Проникающий модуль повышенного действия

Изобретение относится к боеприпасам с повышенной проникающей способностью, содержащим в качестве полезной нагрузки бронебойный элемент, а именно проникающий модуль. Проникающий модуль повышенного действия содержит твердосплавный корпус, имеющий головную часть в форме конуса с равномерно выполненными осевыми канавками и хвостовую часть. Головная часть выполнена комбинированной с переходом тупого конуса с углом β 120-150° в вершине к острому углу α 25-35° усеченного конуса в остальной части, с криволинейными канавками, не менее трех, расположенными относительно друг друга под углом 45-120°, между тупоголовой вершиной головной части и внешней окружностью корпуса. Траекторию вершин канавок определяют из выражения где x - абсцисса точки на вершине канавки, x ∈ (0; Н); k=0,355 - коэффициент, учитывающий форму головной части; Η - высота головной части; D - внешний диаметр корпуса проникающего модуля. Ширина полки, ограничивающей канавки, определяется из выражения a=0,041*D, корпус выполнен с длиной, определяемой из выражения L=(7…12)*D. Хвостовая часть имеет форму тела вращения. Технический результат заключается в увеличении проникающей способности модуля за счет уменьшения силы сопротивления с его стороны и увеличения поперечной нагрузки на преграду. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к боеприпасам с повышенной проникающей способностью, содержащим в качестве полезной нагрузки бронебойный элемент, обеспечивающих преодоление различных преград (броня, грунт, бетон, лед и пр.) для гарантированного поражения целей, защищенных такими преградами.

Известен артиллерийский снаряд, описанный в патенте на полезную модель РФ №146963, МПК F42B 12/74, опубл. 20.10.2014 г., содержащий корпус, ведущий поясок и направляющее кольцо, в котором на поверхности снаряда в его головной части выполнены глухие цилиндрические полости, закрытые поверх перфорированной пластиной, обеспечивающей взаимодействие потока воздуха с цилиндрическими глухими полостями.

К недостаткам описанного технического решения следует отнести относительно большую площадь поперечного сечения сердечника, что увеличивает силу сопротивления преграды прониканию, а также высокую вероятность рикошета.

Известен артиллерийский бронебойный снаряд, описанный в патенте РФ №2062438, МПК F42B 12/04, опубл. 20.06.1996 г., содержащий корпус с тупоголовым наконечником и баллистический наконечник, в котором тупоголовый наконечник выполнен с несколькими прямолинейными радиальными ребрами между вершиной тупоголового наконечника и внешней окружностью его торца, причем угол при вершине ребер составляет 90-120°.

К недостаткам этого технического решения следует отнести относительно большую площадь поперечного сечения сердечника, что увеличивает силу сопротивления преграды прониканию, и возможность использования его только в артиллерийских системах.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является техническое решение, описанное в патенте RU №2 406 061, МПК F42B 12/06, опубл. 10.12.2010 г., под названием «Бронебойная пуля», содержащее твердосплавный корпус, имеющий головную часть в форме конуса с равномерно выполненными осевыми канавками и хвостовую часть.

К недостаткам прототипа следует отнести относительно большую площадь поперечного сечения сердечника, что увеличивает силу сопротивления преграды прониканию.

Задачей заявляемого изобретения является получение боеприпаса с улучшенной проникающей способностью в преграды.

Технический результат, который позволяет решить поставленную задачу, заключается в увеличении проникающей способности боеприпаса за счет уменьшения силы сопротивления с ее стороны и увеличения поперечной нагрузки (отношение массы снаряда к площади его поперечного сечения) на преграду.

Это достигается тем, что в проникающем модуле повышенного действия, содержащем твердосплавный корпус, имеющий головную часть в форме конуса с равномерно выполненными осевыми канавками и хвостовую часть, согласно изобретению, головная часть оборудована баллистическим наконечником и выполнена комбинированной с переходом тупого конуса с углом β (120-150°) в вершине к острому углу α (25-35°) усеченного конуса в остальной части, с криволинейными канавками, не менее трех, расположенными под углом (45-120°) относительно друг друга, между тупоголовой вершиной головной части и внешней окружностью корпуса, при этом траектория вершин канавок определяется из выражения

х - абсцисса точки на вершине канавки, х ∈ (0; Н);

k=0,355 - коэффициент, учитывающий форму головной части;

Н - высота головной части;

D - внешний диаметр корпуса проникающего модуля, при этом ширина полки, ограничивающей канавки, определяется из выражения α=0,041*D, корпус выполнен с длиной, определяемой из выражения L=(7…12)*D, а хвостовая часть имеет форму тела вращения.

Кроме того, с целью смещения центра тяжести ближе к головной части, хвостовая часть выполнена конусной с сужением к тыльному торцу корпуса.

Кроме того, с целью смещения центра тяжести ближе к головной части и обеспечении контакта боковой поверхности корпуса со стенками каверны, хвостовая часть выполнена комбинированной: цилиндрической, переходящей в коническую.

Кроме того, с целью уменьшения силы трения корпуса модуля и материала преграды, на внешнюю поверхность корпуса нанесено антифрикционное покрытие.

Кроме того, с целью оборудования корпуса проникающего модуля снаряжением, он выполнен полым.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».

Предлагаемое изобретение проиллюстрировано чертежами:

на фиг. 1 представлен общий вид устройства;

на фиг. 2 показан эскиз головной части устройства.

На чертежах введены следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - головная часть;

3 - канавки;

4 - хвостовая часть;

5 - баллистический наконечник;

6 - снаряжение.

Проникающий модуль повышенного действия содержит твердосплавный корпус 1, имеющий головную часть 2, выполненную комбинированной с переходом тупого конуса с углом β, выбранным из интервала 120-150° в вершине к острому усеченному конусу в остальной части с углом а, выбранным из интервала 25-35°, с криволинейными канавками 3, не менее трех, расположенными относительно друг друга под углом, выбранным из интервала 45-120°, между тупоголовой вершиной головной части 2 и внешней окружностью корпуса 1, хвостовую часть 4, выполненную в форме тела вращения, баллистический наконечник 5 и снаряжение 6. Корпус 1 может быть выполнен как сплошным, так и полым для расположения в нем снаряжения 6, например, взрывчатый состав. Траекторию вершин канавок 3 (см. фиг. 2) определяют из полученного расчетно-экспериментальным путем выражения

x - абсцисса точки на вершине канавки, x ∈ (0; Н); k=0,355 - коэффициент, учитывающий форму головной части; Н - высота головной части 2; D - внешний диаметр корпуса 1 проникающего модуля. Ширину полки а (см. фиг. 2), ограничивающей канавки 3, определяют по формуле a=0,041*D, а длину корпуса 1 определяют из выражения L=(7…12)*D.

Форма канавок, описываемая вышеприведенными выражениями, обеспечивает оптимальные параметры проникания с сохранением прочностных параметров проникающего модуля.

Устройство работает следующим образом. Осуществляется разгон проникающего модуля до необходимых скоростей. Это может быть осуществлено одним из следующих способов: реактивным двигателем, пуском по типу ствольной артиллерии с применением метательного заряда, а так же в свободнопадающем варианте с заданной высоты. В момент контакта модуля с преградой, баллистический наконечник 5 разрушается. Вершина головной части 2, представляющая собой конус с углом раствора (3 от 120° до 150°, разрушает часть преграды, контактирующую в этот момент с модулем. Создается выемка для последующего внедрения модуля, начинается процесс проникания модуля в преграду.

Головная часть 2 проникающего модуля имеет специальную форму, обеспечивающую меньшую площадь поперечного сечения головной части 2, по сравнению со стандартной конусной или оживальной формой. Это позволяет уменьшить силу сопротивления внедрению, тем самым увеличивая глубину проникания.

Пример конкретного выполнения приведен для проникающего модуля, у которого корпус 1 выполнен из вольфрама, головная часть 2 выполнена комбинированной с переходом тупого конуса с углом β=120°, выбранным из интервала 120-150°, в вершине к острому усеченному конусу в остальной части с углом α=30°, выбранным из интервала 25-35°, с четырьмя криволинейными канавками, расположенными относительно друг друга под углом 90°, выбранным из интервала 45-1200°, внешний диаметр корпуса D=25 мм, высота головной части Н=40 мм, x ∈ (0; Н), k=0,355. По приведенным формулам определяют ширину полки а и длину корпуса модуля L. Расчет геометрических параметров проникающего модуля определяют с помощью приведенных математических выражений:

Подставляя указанные значения в данную систему, получены следующие значения:

Заявляемое устройство обеспечивает существенное уменьшение силы сопротивления внедрению в преграду и повышения поперечной нагрузки на преграду, что приводит к увеличению глубины проникания.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений, а именно получен проникающий модуль повышенного действия с улучшенными характеристиками.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Проникающий модуль повышенного действия, содержащий твердосплавный корпус, имеющий головную часть в форме конуса с равномерно выполненными осевыми канавками и хвостовую часть, отличающийся тем, что головная часть выполнена комбинированной с переходом тупого конуса с углом β 120-150° в вершине к острому углу α 25-35° усеченного конуса в остальной части, с криволинейными канавками, не менее трех, расположенными относительно друг друга под углом 45-120°, между тупоголовой вершиной головной части и внешней окружностью корпуса, при этом траекторию вершин канавок определяют из выражения

где

x - абсцисса точки на вершине канавки, x ∈ (0; Н);

k=0,355 - коэффициент, учитывающий форму головной части;

Η - высота головной части;

D - внешний диаметр корпуса проникающего модуля, при этом ширина полки, ограничивающей канавки, определяется из выражения a=0,041*D, корпус выполнен с длиной, определяемой из выражения L=(7…12)*D, а хвостовая часть имеет форму тела вращения.

2. Проникающий модуль повышенного действия по п. 1, отличающийся тем, что хвостовая часть выполнена конусной с сужением к тыльному торцу корпуса.

3. Проникающий модуль повышенного действия по п. 1, отличающийся тем, что хвостовая часть выполнена цилиндрической.

4. Проникающий модуль повышенного действия по п. 1, отличающийся тем, что хвостовая часть выполнена комбинированной: цилиндрической, переходящей в коническую.

5. Проникающий модуль повышенного действия по п. 1, отличающийся тем, что на внешнюю поверхность корпуса нанесено антифрикционное покрытие.

6. Проникающий модуль повышенного действия по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен полым для снаряжения его взрывчатым составом.