Результат интеллектуальной деятельности: УНИТАРНЫЙ МАЛОКАЛИБЕРНЫЙ ПАТРОН

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к унитарным малокалиберным артиллерийским патронам с подкалиберным бронебойным снарядом, в отделяющемся поддоне которого размещен стреловидной формы тяжелосплавный сердечник, имеющий хвостовое оперение.

Уровень техники данной области характеризует унитарный малокалиберный патрон для автоматических пушек, описанный в патенте RU 2095735, F 42 В 5/02; 1997 г., который содержит закрепленный в гильзе отделяющийся поддон, кинематически замкнутый с размещенным внутри пластмассового корпуса тяжелосплавным сердечником.

Алюминиевый поддон, на котором закреплен медный ведущий поясок, установлен в гильзе, наполненной пороховым метательным зарядом, включающим капсюль-воспламенитель с огнепередаточной трубкой.

Выступы на торце сердечника размещены в адекватных пазах уступа поддона, чем обеспечивается их радиальная взаимная неподвижность при раскручивании снаряда в нарезах ствола оружия, необходимая для продольной стабилизации сердечника в автономном полете.

В донной части сердечника укреплен трассер, газообразные продукты сгорания которого заполняют ресивер поддона и обеспечивают газодинамическое его осевое отделение от сердечника за дульным срезом ствола пушки.

Головная часть сердечника имеет противорикошетную коническую ступенчатую форму с двумя кольцевыми канавками-локализаторами разрушающих деформаций при встрече с преградой, в которые закатан баллистический наконечник. При взаимодействии тяжелосплавного сердечника с преградой возникает деформация, которая локализуется в головной части, и присходит последовательный излом по кольцевым канавкам. Возникающими силами реакции в изломе сердечник разворачивается в нормаль к броне, чем снижается вероятность рикошета и увеличивается бронепробивание.

Пластмассовый корпус снаряда с внутренними продольными канавками жестко связан в конструкционном единстве с металлической профильной втулкой, примыкающей к конической головной части сердечника и выполняющей функции центрирующего утолщения снаряда. Корпус с поддоном свинчены резьбовым соединением.

Расчетное сечение перемычек втулки способствует равномерному разделению секторного корпуса под действием центробежных сил вращения снаряда за дульным срезом и отделение поддона от сердечника посредством внутреннего давления пороховых газов, аккумулированных в нем; и набегающего потока воздуха.

К недостаткам этого патрона следует отнести низкую функциональную надежность и неудовлетворительные показатели назначения снаряда по бронепробиванию.

Профиль головной части сердечника на критических углах встречи не противодействует рикошету.

Относительно низкое соотношение длины сердечника к его диаметру при стабилизации осевым вращением снижает кучность стрельбы.

Большие потери кинетической энергии на разрушение массивного корпуса и газодинамическое отделение поддона снижают скорость сердечника и, как следствие, уменьшается бронепробивание.

Более совершенным является унитарный артиллерийский патрон 30×173 мм РСМ 287 к пушке США МК44 Chain Gun (см. "Jane's Ammunition Handbook", 2001-2002, p.103), который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

В известном патроне стреловидный тяжелосплавный сердечник подкалиберного снаряда имеет большую протяженность и жестко закрепленное хвостовое оперенье, которое помещено в пороховом метательном заряде гильзы, включающем капсюль-воспламенитель с огнепередаточной трубкой.

Сердечник установлен на упоре в алюминиевом поддоне, имеющем продольные надрезы, в качестве концентраторов напряжения для разделения на части, и на котором закреплен пластмассовый ведущий поясок, что исключает характерное для аналога омеднение нарезов канала ствола, отрицательно влияющее на точность стрельбы. Сравнительно с медным разрушение пластмассового пояска происходит с меньшими потерями кинетической энергии, развиваемой метательным зарядом.

Открытый с головного торца пластмассовый корпус снаряда жестко связан с поддоном и имеет внутри продольные канавки ослабленного сечения, по которым он разрушается под действием центробежных сил вращения и давления набегающего потока воздуха за дульным срезом ствола оружия.

Пластмассовые корпус и ведущий поясок формируются на поддоне заодно литьем под давлением, что технологично.

Однако недостатком известного патрона является относительно большая потеря начальной скорости сердечника из-за аэродинамического торможения снаряда, вызванного замедленным разрушением массивных корпуса, поддона и пояска.

При этом сердечник с аэродинамической заостренной Формой головной части имеет склонность к рикошету при встрече с преградой под углами, отличными от нормального.

Все это заметно снижает эффективность основного действия боеприпаса, выражающегося в снижении бронепробиваемости сердечника.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности основного поражающего действия унитарного малокалиберного артиллерийского патрона с подкалиберным бронебойным снарядом.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном унитарном малокалиберном артиллерийском патроне, содержащем бронебойный подкалиберный снаряд с тяжелосплавным сердечником, оснащенным хвостовым оперением, расположенным внутри заполненной пороховым метательным зарядом гильзы, в донной части которой установлен капсюль-воспламенитель с огнепередаточной трубкой, причем тяжелосплавный сердечник укреплен в алюминиевом поддоне, несущем пластмассовые ведущий поясок и корпус с продольными канавками, согласно изобретению поддон выполнен разрезным, составляющие сектора которого дополнительно скреплены бандажом, имеющим перемычки ослабленного сечения и размещенным в кольцевом пазу центральной воронки переднего торца поддона, который посредством левой резьбы жестко связан с тяжелосплавным сердечником, а посредством замкового соединения - с корпусом, выполненным в виде тонкостенного наконечника, при этом в секторах поддона распределены коммуникационные каналы центральной воронки.

Отличительные признаки обеспечили повышение основных технических характеристик патрона: бронепробивания сердечника подкалиберного снаряда на больших дистанциях и углах встречи с преградой без рикошетирования.

Выполнение поддона разрезным, составляющие сектора которого дополнительно скреплены металлическим бандажом, снижает усилие и время на аэродинамическое отделение его от сердечника, что способствует сохранению начальной скорости снаряда.

Перемычки ослабленного сечения бандажа предназначены для его автоматического разделения под напором набегающего потока воздуха после того, как разрушится на части головной наконечник снаряда за дульным срезом ствола пушки.

Размещение бандажа в кольцевом пазу центральной воронки переднего торца поддона является компактным и функциональным, потому что набегающий поток воздействует на бандаж непосредственно, а затем разрушает деформированный в нарезах ствола ведущий поясок расклиниванием, поворачивая сектора относительно пояска, без видимых усилий.

Выполнение в переднем торце секторного поддона центральной воронки обеспечивает автоматическое разрушение бандажа секторов открытого поддона за счет торможения набегающего потока воздуха.

Соединение поддона с сердечником посредством левой резьбы позволяет сохранить при выстреле их относительную продольную неподвижность, так как поддон получает через ведущий поясок от нарезов канала ствола вращение в противном направлении и заклинивается в соединении с сердечником.

Винтовая поверхность сердечника дополнительно создает сверхэффект, увеличивая бронепробивание за счет того, что при встрече с преградой выполняет функции локализатора деформаций разрушения, пошагово дискретно снимаясь, предотвращает произвольное разрушение самого сердечника, скорость внедрения которого при этом снижается.

Выполнение пластмассового корпуса в виде тонкостенного предохранительного колпака позволило снизить балластную массу снаряда, облегчив разделение его на продольные части практически сразу за дульным срезом ствола. При этом набегающий поток воздуха мгновенно разделяет сектора поддона, освобождая сердечник для автономного полета к цели с более высокой начальной скоростью.

Пружинящие свойства тонкостенного пластмассового наконечника позволяют использовать для его крепления на поддоне замковое соединение их торцевых выступов, что конструктивно просто и функционально.

Коммуникационные каналы, распределенные в секторах поддона, обеспечивает проникание пороховых газов от сгорающего пороха метательного заряда вовнутрь тонкостенного наконечника, нагружая его избыточным давлением, что упрощает разделение по продольным канавкам на части при выходе из канала ствола под действием центробежных сил вращения снаряда. Это снижает потери начальной скорости сердечника и способствует увеличению бронепробивания.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются необходимыми для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть решается поставленная в изобретении задача не суммой эффектов, а эффектом суммы существенных признаков изобретения.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления унитарных малокалиберных артиллерийских патронов с подкалиберным бронебойным снарядом стреловидной формы можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивают объем прав совокупности существенных признаков формулы изобретения, где изображены

на фиг.1 - схематично унитарный патрон;

на фиг.2 - подкалиберный бронебойный снаряд.

В гильзе 1 (фиг.1), оснащенной капсюлем-воспламенителем 2 с огнепередаточной трубкой 3 и заполненной пороховым метательным зарядом 4, закреплен закаткой в патронирующую канавку 5 алюминиевый поддон 6 (фиг.1 и 2), внутри которого расположен тяжелосплавный сердечник 7, выполненный, в частности, из сплава ВНЖ или обедненного урана.

Сердечник 7 имеет жестко закрепленное хвостовое оперение 8, расположенное внутри гильзы 1, среди пороха метательного заряда 4.

Внутри оперения 8 установлен трассер 9, закрытый резьбовой шайбой 10.

Головная часть сердечника 7 выполнена ступенчатой и закрыта баллистическим обтекателем 11.

На поддоне 6, составленном из радиально сопрягаемых секторов 12, закреплены пластмассовые ведущий поясок 13 и тонкостенный наконечник 14, имеющий продольные канавки 15, ослабляющие сечение, по которым разрушается наконечник 14 при нагружении.

В переднем торце секторного поддона 6 выполнена центральная воронка 16 аэродинамического торможения, которая имеет коммуникационные каналы 17, распределенные в секторах 12.

Сектора 12 дополнительно связаны металлическим бандажом 18, который установлен в кольцевом пазу 19 воронки 16. Бандаж 18 имеет перемычки ослабленного сечения (на чертеже условно не показаны), по которым он разрушается при нагружении поддона 6 изнутри.

Функционирует патрон следующим образом. При выстреле импульсом от капсюля-воспламенителя 2 через огнепередаточную трубку 3 воспламеняется из центра порох метательного заряда 4, при горении которого внутри гильзы 1 резко возрастает давление газообразных продуктов, часть которых прорывается за поясок 13 и далее через каналы 17 поступают внутрь наконечника 14, осуществляя его наддув.

Пороховыми газами, образующимися при горении метательного заряда 4, воспламеняется пиротехнический состав трассера 9, продукты горения которого расходуются через газодинамическое отверстие шайбы 10.

Давлением пороховых газов на поддон 6 снаряд извлекается из гильзы 1, получая осевое вращение при прохождении по нарезам канала ствола оружия посредством ведущего пояска 13, образующего при этом винтовую пару.

Жестко связанный с поддоном 6 резьбой противного направления нарезам канала ствола оружия сердечник 7 получает линейное ускорение движения.

За дульным срезом ствола оружия наконечник 14 под действием наддува и центробежных сил вращения снаряда разрушается вдоль канавок 15, раскрывая баллистический обтекатель 11 и поддон 6.

Давлением набегающего потока воздуха на центральную воронку 16 и крутящим моментом вращения снаряда разрушается бандаж 18 по перемычкам ослабленного сечения, в результате чего сектора 12 расклиниваются и разламывают ведущий поясок 13 по перемычкам от сформированных в стволе нарезов.

Далее стреловидный бронебойный сердечник 7 на траектории летит автономно, продольно ориентированный хвостовым оперением 8, посредством которого центр давления смещается за центр масс.

При встрече с целью сминается обтекатель 11, а сердечник 7 головной ступенью врезается в преграду и разворачивается в противную сторону, в нормаль к поверхности. При этом головная ступень сердечника 7 отламывается, локализуя поперечные деформации, а собственно сердечник 7 динамично проникает в преграду, пробивая ее.