Танковый выстрел раздельного заряжания "кашпир". Танковый выстрел


Танковый выстрел раздельного заряжания "кашпир"

Изобретение относится к боеприпасам для гладкоствольной пушки. Выстрел содержит метательную часть, состоящую из порохового заряда, гильзы, средства воспламенения и задней секции бронебойного стержня, расположенного по оси порохового заряда и снабженного стабилизатором, переднюю часть, состоящую из корпуса и передней секции бронебойного стержня, и узел стыковки передней и задней секций бронебойного стержня. В передней части выстрела установлен ракетный твердотопливный ускоритель, содержащий корпус с сопловым блоком, заряд твердого топлива, траекторный воспламенитель с блоком его включения с приемником установки, причем передняя секция бронебойного стержня расположена по оси ускорителя. Повышается бронебойность за счет увеличения скорости снаряда в момент подхода к броне. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к танковым выстрелам гладкоствольных пушек. В отличие от зарубежных унитарных патронов отечественные выстрелы к 125-мм пушкам танков 1-12, Т-80 и Т-90 являются выстрелами раздельного заряжания, состоящими из двух частей - снаряда и метательной части, содержащей пороховой заряд, гильзу со средством воспламенения, последовательно подаваемых в ствол. Снаряд и метательная часть размещаются в радиальной укладке карусельного автомата заряжания, расположенного на полу танка, при этом длина их не может превышать 600-650 мм.

В свете современных требований к бронебойным снарядам такая длина является совершенно недостаточной. В настоящее время уже разработаны бронебойные оперенные подкалиберные снаряды (БОПС) с длиной более 800 мм. Например, БОПС ХМ946 к перспективной 140-мм танковой пушке ХМ291 США имеет длину 870 мм (диаметр бронебойного стержня 24 мм, удлинение 36,2, начальная скорость 1800 м/с).

В близкой перспективе длина БОПС может дойти до 900 и даже 1000 мм. Размещение такого БОПС в отечественных танках потребует принципиального изменения их конструкции, например переноса автомата заряжания в кормовую часть башни. Такая схема реализована в конструкциях французского танка «Леклерк» и опытного украинского танка «Ятаган».

Другое техническое решение, не требующее изменения конструкции танка, предложено в патенте RU 2282819 (ближайший аналог). Снаряд, в частном случае БОПС, выполнен состоящим из двух секций - передней и задней, снабженных узлом стыковки, при этом задняя часть снаряда размещена до заряжания в метательной части выстрела по ее оси. Стыковка обеих частей происходит в момент заряжания. Предложены варианты исполнения узла стыковки.

Независимо от того, как решена проблема получения бронебойного стержня большой длины, остается насущной задача повышения его скорости в момент подхода к броне. Настоящее изобретение направлено на решение этой задачи.

Техническое решение состоит в том, что танковый выстрел раздельного заряжания к гладкоствольной пушке содержит метательную часть, состоящую из порохового заряда, гильзы, средства воспламенения и задней секции бронебойного стержня, расположенного по оси порохового заряда и снабженного стабилизатором, переднюю часть, состоящую из корпуса и передней секции бронебойного стержня, и узел стыковки передней и задней секций бронебойного стержня. В передней части выстрела установлен ракетный твердотопливный ускоритель, содержащий корпус с сопловым блоком, заряд твердого топлива, траекторный воспламенитель с блоком его включения с приемником установки, причем передняя секция бронебойного стержня расположена по оси ускорителя.

Узел стыковки может быть выполнен в виде выступающей части одной из секций бронебойного стержня и глухого канала в другой секции бронебойного стержня.

Упомянутый узел стыковки может быть снабжен контрольным устройством, обеспечивающим дистанционную передачу сигнала об осуществлении стыковки.

Передняя часть выстрела может быть снабжена устройством наведения на цель.

Блок включения траекторного воспламенителя может быть выполнен временного типа, или неконтактного типа, или командного типа.

Корпус ускорителя может быть выполнен из высокопрочного алюминиевого сплава или титана, или стеклопластика, или углеродного волокна.

Фиг.1 - выстрел с неуправляемым БОПС с расположением узла стыковки в передней части снаряда; фиг.2 - выстрел с управляемым БОПС с расположением узла стыковки в задней части снаряда; фиг.3 - схема действия снаряда; фиг.4 - снаряд на полете на участке ускорения.

Выстрел с неуправляемым снарядом (фиг.1) состоит из метательной части 1 и передней части 2, раздельно хранящихся в боеукладке танка. Метательная часть 1 выстрела содержит гильзу, состоящую из поддона 3 и сгорающего корпуса гильзы 4, и пороховой заряд 5. По оси заряда размещена задняя секция бронебойного стержня 6, снабженная перьями 7. В заднем торце стержня может быть размещен трассер 8. Передняя часть стержня, выступающая из метательной части, обеспечивает соединение задней секции стержня с его передней секцией после заряжания. Стыковка облегчается наличием на стержне фаски 9. Соединение фиксируется замком 10.

Передняя часть выстрела 2 включает в себя ракетный ускоритель и переднюю секцию бронебойного стержня 11, расположенную по оси ускорителя. Ускоритель содержит корпус 12 с дном - сопловым блоком 13 и зарядом твердого топлива 14. В головной части корпуса расположен блок включения 15 траекторного воспламенителя 16 заряда с приемником временной установки 17. В задней секции стержня расположен глухой канал 18 с заходной конической частью 19.

Корпус ускорителя 12 выполнен из легкого материала (высокопрочный алюминиевый сплав, титан, стеклопластик, углеродное волокно). Сопла закрыты коническими заглушками 21.

На фиг.2 показан выстрел с управляемой ракетой, содержащей отсек управления 22 с выдвижными рулями 23. В данном варианте исполнения узел стыковки расположен в задней секции стержня.

Выстрел предназначен для использования со штатными автоматами заряжания танков Т-72, Т-80, Т-90 и системой траекторного подрыва типа «Айнет».

Схема действия снаряда показана на фиг.3 (Д - дальность полета до цели, R - длина участка разгона, S - дальность полета до включения двигателя (точка А)). Дальность до цели измеряется дальномером танка. Затем бортовой вычислитель определяет величину S=Д-R и соответствующее полетное время. Автомат извлекает нижнюю кассету с двумя частями выстрела, уложенными параллельно, и поднимает ее на линию заряжания. На тракте заряжания индукционный установщик вводит через приемник установок вычисленный интервал времени в блок включения траекторного воспламенителя.

Цепной досылатель досылает в казенник орудия переднюю часть выстрела, а затем при вертикальном перемещении кассеты на одну позицию - метательную часть. При этом выступающая часть задней секции стержня входит в канал передней секции и фиксируется в нем с помощью замка, образуя неразъемное соединение обеих секций и обеих частей выстрела.

Предусмотрены два варианта стыковки частей и заряжания:

- стыковка совмещена с заряжанием, при этом стык частей при стыковке находится в канале ствола орудия;

- стыковка производится вне ствола, а затем производится заряжание.

Первый вариант не требует изменения конструкции штатного автомата заряжания, но затрудняет контроль надежной стыковки частей. В данном случае целесообразно введение в узел стыковки контрольного устройства, обеспечивающего дистанционную передачу сигнала об осуществлении стыковки.

Второй вариант требует доработки штатного автомата заряжания, но обеспечивает более надежный контроль факта стыковки частей.

В расчетной точке А блок 15 выдает команду на срабатывание траекторного воспламенителя 16, который осуществляет воспламенение заряда твердого топлива 14. При этом выбиваются конические заглушки 21. В результате снаряд получает дополнительную скорость. Снаряд на полете на участке ускорения показан на фиг.4. При ударе составной стержень пробивает броню, при этом корпус 11 разрушается.

Ниже приводится оценка показателей при дальности стрельбы Д=2000 м/с снарядом калибра 125 мм.

Длина составного бронебойного стержня 900 мм
Диаметр стержня 23 мм
Удлинение 39
Плотность материала стержня 18 г/см3
Масса стержня 6,7 кг
Дульная скорость 1400 м/с
Скорость в точке А 1200 м/с
Прирост скорости за счет ускорителя 800 м/с
Скорость у цели 2000 м/с
Горизонтальное пробитие 1100 мм

Устройство наведения на цель может быть построено на принципе как теленаведения, так и самонаведения и может функционировать на всей траектории или только на участке разгона R. Последний вариант более экономичен.

Управление полетом может осуществляться как аэродинамическими органами управления (на фиг.2 показано исполнение по аэродинамической схеме «утка»), так и с помощью управления вектором тяги реактивного двигателя или отстрела балластных масс.

1. Танковый выстрел раздельного заряжания к гладкоствольной пушке, содержащий метательную часть, состоящую из порохового заряда, гильзы, средства воспламенения и задней секции бронебойного стержня, расположенного по оси порохового заряда и снабженного стабилизатором, переднюю часть, состоящую из корпуса и передней секции бронебойного стержня, и узел стыковки передней и задней секций бронебойного стержня, отличающийся тем, что в передней части выстрела установлен ракетный твердотопливный ускоритель, содержащий корпус с сопловым блоком, заряд твердого топлива, траекторный воспламенитель с блоком его включения с приемником установки, причем передняя секция бронебойного стержня расположена по оси ускорителя.

2. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что узел стыковки выполнен в виде выступающей части одной из секций бронебойного стержня и глухого канала в другой секции бронебойного стержня.

3. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что упомянутый узел стыковки снабжен контрольным устройством, обеспечивающим дистанционную передачу сигнала об осуществлении стыковки.

4. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что передняя часть выстрела снабжена устройством наведения на цель.

5. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что блок включения траекторного воспламенителя выполнен временного типа, или неконтактного типа, или командного типа.

6. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что корпус ускорителя выполнен из высокопрочного алюминиевого сплава, или титана, или стеклопластика, или углеродного волокна.

www.findpatent.ru

Техмаш поставит Индии новую партию танковых выстрелов «Манго»

Контракт на поставку крупной партии выстрелов "Манго" для танков Т-90С Концерн «Техмаш» совместно с АО «Рособоронэкспорт» заключили в 2014 году. Выстрел "Манго", предназначенный для стрельбы по танкам, самоходным артиллерийским установкам и другим бронированным целям, разработан Концерном «Техмаш» на базе «НИМИ им. В.В.Бахирева».

«Выполнение столь масштабного контракта является значительным событием для всего мирового рынка вооружений, а также дополнительным свидетельством растущей роли отечественных производителей в сфере боеприпасной промышленности», - отметил генеральный директор АО «НИМИ им. В.В. Бахирева» Вячеслав Горчаков.

«Высокое качество нашей продукции, а также устойчивые отношения с заказчиками позволяют рассчитывать на дальнейший рост объемов продаж. Учитывая масштабы растущего индийского рынка, концерн «Техмаш» заинтересован в развитии двустороннего сотрудничества. Более того, Концерн «Техмаш» осуществляет сейчас передачу Индии лицензии на производство танковых выстрелов», - подчеркнул генеральный директор Концерна «Техмаш» Сергей Русаков. Об этом сообщается в пресс-релизе АО «Научно-производственный концерн «Техмаш».

125-мм выстрел 3ВБМ17 с бронебойным подкалиберным снарядом 3БМ42 «Манго».

Предназначен для стрельбы по танкам, САУ, заслонкам амбразур ДОС, бронеколпакам и другим бронированным целям. Применяется для стрельбы из 125-мм гладкоствольных танковых пушек Д-81 (2А26, 2А46), танковой пушки 2А75 (2С25 «Спрут-СД») и противотанковой пушки 2А45М «Спрут-Б».

Бронебойные подкалиберные снаряды 3БМ42 «Манго» / Фото: pro-tank.ru

Историческая справка

Разработка выстрела с бронебойным подкалиберным снарядом 3БМ42 «Манго» началась в 1983 году. Целью ОКР было создание снаряда повышенного могущества, способного преодолевать динамическую защиту и современные многослойные бронепреграды. Специально для снаряда 3БМ42 были разработаны новые материалы –сплав ВНЖ-90 на основе вольфрама, мартенсито-стареющая сталь ЭП-836, высокопрочные алюминиевые сплавы В-95 и В-96Ц1. Выстрел был принят на вооружение в 1988 году.

Состав выстрела

  • снаряд 3БМ42 с трассером Т-20-1 (3ЧР2М)
  • снаряд с дополнительным зарядом 3БМ44
  • основной метательный заряд 4Ж63 или 4Ж63-1

Характеристики

Масса выстрела, кг       20,43      
Масса снаряда без ВУ, кг 4,85
Масса снаряда с ВУ (3БМ42), кг 7,05+/-0,1
Масса ВУ, кг 2,2
Масса снаряда с дополнительным зарядом (3БМ44), кг 10,8
Масса пороха дополнительного заряда, кг 2,9
Длина снаряда (3БМ42), мм 566,9…571,4
Длина корпуса снаряда, мм 452
Диаметр корпуса снаряда, мм 31
Длина составного сердечника, мм 420
Диаметр сердечника, мм 18
Размеры бронебойного демпфера, мм 112х22
Начальная скорость снаряда, м/с 1700
Нормативная бронепробиваемость на 2000 м (по гомогенной броне), мм: под нормали к броне – 450; под углом 60 град. от нормали – 230
Средняя бронепробиваемость на 2000 м по нормали к броне (гомогенная броня) - 500 мм Эффективная дальность пробития, м:7-слойной мишени, под углом 60 град. от нормали (толщина по ходу движения 630 мм) - 3300; 7-слойной мишени, под углом 30 град. от нормали (толщина по ходу движения 620 мм) - 3800; 3-слойной разнесенной мишени, под углом 65 град. от нормали (толщина по ходу движения 1830 мм) - 2700
Диапазон эксплуатационных температур, град.С от –40 до +50

Описание

Выстрел 3ВБМ17 состоит из снаряда с трассером и дополнительным зарядом и основного метательного заряда в гильзе со сгорающим корпусом.

Снаряд с дополнительным зарядом 3БМ44 / Фото: www.russianarms.ru

Снаряд с дополнительным зарядом 3БМ44 состоит из следующих элементов:

  • снаряда 3БМ42() - трассера Т-20-1
  • дополнительного метательного заряда
  • сгорающего корпуса

Трассер Т-20-1 вставлен в стабилизатор снаряда 3БМ42 и поджат гайкой трассера, ввинченной на суриковой замазке. Отверстие в гайке трассера закрыто кружком из целлулоида, вложенным в гайку трассера. При выстреле трассер дает красную трассу в течение 2-3 с.

Дополнительный метательный заряд состоит из порохов марок 16/1 тр ВА + 12/7 ВА, размещенных в сгорающем корпусе из пироксилино-целлюлозного полотна, пропитанного тротилом.

Изображение: www.russianarms.ru

Снаряд 3БМ42 чертежа 3БМ42.000СБ состоит из следующих элементов:

  • корпуса собранного с кольцом ведущим 3БМ42.010СБ
  • стабилизатора 3БМ42.024
  • гайки трассера
  • пяти центрующих штифтов

Стабилизатор 3БМ42.024 навинчен на хвостовик корпуса на эмали ЭП-51. Стабилизатор калиберный, имеет 5 лопастей. На концах лопастей имеются гнезда, в которые вставлены медные центрующие штифты (подшипники скольжения), обеспечивающие центрирование снаряда в стволе. Гайка трассера ввинчена в стабилизатор на пушечной смазке (на механическом заводе, до постановки трассера).

Фото: www.russianarms.ru

Корпус собранный с кольцом ведущим 3БМ42.010СБ состоит из следующих элементов:

  • корпуса собранного 3БМ42.020СБ
  • кольца ведущего 3БМ42.030СБ
  • обтюратора 3БМ42.006
  • втулки 3БМ42.016

Сектора ведущего кольца установлены на корпус собранный на компаунде «Виксинт К-68» и закреплены навинченной на них втулкой. На втулку также нанесен слой компаунда. Обтюратор приклеен к ведущему кольцу и втулке на клее 51-К-10-1. Обтюратор изготовлен из резины и обеспечивает герметичность выстрела и исключает прорыв пороховых газов при выстреле.

Фото: www.russianarms.ru

Корпус собранный 3БМ42.020СБ состоит из следующих элементов:

  • корпуса 3БМ42.001
  • демпфера 3БМ42.007
  • наконечника баллистического 3БМ42.008
  • стержня 3БМ42.009
  • стержня 3БМ42.009-01

Корпус 3БМ42.001 изготовлен из стали ЭП-836 и имеет сквозную внутреннюю полость. В корпус на смеси портландцемента с жидким стеклом ввинчен демпфер 3БМ42.007, изготовленный из сплава ВНЖ-90. Также в корпусе посредством сплава ЦА4 или ЦА4М1 закреплены стержни 3БМ42.009 и 3БМ42.009-01, изготовленные из сплава ВНЖ-90. В процессе пробития брони сплав ЦА4 или ЦА4М1 плавится, позволяя стержням войти в канал пробития не расходуя энергию на отделение от корпуса. В демпфер 3БМ42.007 на клее, состоящем из портландцемента, эпоксидной смолы и полиэтиленполиамина, ввинчен наконечник баллистический 3БМ42.008, изготовленный из алюминиевого сплава.

Кольцо ведущее 3БМ42.030СБ состоит из следующих элементов:

  • кольца ведущего
  • ведущего пояска из полиамида

Кольцо ведущее состоит из трех отдельных секторов из алюминиевого сплава В-96Ц1, в канавки которых залиты сектора ведущего пояска из полиамида. Сектора ведущего кольца имеют верхний конус, исключающий утыкание снаряда при заряжании пушки. Также сектора имеют поднутрения, образующие «воздухозаборник» снаряда. У секторов раннего выпуска имелось по два глухих отверстия, предназначенных для снижения их массы и увеличения объема «воздухозаборника». Между 1989 и 1991 гг. отверстия были убраны.

Особенности маркировки На нижней части сгорающего цилиндра дополнительного заряда нанесена кольцевая полоса белого цвета шириной 20 +/- 5 мм и надпись «Применять с Ж63».

Упаковка

Один выстрел (снаряд с дополнительным зарядом 3БМ44 и основной метательный заряд 4Ж63) упаковывается в деревянный ящик. Масса ящика с выстрелом составляет 54 кг. Перед упаковкой в ящик основной заряд 4Ж63 упаковывается в футляр 3ЯК33, а снаряд с дополнительным зарядом 3БМ44 в футляр 3ЯК13.

Также выстрел может упаковываться в металлический футляр 3ЯК22. Масса футляра с выстрелом составляет 37,0 кг. Габариты футляра – 1210х200х200 мм. Футляры 3ЯК22 с выстрелами укладываются в поддон 3ЯК23. В поддоне размещается 20 футляров. Габариты поддона с футлярами – 1278х872х1138 мм. Масса поддона с 20 выстрелами – 810 кг.

www.arms-expo.ru

ОГОНЬ ИЗ ТАНКОВОГО ОРУЖИЯ

ОГОНЬ ИЗ ТАНКОВОГО ОРУЖИЯ

 

ОСНОВЫ ТЕОРИИ СТРЕЛЬБЫ

Несмотря на широкое привлечение самых различных видов оружия, в том числе ракетно-ядерного, танковое вооружение в современном бою остается мощным средством подавления и уничтожения против­ника, а также разрушения его оборонительных сооружений.

Огонь на подавление временно лишает противника боеспособности, ограничивает или воспрещает маневр и нарушает управление. Огонь на уничтожение наносит ему такой ущерб, после которого он в тече­ние длительного времени не способен выполнять боевую задачу. Огонь на разрушение полностью выводит из строя те или иные объекты.

Любую из огневых задач танкисты стремятся выполнить в крат­чайший срок и с наименьшим расходом боеприпасов. Удается это лишь тем воинам, которые в совершенстве владеют правилами стрель­бы, вытекающими из теории стрельбы и базирующимися на зако­нах внутренней и внешней баллистики, рассеивания, теории вероят­ностей и теории ошибок.

Следует отметить, что в разработку научных основ стрельбы весо­мый вклад сделан нашими соотечественниками. Еще в 1762 году был издан первый учебник по стрельбе, написанный Даниловым. В конце XVLII века в России уже имелись первые таблицы стрельбы, поль­зование которыми позволяло в сжатые сроки успешно выполнять огневую задачу.

 

Внутренняя баллистика

Это наука о явлениях, происходящих во время выстрела, а также в период движения снаряда (пули) в канале ствола оружия.

Выстрел как явление представляет собой процесс очень быстрого превращения химической энергии пороха в тепловую, а затем в кине­тическую энергию системы заряд — снаряд — ствол. Процесс длит­ся всего 0,002—0,006 сек. За такое время успевает произойти целая цепь событий: боек ударяет по капсюлю, и он воспламеняет иницииру­ющее вещество, которое зажигает воспламенитель — и тот взрывает боевой заряд. При его горении образуются газы, поднимается их дав­ление и снаряд выбрасывается из канала ствола.

Выстрел протекает в несколько периодов (рис. 137).

 

Предварительный период начинается в момент воспламенения бое­вого заряда и продолжается до тех пор, пока давление достигнет 200— 500 кг/см2 (в зависимости от калибра оружия). Такое давление пре­одолевает инерцию снаряда, и сопротивление врезания его ведущего пояска в нарезы канала ствола.

Следующий период — первый или основной — протекает до пол­ного сгорания боевого заряда. Так как горение заряда происходит в изменяющемся объеме, давление в канале ствола сначала, пока скорость снаряда мала, нарастает, а потом постепенно падает.

Второй период выстрела начинается после сгорания боевого заря­да и заканчивается в момент вылета снаряда из канала ствола. В этот период притока пороховых газов уже нет, ускорение же снаряда про­исходит за счет их теплового расширения.

Период последействия газов длится до прекращения действия га­зов на летящий снаряд. Длина участка последействия у некоторых артиллерийских орудий достигает 5 м. Скорость снаряда, на кото­рый действуют газы, истекающие со скоростью 1100—1400 м/сек, несколько увеличивается и в конце периода последействия достигает максимальной величины. Эта скорость и называется начальной ско­ростью снаряда. Условно считают, что снаряд получает ее у дуль­ного среза ствола орудия. Чем больше начальная скорость снаряда, тем больше дальность его полета, настильность траектории и окон­чательная скорость, от которой в свою очередь зависит ударное дей­ствие бронебойного снаряда.

Величина начальной скорости зависит от многих факторов, среди которых прежде всего надо назвать длину ствола, вес боевого заряда и вес снаряда.

По длинному стволу снаряд дольше разгоняется и, естественно, начальная скорость его возрастает. Длина стволов танковых пушек более 50 калибров и снаряд получает начальную скорость, превыша­ющую 800 м/сек. Что касается боевого заряда, то чем больше его вес, тем больше пороховых газов образуется при выстреле, тем выше дав­ление в канале ствола, а следовательно и начальная скорость сна­ряда. Однако чрезмерное давление ведет к интенсивному износу орудия.

Если при неизменной величине заряда уменьшить вес снаряда, то начальная скорость его увеличится, ибо одинаковая сила давления газов в стволе орудия придает снаряду меньшей массы большее ускорение.

 

Внешняя баллистика

Эта наука изучает законы движения снаряда, на который уже не действуют пороховые газы, то есть после его вылета из канала ствола.

 

 

От дульного среза ствола до встречи с преградой снаряд проделывает определенный путь. Линия его по­лета, а точнее — описываемая центром тяжести снаряда, называ­ется траекторией. Знание ее основных элементов и формы дает воз­можность правильно, с учетом влияния на полет снаряда метеоро­логических условий, выбрать исходные установки прицельных при­способлений, точку прицеливания, упреждение при стрельбе по движущимся целям, а также определить, можно ли поразить ту или иную цель, расположенную на местности с прикрытыми и мертвыми пространствами.

Форма траектории, изображаемой в проекции на вертикальную плоскость (рис. 138), определяется одновременным действием на сна­ряд силы тяжести и силы сопротивления воздуха. При отсутствии той и другой силы траектория снаряда имела бы вид прямой линии, стремящейся под определенным углом к горизонту, в бесконечность.

Если бы на снаряд действовала только сила тяжести, что возможно лишь в безвоздушном пространстве, то траектория была бы строго параболической формы: ее ветви оказались бы симметричными отно­сительно наивысшей точки и дальность полета снаряда возросла бы в три раза.

В горизонтальной плоскости траектория плавно отклоняется от плоскости стрельбы вправо. Это явление, называемое деривацией, происходит вследствие вращения снаряда вокруг продольной оси по часовой стрелке. Вращательное движение, которое снаряд полу­чает благодаря нарезам в канале ствола, предотвращает его опро­кидывание («кувыркание»), к чему он стремится под действием силы сопротивления воздуха.

В любой точке траектории, между ее касательной и направлением оси снаряда существует угол, называемый углом нутации. В момент выстрела этот угол образуется в результате удара снаряда о дульную часть ствола, а также потому, что в период последействия газов на дон­ную часть снаряда воздействует большее давление, чем на головную. На образование угла нутации влияет и то, что вращающийся снаряд, понижаясь под линией бросания, стремится, подобно ротору гиро­скопа, сохранить в пространстве положение своей оси.

При наличии угла нутации встречный поток воздуха оказывает давление на снаряд и стремится опрокинуть его. А так как снаряд подобен ротору гироскопа, то он начинает прецессировать, то есть при воздействии на снаряд встречного потока воздуха его ось отклоня­ется в ту сторону, где оказывается через 3/4 оборота точка, получив­шая импульс.

Так, например, при давлении потока воздуха на левую поверхность снаряда, отклонившегося головной частью вправо, он отклонит­ся вниз. Теперь воздух будет давить на верхнюю часть снаряда и от­клонит его головную часть влево. В итоге снаряд своей головной частью в полете описывает окружность, «следя» за траекторией.

На нисходящем участке траектории снаряд получает больший им­пульс от давления воздуха снизу, чем с других сторон, и его головная, часть отклоняется больше вправо и вниз. С одной стороны, это спо­собствует тому, что снаряд, вылетевший головной частью вверх, постепенно поворачивается ею вниз, с другой стороны, это и ведет к появлению деривации.

Отклонение снаряда от плоскости стрельбы, происходящее вслед­ствие деривации, не столь уж велико. Однако при стрельбе на зна­чительные дальности это необходимо учитывать.

Изменяя угол возвышения от 0 до 90°, можно получить семейство траекторий, горизонтальная дальность которых будет меняться от нуля до максимума и снова до нуля. Траектории с наибольшей го­ризонтальной дальностью соответствует угол возвышения, называе­мый углом наибольшей дальности. Теоретически (для стрельбы в безвоздушном пространстве) угол наибольшей дальности равен 45°. В зависимости от величины угла возвышения траектории поле­та снаряда делятся на настильные (угол возвышения меньше угла наибольшей дальности) и навесные (угол возвышения больше угла наибольшей дальности).

Настильные траектории предпочтительны при стрельбе по от­крыто расположенным вертикальным целям, а навесные — для пора­жения целей, расположенных за укрытиями.

При конструировании танковых пушек стремятся к тому, что­бы траектории снарядов имели максимальную настильность. Это позволяет в меньшей степени заботиться об ошибках в определении дальности до цели. Ведь чем настильнее траектория, тем большим оказывается прицельное поражаемое пространство.

Если же стрельба ведется на дальность, при которой вершина траектории не поднимается выше цели, криволинейность траекто­рии вообще не влияет на результаты стрельбы. Цель поражается в дан­ном случае на всем протяжении прицельной дальности. Такую даль­ность принято называть дальностью прямого выстрела (рис. 139).

Как видим, дальность прямого выстрела находится в прямой за­висимости от высоты цели и настильности траектории.

При стрельбе из танко­вой пушки, обеспечиваю­щей настильную траекто­рию, на резко пересечен­ной или изобилующей различными предметами местности образуются так называемые прикрытые пространства (рис. 140) — участок за укрытием, на который при данной траек­тории не может упасть ни один снаряд. Та же часть прикрытого пространства, где цель данной высоты вообще не может быть поражена прямым попаданием, назы­вается мертвым пространством. Протяженность прикрытого простран­ства зависит и от высоты укрытия, и от расстояния между стре­ляющим танком и укрытием и, разумеется, от крутизны траектории.

Рассеивание снарядов

Даже в самых благоприятных условиях и при стрельбе из одного и того же оружия точки падения снарядов или пуль не совпадают. Такое явление называется рассеиванием. Обусловлено оно рядом при­чин и прежде всего разной величиной начальной скорости снаряда. При прочих равных условиях начальные скорости полета каждого снаряда могут отличаться в результате неодинакового веса или раз­личной температуры боевых зарядов.

Меняется начальная скорость и из-за разного веса снарядов: более тяжелый снаряд получает меньшую начальную скорость, и, наоборот, менее тяжелый — большую начальную скорость. По существую­щим заводским допускам вес снарядов может отличаться от нормаль­ного на 3 проц. в ту и другую сторону. Вследствие этого начальная скорость может отличаться от расчетной (табличной) на 1,18 проц. К изменению начальных скоростей ведет и износ канала ствола — выкрашивание нарезов, трещины и прочие дефекты. В результате при выстреле пороховые газы прорываются между ведущим пояском снаряда и стенками канала ствола. Меняется давление газов на дно снаряда, а следовательно, и его начальная скорость.

Если разнообразие начальных скоростей влечет за собой рассеи­вание снарядов по дальности, то произвольное изменение величины угла бросания и направления стрельбы в момент выстрела приводит к рас­сеиванию и по дальности и по направлению.

Несовершенство человеческого зрения и прицельных приспособ­лений не позволяет после каждого выстрела идеально точно восста­новить в прежнее положение ствол орудия. Мертвые ходы и люфты в механизмах наведения также вызывают смещение орудия в момент выстрела в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

 

В результате различия в баллистической форме снарядов и состо­яния его поверхности, а также изменения атмосферы за время от выстрела до выстрела снаряд может изменить направление полета. И это приводит к рассеиванию и по дальности и по направлению.

При стрельбе из танковой пушки на величину рассеивания преж­де всего влияет разнообразие углов бросания и значительно меньше различие начальных скоростей. Объясняется это тем, что стрельба ведется на малые и средние дальности.

Полностью избавиться от рассеивания нельзя. Его можно зна­чительно уменьшить. Как?

Прежде всего, наводчик должен быть хорошо подготовлен и на­тренирован, чтобы правильно и однообразно наводить оружие в цель. Очень важно содержать в порядке и своевременно регулировать при­цельные приспособления и механизмы наведения, а также тщательно ухаживать за каналом ствола. Не менее тщательно нужно готовить к стрельбе и боеприпасы, подбирать для стрельбы патроны с бое­выми зарядами одной партии и одинаковыми весовыми знаками на снарядах.

Совокупность траекторий, получаемых при большом числе выстре­лов из одного орудия, образует сноп траекторий (рис. 141). Пере­секаясь с вертикальной и горизонтальной плоскостями, точки па­дения снарядов распределяются на некоторой площади, называемой площадью рассеивания. Форма площади рассеивания близка к эл­липсу.

Рассматривая характер распределения точек попадания в эллипсе рассеивания, полученном при большом числе выстрелов, легко за­метить, что в его центре точки попадания расположены гуще. Если через площадь рассеивания провести две взаимно перпендикулярные линии так, чтобы по обе стороны от каждой из них находилось оди­наковое количество точек попадания, то точку пересечения можно принять за центр рассеивания или среднюю точку попадания. Услов­ная траектория, соответствующая центру рассеивания, называется средней траекторией. Относительно этой траектории ведутся все расчеты, актируются таблицы стрельбы.

Пределы возможных отклонений траектории относительно сред­ней и центра рассеивания учитываются с помощью различных единиц, характеризующих рассеивание. Одной из таких единиц являются сердцевинные полосы и образуемая их пересечением сердцевина рас­сеивания. Эти полосы располагаются симметрично вдоль осей рас­сеивания (рис. 141, б) и заключают в себе 70 проц. всех попаданий. Как правило, ширина сердцевинной полосы примерно равна одной трети всей площади рассеивания. В сердцевине рассеивания находит­ся 50 проц. всех попаданий.

 

Действительность стрельбы

В условиях скоротечного танкового огневого боя, как уже говорилось, очень важно нанести противнику наибольшие потери в кратчайший срок и с минимальным расходом боеприпасов.

Существует понятие — действительность стрельбы, характеризующее результаты стрельбы и их соответствие поставленной огневой задаче. В боевых условиях признаком высокой действительности стрельбы служит либо видимое поражение цели, либо ослабление огня противника, либо нарушение его боевого порядка, либо уход живой силы в укрытие. Однако ожидаемую действительность стрельбы можно оценить еще до открытия огня. Для этого определяется вероятность попадания в цель, ожидаемый расход боеприпасов для получения требуемого числа попаданий и время, необходи­мое на решение огневой задачи.

Вероятность попадания — это ве­личина, характеризующая возмож­ность попадания в цель при опреде­ленных условиях стрельбы и завися­щая от размеров цели, размеров эллипса рассеивания, положения сред­ней траектории относительно цели и, наконец, направления стрельбы относительно фронта цели. Выра­жается она либо дробным числом, либо в процентах.

При одном и том же рассеивании вероятность попадания, если центр цели совпадает с центром рассеива­ния, тем больше, чем больше размер цели (рис. 142, а). Если же стрельба ведется по целям одного и того же размера и средняя траектория прохо­дит через цель, вероятность попада­ния тем больше, чем меньше площадь рассеивания (рис. 142,6). Вероятность попадания тем выше, чем ближе центр рассеивания расположен к центру цели (рис. 142, в). При стрельбе по целям, имеющим большую протяжен­ность (рис. 142, г ), вероятность по­падания выше в том случае, если продольная ось эллипса рассеивания совпадает с линией наибольшей про­тяженности цели.

В количественном отношении ве­роятность попадания можно рассчи­тать различными способами, в том числе и по сердцевине рассеивания, если площадь цели не выходит за ее пределы. Как уже отмечалось, сердцевина рассеивания вмещает в себя лучшую (по кучности) половину всех пробоин. Очевидно, что вероят­ность попадания в цель будет меньше 50 проц. во столько раз, во сколько площадь цели меньше площади сердцевины. Площадь же сердцевины рассеивания легко определить по специальным таблицам стрельбы, имеющимся для каждого вида оружия.

Количество попаданий, необходимое для надежного поражения той или иной цели, величина, как правило, известная. Так, для пора­жения бронетранспортера достаточно одного прямого попадания, для разрушения пулеметного окопа — два-три попадания и т. д.

Зная вероятность поражения той или иной цели и потребное ко­личество попаданий, можно рассчитать ожидаемый расход снарядов на поражение цели. Так, если вероятность попадания равна 25 проц., или 0,25, а для надежного поражения цели необходимо три прямых попадания, то чтобы узнать расход снарядов, вторую величину делят на первую.

Баланс времени, в течение которого выполняется огневая задача, включает в себя время на подготовку стрельбы и время на саму стрель­бу. Время на подготовку стрельбы определяется практически и зави­сит не только от конструктивных особенностей вооружения, но и натренированности членов экипажа танка. Чтобы определить время на стрельбу, величину ожидаемого расхода боеприпасов делят на скорострельность, т. е. на количество снарядов, выпускаемых в еди­ницу времени. К полученной таким образом цифре прибавляют время на подготовку к стрельбе.

www.btvt.narod.ru

унитарный танковый выстрел "солоп" с бронебойной управляемой ракетой - патент РФ 2362961

Изобретение относится к боеприпасам. Выстрел содержит частично сгорающую гильзу с пороховым зарядом, соединенную с бронебойной управляемой ракетой, содержащей корпус, заряд твердого ракетного топлива, сопловой блок, воспламенитель, бронебойный стержень, расположенный по оси ракеты, стабилизатор и головной отсек управления. Задний торец корпуса ракеты опирается на поддон, сцепленный с бронебойным стержнем и состоящий из разделяющихся секторов. Бронебойный стержень выполнен длиной, большей длины ракеты, задняя его часть размещена в частично сгорающей гильзе, а стабилизатор выполнен жестким и подкалиберным. Повышается бронебойность. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2362961

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к выстрелам с бронебойными управляемыми ракетами кинетического действия.

Известен унитарный танковый выстрел с бронебойным снарядом к гладкоствольной танковой пушке. Выстрел содержит гильзу с пороховым зарядом и соединенную с ней управляемую бронебойную ракету. Ракета содержит корпус, по оси которого установлен бронебойный стержень, в передней части корпуса установлен блок управления, в донной части - сопловой блок и раскрывающийся стабилизатор. Пространство между корпусом и стержнем заполнено зарядом твердого топлива (CN 101017077 А, опубл. 15.08.2007) - ближайший аналог.

Основным недостатком выстрела является малая длина бронебойного стержня. По современным требованиям к бронебойным снарядам эта длина является недостаточной.

Другим недостатком является ненадежность крепления стержня в ракете. При относительном ускорении при выстреле 25000 и массе стержня 5 кг сила, с которой стержень воздействует на узел крепления, достигнет 125 тонн. При схеме, показанной в описаниях X-ROD, прочность узла крепления не обеспечивается. Еще один недостаток связан с наличием раскрывающегося надкалиберного стабилизатора, создающего повышенную потерю скорости на полете.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Техническое решение состоит в том, что унитарный танковый выстрел содержит частично сгорающую гильзу с пороховым зарядом, соединенную с бронебойной управляемой ракетой, содержащей корпус, заряд твердого ракетного топлива, сопловой блок, воспламенитель, бронебойный стержень, расположенный по оси ракеты, стабилизатор и головной отсек управления. Задний торец корпуса ракеты опирается на поддон, сцепленный с бронебойным стержнем и состоящий из разделяющихся секторов, при этом бронебойный стержень выполнен длиной, большей длины ракеты, задняя его часть размещена в частично сгорающей гильзе, а стабилизатор выполнен жестким и подкалиберным.

Между бронебойным стержнем и внутренней поверхностью заряда твердого топлива может быть выполнен кольцевой зазор, при этом воспламенитель расположен на переднем или на заднем торце заряда твердого топлива.

Бронебойный стержень может примыкать непосредственно к внутренней поверхности заряда твердого топлива, при этом поверхность стержня выполнена рифленой, а воспламенитель расположен на заднем торце заряда твердого топлива.

Между головным отсеком управления и воспламенителем может иметься электрическая связь, проходящая по металлическому корпусу ракеты и бронебойному стержню, изолированному от корпуса.

Корпус ракеты может быть выполнен из титанового сплава или углепластика или нанокомпозита.

Заряд твердого топлива может быть выполнен детонационноспособным, а головной отсек управления снабжен детонатором.

В зоне контакта бронебойного стержня с поддоном могут быть выполнены кольцевые уступы.

Фиг.1 - выстрел с ракетой, горение по внутренней поверхности заряда; фиг.2 - ракета, горение по заднему торцу заряда; фиг.3 - ракета на полете.

Выстрел показан на фиг.1. Он включает в себя гильзу, состоящую из металлического поддона 1 и сгорающей части 2. В дне гильзы установлено средство воспламенения 3. Гильза содержит пороховой заряд 4. С гильзой соединена управляемая бронебойная ракета. Ракета содержит корпус 5, по оси которого установлен бронебойный стержень 6, а в остальном объеме размещен заряд твердого топлива 7. В данном случае показано исполнение заряда с кольцевым зазором 8 между стержнем и внутренней поверхностью заряда, обеспечивающее горение по этой поверхности. Предусмотрены варианты с торцевым горением заряда. В этом случае стержень примыкает непосредственно к внутренней поверхности заряда, при этом поверхность стержня может быть рифленой.

В задней части корпуса расположен сопловой блок 9. Задний торец корпуса опирается на поддон 10, состоящий из нескольких разделяющихся секторов. Передача усилия от поддона на стержень осуществляется с помощью системы кольцевых уступов 11. Сопла закрыты пробками 12.

В головной части ракеты расположен отсек управления 13, снабженный выдвижными рулями 14. В состав отсека управления входит устройство включения 15 воспламенителя и воспламенитель 16. Устройство включения воспламенителя может быть снабжено детонатором 17.

На фиг.2 показано устройство ракеты, имеющее заряд торцевого горения. Воспламенение заряда на его заднем торце обеспечивается воспламенителем 18. Подача электрического сигнала на воспламенитель осуществляется по металлическому корпусу ракеты и по бронебойному стержню, изолированному от корпуса. На поверхности стержня нанесено рифление, обеспечивающее прочное сцепление стержня с зарядом твердого топлива. В данном исполнении отсек управления снабжен системой реактивных двигателей 19. Возможно так же исполнение управления с использованием отстрела балластных масс.

В момент выстрела пороховые газы заряда воздействуют на поддон и через него на ракету. При этом усилие передается как через поверхность контакта поддон - ракета, так и через систему кольцевых уступов на стержень и через него на ракету. В последнем случае стержень выполняет роль силового элемента, что позволяет частично разгрузить заряд твердого топлива и корпус.

После вылета из ствола происходит отделение поддона и начинается управляемый полет ракеты (фиг.3).

Большая длина свободной части стержня позволяет вывести стабилизатор за придонную возмущенную зону и, как следствие, уменьшить размах перьев стабилизатора. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить потерю скорости на полете, что обеспечивает существенное преимущество перед прототипом, имеющим надкалиберный стабилизатор. Переход от раскрывающегося нежесткого стабилизатора к жесткому позволяет уменьшить возмущение на полете и, как следствие, увеличить точность наведения.

Стрельба ракетой может производиться как по настильной траектории, например при наведении по лучу, так и по навесной траектории. Последний вариант обеспечивает возможность стрельбы на большие дальности и поражение верхней слабобронированной проекции танка.

Оба варианта стрельбы могут осуществляться с управлением на всей траектории либо только на участке разгона. В первом случае после вылета из ствола основную часть траектории ракета пролетает по инерции с действием управления. При подходе в зону цели срабатывает временные, неконтактные или командные устройства включения воспламенителя заряда твердого топлива, отстреливаются пробки 12 и начинается дополнительный разгон ракеты. Управление при этом продолжает функционировать.

Наведение осуществляется отсеком управления, содержащим электронный блок телеуправления или самонаведения. Могут быть использованы как аэродинамические органы управления (фиг.1), так и струйные или балластные механизмы (фиг.2).

Во втором случае полет до включения двигателя является неуправляемым, а управление включается только на участке разгона. Этот вариант является предпочтительным при использовании самонаведения, т.к. позволяет избежать наведения на посторонние объекты.

Ключевым условием для получения максимальной скорости бронебойного стержня у цели является всемерное уменьшение массы корпуса и отсека управления ракеты. Для танкового выстрела калибра 125 мм на дальности 3000 м при выполнении корпуса из нанокомпозита с толщиной стенки 2 мм и удельном импульсе топлива 2800 м/с расчетная скорость у цели стержня массой 6 кг составляет 2100 м/с.

Предусмотрен вариант использования выстрела для самообороны танка от танковой живой силы и противотанковых вертолетов. В этом случае заряд детонационноспособного твердого топлива на траектории не включается, а подрывается детонатором 17 в районе цели с созданием мощного компрессионного действия. При изготовлении корпуса из легких сплавов может иметь место также значительное осколочное действие по легким целям. Осколочное действие неметаллических оболочек в частности из нанокомпозитов, в настоящее время не изучено, но можно предполагать, что и оно будет существенным, по крайней мере, в ближней зоне взрыва.

В заключении отметим, что предлагаемая конструкция выстрела предназначена для перспективных танков, имеющих автомат заряжания в кормовой части башни.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Унитарный танковый выстрел, содержащий частично сгорающую гильзу с пороховым зарядом, соединенную с бронебойной управляемой ракетой, содержащей корпус, заряд твердого ракетного топлива, сопловой блок, воспламенитель, бронебойный стержень, расположенный по оси ракеты, стабилизатор и головной отсек управления, отличающийся тем, что задний торец корпуса ракеты опирается на поддон, сцепленный с бронебойным стержнем и состоящий из разделяющихся секторов, при этом бронебойный стержень выполнен длиной, большей длины ракеты, задняя его часть размещена в частично сгорающей гильзе, а стабилизатор выполнен жестким и подкалиберным.

2. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что между бронебойным стержнем и внутренней поверхностью заряда твердого топлива выполнен кольцевой зазор, при этом воспламенитель расположен на переднем или на заднем торце заряда твердого топлива.

3. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что бронебойный стержень примыкает непосредственно к внутренней поверхности заряда твердого топлива, при этом поверхность стержня выполнена рифленой, а воспламенитель расположен на заднем торце заряда твердого топлива.

4. Выстрел по п.3, отличающийся тем, что между головным отсеком управления и воспламенителем имеется электрическая связь, проходящая по металлическому корпусу ракеты и бронебойному стержню, изолированному от корпуса.

5. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что корпус ракеты выполнен из титанового сплава, или углепластика, или нанокомпозита.

6. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что заряд твердого топлива выполнен детонационно-способным, а головной отсек управления снабжен детонатором.

7. Выстрел по п.1, отличающийся тем, что в зоне контакта бронебойного стержня с поддоном выполнены кольцевые уступы.

www.freepatent.ru