Гранатомет одноразового применения

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке гранатометов одноразового применения. Сущность изобретения: Гранатомет одноразового применения содержит пусковой контейнер с пластиковой трубой и торцевыми, сбрасываемыми при выстреле крышками, закрепленными накидными гайками, установленную в нем с зазором гранату с донной юбкой, где закреплены упругие косопоставленные лопасти стабилизатора и вышибной двигатель с газодинамическим затвором и двухсторонним истечением пороховых газов. При этом канал пластиковой трубы выполнен сужающимся к переднему торцу, а гранатомет снабжен устройством наката и его компенсатором, выполненным в виде эластичных трубчатых удлинителей, закрепленных на накидных гайках, причем в полой юбке гранаты под лопастями вдоль их оснований и с обеих сторон от них выполнена сквозная перфорация, а между лопастями стабилизатора и дном гранаты в полой юбке образован ряд радиальных сквозных отверстий, размещенных в окружном направлении между лопастями. Изобретение позволяет повысить кучность и точность стрельбы из гранатомета одноразового применения. 5 ил.

 

Изобретение относится к области военной техники, а именно к безотдачным гранатометам преимущественно одноразового применения.

Гранатометы одноразового применения в силу их простоты, малых габаритов и массы, высокой мобильности нашли широкое распространение в вооруженных силах практически всех стран как оружие ближнего боя.

Среди большого многообразия таких гранатометов отдельную группу образуют гранатометы, в которых для сообщения скорости гранате используется вышибной двигатель, соединенный с гранатой и стволом разрушаемыми при выстреле связями и имеющий двухстороннее истечение пороховых газов из ствола назад и в ствол - в полость между гранатой и вышибным двигателем. Основные достоинства таких гранатометов перед другими состоят в следующем:

- достаточно большая скорость гранаты при коротком стволе;

- небольшие внутрипартионный, межпартионный и температурный разбросы скорости гранаты, связанные с их перераспределением между гранатой и вышибным дигателем, которое выражается в направлении и в величине скорости последнего в момент покидания гранатой канала ствола;

- относительно небольшие итоговые силы, действующие на ствол к концу процесса выстрела. Однако в ходе выстрела на ствол гранатомета действуют мгновенные силы, имеющие большие значения и случайное направление относительно ствола, в том числе поперечное, которые определяются конструкцией и технологическими допусками на изготовление практически всех участвующих в процессе ускорения гранаты частей гранатомета и являются основным источником снижения кучности и точности стрельбы - наиболее важных характеристик гранатометов одноразового применения. Поэтому обязательным условием совершенствования таких гранатометов и гранат для них является повышение кучности и точности стрельбы, в том числе за счет снижения значений возмущающих ствол и гранату сил в процессе выстрела и в дульный момент.

В известном гранатомете одноразового применения (1), выбранном аналогом настоящего изобретения, сделана попытка уменьшить влияние возмущающих сил на полет гранаты за счет сообщения ей окружной скорости при выстреле в контейнере. Этот гранатомет состоит из контейнера со сбрасываемыми при выстреле торцевыми крышками, закрепленными накидными гайками, и размещенных в контейнере гранаты и вышибного двигателя с двухсторонним истечением пороховых газов и связями с гранатой и контейнером, разрушаемыми при выстреле. Связь вышибного двигателя с гранатой снабжена устройством, жесткоскрепленным с гранатой, имеющим тангенциальные отверстия для истечения пороховых газов в полость контейнера между гранатой и вышибным двигателем и газодинамически связанным с полостью последнего через дроссельное отверстие в его переднем дне. Такая связь гранаты с вышибным двигателем предполагает достаточно высокую ее жесткость, которая при вращении гранаты будет вовлекать в этот процесс вышибной двигатель и даже при незначительных их параллельных несоосностях и угловых перекосах относительно друг друга будет создавать ударные силы, возмущающие контейнер и гранату в поперечном направлении. Учитывая, что эти силы действуют до полного отделения гранаты от вышибного двигателя, т.е. в период наиболее интенсивной работы последнего, то создаваемые ими возмущения будут иметь не только случайные направления, но и большие значения, что не позволит надежно поражать цель как первым гранатометом, так и вторым из-за невозможности объективного определения и объективного учета в его прицеле результатов первого.

В другом известном гранатомете одноразового применения (2), выбранном в качестве прототипа настоящего изобретения, реализован ряд конструктивных мероприятий, направленных на уменьшение значений сил, возмущающих гранату и контейнер при выстреле. Этот гранатомет состоит из контейнера с пластиковой трубой и сбрасываемыми при выстреле торцевыми крышками, закрепленными на трубе накидными гайками, гранаты и вышибного двигателя, имеющего двухстороннее истечение пороховых газов и связи с пластиковой трубой и гранатой, разрушаемые при выстреле.

При этом:

1) - граната установлена в пластиковой трубе со значительным диаметральным зазором, профиль которого образован обнижением поясков корпуса гранаты с целью компенсации внутреннего давления снаряжения гранаты на стенку корпуса давлением пороховых газов при выстреле на эту же стенку снаружи;

2) - к корпусу гранаты прикреплена донная полая юбка, на которой закреплены упругие косо поставленные лопасти стабилизатора гранаты, снабженные выштамповками, вершинами которых сложенные лопасти взаимодействуют с поверхностью пластиковой трубы с минимальной силой трения, и в которой между дном гранаты и лопастями выполнен ряд радиальных отверстий для перетекания пороховых газов в диаметральный зазор между гранатой и пластиковой трубой;

3) - связь гранаты с вышибным двигателем образована разжимной цангой, т.е. имеет низкую поперечную жесткость и позволяет им без перекосов располагаться вдоль стенки пластиковой трубы;

4) - между пластиковой трубой и вышибным двигателем выполнен газодинамический затвор, образованный кольцевым обнижением корпуса последнего и соединением этого обнижения с внутренней полостью вышибного двигателя радиальным отверстием.

Эти мероприятия позволили:

- мероприятие 1) - снизить массу корпуса гранаты и этим увеличить ее дульную скорость или массу снаряжения. Однако оно снизило эффективность выстрела, т.к. привело к большому сбросу пороховых газов через диаметральный зазор между гранатой и пластиковой трубой вперед, в то время как этот зазор необходим только в начальный момент движения гранаты, когда она ускоряется с большими перегрузками. Далее необходимость в этом зазоре отпадает, т.к. необходимая прочность стенки корпуса (его толщина) выходит за технологические ограничения в изготовлении;

- мероприятия 2) и 3) - точно центрировать донную часть гранаты (ее полую юбку) в канале пластиковой трубы перед выстрелом и совместно с мероприятием 1) быстро и без ударов центрировать в ходе выстрела гранату в целом в трубе. Очевидно, что в дальнейшем диаметральный зазор между гранатой и пластиковой трубой вреден, т.к. будет создавать гранате возможность поперечных перемещений и перекосов в трубе в дульный момент;

- мероприятие 3) - исключить жесткий перекос между гранатой и вышибным двигателем перед выстрелом и передачу возмущений при их разделении от одного к другому и к пластиковой трубе в ходе выстрела;

- мероприятие 4) - уменьшить истечение пороховых газов из полости пластиковой трубы через зазор между ней и вышибным двигателем назад вне зависимости от режимов его работы и допусков на изготовление диаметральных размеров вышибного двигателя и пластиковой трубы.

Однако указанные мероприятия привели к появлению в прототипе следующих недостатков, вызванных реализацией:

- мероприятий 1) и 4), которые привели к большой амплитуде возвратно-поступательных перемещений вышибного двигателя по пусковой трубе и, следовательно, к ее большим и случайным перемещениям в ходе выстрела под действием сил трения, которые с учетом, как правило, несимметричного удержания гранатомета стрелком при его перемещении назад, могут вызвать угловые перемещения контейнера в любом случайном направлении в момент выхода из него гранаты;

- мероприятие 2), которое привело к большой неодновременности открытия лопастей стабилизатора, существенно влияющей на полет гранаты и вызванный тем, что лопасти не могут иметь необходимую (высокую) жесткость из-за опасности деформирования ими пластиковой трубы при хранении, которое неизбежно приведет к большим и нестабильным возмущениям при страгивании гранаты в самом начале процесса выстрела.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение кучности и точности стрельбы из гранатомета одноразового применения.

Решение поставленной технической задачи согласно изобретению решается за счет направления в процессе выстрела возмущающих гранату и контейнер сил в сторону дульного торца контейнера и снижения их величин и достигается тем, что в гранатомете одноразового применения, содержащем пусковой контейнер с пластиковой трубой и торцевыми, сбрасываемыми при выстреле крышками, закрепленными накидными гайками, и установленные в пластиковой трубе с диаметральным зазором гранату с донной полой юбкой, на которой основаниями закреплены упругие косопоставленные лопасти стабилизатора с выштамповками к внутренней поверхности пластиковой трубы и выполнен ряд радиальных отверстий, размещенных между лопастями и дном гранаты, и вышибной двигатель с газодинамическим затвором и двухсторонним истечением пороховых газов, имеющий разрушаемые при выстреле связи с гранатой и пластиковой трубой, канал пластиковой трубы выполнен коническим, сужающимся к ее переднему торцу, при этом гранатомет снабжен устройством наката и его компенсатором, выполненными в виде эластичных трубчатых удлинителей, закрепленных на задней и передней накидных гайках соответственно, в полой юбке гранаты под лопастями стабилизатора вдоль их оснований и с обеих сторон от них выполнена сквозная перфорация, а отверстия радиального ряда в полой юбке размещены в окружном направлении между лопастями стабилизатора.

Суть изобретения поясняется чертежами, где представлены:

- на фиг.1 - гранатомет одноразового применения в разрезе; на фиг.2 - полая юбка гранаты с закрепленными на ней лопастями стабилизатора; на фиг.3 - сечение по А-А на фиг.2; на фиг.4 - дульная часть гранаты в момент выхода из нее гранаты, на фиг.5 - казенная часть гранатомета в процессе выстрела.

Гранатомет одноразового применения (фиг.1)состоит из контейнера с пластиковой трубой 1, канал которой выполнен коническим, сужающимся к ее переднему торцу (дульному срезу контейнера гранатомета). Конусность пластиковой трубы образована соответствующей конусностью оправки, на которую производится намотка нити, полотна или ленты армирующего материала, как правило, стеклоткани, при изготовлении пластиковой трубы. Оба торца пластиковой трубы 1 перекрыты одинаковыми, сбрасываемыми при выстреле крышками 2, закрепленными одинаковыми накидными гайками 3, навинченными на пластиковую трубу и снабженными закрепленными на них трубчатыми удлинителями 4 из эластичного материала, преимущественно из резины.

В пластиковой трубе 1 установлена граната 5 и вышибной двигатель 6 с двухсторонним истечением пороховых газов, соединенные друг с другом податливо-упругой связью, образованной разжимной цангой 7, отпирающейся пороховыми газами, истекающими из вышибного двигателя в полость пластиковой трубы между ним и гранатой. Вышибной двигатель 6 соединен с пластиковой трубой 1 разрушаемой пороховыми газами связью, образованной упругой пластиной 8, которая пропущена через радиальные прорези во втулке 9,образованной на заднем торце вышибного двигателя, и установлена концами в кольцевую канавку на внутренней поверхности пластиковой трубы 1.

Вышибной двигатель 6 снабжен кольцевым обнижением 10, соединенным с его внутренней полостью радиальным отверстием 11, образующим газовый затвор, уменьшающий утечку пороховых газов из полости между гранатой 5 и вышибным двигателем 6 через зазор между последним и пластиковой трубой 1 назад в процессе выстрела.

Граната 5 (фиг.2) состоит из корпуса 12 с донной полой юбкой 13, к которой основаниями 14 прикреплены, например, заклепками 15 четыре упругие косопоставленные лопасти 16 стабилизатора гранаты, на которых выполнены полусферические выштамповки 17, вершинами которых лопасти в сложенном положении взаимодействуют с внутренней поверхностью пластиковой трубы 1.

В полой юбке 13:

- между дном корпуса 12 и лопастями 16 выполнен ряд радиальных отверстий 18, которые в окружном направлении размещены между лопастями 16 и предназначены для перетекания пороховых газов при выстреле из полости пластиковой трубы 1 между гранатой 5 и вышибным двигателем 6 в конический зазор 19 между пластиковой трубой 1 и гранатой 5 вперед в полость перед передней сбрасываемой крышкой 2;

- с обеих сторон от оснований 14 лопастей 16 выполнена сквозная перфорация, образованная отверстиями 20, которые могут иметь любую форму и предназначены для быстрого заполнения зазоров между лопастями 16, юбкой и пластиковой трубой 1 пороховыми газами.

Работа описанной конструкции гранатомета одноразового применения заключается в следующем. При срабатывании вышибного двигателя 6 пороховые газы от сгорания его порохового заряда истекают из его полости одновременно:

1) Через дроссельное отверстие в переднем дне вперед - в полость пластиковой трубы 1 между ним и гранатой 5, где своим давлением разжимают цангу 7 и отсоединяют ее от двигателя и начинают перемещать гранату относительно вышибного двигателя по пластиковой трубе 1, часть этих газов через радиальные отверстия 18 и сквозную перфорацию 20 перетекают в конический зазор 19 между гранатой 5 и пластиковой трубой, сужающийся к переднему торцу последней, а затем - в полость пластиковой трубы 1 между гранатой 5 и передней сбрасываемой крышкой 2.

В ходе этого пороховые газы:

- деформируя переднюю крышку 2, выщелкивают ее из заделки между пластиковой трубой 1 и накидной гайкой 3 и выбрасывают в направлении стрельбы;

- перетекая по сужающемуся зазору 19 между пластиковой трубой 1 и гранатой 5, благодаря его форме быстро центрируют гранату в трубе, уравновешивают своим наружным давлением внутреннее давление от снаряжения при ускорении гранаты на стенку ее корпуса 12 и создают на пластиковой трубе накатную силу за счет сужения трубы и трения пороховых газов об ее поверхность;

- истекая через передний открытый торец пластиковой трубы, деформируют своим давлением трубчатый резиновый удлинитель 4 в радиальном направлении и через него передают на пластиковую трубу небольшую силу в откат;

- действуя на дно гранаты 5, ускоряют ее на длине пластиковой трубы до дульного момента, при этом размер диаметрального зазора между ними постепенно уменьшается и, следовательно, уменьшается утечка пороховых газов через него и увеличивается их донное давление на гранату, за счет чего поднимается коэффициент полезного действия (КПД) выстрела.

2) Через отверстия в заднем сопловом блоке истекают назад, где своим давлением деформируют и выщелкивают заднюю торцевую крышку 2 из ее заделки между пластиковой трубой 2 и накидной гайкой 3. Одновременно они прогибают упругую пластину 8, выводят ее концы из кольцевой канавки на пластиковой трубе 1 и радиальных прорезей втулки 9 вышибного двигателя 6 и вместе с торцевой крышкой 2 выбрасывают назад.

После этого пороховые газы:

- реактивной силой перемещают вышибной двигатель 6 вслед за гранатой 5,

- давлением деформируют в радиальном направлении резиновый трубчатый удлинитель 4 и этим создают на пусковой трубе 1 силу в накат;

- за счет трения о поверхность пластиковой трубы 1 и давления на ее коническую поверхность создают соответственно одну силу в откат, а вторую - в накат.

По мере перемещения вышибного двигателя вперед зазор между ним и пластиковой трубой уменьшается, возрастает эффективность газового затвора между ними и снижается утечка через него порохового газа из пространства между гранатой 5 и вышибным двигателем, чем увеличивается КПД выстрела. После достижения равенства между силой давления пороховых газов на переднее дно вышибного двигателя и реактивной тягой истекающих пороховых газов из отверстий его заднего соплового блока вышибной двигатель останавливается и практически до дульного момента гранаты 5 стоит или совершает возвратно-поступательные перемещения по пластиковой трубе с небольшой амплитудой.

3) Через радиальное отверстие 11 в стенке двигателя пороховые газы поступают в диаметральное обнижение 10, заполняют кольцевую полость между ним и пластиковой трубой 1 и образуют этим газовый затвор, эффективность которого по мере перемещения вышибного двигателя 6 вслед за гранатой 5, как уже отмечалось выше, возрастает и, следовательно, возрастает КПД и стабильность выстрела.

Описанные процессы протекают до дульного момента гранаты 5, когда их соответствие друг другу в части того, что сумма всех действующих на пусковую трубу 1 сил в любой момент выстрела направлена только в накат, нарушается. Это соответствие обеспечивается максимальным размером зазора 19 между пластиковой трубой и гранатой 5 и его конусностью к переднему торцу, первой в зависимости от баллистики вышибного двигателя 6, а также жесткостью и длиной резиновых трубчатых удлинителей 4, закрепленных на накидных гайках 3. Соблюдение этого условия наиболее благоприятно для стрельбы с высокой кучностью и точностью, т.к. при этом пусковая труба в процессе выстрела до дульного момента гранаты перемещается без рывков только в накат, т.е. в сторону, где она практически не имеет для своего перемещения значительных сил сопротивления, например плечевого упора. Однако к дульному моменту даже при небольших перемещениях пластиковая труба 1 (контейнер) может приобрести скорость в накат, которой не сможет противостоять стрелок, поэтому эту скорость необходимо эффективно гасить до допустимой величины, но без воздействия при этом возмущающими силами на гранату.

В описываемом гранатомете одноразового применения это обеспечивается следующим образом.

В дульный момент, когда корпус 12 гранаты 5 вышел из пластиковой трубы 2, пороховые газы через отверстия 18 четырьмя достаточно мощными струями истекают в полость резинового трубчатого удлинителя 4 на накидной гайке 3 переднего торца пластиковой трубы, растягивают его в радиальном направлении до достаточно больших размеров, начиная этим гасить накат пластиковой трубы и одновременно подготавливать пространство для свободного раскрытия лопастей 16 стабилизатора гранаты 5. Этот процесс продолжается до полного выхода лопастей 16 из пластиковой трубы пороховыми газами, истекающими вдоль поверхностей лопастей, в основном, в радиальном направлении через сквозную перфорацию 20 в основании лопастей из полости пластиковой трубы.

После полного выхода лопастей 16 за торец накидной гайки 3 они в движении гранаты 5 под действием собственных упругих сил и давления на них пороховых газов, истекающих через сквозную перфорацию 20 с обеих сторон их оснований, быстро раскрываются и граната улетает к цели невозмущенной. Оставшиеся в полости пластиковой трубы пороховые газы истекают наружу, завершая этим процесс компенсации ее наката. При этом вышибной двигатель в зависимости от температуры материальной части и окружающей среды остается в пластиковой трубе или вылетает из нее назад через ее расширяющийся канал практически без взаимодействия с ним.

Из описания устройства и работы гранатомета одноразового применения видно, что:

- конический сужающийся к переднему торцу пластиковой трубы ее канал выполняет при выстреле роль высокоточного регулятора давления в полости между гранатой и вышибным двигателем и обеспечивает высокую центровку гранаты в нем в дульный момент;

- наличие резиновых трубчатых удлинителей и перфорации с обеих сторон от оснований лопастей стабилизатора позволяет обеспечить "мягкий" вылет гранаты из пластиковой трубы и при низкой жесткости лопастей обеспечить их быстрое и одновременное раскрытие сразу же после вылета гранаты;

- размещение отверстий радиального ряда в полой юбке в окружном направлении между лопастями позволяет уменьшить длину юбки и совместно со сквозной перфорацией обеспечить более равномерное истечение пороховых газов в зазор между корпусом гранаты и пластиковой трубой и в трубчатый резиновый удлинитель на передней накидной гайке с целью его равномерного (симметричного) деформирования в радиальном направлении для свободного прохода через него лопастей стабилизатора гранаты и создания на пластиковой трубе значительной силы в откат.

Предложенная конструкция гранатомета одноразового применения прошла опытную проверку на производственной базе предприятия-заявителя с положительными результатами и доказала возможность повышения кучности и точности стрельбы.

Источники информации:

1. Патент РФ №2183806 по кл. F 41 F 3/045 с приоритетом от 30.08.2000 г. - аналог.

2. Патент РФ №2062428 по кл. F 41 F 3/045 с приоритетом от 26.05.1992 г. - прототип.

Гранатомет одноразового применения, содержащий пусковой контейнер с пластиковой трубой и торцевыми, сбрасываемыми при выстреле крышками, закрепленными накидными гайками, и установленную в пластиковой трубе с диаметральным зазором гранату с донной полой юбкой, на которой основаниями закреплены упругие косопоставленные лопасти стабилизатора с выштамповками к внутренней поверхности пластиковой трубы и выполнен ряд радиальных отверстий, размещенных между лопастями и дном гранаты, и вышибной двигатель с газодинамическим затвором и двухсторонним истечением пороховых газов, имеющий разрушаемые при выстреле связи с гранатой и пластиковой трубой, отличающийся тем, что в нем канал пластиковой трубы выполнен коническим, сужающимся к ее переднему торцу, при этом гранатомет снабжен устройством наката и его компенсатором, выполненным в виде эластичных трубчатых удлинителей, закрепленных на задней и передней накидных гайках соответственно, в полой юбке гранаты под лопастями вдоль их оснований и с обеих сторон от них выполнена сквозная перфорация, а отверстия радиального ряда в полой юбке размещены в окружном направлении между лопастями.