Результат интеллектуальной деятельности: АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ПАТРОН

Изобретение относится к боеприпасам для противопехотных автоматических гранатометов и может быть использовано при изготовлении артиллерийских патронов для стрельбы на повышенную дальность с улучшенными показателями кучности боя.

Известен патрон по патенту ЕПВ №0238155 от 23.08.1997 г., содержащий оснащенную капсюлем-воспламенителем гильзу, закрепленный в гильзе снаряд с донной выемкой, выполненный в виде цилиндра. Метательный заряд размещен в зарядной каморе, образованной внутренней полостью гильзы и донной выемкой в снаряде. Между внутренней поверхностью гильзы и наружной поверхностью части снаряда, размещенного в гильзе, образована внешняя полость, которая посредством поперечных каналов соединена с зарядной каморой.

Недостатком данной конструкции является плохая аэродинамическая форма снаряда из-за наличия двух кольцевых выступов в его хвостовой части и отсутствия конической кормы, что снижает полетную дальность снаряда.

Известен патрон по патенту RU 2206053 от 29.03.2002 г., содержащий оснащенную капсюлем-воспламенителем гильзу, стабилизируемый вращением снаряд, запоясковая часть которого выполнена цилиндроконической формы и удлинена на всю глубину полости гильзы до упора в ее дно, метательный заряд, размещенный в цилиндрической донной выемке, внешнюю полость, заключенную между внутренней поверхностью гильзы и соответствующей наружной поверхностью снаряда и соединенную с объемом донной выемки с помощью поперечных отверстий, выполненных на конусе запоясковой части снаряда. Введение в конструкцию снаряда конусообразной кормы, а также донного поднутрения обеспечило снижение коэффициента лобового сопротивления и позволило при дозвуковой скорости снаряда увеличить дальность его полета.

Наряду со снижением продольной силы сопротивления, что благоприятно влияет на увеличение дальности стрельбы, для конструкции с донным поднутрением и удлиненной конической кормой характерно снижение статической и динамической устойчивости снаряда, что негативно влияет на кучность боя, а также на резкое увеличение влияния разброса начальной скорости на показатели кучности стрельбы. Так, при стрельбе из автоматических противопехотных гранатометов АГС-17 и АГС-30 выстрелами, изготовленными в соответствии с данным техническим решением, отдельные снаряды при стрельбе на дальность 2100 м имели значительный недолет - 300-400 м, что не допустимо. Кроме того, к недостаткам указанной конструкции относится также ее недостаточная жесткость в радиальном направлении по месту стыка гильзы со снарядом. Это связано с тем, что снаряд запрессован в гильзу на малой длине, определяемой длиной цилиндрического участка его запоясковой части. В силу указанного обстоятельства, в процессе эксплуатации патронов не исключена раскачка его отдельных снарядов относительно их гильз в поперечном направлении, например, при снаряжении патронов в ленту. Как следствие этого - разгерметизация метательных зарядов, снижение их внутрибаллистических характеристик, ухудшение показателей кучности стрельбы. Для оценки стойкости патронов к воздействию поперечной нагрузки они в специальном приспособлении нагружались силой 400 кг, затем взвешивались с точностью 0,01 г и помещались в ванну с водой на 24 ч. Влияние воздействия воды на патроны определялось стрельбой с измерением начальной скорости снаряда. В результате этих испытаний было установлено, что патроны при данной нагрузке разгерметизировались и из-за проникновения воды в камору заряжания имеют дополнительный вес, в результате чего начальная скорость их снарядов снизилась на 7%, а вероятное отклонение начальной скорости составило r=4,4566 м/с, что значительно превышает требование ТЗ на данный патрон - r≤1,2 м/с. Кроме того, из-за выполнения в конусообразной корме донной выемки в виде цилиндра, придонная ее часть получается толстостенной, а значит тяжелой. Вследствие этого центр масс снаряда смещается назад, увеличивая тем самым плечо опрокидывающего момента, что снижает запас устойчивости снаряда, а следовательно и показатели кучности боя.

Изобретение решает задачу повышения кучности боя при сохранении максимальной дальности стрельбы.

Указанная задача решается благодаря тому, что в артиллерийском патроне к нарезному оружию, содержащем гильзу с капсюлем-воспламенителем, снаряд, закрепленный с упором в дно гильзы и выполненный с запоясковой частью, состоящей из цилиндрического участка и конической кормы, донную выемку для размещения метательного заряда, внешнюю полость, заключенную между внутренней поверхностью гильзы и наружной поверхностью кормы и соединенную с донной выемкой поперечными каналами:

- снаряд дополнительно снабжен подкалиберным стабилизатором, выполненным в конце кормы в виде продольных и открытых назад пазов;

- суммарная ширина пазов составляет 0,7-0,9 калибра, ширина и длина каждого из них находится в пределах 0,08-1,2 и 0,03-0,08 калибра соответственно;

- заборная плоскость пазов расположена относительно продольной плоскости снаряда под углом 0-30°;

- запоясковая часть снаряда имеет длину 0,6-0,8 калибра, а ее корма - длину 0,3-0,5 калибра и угол наклона 9-15° на сторону;

- донное поднутрение выполнено в виде подобного конической корме конуса, имеет глубину равную длине кормы и объем - 0,75-0,9 от объема кормы;

- придонная боковая поверхность гильзы выполнена в виде конуса, опорный диаметр которого соответствует диаметру ответного торца снаряда.

Изобретение поясняется чертежами, где на

фиг.1 показан общий вид артиллерийского патрона с частичным разрезом;

фиг.2 - задний торец снаряда, заборная плоскость продольных и открытых назад пазов которого расположена параллельно продольной плоскости снаряда, т.е. под углом 0°;

фиг.3 - задний торец снаряда, заборная плоскость продольных и открытых назад пазов которого расположена под углом к продольной плоскости снаряда.

Артиллерийский патрон содержит оснащенную капсюлем-воспламенителем гильзу 1 и закрепленный в ней снаряд 2 с донной выемкой 3. Запоясковая часть снаряда выполнена цилиндроконической и состоит из цилиндрического участка 4 и конической кормы 5. Цилиндроконическая часть снаряда удлинена на всю глубину гильзы до упора в дно 6. Метательный заряд 7 размещен в донной выемке. Наружная поверхность кормы и соответствующая ей внутренняя поверхность гильзы образуют внешнюю полость 8. Для повышения устойчивости снаряда на траектории полета он дополнительно снабжен подкалиберным стабилизатором, выполненным в конце кормы в виде продольных и открытых назад пазов 9. Ширина 10 и длина 11 этих пазов находится в пределах 0,08-1,2 и 0,03-0,08 калибра соответственно, а их общая ширина составляет 0,7-0,9 калибра. Заборная (наветренная) сторона 12 пазов располагается, например, под углом 0° к продольной плоскости 13 снаряда (фиг.2), либо с наклоном до 30° по отношению к ней (фиг.3). Запоясковая часть снаряда выполнена длиной 0,6-0,8 калибра, ее коническая корма имеет длину 0,3-0,5 калибра и угол наклона 9-15° на сторону. Донное поднутрение выполнено в виде конуса, боковая поверхность которого параллельна боковой поверхности кормы. В сочетании с наличием поперечных каналов, обеспечивающих также выравнивание давления пороховых газов в зарядной каморе и во внешней полости в начальный период выстрела, это позволяет выполнить стенку 14 равной толщины и с наименьшем весом. В свою очередь этим обеспечивается минимальное смещение центра масс снаряда назад и минимальное расстояние между его центром давления и центром масс, а следовательно и минимальное значение опрокидывающего момента, положительно определяющего, в конечном итоге, устойчивость полета снаряда на траектории, его разброс по дальности стрельбы. Выполнение полой кормы тонкостенной позволяет иметь наибольший объем каморы заряжания при ее наименьшей глубине, а именно, 0,75-0,9 от объема кормы. Это также дает возможность использовать и большую пороховую навеску для достижения большей дальности. Глубина донного поднутрения соответствует длине кормы, благодаря чему стенка кормы изнутри и снаружи нагружена равным давлением пороховых газов и может быть выполнена тонкой, сводя тем самым массу снаряда, не участвующую непосредственно в осколкообразовании, к минимуму. Для повышения жесткости конструкции в поперечном направлении концевая часть кормы принудительно ограничена придонной боковой поверхностью гильзы, выполненной, например, в виде конуса 15, опорный диаметр 16 которого соответствует диаметру ответного торца снаряда. Кроме того, это препятствует раздутию тонкостенной кормы в начальный период выстрела, когда происходит заполнение внешней полости пороховыми газами и выравнивание давления по обе стороны стенки кормы.

При инициировании капсюля воспламеняется метательный заряд 7, расположенный в донной выемке 3. Образовавшиеся при этом пороховые газы перетекают через поперечные каналы во внешнюю полость 8, выравнивая тем самым давление по обе стороны стенки полой кормы. С учетом того, что концевая часть кормы ограничена придонной боковой поверхностью гильзы, объем внешней полости 8 значительно меньше объема зарядной каморы, а проходное сечение поперечных каналов имеет вполне определенное значение, нарастание давления в обоих объемах происходит практически одновременно и без остаточной деформации стенки кормы. После достижения пороховыми газами так называемого давления форсирования, снаряд 2 своим ведущим пояском врезается в винтовые нарезы каналов ствола и затем движется по нему, приобретая заданные линейную и угловую скорости. В полете вращающийся снаряд захватывает заборными плоскостями своих поперечных каналов воздух и создает таким образом на своем конце дополнительные силы сопротивления, обуславливающие появление подъемной силы и дополнительного стабилизирующего момента тангажа относительно расположенного вверх по потоку воздуха центра масс. В результате этого нутационные колебания снаряда затухают, стабилизируя тем самым лобовое сопротивление снаряда, а следовательно и его полетную дальность.

Технические решения, заложенные в конструкцию артиллерийского патрона, обеспечили:

- уменьшение разброса снарядов по дальности и выполнение требования ТЗ по показателю кучности боя, а именно, Вд/X_max<1/100;

- увеличение жесткости патрона в поперечном направлении по месту стыка гильзы со снарядом. Так, при нагружении патрона поперечной силы в 700 кг зарядная камора не разгемертизируется - после замочки патронов в воде падение начальной скорости снаряда не происходит, а значение вероятного отклонения начальной скорости не превышает требования ТЗ, а именно r_v<1,2 м/с;

- утонение боковой стенки полой кормы до 0,7-1,3 мм (с сохранением ее геометрии при выстреле), что сводит массу снаряда, не участвующую непосредственно в осколкообразовании, к минимуму.

Источники информации

1. Патент ЕПВ №0238155, МКИ F 42 B 5/02, приор. 23.08.97.

2. Патент RU №2206053, МКИ F 42 B 5/02, приор. 29.03.02.