Осколочная граната
Полезная модель относится к осколочным боеприпасам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональных массы и формы и может быть использовано для изготовления гранат для автоматического гранатомета, ручных и винтовочных гранат.
Осколочная граната содержит головной взрыватель, детонатор которого размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и локализаторами дробления в виде симметричных поперечных канавок, наружных кольцевых, конической формы, и внутренних пилообразного профиля, а также метательный заряд, размещенный в хвостовике, жестко связанном с корпусом.
Новым является то, что открытый торец корпуса закатан на коническую соединительную муфту, закрепленную на головном взрывателе, в огневой цепи которого размещен вышибной заряд, сверху закрытый мембраной с центральным коммуникационным отверстием и сообщающийся с лучевым детонатором посредством дросселя пиротехнического устройства временного замедления.
Предложенное техническое решение обеспечило принципиально новое качество осколочной гранате: реверсивное движение от преграды (земной поверхности) после срабатывания головного взрывателя на оптимальную высоту 0,5-1,5 м для эффективного поражения живой силы противника, включая скрытую за складками рельефа местности.
Полезная модель относится к осколочным боеприпасам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональных массы и формы и может быть использовано при изготовлении гранат для автоматического гранатомета, ручных и винтовочных гранат.
Уровень данной области техники характеризует осколочная граната по патенту RU 2135941, F42В 12/24, 1999 г., несущий корпус которой выполнен с полуготовыми осколками. Формирование полуготовых осколков организовано выполнением на внутренней поверхности локализаторов дробления в виде распределенных рядами пирамидальных рифлей с вершиной на поверхности каморы, смещенных на полшага в примыкающих рядах, и симметричных им кольцевых поперечных канавок по наружной поверхности корпуса.
Внутренний профиль корпуса осколочной гранаты получают объемным холодным деформированием прутковой заготовки из низкоуглеродистой стали в многопозиционных штампах поэтапным выдавливанием призматическим пуансоном с радиальными выступами треугольного сечения рифлей последовательно по рядам. Основания рифлей при этом совмещены с вершинами примыкающих рифлей нижерасположенного ряда в шахматном порядке, образуя сотовую конструкцию, в продольном сечении представляющую собой пилообразный профиль.
Металл оболочки корпуса при ступенчатом последовательном деформировании заполняет шлицы пуансона, образуя углубления в виде треугольной пирамиды. Наклон стенки формируемой при этом поперечной канавки переменного профиля происходит перемещением конической части полуфабриката на последующей операции деформирования корпуса в матрице без центральной оправки, свободным течением запаса металла.
Вершины углублений оснований пирамид нагартовываются пластической деформацией при выдавливании, изменяя структуру металла в зоне разрушений при детонации наполнения гранаты.
Наружный профиль корпуса гранаты формируют нарезанием симметричных поперечных кольцевых канавок конической формы за один проход гребенкой.
Описанное выполнение локализаторов дробления корпуса на обеих поверхностях оболочки корпуса позволяет пространственно и технологически разделить их изготовление как по времени, так и инструментально, что проще и технологичнее в серийном производстве.
Пилообразный профиль внутренней поверхности корпуса, образованный рядами пирамидальных рифлей, и симметричные им кольцевые канавки на наружной его поверхности формируют переменную толщину оболочки для создания условий заданного геометрией дробления по ослабленным сечениям энергией продуктов детонации взрывчатого вещества наполнения.
Недостатком известной осколочной гранаты является неудовлетворительное использование по назначению заметной части формируемых осколков, которые при подрыве гранаты от реакционно срабатывающего головного взрывателя ударного действия неизбежно заглубляются в земную поверхность, сокращая зону поражения.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение эффективности поражающего действия осколочной гранаты с заданным дроблением корпуса на осколки рациональных формы и массы.
Требуемый технический эффект достигается тем, что в известной осколочной гранате, содержащей головной взрыватель, детонатор которого размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и локализаторами дробления в виде симметричных поперечных канавок, наружных кольцевых, конической формы, и внутренних пилообразного профиля, а также метательный заряд, размещенный в хвостовике, жестко связанном с корпусом, по предложению авторов, открытый торец корпуса закатан на коническую соединительную муфту, закрепленную на головном взрывателе, в огневой цепи которого размещен вышибной заряд, сверху закрытый мембраной с центральным коммуникационным отверстием и сообщающийся с лучевым детонатором посредством дросселя пиротехнического устройства временного замедления.
Отличительные признаки обеспечивают принципиально новое качество осколочной гранате: реверсивное движение от преграды (земной поверхности) после срабатывания головного взрывателя на оптимальную высоту 0,5-1,5 м, при сопутствующей временной задержке детонирования взрывчатого наполнения, для эффективного поражения живой силы противника, включая скрытую за складками рельефа местности.
После контактного срабатывания головного взрывателя при встрече с преградой происходит инициирование вышибного заряда, энергией газообразных продуктов горения которого осуществляется разделение геометрического замыкания оболочки корпуса с соединительной муфтой взрывателя и последующее реверсивное метание собственно гранаты.
При этом инициирующий импульс через установленное время задержки поступает на лучевой детонатор и граната разрывается на высоте 0,5-1,5 м над поверхностью, что заметно повышает эффективность осколочного действия за счет увеличения приведенной площади поражения.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков формулы.
Проведенный сопоставительный анализ предложенной осколочной гранаты с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал,
что она не известна, а с учетом возможности ее промышленного изготовления, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено:
на фиг.1 - предложенная осколочная граната;
на фиг.2 - вид А на фиг.1.
Осколочная граната содержит головной взрыватель 1, детонатор 2 которого размещен внутри взрывчатого наполнения 3 рифленого с двух сторон корпуса 4. Открытый торец корпуса 4 посредством закатки геометрически замкнут на конической формы соединительной муфте 5, закрепленной на взрывателе 1.
Под инициирующим устройством ударного действия головного взрывателя 1 установлен вышибной заряд 6, сверху закрытый мембраной 7 с центральным коммуникационным отверстием 8, которое перекрыто со стороны заряда 6 сгорающей прокладкой 9 из картона (фиг.2).
Под вышибным зарядом 6 расположен дроссель 10 замедлительного устройства 11, пиротехнический заряд 12 которого примыкает к лучевому детонатору 2.
Оболочка корпуса 4 оснащена локализаторами дробления в виде симметричных поперечных канавок 13 и 14, соответственно кольцевых наружных, конической формы, и пилообразного профиля внутренних.
Конические канавки 13 наружной поверхности корпуса 4 имеют угол при вершине 30°, которая заглублена на 9-13% толщины оболочки корпуса 4 (0,4-0,6 мм для 40-мм гранаты), и распределены с шагом, равным высоте рифлей, образующих канавки 14 пилообразного профиля на внутренней поверхности корпуса 4.
Конические канавки 13, формируемые токарной обработкой на наружной поверхности корпуса 4, создают дополнительные концентраторы напряжений и образуют плоскости пластического сдвига, по которым происходит поперечное деление оболочки корпуса 4 под воздействием давления газообразных продуктов превращения взрывчатых веществ наполнения 3, концентрируемых в пилообразных канавках 14, где образуются газовые клинья, способствующие ориентированному дроблению корпуса 4 на поражающие элементы заданной формы и массы осколков.
Выбранная глубина наружных кольцевых канавок 13, во-первых, не оказывает заметного аэродинамического сопротивления набегающему потоку воздуха, а во-вторых, в сочетании с симметричными углублениями изнутри оснований пирамидальных рифлей канавок 14 образует перемычки необходимой толщины для надежного заданного дробления корпуса 4.
Внутренний пилообразный профиль корпуса 4 образован канавками 14, сформированными рядами треугольных пирамидальных рифлений с вершинами на поверхности его каморы (внутренней поверхности цилиндрической оболочки корпуса 4) и основаниями, углубленными на 0,25-0,45 толщины оболочки корпуса 4.
Толщина корпуса 4 между канавками 13 и 14 более 0,45 толщины оболочки корпуса 4 не гарантирует разделение ее по заданной геометрии профиля, потому что при этом вырождается действие так называемого газового клина продуктов детонации взрывчатого наполнения 3.
Толщина оболочки корпуса 4 между канавками 13-14 менее 0,25 толщины оболочки корпуса 4 не обеспечивает его конструкционной прочности при выстреле и может быть причиной преждевременного разрушения, что исключает получение необходимого поля разлета осколков с заметно меньшей скоростью. При этом возможно блокирование осколков в группы не разделившегося конгломерата, что снижает функциональную надежность боеприпаса.
На корпусе 4 выполнены распределенные выступы 15 под профиль спиральных канавок в стволе оружия, выполняющие функции ведущего устройства для гироскопической стабилизации гранаты на траектории полета.
На донном фланце 16 корпуса 4 завальцован свободный торец хвостовика 17, несущего метательный заряд 18, внутри которого размещен центральный капсюль-воспламенитель 19.
В торце хвостовика 17 выполнены выходные отверстия 20 для газообразных продуктов горения метательного заряда 18.
Функционирует граната следующим образом. При выстреле инициируется капсюль-воспламенитель 19, который воспламеняет пороховой метательный заряд 18.
Возросшим давлением пороховых газов в форкамере оружия, где помещен хвостовик 17 гранаты, развивается метательный импульс, выталкивающий гранату из ствола. При этом за счет взаимодействия ведущих выступов 16 корпуса 4 со спиральными канавками ствола граната получает вращение вокруг оси, что обеспечивает ее продольную стабилизацию на полете.
При падении гранаты на грунт или встрече с преградой реакционно срабатывает взрыватель 1, инициирующий вышибной заряд 6, при горении которого в замкнутом объеме развивается высокое давление газообразных продуктов, достаточное для преодоления усилия геометрического замыкания завальцовки открытого торца корпуса 4 на соединительную муфту 5, навинченную на корпус взрывателя 1.
Энергией пороховых газов, образующихся при горении заряда 6, собственно граната, отделившаяся от неподвижного взрывателя 1, опирающегося на преграду, получает метательный импульс для реверсивного движения.
При этом горячие пороховые газы сгорающего заряда 6 прожигают прокладку 9 и поступают через открывшееся центральное отверстие мембраны 7, дроссель 10 замедлительного устройства 11 к пиротехническому заряду 12, который при этом воспламеняется и горит с относительно низкой скоростью в течение времени, когда граната реверсивно пролетит расстояние 0,5-1,5 м от грунта.
Затем тепловым импульсом от сгоревшего пиротехнического заряда 12 срабатывает лучевой детонатор 2, энергией которого инициируется взрывчатое
наполнение 3. При этом происходит дробление рифленого корпуса 4 по вышеописанной схеме на осколки заданной формы.
Испытания предложенной конструкции гранаты на осколочность проводились согласно ГОСТ В 25430 в бронеяме с уловителями из опилок.
Анализ фрагментации проводился с помощью методики первичной оценки спектров, реализующей в себе комплекс: построение гистограмм, селекцию фаз, балансо-массовый подход и новое определение приоритета по сумме мест (среднеарифметической и вероятностной, по нижнему пределу).
Испытания опытных образцов осколочных гранат по предложенной полезной модели показали повышение эффективности осколочного действия за счет увеличения на 20-25% приведенной площади поражения при подрыве на высоте 0,5-1,5 м от поверхности грунта, который обеспечивается автоматически за счет усовершенствования конструкции.
При этом эффективность осколочного действия гранаты повышается от поражения цели, скрытой за рельефом местности.
Осколочная граната, содержащая головной взрыватель, детонатор которого размещен внутри взрывчатого наполнения корпуса, оснащенного ведущим устройством и локализаторами дробления в виде симметричных поперечных канавок, наружных кольцевых, конической формы, и внутренних пилообразного профиля, а также метательный заряд, размещенный в хвостовике, жестко связанном с корпусом, отличающаяся тем, что открытый торец корпуса закатан на коническую соединительную муфту, закрепленную на головном взрывателе, в огневой цепи которого размещен вышибной заряд, отделенный от взрывателя мембраной с центральным коммуникационным отверстием и сообщающийся с лучевым детонатором посредством дросселя пиротехнического устройства временного замедления.
