот двигатель размещен в кормовой части снаряда и содержит газогенератор с зарядом твердого топлива, опорной решеткой и примыкающей к ней таблеткой из баллистического топлива, камеру дожигания, кольцевой воздухозаборник. Камера дожигания выполнена цилиндрической, расположена за опорной решеткой газогенератора и имеет щелевые сопла. В корпусе боевой части вместе со взрывчатым веществом размещены поражающие элементы. Камера дожигания обеспечивает возможность высокотемпературного дожигания продуктов сгорания топлива газогенератора в пульсирующем режиме с частотой в диапазоне от 200 до 3000 Гц. На выходе камеры дожигания обеспечена скорость истечения продуктов горения порядка 2000 м/с. С помощью щелевых сопл обеспечена возможность формирования плоских струй стабилизации управления активно-реактивного снаряда. В составе группы изобретений предусмотрен способ функционирования высотного активно-реактивного снаряда. При движении активно-реактивного снаряда по каналу ствола запускают ракетно-прямоточный двигатель. Выводят высотный активно-реактивный снаряд в расчетную точку вероятной встречи с быстролетящей целью. Подрывают боевую часть высотного активно-реактивного снаряда, обеспечивают разлет поражающих элементов. Создают завесу из них. Обеспечивают взаимодействие поражающих элементов с быстролетящей целью и ее разрушение. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ поражения цели сверхзвуковой крылатой ракетой и сверхзвуковая крылатая ракета для его осуществления // 2644962

Группа изобретений относится к ракетной технике, а именно к сверхзвуковым крылатым ракетам, предназначенным для поражения наземных целей, включая легкоуязвимые площадные наземные объекты, в том числе критичные по времени мобильные цели. Способ включает введение в бортовую аппаратуру системы управления предварительно сформированное полетное задание, содержащее траекторию полета ракеты и точку прицеливания, информацию о типе поражаемой цели, пуск и полет ракеты в точку с заданными координатами при поддержании ее сверхзвуковой скорости. Полетное задание формируют по исходным данным о параметрах цели. При достижении ракетой точки с заданными координатами определяют скорость и высоту полета относительно цели с последующим определением координат точки отделения элементов дополнительного боевого снаряжения, производят отделение элементов дополнительного боевого снаряжения в этой точке, восстанавливают аэродинамический контур крылатой ракеты, производят стабилизацию крылатой ракеты, обеспечивают полет ракеты до поражения основной цели. Хранение элементов дополнительного боевого снаряжения осуществляют в отдельных контейнерах, из которых осуществляют отделение указанных элементов. Ракета содержит планер, в приборном отсеке которого размещены блоки бортовой аппаратуры системы управления, боевое снаряжение. В передней части ракеты установлено дополнительное боевое снаряжение, состоящее из отдельных элементов, выполненных в виде статически устойчивых модулей, размещенных в отдельных контейнерах, с возможностью отделения элементов от ракеты в расчетный момент времени. В задней части контейнеров размещены заглушки с возможностью их продольного перемещения вдоль контейнера под действием пороховых газов и фиксации на корпусе ракеты. Передняя часть заглушки выполнена с профилем, аналогичным профилю соответствующей части аэродинамического контура ракеты. Увеличиваются боевые возможности и эффективность в поражении рассредоточенных целей, сохраняется управляемость ракеты вплоть до достижения цели. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил.

Батарея гранат реагентов для борьбы с природными и техногенными катаклизмами и их последствиями // 2645398

Изобретение относится к устройству «батарея фейерверков», усовершенствованному для выполнения технологической задачи по точечной доставке красителей (или коагулянтов, или химических реактивов) и эффективной обработки заданного участка водной или земной поверхности, воздушного пространства, нуждающихся в немедленном воздействии человека для уменьшения, либо предотвращения последствий создавшейся критической ситуации. Устройство получилось путем замены в устройстве типа фейерверк пиротехнических звезд на гранаты, содержащие красители (или коагулянты, или химические реактивы) в порошкообразной или жидкой форме, превращающиеся в аэрозоль или пыльный смог под воздействием пиротехнического заряда, на выбранной площадке создается достаточно равномерное и плотное облако, которое, осаждаясь на заданную поверхность, решает задачу за счет использования нужным образом энергии солнца и ветра. 5 ил.