Результат интеллектуальной деятельности: МОРСКОЙ СИГНАЛЬНЫЙ БОЕПРИПАС

Изобретение относится к области военной техники, а именно к сигнальным боеприпасам, предназначенным для стрельбы (пуска) предпочтительно из морских гранатометных систем.

Сигнальные боеприпасы к морским гранатометным системам функционируют по сложной баллистической схеме:

- выстрел боеприпаса из гранатомета;

- полет боеприпаса по воздушной траектории на заданную дальность;

- приводнение боеприпаса с одновременным срабатыванием средства инициирования;

- разделение боеприпаса на глубине с одновременным воспламенением пиротехнического состава факела и выбросом сигнального устройства из корпуса боеприпаса;

- всплытие сигнального устройства на водную поверхность и подача светового сигнала;

- вертикальная ориентация сигнального устройства на весь период подачи сигнала.

При разработке сигнальных боеприпасов к морским гранатометным системам основные технические трудности в обеспечении заданной надежности действия возникают при проектировании схемы разделения боеприпаса, воспламенения пиротехнического состава факела, выброса сигнального устройства из корпуса боеприпаса, всплытия сигнального устройства без затухания пиротехнического состава факела.

Известен сигнальный боеприпас по патенту Англии №1314811 от 01.05.1970 г., содержащий корпус и сигнальное устройство, включающее оболочку из материала с положительной плавучестью, пиротехнический факел и замедлитель. Корпус боеприпаса разделяется под водой, сигнальное устройство всплывает на поверхность воды, срабатывает замедлитель, который задействует пиротехнический состав факела.

Применение в конструкции сигнального боеприпаса замедлителя для инициирования пиротехнического состава факела, особенно при малых габаритах боеприпаса, имеет ряд существенных недостатков:

- значительно усложняется конструкция сигнального устройства и боеприпаса в целом;

- снижается надежность действия сигнального устройства боеприпаса из-за наличия в цепи воспламенения дополнительного передаточного звена;

- возможны задержки в подаче сигнала, так как пиротехнические замедлители имеют значительный временной разброс;

- невозможно изменять глубину выброса сигнального устройства, что неприемлемо для сигнальных боеприпасов, выстреливаемых из гранатометных систем под различными углами возвышения (глубина разделения боеприпаса существенно зависит от угла его приводнения).

Известны сигнальные боеприпасы (пат. США №3321656 от 07.12.1965 г., пат. Франции №2075988 от 06.01.1971 г.), в которых для разделения корпуса используется воспламенительно-вышибной заряд (ВВЗ) в виде навески дымного пороха, и разделение корпуса производится с помощью цилиндра, разрезанного в осевом направлении на несколько частей.

Однако такая конструкция без применения замедлительных устройств имеет низкие показатели надежности действия, так как при разделении боеприпаса в воде в момент выброса сигнального устройства внутри корпуса создается разрежение и происходит засасывание воды, которая поступает с большой скоростью и препятствует воспламенению пиротехнического состава факела.

Известен сигнальный боеприпас, который содержит: сигнальное устройство плавающего типа, герметичный корпус в виде оболочки и дна, воспламенительно-вышибной заряд в виде навески дымного пороха, крышку с инициатором (взрыватель), при этом сигнальное устройство на скользящей посадке установлено в корпус и поджато крышкой в осевом направлении (патент Франции №2185196 от 01.02.1974 г. - прототип).

К недостаткам данного технического решения следует отнести:

- низкие показатели надежности инициирования ВВЗ из-за возможности разброса пороховой навески без ее воспламенения;

- малое время теплового воздействия (до момента разделения корпуса боеприпаса) продуктов сгорания ВВЗ на факел сигнального устройства, что может привести, в отдельных случаях, к отказам в воспламенении пиротехнического состава факела;

- не исключается возможность как повреждения сигнального устройства в момент разделения корпуса боеприпаса, так и возможного «прилипания» материала корпуса сигнального устройства к корпусу боеприпаса в период длительного хранения, особенно, в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок;

- не исключается возможность затухания пиротехнического состава факела в момент выброса сигнального устройства из корпуса боеприпаса.

Кроме того, в описании патента №2185196 отсутствуют технические решения по конструктивному исполнению корпуса ВВЗ и его взаимосвязи с сигнальным устройством, которые могут оказать существенное влияние на надежность действия сигнального боеприпаса.

Так, например, выполнение в корпусе ВВЗ центрального огнепередаточного отверстия может привести к заклиниванию его остатками (фольга и др.) вышибного заряда взрывателя, а следовательно, к отказу в воспламенении пиротехнического состава факела сигнального устройства. Кроме того, концентрированное направление газовой струи от ВВЗ, имеющей высокое давление и ударный импульс, может привести к растрескиванию и вымыванию поверхностного слоя пиротехнического состава факела, что приведет, в конечном итоге, к затуханию факела сигнального устройства.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности действия морского сигнального боеприпаса.

Технический результат состоит в повышении надежности действия сигнального боеприпаса и в увеличении дальности видимости сигнала.

Технический результат достигается тем, что морской сигнальный боеприпас содержит корпус, взрыватель, воспламенительно-вышибной заряд (ВВЗ) и сигнальное устройство, включающее корпус из материала с положительной плавучестью и пиротехнический факел, при этом ВВЗ выполнен в виде кольцевой пороховой таблетки, закрепленной со стороны взрывателя посредством пробки в чашке, дно которой снабжено равномерно расположенными по окружности огнепередаточными отверстиями, а корпус сигнального устройства по поверхности контакта с чашкой облицован теплозащитной прокладкой и на его наружной цилиндрической поверхности выполнены кольцевые продольные пазы, в которых размещены разделительные вкладыши с поджатием в корпус боеприпаса чашкой и с выступанием за наружный диаметр корпуса сигнального устройства.

Повышение надежности действия морского сигнального боеприпаса обеспечивается за счет повышения безотказности:

- инициирования ВВЗ продуктами сгорания вышибного заряда взрывателя;

- воспламенения пиротехнического состава факела сигнального устройства продуктами сгорания ВВЗ;

- горения пиротехнического состава факела в момент разделения корпуса боеприпаса и выброса сигнального устройства.

Повышение безотказности инициирования ВВЗ продуктами сгорания вышибного заряда взрывателя обеспечивается за счет выполнения ВВЗ в виде кольцевой пороховой таблетки, закрепленной со стороны взрывателя посредством пробки в чашке, что позволяет:

- исключить разрушение пороховой таблетки продуктами сгорания вышибного заряда взрывателя за счет увеличения ее гранулометрической плотности;

- увеличить поверхность контакта с пороховой таблеткой и время воздействия продуктов сгорания вышибного заряда взрывателя.

Повышение безотказности воспламенения пиротехнического состава факела сигнального устройства достигается за счет снабжения дна чашки ВВЗ равномерно расположенными по окружности огнепередаточными отверстиями, что исключает возможность их заклинивания остатками от сгорания вышибного заряда взрывателя. Кроме того, указанные огнепередаточные отверстия позволяют направить часть пороховых газов ВВЗ в зазор между корпусами боеприпаса и сигнального устройства, тем самым исключают возможность попадания воды на пиротехнический состав факела в момент его воспламенения.

Повышение безотказности горения пиротехнического состава факела в момент разделения корпуса боеприпаса и выброса сигнального устройства достигается за счет выполнения на наружной цилиндрической поверхности корпуса сигнального устройства кольцевых продольных пазов, в которых размещены разделительные вкладыши с поджатием в корпус боеприпаса чашкой ВВЗ и с выступанием за наружный диаметр корпуса сигнального устройства.

Такое техническое решение позволяет:

- значительно уменьшить воздействие давления газов ВВЗ на сигнальное устройство;

- исключить как осевое, так и радиальное перемещение сигнального устройства в корпусе боеприпаса;

- исключить непосредственный контакт корпусов боеприпаса и сигнального устройства;

- обеспечить постоянный свободный объем между корпусами боеприпаса и сигнального устройства, в который направить часть продуктов сгорания ВВЗ, тем самым предотвратить попадание воды на пиротехнический состав факела в момент разделения корпуса боеприпаса и выброса из него сигнального устройства.

Установка на торец корпуса сигнального устройства теплозащитной прокладки позволяет предохранить материал корпуса сигнального устройства от оплавления и слипания его с чашкой ВВЗ, а также предотвратить расплавление или возгорание корпуса сигнального устройства в момент горения пиротехнического состава факела, что обеспечивает вертикальную ориентацию сигнального устройства на поверхности воды в течение всего времени подачи сигнала, тем самым увеличить дальность видимости сигнала.

В морском сигнальном боеприпасе пробка ВВЗ может быть выполнена в виде скрепленных кольцевым дном двух соосных цилиндрических оболочек, при этом на наружной боковой поверхности внешней оболочки выполнены кольцевые выступы с диаметром, большим внутреннего диаметра чашки, а на внутренней боковой поверхности внутренней оболочки выполнены продольные выступы, фиксирующие пороховую таблетку в радиальном направлении.

Такое техническое решение позволяет исключить контакт пороховой таблетки ВВЗ с корпусом взрывателя, а также ее осевое и радиальное перемещения в чашке, тем самым обеспечить целостность пороховой таблетки в период воздействия вибрационных и ударных нагрузок, а следовательно, обеспечить стабильность внутрибаллистических характеристик ВВЗ и повысить безотказность инициирования ВВЗ продуктами сгорания вышибного заряда взрывателя.

В морском сигнальном боеприпасе отверстия в дне чашки могут быть расположены по окружности диаметром 0,45-0,60 от диаметра отверстия диафрагмы пиротехнического факела.

Учитывая то, что газовая струя при выходе из огнепередаточного отверстия чашки ВВЗ расширяется при подходе к поверхности пиротехнического состава факела, то уменьшение этого соотношения может привести к исчезновению эффекта разнесения огнепередаточных отверстий, так как газовые струи могут накладываться друг на друга, в результате чего может получиться эффект одного центрального отверстия. Кроме того, не исключается возможность заклинивания отверстий чашки ВВЗ остатками от сгорания вышибного заряда взрывателя, что может привести к невоспламенению пиротехнического состава факела.

При увеличении данного соотношения возможны случаи отсутствия воспламенения пиротехнического состава факела по причине уменьшения теплового воздействия газовых струй из-за попадания их на диафрагму факела.

В морском сигнальном боеприпасе кольцевые продольные пазы корпуса сигнального устройства могут быть расположены на суммарной длине 0,45-0,55 от максимальной длины его окружности.

Уменьшение данного соотношения может привести к необходимости увеличения толщины вкладышей (из условия обеспечения прочности), а следовательно, и глубины пазов, что, в свою очередь, может привести к разупрочнению корпуса сигнального устройства в местах пазов или к необходимости уменьшения диаметра пиротехнического факела, а следовательно, и к уменьшению дальности видимости сигнала.

Увеличение данного соотношения может привести, при сохранении массы вкладышей, к необходимости их утонения и уменьшения глубины пазов для сохранения минимального зазора между корпусами боеприпаса и сигнального устройства, что может привести к выкрашиванию материала корпуса сигнального устройства при воздействии вибрационных и ударных нагрузок. Образовавшийся «порошок» может попасть на открытую поверхность пиротехнического состава факела и привести к отказам в его воспламенении.

В морском сигнальном боеприпасе отношение площади поперечного сечения между корпусом сигнального устройства и каморой корпуса боеприпаса к площади поперечного сечения каморы корпуса боеприпаса может составлять 0,08-0,10.

При уменьшении данного соотношения проходное сечение зазора между корпусами боеприпаса и сигнального устройства может оказаться недостаточным для ликвидации засасывания воды и заливания факела, что может привести к отказам в воспламенении пиротехнического состава факела.

Увеличение данного соотношения может привести к уменьшению габаритных размеров сигнального устройства, а следовательно, к уменьшению дальности видимости сигнала.

На фиг.1 показан общий вид морского сигнального боеприпаса.

На фиг.2 показаны в разрезе пробка и пороховая таблетка в чашке ВВЗ.

На фиг.3 показаны в разрезе разделительные вкладыши, сигнальное устройство и корпус боеприпаса.

Морской сигнальный боеприпас состоит из корпуса 1, взрывателя 2, воспламенительно-вышибного заряда, включающего чашку 3 с огнепередаточными отверстиями 4, пробку 5 и пороховую таблетку 6, сигнального устройства, включающего корпус 7, пиротехнический факел 8 с диафрагмой 9 и теплозащитную прокладку 10, разделительных вкладышей 11.

Работа морского сигнального боеприпаса происходит следующим образом.

При попадании боеприпаса в воду срабатывает вышибной заряд взрывателя 2, от теплового импульса пороховых газов которого воспламеняется пороховая таблетка 6 ВВЗ. От воздействия продуктов сгорания пороховой таблетки ВВЗ, истекающих через равномерно расположенные по окружности огнепередаточные отверстия 4 в чашке 3, происходит воспламенение пиротехнического состава факела 8, при этом часть пороховых газов отводится в зазор между корпусами боеприпаса и сигнального устройства. Одновременно в чашке 3 создается избыточное давление пороховых газов, которое через чашку 3 и разделительные вкладыши 11 передается на корпус 1. После нарастания давления внутри чашки 3 до определенной величины происходит разделение корпуса 1 и выброс сигнального устройства, которое всплывает на поверхность воды и подает светодымовой сигнал.

Реализация предлагаемых технических решений в конструкции морского сигнального боеприпаса, подтвержденная результатами наземных и морских испытаний, позволяет повысить эффективность его действия за счет повышения надежности действия и увеличения дальности видимости сигнала.