Результат интеллектуальной деятельности: АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ СНАРЯД

Изобретение относится к области вооружения, а именно - к артиллерийским снарядам.

Существует класс орудий, у которых отсутствуют зарядные каморы. К ним относятся все минометы, орудия 2С9, 2С23, 2Б16 и т. д. Снаряды к таким орудиям не имеют обтюрирующих устройств (ведущих поясков, обтюрирующих колец и т.п.).

При выстреле такими снарядами происходит прорыв пороховых газов через имеющиеся зазоры между стволом и снарядом. Прорыв пороховых газов приводит к увеличению колебаний снаряда при его движении по каналу ствола и вызывает значительные начальные возмущения при выходе снаряда за дульный срез. Это ведет к увеличению рассеивания траекторий и, как следствие, ухудшается кучность боя.

Кучность боя зависит от многих факторов, в том числе, от оптимально выбранной аэродинамической формы снаряда, так как она существенно влияет как на характер движения снаряда по каналу ствола и начальные возмущения при вылете, так и на поведение снаряда на траектории.

В книге Шапиро Я.М. "Внешняя баллистика". М.: Оборонгиз, 1946, с.61, черт. 45, например, для диапазона начальных скоростей V₀= (530-600)м/c приведены данные, где снаряды оптимальной формы с обтюрирующими ведущими поясками при стрельбе на максимальную дальность имеют размеры (в относительных величинах):
длину оживальной головной части λ_г = (2,25 - 2,45)d;
длину цилиндрической части λ_ц = (1,95 - 2,00)d;
длину кормовой (запоясковой) части λ_к = (0,85 - 0,95)d;
общую длину λ = (5,20 - 5,25)d,
где d - калибр снаряда.

Однако, указанная аэродинамическая форма не обеспечивает получение приемлемой кучности боя для снарядов, не имеющих обтюрирующих устройств.

Известен штатный 120-мм осколочно-фугасный снаряд инд. 3ОФ49 к орудию 2С9, который принят авторами в качестве прототипа ("120-мм самоходное артиллерийское орудие 2С9". Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2С9 ТО. Часть III. Боеприпасы. - М.: Воениздат, 1991, рис. 10 с. 40). При стрельбе на максимальную дальность (X = 8850 м) он имеет начальную скорость V₀ = 367 м/с (там же: табл. 1 с. 5; табл. 3 с. 21).

Характерной особенностью данного снаряда является наличие на корпусе готовых выступов для ведения по нарезам ствола, в результате чего снаряду придается вращение вокруг продольной оси. При выстреле такими снарядами происходит прорыв пороховых газов через предусмотренные самой конструкцией зазоры между корпусом снаряда и каналом ствола. Снаряд состоит из оживальной головной части с взрывателем (λ_г = 1.92d), конической кормовой части (λ_к = 0.92d), цилиндрической части с верхним центрующим утолщением и нижним центрующим утолщением с готовыми выступами (λ_ц =1.07d) и имеет общую длину λ = 3.91d, где d - калибр снаряда.

При дальнейшем совершенствовании данного вида боеприпасов, наряду с увеличением дальности при сохранении (или увеличении) могущества, большое внимание уделяется достижению высоких характеристик кучности боя.

Задача заявленного изобретения состоит в оптимизации аэродинамической формы снаряда с готовыми выступами при стрельбе в диапазоне начальных скоростей V₀ = 530-600 м/с.

Технический результат заключается в повышении характеристик кучности боя.

Технический результат достигается тем, что в снаряде, содержащем оживальную головную часть с взрывателем, коническую кормовую часть, цилиндрическую часть и расположенные по краям цилиндрической части верхнее центрующее утолщение и нижнее центрующее утолщение с готовыми выступами, длина головной части составляет λ_г = (2,55 - 2,90)d, длина кормовой части - λ_к = (0,60-0,65)d, а расстояние между верхним и нижним центрующими утолщениями составляет λ_ц = (2,00-2,30)d при общей длине снаряда λ = (5,45-5,55)d, где d - калибр снаряда.

Указанные соотношения длин головной, цилиндрической и кормовой частей снаряда позволяют уменьшить его колебания в канале ствола, уменьшить начальные возмущения от прорыва пороховых газов через зазоры между стволом и снарядом и, как следствие, получить высокую кучность боя. При этом не происходит усложнения конструкции снаряда.

На чертеже изображен артиллерийский снаряд.

Снаряд содержит оживальную головную часть с взрывателем 1, коническую кормовую часть 2 и цилиндрическую часть 3 с расположенными по ее краям верхним центрующим утолщением 4 и нижним центрующим утолщением 5 с готовыми выступами 6. На чертеже, кроме того, обозначены: λ_г - длина головной части; λ_ц - длина цилиндрической части, λ_к - длина конической части; λ - общая длина; d - калибр снаряда.

Снаряд в канале ствола центруется верхним 4 и нижним 5 центрующими утолщениями. При выстреле пороховые газы давят на дно снаряда, и начинается процесс его поступательного движения. При этом готовые выступы 6, входящие в соответствующие пазы в канале ствола, придают снаряду вращательное движение. Продукты сгорания прорываются через существующие зазоры по готовым выступам 6, нижнему 5 и верхнему 6 центрующим утолщениям и неравномерно давят на боковую поверхность корпуса снаряда. Они служат дополнительным силовым фактором, существенно влияющим на характер движения снаряда по стволу и начальные возмущения при вылете.

В таблице приведены результаты стрельбовых испытаний 120-мм осколочно-фугасных снарядов с готовыми выступами, имеющие различные варианты исполнения соотношений длин снаряда. Эти соотношения взяты осредненными в пределах допуска на линейные размеры снаряда.

С целью объективной оценки зависимости кучности боя от соотношения геометрических размеров снаряда (λ,λ_г,λ_ц,λ_к) влияние конструктивных особенностей орудия, изменения метеоусловий и межпартионного разброса баллистических характеристик метательного заряда на результаты испытаний было устранено следующим образом:
1) все стрельбы проводились из одной системы;
2) разброс массы снарядов в группах не превышал одного знака масс.

Из таблицы следует, что в диапазоне начальных скоростей V₀ = 530...600 м/с наилучшей кучностью боя обладают снаряды вар. 2.

Таким образом, реализация в предлагаемом изобретении соотношений длин головной, цилиндрической и кормовой частей снаряда позволили получить высокую кучность боя при стрельбе на максимальную дальность.