Результат интеллектуальной деятельности: Бронебойный оперенный подкалиберный снаряд

Изобретение относится к артиллерийским боеприпасам, в частности к бронебойным снарядам для гладкоствольных или нарезных артиллерийских систем среднего или крупного калибров унитарного, раздельно-гильзового или картузного заряжания.

Известны оперенные бронебойные подкалиберные снаряды, содержащие удлиненный подкалиберный сплошной корпус, содержащие секторное ведущее устройство и перьевой стабилизатор, установленный в хвостовой части корпуса (БПС «Надежда» - Википедия). Недостаток - малая пробивная способность бронированных преград (менее 340 мм под прямым углом) при максимально возможной скорости подхода снаряда к броне. При такой скорости подхода снаряда к полубесконечной броне часть корпуса снаряда остается не разрушенной (примерно 40-50 мм). Удлинение корпуса такого снаряда не дает значительной прибавки по бронепробитию.

Известен оперенный подкалиберный снаряд, содержащий удлиненный подкалиберный сборный корпус в виде трубной высокопрочной оболочки, внутрь которой на легкоплавком припое установлены стержни из тяжелого сплава. Снаряд также имеет секторное ведущее устройство и перьевой стабилизатор, установленный в хвостовой части корпуса (БПС «Манго» -Википедия). Недостаток тот же - малая пробивная способность бронированных преград (менее 450 мм под прямым углом) при максимально возможной скорости подхода снаряда к броне. Эта скорость для БПС «Манго» составляет 1700 м/с. Дополнительное бронепробитие по сравнению с БПС «Надежда» обеспечивается за счет опережающего (по отношению к корпусу снаряда) движения на определенной стадии бронепробития внутренних стержней из тяжелого сплава малого диаметра (диаметр примерно 18 мм) по сравнению с диаметром основного корпуса (диаметр примерно 36 мм). Тем не менее, при такой скорости подхода снаряда к полубесконечной броне часть корпуса снаряда остается не разрушенной (примерно 35-40 мм).

С целью повышения бронебойного действия подкалиберного снаряда в хвостовую часть полого корпуса снаряда после сердечников из тяжелого сплав устанавливают малогабаритный кумулятивный снаряд. В этом случае при той же скорости подхода снаряда к броне и исчерпании пробивной способности основного корпуса и стержней из тяжелого сплава малогабаритный кумулятивный снаряд дополнительно пробивает еще часть брони, так как при взрыве заряда взрывчатого вещества кумулятивного снаряда формируется удлиненный стержень из металла кумулятивной воронки. Этот металл в виде струи с высокой скоростью (более 4000 м/с) и малым диаметром (примерно 4 мм) наносит удар по преграде. Такой снаряд способен пробить броню толщиной до 5-ти калибров воронки. При калибре воронки 25 мм снаряд способен пробить броню толщиной более 100 мм, что составляет по отношению к бронепробитию БПС «Манго» прирост более 30%. Тем самым достигается эффект - повышение бронепробития без изменения скорости и массы снаряда. Следует отметить, что для эффективной работы кумулятивного снаряда его донный взрыватель должен сработать с замедлением, а именно, он должен обеспечить детонацию взрывчатого вещества кумулятивного снаряда после завершения пробивного действия основного корпуса снаряда. Конструкция такого снаряда предложена автором и описана в материалах патента РФ на изобретение №2668580.

В конструкции этого снаряда донный взрыватель является сложным техническим устройством.

В предлагаемом техническом решении вместо сложного донного взрывателя предлагается использовать шашку взрывчатого вещества, которая через прокладку прижимается к заряду взрывчатого вещества кумулятивного снаряда с помощью стальной пробки, ввинченной в корпус снаряда. Особенность шашки взрывчатого вещества заключается в том, что ее изготавливают прессованием из вещества с температурой детонации ниже, чем температура детонации в веществе кумулятивного снаряда. Например, при использовании в качестве взрывчатого вещества кумулятивного снаряда гексогена (температура вспышки 220°С), шашка может быть изготовлена из тетрила (температура вспышки 192°С).

Для защиты взрывчатого вещества кумулятивного снаряда от воздействия высокой температуры основного корпуса снаряда этот кумулятивный снаряд отгораживается от корпуса веществом с низкой теплопроводностью, например, асбестом.

Напротив, пробка прижимает шашку без прокладки. Такое соединение обеспечивает максимальную скорость передачи тепла от нагретого металла брони через корпус снаряда и пробку к шашке, обеспечивая при этом ее быстрый нагрев, подрыв, и обеспечение детонации взрывчатого вещества кумулятивного снаряда.

Предлагаемое техническое решение поясняется рисунком, приведенным на фиг. 1.

Фиг. 1. Хвостовая часть бронебойного подкалиберного снаряда: 1 - корпус; 2 - перьевой стабилизатор с лопастями; 3 - вещество с низкой теплопроводностью; 4 - кумулятивная воронка; 5 - взрывчатое вещество кумулятивного снаряда; 6 - прокладка; 7 - шашка; 8 - пробка.

Предлагаемый бронебойный подкалиберный снаряд работает следующим образом. При подлете к броне с высокой скоростью основной корпус снаряда 1 взаимодействует с броней. При этом корпус снаряда и броня в зоне соударения нагреваются до жидкого состояния и порциями выбрасываются в сторону противоположенную движению снаряда, образуя пробоину. Процесс продолжается до тех пор, пока энергии соударения хватает для расплавления материалов снаряда и брони. При исчерпании такой возможности, оставшаяся не расплавленной часть снаряда 1 (хвостовая), застревает в толще брони. Высокая температура в зоне, застрявшей части снаряда, нагревает и его хвостовую часть, в которой расположен кумулятивный снаряд (кумулятивная воронка 4, взрывчатое вещество кумулятивного снаряда 5). При этом скорость нагрева различных частей кумулятивного снаряда будет различной, а именно, максимально быстро будет нагреваться тыльная часть снаряда со стороны пробки 8. Это условие обеспечивается за счет того, что часть снаряда, состоящая из заряда взрывчатого вещества 5, отделена от корпуса основного снаряда 1 прокладками 3 и 6, изготовленными из материала с низкой теплопроводностью, например, из асбеста. А шашка взрывчатого вещества 7 будет нагреваться одновременно с нагревом металлического корпуса 1 и пробки 8, т.е. намного быстрее, чем взрывчатое вещество кумулятивного заряда. Кроме того, шашка взрывчатого вещества 7 изготавливается из материала, детонация в котором наступает при нагреве до меньших температур, чем во взрывчатом веществе кумулятивного заряда. В таких условиях, при разогреве под воздействием температуры зоны соударения (более 1000°С), взрывчатое вещество шашки 7 взрывается и передает импульс детонации на торцовую часть заряда кумулятивного снаряда 5. Под действием энергии взрыва этого вещества из кумулятивной воронки снаряда 4 формируется кумулятивная струя, которая пробивает броню в направлении, совпадающим с осью снаряда, тем самым, обеспечивается более высокая бронепробиваемость таких снарядов.

Для проверки работоспособности технического решения проведены эксперименты. Испытаны кумулятивно-осколочные боевые элементы диаметром 40 мм и высотой 120 мм. В качестве взрывчатого вещества использован окфол. Вместо взрывателя установлена шашка взрывчатого вещества из тетрила, диаметром 20 мм и высотой 8 мм. Нагрев боевого элемента осуществлялся с помощью электронагревателя кольцевого ЭНК: внутренний диаметр 50 мм, высота 120 мм (изготовитель ООО «Лео Комплект» г. Челябинск). Нагреватель запитывался напряжением 220 В. Боевой элемент отделен от нагревателя прокладкой (тканью) из асбеста. Через 8 минут после включения нагревателя боевой элемент взорвался с образованием кумулятивной струи (глубина пробития стальной плиты 80 мм).

Таким образом, приведенные данные показывают, что предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить подрыв кумулятивного снаряда без применения специальных взрывателей, что существенно упрощает конструкцию снаряда и повышает безопасность его использования.

Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию промышленной применимости.