Анализ прототипа и аналогов
В качестве прототипа был выбран 30-мм многоэлементный снаряд, который имеет следующие характеристики: Таблица 15
Конический блок 35-мм снаряда DM41, содержащий 325 шт. сферических ГПЭ диаметром 2.5 мм, выполненных из тяжелого сплава (ориентировочная масса 0,14 г) опирается непосредственно на передний торец заряда ВВ массой 65 г. Масса снаряда DM4 1 — 610г. длина снаряда 200мм (5,7 клб), общая масса патрона 1670 г, масса заряда пороха в патроне 341 г, начальная скорость снаряда 1150 м/с. Разлет ГПЭ происходит в корпусе с углом 40°. Ввод команды на вид действия и ввод временной установки производится бесконтактным способом непосредственно перед заряжанием.
Отечественные патенты на осколочно-пучковые снаряды №2018779, 2082943,2095739, 2108538, 21187790 (патентообладатель НИИ СМ МГТУ им. Н.Э.Баумана) охватывают наиболее перспективные направления развития этих снарядов (Рис.3.3). Снаряды предназначены как для поражения воздушных целей, так и для глубинного поражения наземных целей, и оснащены донными взрывателями дистанционного или неконтактного (типа «дальномер») действия. Взрыватель оснащен ударным механизмом с тремя установками, что позволяет использовать снаряд при стрельбе на обычные виды действия штатных осколочно-фугасных снарядов — осколочно-компрессионное, осколочно-фугасное и проникающе-фугасное. Мгновенный осколочный подрыв происходит с помощью головного контактного узла, имеющего электрическую связь с донным взрывателем. Ввод команды, определяющей вид действия, производится через головной или донный приемники команд. Скорость блока ГПЭ как правило не превышает 400—500 м/с, т. е. на его ускорение расходуется весьма незначительная часть энергии заряда ВВ. Это объясняется с одной стороны малой площадью контакта заряда ВВ с блоком ГПЭ, а с другой — быстрым спадом давления продуктов детонации вследствие расширения снарядной оболочки. По данным высокочастотной оптической съемки и результатам компьютерного моделирования видно, что процесс радиального разлета оболочки
ГПЭ блока выполнены из стали или тяжелого сплава на основе вольфрама (плотность 16... 18 г/см3) в форме, обеспечивающей их плотную укладку в блоке, например, в форме шестигранных призм. Плотная укладка ГПЭ способствует сохранению их формы в процессе взрывного метания и уменьшает потери энергии заряда ВВ на деформацию ГПЭ. Требуемый угол разлета (обычно 10... 15°) и оптимальное распределение ГПЭ в пучке могут быть обеспечены за счет изменения толщины оголовья, формы диафрагмы, размещения внутри блока ГПЭ вкладышей из легкосжимаемого материала, изменения формы фронта падающей детонационной волны. Предусмотрено управление углом разлета блока с помощью заряда ВВ, размещенного по его оси. Интервал времени между подрывами основного и осевого зарядов в общем случае регулируется системой управления подрывом снаряда, что позволяет получать оптимальные пространственные распределения ГПЭ и осколков корпуса в широком диапазоне условий стрельбы. Головной колпак с головным контактным узлом, заполненный внутри пенополиуретаном, должен иметь минимальную массу, что обеспечивает минимальную потерю скорости ГПЭ при взрывном метании. Более радикальным способом является сброс головного колпака с помощью пиротехнического устройства перед подрывом основного заряда или его разрушение с помощью заряда-ликвидатора. При этом должно быть исключено разрушающее воздействие продуктов детонации на блок ГПЭ Оптимальная масса блока ГПЭ варьируется в пределах 0,1...0,2 от массы снаряда Скорость выброса блока ГПЭ из корпуса в зависимости от его массы, характеристик заряда ВВ и других конструктивных параметров изменяется в диапазоне 300...500 м/с, начальная результирующая скорость ГПЭ при скорости снаряда 800 м/с составляет 1100...1300 м/с. Предложена конструкция осколочно-пучкового снаряда с осевым расположением цилиндрического блока ГПЭ внутри заряда ВВ. Перспективной является конструкция снаряда, создающего пучок ГПЭ с овальным поперечным сечением, стелющийся вдоль поверхности земли. В патентах №№ 2082943, 2095739 предложены конструкции осколочно- кинетических снарядов соответственно с передним и задним расположением блока ГПЭ, ударной трубкой и зарядом детонационно-способного твердого топлива двойного назначения. В зависимости от условий применения этот заряд используется в качестве разрывного (как ВВ) или в качестве ускорительного(как твердое ракетное топливо). Второй основной идеей разработки является разрушение корпуса на осколки ударом по его внутренней поверхности трубки, разгоняемой взрывом. Такая схема обеспечивает так называемое разрушение без метания, т. е. разрушение корпуса без сообщения его осколкам заметной радиальной скорости, что позволяет включить их в осевой поток. Реализация полноценного дробления при ударе трубкой была подтверждена экспериментально. (Рис. 3.5)
Весьма перспективную сферу применения принципа взрывного осевого метания ГПЭ образуют надкалиберные гранаты подствольных, ручных и ружейных гранатометов. Надкалиберная осколочно-пучковая граната к подствольному гранатомету (Патент №2118788 РФ, НИИ СМ) предназначена в основном для настильной стрельбы на небольшие дистанции (до 100 м) при самообороне. Граната содержит калиберную часть с вышибным зарядом и выступами, входящими в нарезы гранатного ствола, и надкалиберную часть, содержащую дистанционный взрыватель, заряд ВВ и слой ГПЭ. Величина диаметра надкалиберной части зависит от расстояния между осями пулевого и гранатного ствола. Общая масса перспективной пучковой гранаты к 40-мм подствольному гранатомету ГП-25 составляет 270 г, начальная скорость гранаты — 72 м/с, диаметр надкалиберной части 60 мм, масса заряда ВВ (флегматизированный гексоген А—IX—1) — 60 г, готовые поражающие элементы в форме кубика с ребром 2,5 мм массой 0,25 г выполнены из вольфрамового сплава с плотностью 16 г/см1; укладка ГПЭ однослойная, количество ГПЭ — 400 шт., скорость метания 1200 м/с, убойный интервал — 40 м от точки разрыва, шаг установки взрывателя — 0,1 с (Рис. 3.7)
Предназначен для поражения живой силы и легкоуязвимой наземной техники. Снаряд состоит из корпуса, в котором размещается вышибной заряд и 70 готовых поражающих элементов: 60 цилиндрических и 10 трубчатых диаметром 6,0 и высотой 5,5мм. Трубчатые ГПЭ в сборе в центральной части снаряда образуют газоотводный канал для прохода горячих газов от выбросного устройства к вышибному заряду.
Таблица 16
Предназначен для поражения живой силы и легкоуязвимой наземной техники. Снаряд состоит из корпуса, в котором размещается 24 конуса – готовых поражающих элемента (ГПЭ). Контуры каморы кормуса в поперечном сечении образуют шестиугольник со скругленными углами. Это исключает проворот ГПЭ от касательного ускорения относительно стенок корпуса, поэтому ГПЭ и снаряд в целом имеют одинаковую угловую скорость вращения.
Таблица 17
В настоящем патентном поиске вопросы развития осколочных боеприпасов осевого действия рассмотрены в основном применительно к ствольным снарядам, в той или иной степени являющихся развитием классической шрапнели. В широком же аспекте принцип поражения целей направленными потоками ГПЭ используются в самых разнообразных видах оружия (боевые части ЗУР и НАР, инженерные направленные осколочные мины, осколочные боеприпасы направленного действия активной защиты танков, ствольное картечное оружие и т. п.).
|
Первые серийные осколочно-пучковые трассирующие снаряды HETF-T (35-мм снаряд DM42 и 50-мм снаряд M-DN191) были разработаны германской фирмой Диль (Diehl) для автоматической пушки Rh503 фирмы Маузер, входящей в состав концерна «Рейнметалл» (Rhewmetall). Снаряды имеют донный взрыватель двойного действия (дистанционно-ударный), размещенный внутри корпуса снаряда и головной приемник команд, размещенный в головном пластмассовом колпаке. Приемник и взрыватель соединены электрическим проводником, проходящим через заряд ВВ. Благодаря донному инициированию заряда ВВ метание блока происходит за счет падающей детонационной волны, что увеличивает скорость метания. Легкий головной колпак не препятствует прохождению блока ГПЭ. (Рис. 3.1)
В известной мере критическим элементом данной бездиафрагменной конструкции является прямая опора ГПЭ на заряд ВВ. При массе блока 0,14 х 325 = 45 г и ствольной перегрузке 50000 блок ГПЭ при выстреле будет давить на заряд ВВ с силой 2,25 т, что в принципе может привести к разрушению и даже воспламенению заряда ВВ. Обращает на себя внимание чрезмерно малая масса ГПЭ (0,14 г), явно недостаточная для поражения даже легких целей. Определенным недостатком конструкции является сферическая форма ГПЭ, понижающая плотность укладки блока и приводящая к уменьшению скорости его метания за счет потерь энергии на деформацию ГПЭ. Фирма Диль в настоящее время занимает ведущее положение в облает разработки осколочных боеприпасов направленного осевого действия. К числу ее наиболее известных запатентованных разработок осколочно-пучковых боеприпасов относятся танковый снаряд, разделяющаяся ствольная мина, кассетный боевой элемент, спускающийся на парашюте с адаптивным раздельно-осевым действием. (Рис. 3.2).
Конструкция многофункционального осколочно-фугасно-пучкового оперенного снаряда для гладкоствольной танковой пушки защищена патентами №№ 2018779, 2108538 РФ. Наличие тяжелого головного блока ГПЭ и связанное с этим смещение центра масс вперед увеличивает аэродинамическую устойчивость снаряда на полете и точность стрельбы. Разгрузка заряда ВВ от давления, создаваемого наседающей массой блока ГПЭ при выстреле, осуществляется вкладной диафрагмой, опирающейся на кольцевой уступ в корпусе, либо диафрагмой, выполненной заодно с корпусом.
