Результат интеллектуальной деятельности: ДЫМОВАЯ ГРАНАТА

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к реактивным снарядам, отличающимся боеголовкой для рассеивания генерируемого аэрозоля, образующегося при горении пиротехнического наполнения, используемого как дымовое средство противодействия в виде дымовых завес.

Уровень данной области техники характеризуют дымовые гранаты по патентам DE 1428657 и 1285919, F42d 19/2, которые предназначены для использования как для ручного метания, так и при выстреле.

Граната содержит наполненный дымообразующим при горении составом корпус, закрытый с одного конца контактной головкой, имеющей отверстия для дымокурения - организованного выхода в атмосферу генерируемого аэрозоля.

В головке вмонтирован электрический воспламенитель реактивного двигателя и терочный воспламенитель ручного инициирования, оснащенный пиротехническим замедлителем, время горения которого до передачи импульса на воспламенительный состав выбрано достаточным, чтобы боец успел бросить гранату.

В головке последовательно размещены соосно реактивный двигатель с сопловым блоком и воспламенительный состав, соединенный с пороховым зарядом двигателя и с терочным воспламенителем через замедлитель.

Недостатком описанной конструкции дымовой гранаты является размещение обоих устройств инициирования воспламенения в общей головке, что предопределяет существенное увеличение диаметра гранаты, которую неудобно метать вручную и которая характеризуется большим лобовым сопротивлением при стрельбе, что заметно снижает скорость и дальность полета.

Граната из-за габаритных ограничений имеет относительно малое время дымообразования и, следовательно, низкую маскирующую способность.

Отмеченные недостатки устранены в дымовой гранате по патенту RU 2284006, F42B 12/48, 2006 г., которая по числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога предложенной гранате.

Известная дымовая граната содержит корпус с дымообразующим при горении составом, реактивный двигатель с зарядом топлива, выполненного из разделенных зазором пороховой шашки, припрессованной к основному функциональному наполнению корпуса, и канальной пороховой таблетки, закрепленной на диафрагме.

Канальная таблетка, смонтированная в камере сгорания, выполняет функцию стартового заряда, а примыкающая к дымообразующему составу шашка - маршевого заряда реактивного двигателя гранаты.

В сопловом блоке, выходные распределенные отверстия которого выполняют каналы дымокурения, установлен электровоспламенитель заряда ракетного топлива (пороховых шашек) реактивного двигателя.

С противоположной стороны корпус закрыт крышкой, под которой помещен терочный механизм ручного воспламенения замедлительного состава, обращенного к дымообразующему наполнению корпуса гранаты, которые разделены диафрагмой.

В крышке радиально и продольно расположены выходные отверстия для дымокурения.

Особенностью этой дымовой гранаты является то, что головной воспламенитель, пиротехнический замедлитель, дымообразующий состав, заряд топлива двигателя и его электровоспламенитель установлены в корпусе продольно последовательно и связаны в единую огневую цепь, что обеспечивает полное выгорание функционального наполнения и вспомогательных пиротехнических устройств при любом инициировании гранаты. Это обеспечивает безопасность личного состава при движении по территории, на которой устанавливались защитные маскировочные завесы.

Суммарная площадь выходных отверстий в крышке соизмерима с площадью проходных сечений сопел реактивного двигателя, чтобы обеспечить динамическое равновесие изделия при двухстороннем истечении дыма.

Недостатком известной гранаты является сложность ручного инициирования воспламенения посредством терочного механизма, приведение в действие которого сопряжено с трудностями и небезопасно, так как неизбежно обжигает кисти рук гранатометчика формируемым форсом пламени, распространяющимся как в сторону замедлителя, так и наружу.

Кроме того, выстрел гранаты, автоматическое инициирование которой происходит от электровоспламенителя, осуществляется только со специального пускового устройства гранатометчиком, что ограничивает мобильность и оперативность постановки дымовых завес, а зачастую невозможна в принципе.

Применение известной гранаты ограничено, что снижает боеспособность войск пехоты, десанта, разведки и т.п.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности и безопасности в служебном обращении универсальной и более эффективной в применении по назначению конструкции дымовой гранаты, которую возможно выстреливать со ствола любого стрелкового автомата.

Задача решается тем, что в дымовая граната, выстреливаемая со ствола стрелкового автомата или метаемая вручную, содержит цилиндрический корпус с выходными отверстиями и с аэрозольобразующим зарядом, который с одной стороны сообщается с пиротехническим замедлителем механизма ручного инициирования, закрытого крышкой, а с другой стороны примыкает к реактивному двигателю, содержащему маршевый пороховой заряд и стартовую пороховую канальную шашку, закрепленную на диафрагме над его сопловым блоком. Граната снабжена оснащенным лопастным стабилизатором трубчатым хвостовиком, жестко связанным с сопловым блоком реактивного двигателя, внутренняя поверхность трубчатого хвостовика со стороны его свободного торца выполнена с уступами, спрофилированными для примыкания надульников стрелковых автоматов, и со сквозными радиальными отверстиями, при этом внутри трубчатого хвостовика установлен пенал динамического инициирования с фланцем, защемленным между сопловым блоком и торцом трубчатого хвостовика, пенал динамического инициирования содержит последовательно смонтированные упругий амортизатор и пулеуловитель, оснащенный накольником капсюля-воспламенителя, смонтированного в опирающемся посредством сминаемой юбки на пулеуловитель стакане с метательным пороховым зарядом, который посредством пиротехнического замедлителя связан с усилительным зарядом, размещенным под упомянутой диафрагмой.

Механизм ручного инициирования может содержать подпружиненный боек с поворотным стопором, геометрически замкнутым упомянутой крышкой, а лопастной стабилизатор может быть помещен в обечайку.

Отличительные признаки обеспечили возможность выстрела безопасной при ручном метании дымовой гранаты на повышенную дальность из любого стрелкового автомата.

Установка реактивного двигателя гранаты на оснащенном лопастным стабилизатором и жестко связанном с сопловым блоком трубчатом хвостовике, внутренняя поверхность которого со стороны свободного торца выполнена уступами, обеспечила возможность аксиальной ее установки с примыканием к надульникам стрелковых автоматов разных модификаций, который выполняет при этом роль мортирки.

Лопастной стабилизатор обеспечил заметное смещение центра давления за центр масс гранаты вниз, что продольно стабилизирует гранату на траектории полета и увеличивает кучность стрельбы для постановки более плотной маскирующей дымовой завесы.

Размещение внутри трубчатого хвостовика относительно неподвижного пенала, включающего последовательно смонтированные упругий амортизатор и пулеуловитель, создает возможность автоматически инициировать действие реактивного двигателя гранаты одиночным выстрелом из автоматического стрелкового оружия.

Пенал фланцем защемлен между сопловым блоком и торцом трубчатого хвостовика, образуя монолитное единство в служебном обращении и для выстрела.

Конструктивная взаимосвязь перечисленных структурных элементов пенала динамического инициирования воспламенения проста и функционально надежна.

Пулеуловитель оснащен размещенным внутри кольцевой сминаемой юбки накольником капсюля-воспламенителя, смонтированного в стакане с метательным пороховым зарядом.

Юбка выше накольника и помещена между пулеуловителем и стаканом с метательным зарядом, который посредством пиротехнического замедлителя связан с усилительным составом, размещенным под диафрагмой и над заглушками сопловых отверстий двигателя.

Заглушки из сопловых отверстий автоматически выталкиваются давлением пороховых газов, возникающим в камере сгорания после срезания фланца и отделения пенала.

Динамически при выстреле срезаемый фланец пенала торцом трубчатого хвостовика, получающего ускорение от реактивного двигателя, не препятствует совместному движению к цели гранаты и облегченного хвостовика со стабилизатором.

Тонкостенная юбка на донном торце стакана с метательным зарядом имеет достаточную несущую прочность, чтобы предотвратить контакт накольника пулеуловителя с капсюлем-воспламенителем в служебном обращении. Однако при выстреле юбка сминается инерционными силами и срабатывает механизм автоматического инициирования воспламенения порохового реактивного двигателя.

Усилительный заряд обеспечивает передачу воспламенительного импульса на пороховой заряд двигателя.

Размещение поворотного стопора (скобы) ручного инициирования воспламенения дымообразующего состава под крышкой, которая ограничивает рабочее перемещение исполнительного стреляющего механизма, гарантированно исключает несанкционированное срабатывание последнего, обеспечивая полную безопасность личного состава, при ношении гранат на себе.

Предложенное конструктивное решение позволило автоматически инициировать запуск реактивного двигателя гранаты при механическом отделении гранаты с хвостовиком от пенала посредством одиночного выстрела из автоматического стрелкового оружия.

Это принципиально изменяет тактические возможности боевых действий личного состава, любой из которых без специального пускового устройства оперативно и прицельно может устанавливать маскировочную дымовую завесу автономно и в группе.

Оснащение гранаты трубчатым хвостовиком создает удобство при метании вручную, используя ее как рукоятку, что позволяет повысить дальность бросков.

Размещение лопастного стабилизатора внутри обечайки повышает безопасность при ручном метании гранаты.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а эффектом суммы признаков.

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 неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления дымовых гранат для массового использования стрельбой со стволов любых стрелковых автоматов и метания вручную можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено:

на фиг.1 - общий вид дымовой гранаты, продольный разрез;

на фиг.2 - механизм ручного инициирования;

на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1.

Предложенная дымовая граната включает корпус 1 боевой части (фиг.1) с наполнением из аэрозольобразующего заряда 2, закрытый винтовой крышкой 3.

Нижняя часть корпуса 1 жестко связана с сопловым блоком 4, в котором аксиально закреплен трубчатой формы хвостовик 5, оснащенный лопастным стабилизатором 6.

Заявленная граната (также как и по прототипу) выполнена с двойным инициированием воспламенения аэрозольобразующего заряда 2: сверху при ручном метании и снизу при выстреле, автоматически.

Под крышкой 3 размещен так называемый механизм ручного инициирования, поворотная скоба 8 (стопор) которого геометрически замкнута крышкой 3 от несанкционированного поворота.

Аэрозольобразующий заряд 2 сверху закрыт диафрагмой 9 с отверстиями для выхода дыма, генерируемого при горении наполнения 2 гранаты.

На центральном выступе диафрагмы 9 навинчена крышка 3, а внутри него установлен стреляющий механизм 7 ручного инициирования воспламенения аэрозольобразующего заряда 2.

Скоба 8 стреляющего механизма 7 (фиг.2) закреплена на оси 11, имеющей параллельные лыски, формирующие толщину меньше сквозного паза 12 отверстия 13 в бойке 14, в котором установлена ось 11.

В служебном положении, когда скоба 8 расположена вертикально внутри крышки 3, ось 11 примыкает к отверстию 13, удерживая боек 14, нагруженный пружиной 15, в крайнем верхнем положении.

В торце бойка 14 смонтирован капсюль-воспламенитель 16 над накольником 17, закрепленным в замедлителе 18, в котором помещен пиротехнический заряд 19. В накольнике 17 выполнена коммуникационная прорезь 20, а в замедлителе 18 - выходное осевое отверстие 21, направленное к дымообразующему наполнению 2 корпуса 1.

К наполнению 2 примыкает шашка 22 маршевого порохового заряда, между которой и диафрагмой 23 в камере 24 сгорания расположена стартовая канальная шашка 25.

Под диафрагмой 23 размещен усилительный заряд 26, отделенный от соплового блока 4 сгорающей прокладкой 27.

В сопловом блоке 4 с распределенными выходными отверстиями 28 (соплами) установлен расположенный под диафрагмой 23 осевой пиротехнический замедлитель 29.

Выходные отверстия 28 соплового блока 4 (которые служат и для дымокурения при метании гранаты выстрелом) закрыты заглушками 30, опирающимися на стакан 31, несущий метательный пороховой заряд 32, связанный с осевым капсюлем-воспламенителем 33.

Стакан 31 с метательным пороховым зарядом 32 установлен соосно пиротехническому замедлителю 29, направленному в сторону камеры 24 сгорания, и помещен в трубчатом пенале 34 динамического инициирования воспламенения функционального состава 2 боевой части гранаты.

Трубчатый пенал 34 установлен коаксиально внутри трубчатого хвостовика 5 с возможностью продольного относительного перемещения (с гарантированным кольцевым зазором), при этом фланец 35 трубчатого пенала 34 защемлен между сопловым блоком 4 и торцом хвостовика 5.

Стакан 31 в донной части имеет тонкостенную кольцевую юбку 36, которая опирается на пулеуловитель 37, в верхней части имеющий центральный выступ-накольник 38 высотой меньше, чем высота юбки 36, для безопасности в служебном обращении, когда исключено несанкционированное накалывание капсюля-воспламенителя 33.

Пулеуловитель 37 опирается на упругий (резиновый) амортизатор 39, который установлен на дне 40 пенала 34, имеющем осевое отверстие 41 и кольцевой упор 42.

Ниже упора 42 внутренняя поверхность трубчатого хвостовика 5 выполнена ступенчатой, последовательно с уступами 43, 44, и 45.

Под упором 42 в трубе 5 выполнены газодинамические (дросселирующие) сквозные отверстия 46.

Граната при осевой установке на ствол автоматов АК-74М, АК-103 и АК-107 поверхностями уступов 44 и 45 хвостовика 5 базируется на их дульном тормозе, а при установке на пламегасителе автоматов АК-104 и АК-105 (малогабаритных) - на уступе 43 трубы 5 и внутренней поверхности кольцевого упора 42 пенала 34.

Лопасти аэродинамического стабилизатора 6 установлены в обечайке 47 (фиг.3), которая повышает конструкционную прочность и предназначена для повышения безопасности гранатометчика, бросающего гранату, чтобы исключить возможность при этом лопастям стабилизатора 6 зацепиться свободными торцами за выступающие детали обмундирования (рукава, карманы, застежки), ремни оснастки и т.п., предотвращая порезы кистей рук.

Функционирует предложенная дымовая граната следующим образом.

Для ручного метания гранаты отвинчивают крышку 3, а затем поворачивают скобу 8 в любую сторону от вертикали до совмещения лысок оси 11 с пазом 12 бойка 14. При этом под действием пружины 15 боек 14 продольно перемещается вниз вдоль оси 11 пока капсюль-воспламенитель 16 не наколется на накольник 17.

Форс пламени от капсюля-воспламенителя 16 через прорезь 20 инициирует горение в течение 3-4 с пиротехнического состава 19 замедлителя 18, в течение которых необходимо метнуть гранату в заданную сторону.

Для автоматического метания гранату аксиально стволу стрелкового автомата устанавливают, базируя на его надульнике поверхностями кольца 42, уступа 43 или уступов 44, 45 хвостовика 5.

Одиночным выстрелом пуля патрона 5,45 или 7,62 мм пробивает амортизатор 39 и улавливается в пулеуловителе 37, который деформируется, сминая кольцевую юбку 36, и подает вперед накольник 38 до контакта с капсюлем-воспламенителем 33.

При этом амортизатор 39 упруго сжимает след от пули, предотвращая попадание твердых частиц в ствол автомата.

Газообразные продукты от одиночного выстрела из автомата беспрепятственно удаляются через отверстия 46 в хвостовике 5, площадь которых 500 мм² соизмерима с площадью прорезей дульного тормоза автомата.

Импульсом капсюля-воспламенителя 33 воспламеняется метательный состав 32 в стакане 31, давлением пороховых газов которого сообщается гранате начальная скорость и соответственно прижимает пенал 34 к надульнику автомата.

При этом давление пороховых газов сгорающего метательного заряда 32 полностью не передается на плечо гранатометчика в виде отдачи, а частично компенсируется амортизатором 39.

Форс пламени от состава 32 одновременно воспламеняет пиротехнический замедлитель 34 из пороха ДРП с временем горения 0,4 с.

При движении гранаты с хвостовиком 5 срезается фланец 35 (толщиной 0,5 мм) пенала 34, разрывая его геометрическое замыкание, то есть пенал 34 в результате полностью свободен в кольцевом зазоре с хвостовиком 5.

Огневым импульсом пиротехнического замедлителя 29 воспламеняются усилительный заряд 26 и пороховая канальная шашка 25.

Горение усилительного заряда через диафрагму 23 распространяется в камеру 24 сгорания, где интенсифицирует процесс горения канальной шашки 25 по всей развитой поверхности и воспламеняется с поверхности шашка 22.

Газообразными продуктами горения из сопловых отверстий 28 вышибаются заглушки 30 и граната получает дополнительную маршевую скорость движения в полете.

Таким образом, отдачу в плечо гранатометчик испытывает только при одиночном выстреле из автомата и от срабатывания метательного заряда 32 в пределах установленных норм.

За счет реактивного движения от истекающих газообразных продуктов горения шашек 25 и 22 граната достигает дальности полета на 450 м.

Далее от порохового заряда 22 воспламеняется функциональный состав 2, при горении которого генерируется дым, равномерно истекающий через отверстия 28, образуя в воздухе плотную маскирующую завесу.

От температуры, развиваемой при горении состава 2, и прямого огня через отверстие 21 в замедлителе 18 воспламеняется пиротехнический заряд 19. Пламя от сгоревшего заряда 19 инициирует капсюль-воспламенитель 16, который срабатывает. Таким образом действует общая огневая цепь гранаты, обеспечивая выгорание ее опасных элементов.

При ручном инициировании, когда состав 2 догорает, то последовательно воспламеняются и сгорают: шашки 22, 25, усилительный заряд 26, замедлитель 29, метательный заряд 32 и капсюль-воспламенитель 33.

По настоящему изобретению разработаны рабочая документация для изготовления опытной партии гранат, предназначенных для натурных испытаний с целью отработки боеприпаса для постановки на вооружение в войска.