Корпус артиллерийского снаряда

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к артиллерийским снарядам, корпус которых имеет внутри ослабляющую насечку для равномерного дробления на осколки, выполненную в виде пересекающихся многозаходных канавок. Корпус включает цилиндрическую оболочку, на внутренней поверхности которой протягиванием нанесена сетка спиральных рифлей, образующих полуготовые осколки, ведущий поясок и сформированную посредством донной перемычки открытую камеру разрежения в сужающемся кзади коническом хвостовике, имеющем сквозные радиальные щели. Новым является то, что донная перемычка выполнена на хвостовике со ступенчатым торцом, на котором жестко на герметике установлена цилиндрическая оболочка, при этом на стыке торцов хвостовика и оболочки смонтирован ведущий поясок, выполняющий функции бандажа, а головная часть цилиндрической оболочки обжата по оживальному профилю на оправке. Предложенное техническое решение обеспечило повышение эффективности осколочного действия боеприпаса при снижении трудоемкости изготовления сборного корпуса снаряда, а также увеличение дальности стрельбы. 4 ил.

 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно, к артиллерийским снарядам, корпус которых имеет внутри ослабляющую насечку для равномерного дробления на осколки, выполненную в виде пересекающихся многозаходных спиральных канавок.

Уровень данной области техники характеризует корпус осколочного боеприпаса (артиллерийской гранаты), на внутренней поверхности которого выполнены равнораспределенные пирамидальные полуготовые осколки, образованные пересечением спиральных канавок (рифлей), формируемых протягивания за две операции (см., например, патент RU 2171445, 2001 г. и свидетельство 29136, 2003 г. на полезную модель, оба по классу F 42 В 12/24).

Для улучшения аэродинамической формы артиллерийского боеприпаса хвостовую (запоясковую) часть осколочного корпуса выполняют конической, сужающейся кзади, где сформирована посредством донной перемычки цилиндрической оболочки открытая со стороны днища камера разрежения, на стенках которой имеются сквозные радиальные щели (патент RU 2196294, F 42 В 12/24, 2003 г.). Этот корпус осколочного боеприпаса по числу совпадающих признаков и технической сущности выбран в качестве наиболее близкого предлагаемому корпусу артиллерийского снаряда аналога.

Сетка полуготовых осколков, распределенных на внутренней поверхности цилиндрической оболочки корпуса снаряда, обеспечивает требуемое его дробление продуктами детонации наполнения взрывчатого вещества по ослабленным спиральными рифлями сечениям, где создаются газовые клинья разрушения.

Выполнение в коническом хвостовике камеры разрежения, открытой со стороны днища, уменьшает аэродинамическое торможение боеприпаса, так как поступающий через сквозные радиальные щели ее стенки воздух набегающего потока выравнивает давление и струйно рассекает завихрения в заданном пространстве снаряда на траектории полета, что способствует увеличению дальности стрельбы.

К недостаткам известного осколочного боеприпаса следует отнести неудовлетворительные показатели основного боевого действия (фугасного и осколочного), определяемого повышенной толщиной стенки его корпуса, а также высокую трудоемкость формирования сетки полуготовых осколков на внутренней поверхности глухой камеры в штучных заготовках, что ограничивает серийное производство.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение боевого могущества осколочного артиллерийского снаряда и технологичности конструкции его корпуса для снижения трудоемкости изготовления в условиях серийного производства.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном корпусе артиллерийского снаряда, включающем цилиндрическую оболочку, на внутренней поверхности которой протягиванием нанесена сетка спиральных рифлей, образующих полуготовые осколки, ведущий поясок и отделенную донной перемычкой открытую камеру разрежения в сужающемся кзади коническом хвостовике, имеющем сквозные радиальные щели, согласно изобретению, донная перемычка выполнена на хвостовике со ступенчатым торцом, где жестко на герметике укреплена оболочка, при этом на стыке торцов хвостовика и оболочки смонтирован ведущий поясок, выполняющий функции бандажа, а головная часть цилиндрической оболочки обжата по оживальному профилю на оправке.

Отличительные признаки обеспечили решение поставленной задачи повышения эффективности основного показателя назначения - осколочного действия при снижении потребительской стоимости боеприпаса, а также получения дополнительного сверхэффекта, выражающегося в увеличении дальности стрельбы артиллерийскими снарядами предложенной конструкции.

Изобретение позволяет выполнить корпус эффективного артиллерийского снаряда сборным из двух прецизионных частей: тонкостенной цилиндрической осколочной оболочки и аэродинамического хвостовика конической формы с камерой разрежения, изготовленных автономно по разным рациональным технологиям, что снижает себестоимость изделия при повышении осколочности и дальности полета, без потери конструкционной прочности.

Выполнение корпуса снаряда сборным упрощает технологию формирования внутри оболочки полуготовых осколков заданного дробления, так как сетку спиральных рифлей наносят на трубчатую штучную заготовку, после чего ее калибруют для дальнейшего обжима головной части на оправке и ступенчатого профилирования заднего торца механической обработкой под стыковку с перегородкой конического хвостовика, который получают объемной штамповкой.

Геометрическое и силовое замыкание стыка аэродинамического хвостовика с осколочной оболочкой посредством запрессовки в канавку формы "ласточкин хвост" или наплавкой ведущего медного пояска обеспечивает практически равную со штатным изделием продольную и тангенциальную несущую прочность корпуса снаряда, структурные элементы которого свинчены на герметике и дополнительно механически связаны и изолированы ведущим пояском.

За счет наклепа металла оболочки от двух операций протягивания и дополнительной прессовой калибровки на оправке сравнительно со штатным снарядом достигнуто повышение вдвое ее механической прочности, что позволило уменьшить толщину стенки оболочки, повысив могущество (от увеличения массы взрывчатого вещества) и осколочное действие (при увеличении количества заданных по массе и форме поражающих элементов).

При этом центр масс снаряда смещается кзади за центр давления, что улучшает продольную стабилизацию в полете, а обтекаемая форма оживальной головной части корпуса снаряда снижает аэродинамическое торможение набегающим потоком, в результате чего, сравнительно с прототипом, на 20% увеличилась дальность стрельбы при снижении среднего квадратичного отклонения.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для получения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть эффекта суммы существенных признаков изобретения.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного производства осколочных корпусов артиллерийских снарядов можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное значение и не ограничивает объема прав совокупности признаков формулы, где схематично изображены:

на фиг.1 - общий вид корпуса снаряда;

на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1;

на фиг.3 - технологический процесс изготовления осколочной оболочки предложенного корпуса снаряда;

на фиг.4 - штампованный полуфабрикат хвостовика корпуса снаряда.

Выполнение изобретения поясняется примером изготовления корпуса 57-мм осколочного артиллерийского снаряда.

Корпус артиллерийского снаряда (фиг.1) содержит жестко связанные между собой торцами на резьбе с герметиком осколочную оболочку 1 и аэродинамический хвостовик 2. Место стыка торцов оболочки 1 и хвостовика 2 геометрически замкнуто снаружи запрессованным в проточку типа "ласточкин хвост" медным ведущим пояском 3, который может быть наплавлен на цилиндрический стык.

Ведущий поясок 3 расположен на уровне донной перемычки 4, выполненной на хвостовике 2 со ступенчатым торцом 5 и формообразующей в сборе дно каморы 6 под наполнение взрывчатым веществом.

На внутренней поверхности оболочки 1 выполнены пересекающиеся спиральные рифли 7, которые формируют полуготовые осколки 8 трапецеидальной формы (фиг.2). В головной части оболочки 1, имеющей профиль оживала, выполнено резьбовое отверстие 9 под взрыватель. Оболочка 1 имеет два центрирующих пояска 10.

Хвостовик 2 имеет конический профиль, сужающийся кзади, и камеру 11 разрежения внутри, стенки которой снабжены сквозными радиальными щелями 12 коммуникации с воздухом набегающего потока.

Полуфабрикат хвостовика 2 длиной 75 мм (фиг.4) получают из прутковой заготовки диаметром 45 мм за два перехода горячей штамповки (осадка и прошивка) на прессе модели КВ 2132 усилием 160 т. Нагрев заготовки осуществляют в индукционном нагревателе проходного типа.

Механическую обработку резанием наружного профиля хвостовика 2 и его камеры 11 проводят на горизонтальных многошпиндельных полуавтоматах мод. 1Б240П-6К с последующей финишной обработкой на станках с ЧПУ мод. ИТ-42.

Шесть радиальных сквозных щелей 12 в стенках камеры 11 формируют на агрегатно-свирлильном полуавтомате.

Корпус 1 снаряда получают из штучной стальной (сталь 20 ГОСТ 8734-88) трубной заготовки 65×8 мм (фиг.3, а), которую получают на труборезном автомате. Далее на токарном станке с двух сторон заготовку подрезают с торцов, где растачивают фаски (б).

Перед операцией "чистовая обработка осевого отверстия" (г), которую осуществляют твердосплавной протяжкой на горизонтально-протяжном станке или прошивкой на гидравлическом прессе, проводят очистку отверстия от ржавчины и поверхностных дефектов с помощью дробеструйной обработки (в).

Для устранения разностенности исходной трубной заготовки по наружной поверхности проводят механическую обработку резанием (д) на токарном станке с формированием бурта со стороны головной части корпуса 1.

Перед прессовыми операциями (ж-к) проводят фосфатирование с последующим омыливанием (е).

Прессовые операции выполняют на гидравлических прессах усилием 100 т последовательно:

- задавка наружного бурта заготовки вовнутрь осевого отверстия (ж), который при дальнейшей обработке используется в качестве упора для винтовых пуансонов при нанесении спиральных рифлей 7;

- нанесение правых спиральных рифлей 7 (з);

- нанесение левых спиральных рифлей 7 (и);

- обжим оживальной части корпуса 1 на оправке (к).

После прессовых операций (ж-к), для снятия напряжений в материале, перед операциями механической обработки резанием (м-п) заготовку подвергают низкотемпературному отпуску (л).

Операции обработки резанием включают последовательно:

- обработку резьбового очка и оживальной части (м);

- получистовую обработку центрирующих утолщений 10 и наружной поверхности корпуса 1 (н);

- чистовую обработку донной части (о);

- обработку центрирующих утолщений 10 в размер (п).

Испытания стрельбой и подрывом в уловителе опытной партии артиллерийских снарядов с корпусом по изобретению показали увеличение в 1,6 раза, сравнительно с прототипом, количества осколков заданной оптимальной массы 0,5-2,0 г и на 20% дальности полета.

Корпус артиллерийского снаряда, включающий цилиндрическую оболочку, на внутренней поверхности которой протягиванием нанесена сетка спиральных рифлей, образующих полуготовые осколки, ведущий поясок и сформированную посредством донной перемычки открытую камеру разрежения в сужающемся кзади коническом хвостовике, имеющем сквозные радиальные щели, отличающийся тем, что донная перемычка выполнена на хвостовике со ступенчатым торцом, на котором жестко на герметике установлена цилиндрическая оболочка, при этом на стыке торцов хвостовика и оболочки смонтирован ведущий поясок, выполняющий функции бандажа, а головная часть цилиндрической оболочки обжата по оживальному профилю на оправке.