Результат интеллектуальной деятельности: УДЛИНЕННЫЙ ЗАРЯД РАЗМИНИРОВАНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к области военной техники, а именно к устройствам удлиненных зарядов разминирования, подаваемых из наземных пусковых установок на противотанковые минные поля по воздуху реактивными двигателями для проделывания в минных полях проходов для бронемашин и другой техники в ходе быстротечной наступательной операции.

Из уровня техники известны удлиненные заряды разминирования, входящие в боекомплекты установок разминирования «УР-83П», «УР-77» (прототип) (Россия) (см., например, "Оружие России"/ Каталог/ Т.УН/ "Высокоточное оружие и боеприпасы"/ АОЗТ "Военный парад", стр. 657, 658. М. - 1997), «TAMKAR» (Турция) (см., например, "Jane's Mines and Mine Clearance 2008-2009"/ Edited by Colin King/ Thirteenth Edition, стр. 715), «М58 (M58 MICLIC)» (США) (см., например, Полевой Устав армии США FM 20-32. Mine/Contermine Operations. Headquarters, Department of the Army, Washington, DC, 30 June 1999. Change 22.08.2001. Chapter 10).

Известные заряды разминирования имеют длину до нескольких сотен метров и массу в несколько тонн и по условиям производства и эксплуатации состоят из последовательно собираемых между собой методом свинчивания длинных секций массой в несколько десятков килограммов. При этом каждая секция содержит звенья зарядов взрывчатого вещества (ВВ), каждый из которых находится во внешней оболочке или в корпусе, сквозные силовые нити, воспринимающие основные продольные нагрузки реактивной подачи, сквозные шнуры передачи детонации, узлы сгиба секции между звеньями, концевые узлы заделки силовых нитей, передачи детонации и соединения секций. Концевые узлы содержат снаряженный передаточным зарядом-детонатором металлический концевой штуцер.

Все известные авторам отечественные и зарубежные удлиненные заряды разминирования имеют резьбовые узлы последовательного соединения секций, соответственно выполненные по-разному - с внутренней резьбой на хвостовом штуцере, (так как это - сторона установки взрывателя) и наружной резьбой на головном штуцере. Соответственно, отличаются конструктивно и многие смежные детали. В производстве зарядов разминирования это повышает номенклатуру металлокомплекта и, в конечном счете, его себестоимость.

При снаряжении и перезарядке установок разминирования заряды последовательно собираются из секций, которые извлекаются из упаковок, подаются боевым расчетом в удлиненные кассеты на борту установки, последовательно присоединяются и компактно укладываются за счет формируемых сгибов. Стыковку очередной секций зачастую предпочитают производить уже внутри кассеты по завершении укладки в ней предыдущей секции (особенно при минусовой температуре). При этом в кассете может свободно действовать только один боец, он же и укладывает и свинчивает секции. Все операции производятся вручную, трудоемки, занимают много времени и для боевого расчета регламентируются нормативным временем сборки и загрузки заряда разминирования в установку разминирования.

Перед разработчиками этого вида вооружения стоит задача постоянного его совершенствования в направлении улучшения основных тактико-технических характеристик, к которым относится, с одной стороны, погонная масса ВВ и длина заряда разминирования, определяющие эффективность действия, а с другой стороны - удобство и скорость перезаряжания установки ее боевым расчетом.

При увеличении длины и массы заряда удобство и скорость перезарядки машины становится едва ли не главным эксплуатационным параметром. Ведь проделывание проходов взрывным способом осуществляется в ходе быстротечной наступательной операции, а перезарядка подвижной установки разминирования после очередного применения не может проводиться на ходу, как, например, загрузка грузовой автомашины, и установка на время перезарядки отстает от переднего края фронта, вблизи которого она наготове должна находиться. Поэтому при проведении учебной боеподготовки расчеты отрабатывают сборочные операции, стараясь сократить время перезарядки до минимума.

Известные заряды разминирования в последние десятилетия изготавливались из пластических ВВ. В настоящее время технологические возможности формования удлиненных зарядов из пластических ВВ, тем более с увеличением их погонной массы, фактически исчерпаны. Зато по-новому открылись перспективы использования более мощных и в нынешних условиях технологически обеспеченных литьевых взрывчатых композиций. Поэтому новые конструкции зарядов разминирования возвратились к схемам многозвенных секций с жесткими корпусными или шашечными звеньями ВВ, т.е. с расчлененной по длине секции погонной массой заряда ВВ.

Однако, если благодаря податливости, мягкости пластического заряда подача удлиненного заряда разминирования по воздуху происходит в относительно щадящем режиме, то при подаче удлиненного заряда с «расчлененной» погонной массой имеют место существенно большие, рывково-неравномерные нагрузки: поперечные, во время выборки из кассеты, и продольные, в полете и при финальном торможении. Данная специфика многозвенных конструкций требует соответствующего конструктивного решения в направлении повышения прочности соединительных узлов.

Неизменно актуальными остаются и технологические задачи по снижению трудоемкости изготовления и стоимости всех компонентов заряда разминирования.

Задачей предлагаемого изобретения является создание удлиненного заряда разминирования, лишенного вышеуказанных недостатков.

Предлагаемое изобретение обеспечивает следующие технические результаты:

- снижение времени сборки и загрузки заряда разминирования в установку разминирования (до 40%) и снижение трудоемкости сборочных операций боевому расчету в полевых условиях, особенно при отрицательных температурах;

- повышение функциональных характеристик присоединительных узлов заряда разминирования и снижение рывково-неравномерных нагрузок на элементы секций при пуске заряда разминирования;

- повышение технологических и снижение стоимостных показателей конструктивного решения за счет уменьшения номенклатуры деталей концевых элементов секций, простоты и технологичности изготавливаемых деталей.

Разработанный авторами удлиненный заряд разминирования состоит из секций, каждая из которых содержит удлиненные заряды взрывчатого вещества, узлы сгибов, а также концевые узлы соединения и передачи детонации, содержащие, каждый, концевой штуцер, отличающийся тем, что каждая секция выполнена с одинаковыми концевыми штуцерами, выполненными с цилиндрическими концами, а удлиненный заряд разминирования снабжен охватывающими концы штуцеров муфтами сцепления секций с замками на основе разрезных пружинных колец ромбоидального сечения и кольцевых канавок, при этом донные и заходные поверхности канавок на муфтах и штуцерах и все торцевые и боковые поверхности колец выполнены коническими, сходящимися к смежной секции, а сами кольца выполнены с обеспечением возможности скручивания и заклинивания в канавках при растягивающей силовой нагрузке.

Углы конусности составляют 150…165° для противоположных торцевых поверхностей колец, 30…60° для противоположных боковых поверхностей колец и донных поверхностей канавок штуцеров и муфт, а сечение колец выполнено с двойным и более удлинением.

Разрезные кольца выполнены с ослабляющими поперечными вырезами, а число пар кольцо-канавка в каждой муфте может составлять не менее четырех.

Муфты могут быть снабжены прорезями по месту прогалов разрезных колец для введения разжимных щипцов.

Такое выполнение конструкции удлиненного заряда разминирования обеспечивает существенное снижение времени перезарядки установки разминирования и облегчение работ боевому расчету. Оно обеспечивает также повышение прочностных и функциональных характеристик присоединительных узлов заряда, повышение технологических и снижение стоимостных показателей разработанного технического решения.

Конструкцию предлагаемого удлиненного заряда разминирования иллюстрируют чертежи и фотографии.

На Фиг. 1 показан общий вид удлиненного заряда разминирования в частично собранном виде, в процессе его подачи в кассету установки и перед окончательной сборкой с использованием очередной соединительной муфты.

На Фиг. 2 показан в разрезе узел соединения секций удлиненного заряда разминирования.

На Фиг. 3 показана геометрия одного из пружинных колец муфты.

На Фиг. 4, 5, 6 представлены фотографии вариантов узлов соединения до и после проведенных испытаний на растяжение до разрушения.

Как и все известные удлиненные заряды разминирования, разработанный удлиненный заряд разминирования (Фиг. 1) содержит последовательно соединяемые секции. Секции содержат удлиненные звенья 1, 2 заряда взрывчатого вещества в корпусной или оплеточной оболочке, узлы сгибов 3 между всеми звеньями 1, 2, сквозные шнуры передачи детонации 4, сквозные силовые нити 5, а также концевые головные 6 и хвостовые 7 узлы заделки силовых нитей, соединения секций и передачи детонации. Концевые узлы содержат снаряженные передаточными зарядами-детонаторами концевые штуцеры - головные концевые штуцеры 8 и хвостовые концевые штуцеры 9.

В разработанной конструкции каждая секция выполнена симметричной - с одинаковыми по конструкции головными 8 и хвостовыми 9 штуцерами, при этом штуцеры 8, 9 выполнены с цилиндрическими по форме концами 10 и 11 (Фиг. 2). Заряд разминирования снабжен охватывающими концы штуцеров (надеваемыми на концы штуцеров) соединительными муфтами 12 сцепления секций (Фиг. 1, Фиг. 2) с замками на основе (Фиг. 2, Фиг. 3) пружинных разрезных колец 13, кольцевых канавок 14 на внутренней стороне муфты 12 и ответных кольцевых канавок 15 на цилиндрических концах 10, 11 смежных штуцеров 8, 9.

Кольца 13 выполнены ромбоидального сечения, при этом донные 16 поверхности канавок на муфтах, заходные 17 (на конце) и 18 (внутри) поверхности на муфтах, донные поверхности 19 канавок 15 на штуцерах, заходные поверхности 20 на штуцерах (Фиг. 3) и все торцевые 21, 22, боковые 23 и 24 поверхности колец выполнены коническими. Эти конические поверхности соответствующих замковых пар сходятся к смежной секции (вершины конических поверхностей каждой замковой пары направлены в сторону соответствующей присоединяемой секции).

При этом кольца 13 выполнены с обеспечением возможности скручивания и заклинивания в канавках 14 при растягивающей силовой нагрузке.

Углы конусности 25 и 26 (Фиг. 3) колец 13 для противоположных торцевых поверхностей 21 и 22 составляют 150…165°. Углы конусности 27 и 28 для противоположных боковых поверхностей 23 и 24 колец 13, а также углы конусности для донных поверхностей 16 канавок 14 на муфтах 12, и также углы конусности донных поверхностей 19 канавок 15 на штуцерах выбраны в пределах 30…60°. Сечение колец выполнено с двойным и более удлинением. Данные соотношения получены в результате расчетной и конструкторской проработки. При уменьшении угла 30° резко увеличивается длина колец и снижается их устойчивость, а при увеличении угла 60° значительно увеличивается жесткость колец.

Кольца 13 преимущественно в средней части относительно прорези 29 выполнены с ослабляющими поперечными вырезами 30.

В каждой муфте может быть выполнено только две замковые пары, то есть по одному кольцу на сторону. Однако, как будет отмечено ниже, число замковых пар целесообразно иметь не менее четырех, то есть, по меньшей мере, по два кольца на сторону.

Основное - боевое - исполнение удлиненного заряда разминирования, уложенного в кассету установки разминирования, никогда не предусматривает необходимость разборки по секциям. Как обычный боеприпас он рассчитан на однократное применение. В нештатной же ситуации, например, при повреждении установки заряд будет перегружен без разборки, к примеру, в кузов автомашины.

Учебное исполнение инертного заряда разминирования предусматривает его использование с выстрелами на дистанцию до десяти раз. После учебного выстрела также не предусмотрена разборка инертного заряда на секции. Заряд, как и положено, выдерживает тренировочные выстрелы и его с грунта подбирают и размещают обратно в кассету установки разминирования. Возможно, однако, и случайное повреждение инертного заряда, когда может понадобиться замена какой-нибудь секции. Известные резьбовые узлы соединения далеко не всегда позволяют это сделать из-за деформаций резьбовых деталей при пусках и падениях и из-за засорения и заклинивания резьбы.

В предлагаемой конструкции на боковой поверхности муфт учебных (инертных) удлиненных зарядов разминирования предусмотрены показанные на Фиг. 2 щелевые прорези 31 под разжимной инструмент по месту прогалов (прорезей 29) разрезных пружинных колец.

Описанное конусное выполнение поверхностей колец и канавок, удлиненная форма сечения, уменьшающая толщину кольца, ослабляющие вырезы на кольцах и их дублирование для большего снижения приходящегося на каждое кольцо необходимого стыковочного усилия обеспечивают возможность ручной сборки без использования специального инструмента, всегда неудобного для войскового применения.

При снаряжении установки разминирования удлиненным зарядом разминирования секции изымаются из упаковок (в ящике - 1 секция и 1 отдельная муфта с установленными кольцами) и подаются расчетом к борту установки. В то время как любой ближайший к машине конец секции, как головной, направляется в кассету установки для подсоединения к реактивным двигателям подачи заряда, на хвостовой концевой штуцер 9 первый боец накидывает муфту 12, а второй боец расчета направляет к муфте ближайший штуцер 8 второй секции. Встречным силовым движением оба бойца сдвигают в муфте хвостовой и головной концевые узлы 7 и 6 соединяемых секций до упора и защелкивания на штуцерах разрезных пружинных колец. Вслед за первой вторая присоединенная секция и так же все последующие подаются расчетом на борт и последовательно укладываются в кассету установки разминирования. К концевой муфте или переходнику присоединяется взрывательное устройство 32 и тормозной канат 33, предназначенный для обеспечения заданной дистанции подачи и электрического или механического подрыва заряда.

Соединение с использованием разрезных колец значительно упрощает не только процесс стыковки секций, но и процесс укладки заряда в кассете, при котором возникающее из-за постоянного изменения плоскостей сгибов перекручивание заряда легко отыгрывается на стыках секций в муфтах 12, действующих как вертлюги.

При реактивной подаче удлиненного заряда на минное поле по воздуху последовательное вовлечение секций в движение имеет рывковый характер. Под действием боковых рывков и при выпрямлении ранее сложенных секций происходит скручивание нити заряда, аналогичное тому, как это происходило при укладке секции в кассету. И так же, как это обеспечивалось при укладке, прокручивание напряженных частей секций в местах соединений секций по муфтам 12 поддерживает целостность конструкции.

При возрастании тяговой или тормозной нагрузок до пиковых значений и при многократных пульсациях продольной нагрузки кольца 13, упираясь острыми кромками поверхностей 21 и 22 в торцевые поверхности рабочих канавок муфт и штуцеров, подвергаются благодаря упругости и податливости скручиванию и соответствующему развороту сечений колец в канавках вплоть до заклинивания в противоположных углах противостоящих канавок муфт и концевых штуцеров, действуя при этом как амортизирующие прокладки. При этом благодаря конической форме торцевых поверхностей 21 и 22 и углам конусности 25 и 26, равным 150…165°, двойному и более удлинению сечения, при скручивании (вывертывании) колец их упорные кромки и торцевые упорные поверхности остаются в состоянии «скольжения» в глубь, а не из канавок и не могут выходить из зацеплений.

В заклиненном в углах канавок положении разрезные кольца обладают повышенной устойчивостью и соответственно прочностью на сжатие и поэтому в сечении могут быть выполнены более чем с двукратным удлинением. С другой стороны, для разрезных пружинных колец с более удлиненными сечениями (другими словами - с более тонкими сечениями) требуются меньшие разводные усилия, а это одно из условий для обеспечения возможности полевой сборки зарядов без применения специнструмента.

Лабораторные испытания на растяжение подтвердили надежность, быстроту сборки и достаточную прочность соединений. В частности, прочность узла соединения, выполненного в габаритах серийного изделия, составила 10500 кг, что превышает существующую прочность почти вдвое.