CC BY
3
Ishkov Anton Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, asihkov@mail. ru, Russia, Penza, Penza State
University,
Shishov Sergey Gennadevich, candidate of technical sciences, senior lecturer, Russia, Penza, Branch of the Military Academy of Logistics (Penza)
УДК 323.285
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-4-140-141
ОБОСНОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОГО ОБЛИКА КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ МОНОБЛОЧНЫХ БОЕВЫХ ЧАСТЕЙ РЕАКТИВНЫХ ШТУРМОВЫХ И МНОГОЦЕЛЕВЫХ ГРАНАТ МНОГОФАКТОРНОГО
ДЕЙСТВИЯ
Ф.А. Савченко, А. Самир, А.С. Голенко, М.С. Воротилин, А.С. Ишков
Проведен анализ известных конструктивных схем боевых частей штурмовых и многоцелевых реактивных гранат многофакторного действия. Рассмотрены разнообразия подходов в повышении эффективности поражающего действия боевых частей и технических решений их реализуемых. Проведена оценка достоинств и недостатков функционирования известных принятых на вооружение образцов, известных патентов на изобретения и полезные модели. Обоснована необходимость пересмотра как комплекса оценочных показателей функционирования многофакторных БЧ, так и их теоретико-экспериментальной оценки осколочного, фугасного, кумулятивного, зажигательного и теплового воздействия.
Ключевые слова: перспективный облик, реактивная граната, боевая часть, многофакторное действие.
Первым образцом носимого вооружения, в котором были применены боевые части (БЧ) с термобарическими составами (ТБС) являются реактивный пехотный огнемет РПО-А «Шмель», предназначенный для поражения укрытых огневых точек противника, вывода из строя легкобронированной и автомобильной техники, уничтожения живой силы противника.
Выстрел РПО-А состоит из тонкостенной металлической капсулы, снаряженной ТБС, взрывателя, блока таблеток, воспламенительно-разрывного заряда, установленного сзади стабилизатора, состоящего из крыльев, изготовленных из тонкой пружинной стали, которые в обычном положении «обернуты» вокруг корпуса капсулы. Оболочка со снаряжением крепится к двигателю при помощи цанги.
В отличие от динамо-реактивного РПО-А огнемет РПО-ПДМ является реактивным оружием, т. е. в нем для разгона снаряда используется реактивный двигатель, жестко закрепленный сзади на корпусе БЧ, устройство которой аналогично, приведённому выше.
На основе опыта применения РПО были в последующем разработаны и приняты на вооружение гранатометный выстрел к ручному противотанковому гранатомету РПГ-7В ТБГ-7В, реактивная штурмовая граната РШГ-1 и реактивная штурмовая граната РШГ-2 унифицированные по БЧ с ТБС.
С момента принятии указанных образцов на вооружение и по настоящее время проводится мероприятия направленные на совершенствования как в целом их конструкций, так и их отдельных узлов, а также на повышение эффективности многофакторности поражающего действия: кумулятивного, осколочного, фугасного и зажигательного.
Значительное повышение эффективности при пробитии брони может быть достигнуто за счет применения БЧ, способных поражать разнохарактерные цели, что приведет к сокращению номенклатуры используемых средств поражения. С этой точки зрения большой интерес представляют тонкостенные боеприпасы, снаряженные жидкими, пластичными или термобарическими взрывчатыми веществами (ВВ).
Боеприпас с относительно тонкой «эластичной» оболочкой при взаимодействии с преградами изменяет свои линейно-угловые параметры.
Известно достаточно много кумулятивных или фугасных БЧ различного назначения и различных конструкций, основная цель которых - разрушение или пробитие преграды с образованием отверстий и обеспечение максимального запреградного действия [1].
Общей их особенностью является наличие двух огневых цепей для передачи импульса детонации к ускорителю и далее к разрывному заряду. Первая цепь предназначена для инициирования ускорителя при попадании в слабо защищенную цель. Вторая огневая цепь срабатывает при попадании в высокопрочную цель, когда перегрузки при контакте с целью велики и корпус деформируется без разрушения таким образом, что большая часть разрывного заряда контактирует с поверхностью цели, увеличивая эффективность срабатывания БЧ.
Как правило, для увеличения лишь фугасного действия у цели БЧ снабжена многими элементами, имеет сложную конструкцию и, следовательно, низкую надежность и высокую стоимость. Кроме того, не представляется возможным пробивать высокопрочную преграду (например, броню), что нерационально с точки зрения использования энергии взрыва.
Реактивная штурмовая граната РШГ-1 [2] с модульной БЧ в термобарическом снаряжении, обладает высокой эффективностью кумулятивного, фугасного и осколочного действия одновременно. В её конструкции реализован формирующийся при взаимодействии с преградой кумулятивный заряд с трансформируемой оболочкой ударного действия [3], надежно поражающий легкобронированную технику.
В основу функционирования представленных БЧ положен эффект обеспечения кумулятивного действия обычной фугасной БЧ при ударе о преграду, который реализуется за счет того, что БЧ имеет корпус, обеспечивающий деформацию при ударе о преграду с образованием кумулятивной облицовки и струи при последующем подрыве.
При этом условии при встрече БЧ с преградой происходит упругопластическое изменение формы корпуса таким образом, что обеспечивается образование кольцевой полости, которая при подрыве ТБС схлопывается с образованием кольцевой кумулятивной струи из материала оболочки.
Передняя сужающаяся часть корпуса выполняется цилиндрическо-конической формы, при этом жесткость ее конической части меньше жесткости цилиндрической. Изменением жесткости корпуса можно управлять за счет выбора материала цилиндрической и конической части передней сужающейся части корпуса с соответствующими характеристиками прочности и пластичности, а также за счет изменения толщины стенки, а именно изготовление ее с переменной толщиной, или путем нанесения рифтов, гофров, ослабляющих канавок или, наоборот, упрочняющих выступов и др.
При работе боевой части с поперечно-гофрированными оболочками образуется несколько кумулятивных струй (по числу гофров).
Могущество БЧ определяется энергетикой процессов детонации, а также плотностью, геометрическими размерами, пластическими свойствами материала корпуса.
Для увеличения массы металла, переходящего в кумулятивную струю, на наружную поверхность передней части корпуса (цилиндрическую и коническую) может быть нанесено покрытие из материала с большей плотностью, чем плотность материала передней части, например, толщиной не менее 0,1 от толщины стенки конической части корпуса, в том числе из тяжелых металлов и сплавов (например, вольфрамсодержащих), что приводит к увеличению направленного действия кумулятивной струи. Также увеличение эффективности образования кумулятивной струи достигается изготовлением цилиндрической и конической части корпуса из материала более плотного (например, стали) чем остальная часть корпуса, изготовленного, например, из алюминия.
При ударе БЧ о преграду из-за потери устойчивости оболочки под действием осевых сил происходит деформация передней сужающейся части корпуса, процесс которого представлен на рис. 1.
Рис. 1. Последовательность функционирования боевой части с взрывателем и демпфером: 1 - корпус; 2 - цилиндрическая часть; 3 - коническая часть; 4 - жидкое или пластичное взрывчатое вещество; 5 - инициирующе-разрывной заряд с взрывателем; 6 - преграда; 7 - кумулятивная облицовка
Контактные силы, возникающие при этом между ТБС и корпусом, могут быть столь значительными, что увлекают корпус вместе с содержимым вперед и обеспечивают процесс изменения формы коническо-цилиндрической передней части корпуса с образованием оболочки знакопеременной кривизны - кумулятивной облицовки.
Упругопластическое деформирование оболочки происходит в соответствии с заданными характеристиками прочности и жесткости стенок корпуса, таким образом, что обеспечивается краевой эффект, заключающийся в отсутствие деформации передней цилиндрической части и передней части конуса, а наибольший вклад в формообразование облицовки вносит оставшаяся часть конуса и передний участок цилиндрической стенки корпуса.
При инициировании взрывателя по ТБС распространяется детонационная волна, при прохождении которой через кумулятивную облицовку образуется кольцевая кумулятивная струя, энергии которой достаточно, чтобы поразить преграду с «вырубкой» ее части и прониканием продуктов взрыва за преграду.
При ударе о преграду гранаты с эластичным демпфером обеспечивается улучшение условий образования кумулятивной облицовки, а следовательно, и кумулятивной струи.
Таким образом, именно выполнение передней части с контуром цилиндрическо-конической формы, в стенке которой заложено распределение радиальных и осевых деформаций путем установления определенных соотношений конусности и толщины стенки, глубины канавок и высоты выступов обеспечивают формообразование кумулятивной полости при взаимодействии БЧ с преградой. Основным же условием для нормального протекания процесса формообразования кумулятивной выемки является то, что жесткость конического участка оболочки меньше жесткости цилиндрической части.
Вместе с тем, хотя в работе [3] и заявлено повышение зажигательного и осколочного действия БЧ гранаты, практическое использование рассматриваемых образцов вооружения показало, что на открытом пространстве зона зажигательного действия не превышает 3 м, а осколочное действие не превышает 5 м, что и является основным недостатком рассмотренных БЧ гранат.
Для повышения фугасного действия, достигаемого за счет ускорения процесса разрушения корпуса до момента выхода на внутреннюю поверхность корпуса фронта детонационной волны основного заряда взрывчатого вещества (ВВ) разработана конструкция боеприпаса [4], схема которого приведена на рис. 2. Особенность ее конструкции заключается в разности скорости детонации его разрывных зарядов. Основной заряд высокоэнергетического ВВ по отношению к дополнительному заряду имеет пониженную скорость детонации. При этом дополнительный заряд выполнен в виде удлиненных шнуровых зарядов, равномерно размещенных на внутренней поверхности корпуса БП вдоль его оси.
Рис. 2. Варианты осколочно-фугасного боеприпаса: 1 - корпус БП; 2 - основной заряд ВВ; 3 - дополнительный заряд ВВ в виде удлиненных ШЗ; 4 - ПД дополнительного заряда; 5 - выбиваемая часть корпуса; 6 - дополнительный промежуточный заряд на оси БП
Шнуровые заряды (ШЗ) могут быть выполнены как круглого, так и прямоугольного сечения. Кроме того, в боеприпасе вдоль оси корпуса может быть установлен дополнительный промежуточный заряд, выполненный из высокобризантного конденсированного ВВ.При срабатывания взрывателя происходит инициирование удлиненных ШЗ, в результате чего происходит формирование ударных волн (УВ) в основном заряде ВВ и взрывное нагружение корпуса БП в местах контакта с дополнительными зарядами. Схлопывание УВ на оси симметрии приводит к детонации основного заряда или же к инициированию промежуточного дополнительного заряда, расположенного на оси симметрии БП. Образовавшаяся детонационная волна (ДВ) распространяется от оси симметрии к корпусу БП, нагружает его, дробит и метает с высокой начальной скоростью, а через щели в корпусе, выбитые удлиненными ШЗ, происходит струйное истечение высокоскоростных продуктов детонации (ПД), что приводит к увеличению фугасного и осколочного действия взрыва, но недостаточно для зажигательного действия.
В малогабаритном реактивном огнемете МРО-А, в котором реализованы известные технические решения [5,6] также недостаточное осколочное действия и практически отсутствует зажигательное.
Другие известные технические решения [7-11], направленные на повышения многофакторности действия БЧ не внедрены в реальные конструкции БЧ реактивных гранат по двум основным причинам: усложнение конструкции и повышение стоимости изделий при посредственных улучшениях какого-либо действия БЧ.
Отдельно необходимо остановится на разработке АО «НПО «Базальт» совместно с учеными Института физической химии и электрохмимии Российской академии наук касетной боевой части (КБЧ) калибром 105 мм для перспективного гранатометного выстрела, которая содержит зажигательно-осколочные боевые элементы (ЗОБЭ) [12], схема которой представлена на рис. 3.
ЗОБЭ размещены вокруг центральной трубки и обтекателя. Их выброс из корпусак КБЧ производится с помощью порохового вышибного заряда, размещенного в трубки и приводящегояся в действие от донного взрывателя. Иницирование ЗОБЭ осуществляется от образовавшихся пороховых газов вышибного заряда через замедлитель и капсюль детонатор, которые размещены на торце корпуса ЗОБЭ. Пороховые газы подводяться к замедлителю через специальные газоводы.
Используемый порошкообразный РМ представлял собой металл-фторполимерную композицию: смесь титана, бора, крупнодисперсного циркония и фторполимера Ф-42 с массовыми долями 47,8/21,5/29,7/1,0. Масса отпрессованной шашки РМ составляла 31 г, а масса ВВ К-991 - 35 г.
Экспериментальные исследования показали на возможность обеспечения зажигательного действия на дальность 12.. .13 м от центра взрыва, при площади не менее 25.. .30 м2, при условии дистанционного подрыва БЧ на траектории, что в свою очередь предполагает комплектование БЧ электронным (дистанционным) взрывателем, использование которого увеличит стоимость изделия и уменьшит вероятность безотказной работы выстрела в целом.
Кроме того, указанный эффект зажигательного действия получен за счет значительного снижения фугасного действия, которое является основным для БЧ РШГ и РМГ.
Техническая проработка возможности увеличения фугасного, осколочного, или их совместного действия приведены в работах [13-22].
Условно они подразделяются на несколько направлений:
- организации направленного действия готовых ПЭ, ПЭ заданного дробления, путем создания целенаправленного воздействия продуктов детонации на корпус БЧ [13,14], реализуемых за счет разности плотности ВВ и способов их инициирования;
- комбинация нескольких БЧ, или комбинация контактных и неконтактных датчиков цели [15,22];
- заданное дробления корпуса снаряда или БЧ за счет формирования ПЭ под действием продуктов детонации взрывчатого вещества [16-19];
- заданное дробления корпуса снаряда или БЧ с внутренней поверхности со стороны взрывчатого вещества [20,21], предполагающие насечки на внешний поверхности корпуса БЧ.
Для увеличение эффективности осколочного действия БЧ предложено применение многослойных облицовок кольцевых кумулятивных воронок (ККВ), состоящих из слоев металлов или из комбинации слоев металлов и неметаллов, в том числе для доставки химически и термически активных материалов к цели и в запреградное пространство [23].
На рис. 4 представлена схема ОФБЧ-1 с 11 ККВ. Другие варианты БЧ, и их характеристики приведены в
табл. 1.
Рис. 4. Осколочно-фугасная боевая часть с кольцевыми кумулятивными воронками: 1 - корпус боевой части; 2 - конические кольцевые кумулятивные воронки; 3 - цилиндрические кольцевые кумулятивные воронки термобарический состав; 4 - инициирующий разрывной заряд; 5 - ТБС; 6 - взрыватель
Таблица 1
Массовые характеристики ОФБЧ с ККВ__
Характеристика ОФБЧ-1 ОФБЧ-2 ОФБЧ-2 ОФБЧ-2
Общая масса БЧ, кг 3,0 2,825 1,902 3,277
Масса корпуса БЧ, кг 1,4 1,3 0,762 1,596
Масса ВВ, кг 1,4 1,335 0,964 1,492
Масса дополнительных элементов, кг 0,2 0,19 0,176 0,189
Количество кольцевых кумулятивных воронок, шт 11 10 4 9
Общее количество осколков, шт 2500...3000 2300.3000 1000.11000 2400.3000
В работе [24] приведено описание и экспериментальное подтверждение высокой эффективности действия термобарической БЧ, в которой выполнены ККВ на оболочке (к=10) для образования кольцевых кумулятивных струй (ККС) с последующей фрагментацией на реакционные элементы (РЭ) и поражающие элементы (ПЭ).
На корпусе из закаленной стали (ст. 60) применено чередование облицовок (к=7) и кольцевых участков для естественного дробления. Как показала экспериментальная отработка БЧ количество убойных ПЭ ТБГЧ возросло на 25.. .40 % в сравнении с БЧ естественного дробления.
Дальнейшая оптимизация конструкций ОФБЧ для гранатометных систем калибром 105-мм на основе ККЗ проведена с целью формирования интенсивных потоков осколков заданной массы при изготовления корпусов БЧ из ст. 10, ст. 20, а также варьированием количеством ККВ [22].
ОФБЧ-2 отличается от ОФБЧ-1 наличием двух широких ККВ взамен трех канавок в цилиндрической части, что необходимо для увеличения радиальных ККС. ОФБЧ-3 имеет меньшую массу. В целях обеспечения безопасности стрелка облицовка ККВ в хвостовой части у ОФБЧ-3 и ОФБЧ-4 отсутствуют. Анализ собранных осколков показал, что их значительная часть не относится к типу осколков естественного дробления, а очень малая часть может быть отнесена к осколкам заданного дробления. Поэтому основным итогом приведенных исследований [22], стала гипотеза, что сформированные ПЭ следует относить к осколкам кумулятивного деления.
Однако при очевидных возможностях увеличения осколочного действия как за счет получения требующих форм, масс и скоростей ПЭ, вопросы технологии изготовления профилированного корпуса БЧ, его снаряжения, а соответственно и стоимость серийного производства вызывает большие сомнения в практической ее реализации.
Кроме того реализация направлений [19-23] приведет к услужению технологии изготовления корпуса БЧ, а также увеличения лобового сопротивления гранаты в полете за счет силы трения ребристой поверхности корпуса БЧ с набегающим потоком воздуха.
Решение вопроса уменьшения коэффициента лобового сопротивления и улучшения технологии сборки БЧ, при приемлемом сохранении дальности стрельбы возможно в конструкции БЧ, приведенной на рис. 5.
Корпус осколочно-фугасной БЧ аналогичен БЧ РШГ-1, выполненный с алюминия, но при снаряжении внутрь корпуса вставляется блок готовых ПЭ, представляющих собой выпуклые многогранники по форме - шестигранная призма с зеркальными треугольными основаниями. Подбор размеров и материала которых обеспечивает необходимый уровень поражения [25,26].
1 2 3 4 5
Рис. 5. Схема осколочно-фугасной БЧ комбинированного действия 1 - пьезогенератор; 2 - блок готовых ПЭ;
3 - основной термобарический заряд; 4 - иницирующе-разрывной заряд; 5 - взрыватель
Незначительное уменьшение массы ТБС при сохранении массы БЧ в целом, а соответственно и сохранении баллистики, компенсируется увеличением поражающего осколочного действия на открытом пространстве и сохранением на приемлемом уровне термобарического действия гранаты при срабатывании в условиях экранирования преграды.
Общей целью особенностью конструктивных схем БЧ, рассмотренных выше является повышение их многофакторного действия реализуемое в БЧ моноблочного типа. К этому направлению следует также отнести и разработку БЧ комбинированного действия.
В основу её разработки положены два технических решений, в которых многофакторное действие реализовано также в конструкции моноблока.
На рис. 6 приведена схема боевой части управляемого противотанкового снаряда [27], состоящая из трех взрывчатых зарядов.
Рис. 6. Боевая часть управляемого противотанкового снаряда: 1 - контактный датчик; 2 - коническая часть корпуса; 3, 7 - воронка; 4 - предварительный кумулятивный заряд взрывчатого вещества; 5 - корпус; 6 - основной кумулятивный заряд; 8 - детонационная цепь; 9 - фланец; 10 - термобарический заряд;
11 - фланец корпуса; 12 - капсула; 13 - взрывчатое вещество; 14 - взрыватель
Целью разработки являлось повышение эффективности срабатывания БЧ путем изменения компоновки и дополнительного термобарического заряда.
Технический результат достигается тем, что конструкция БЧ, состоит из корпуса, двух кумулятивных зарядов с устройством подрыва и детонационной цепи соединенной с термобарическим зарядом в котором установлен подрывной заряд ВВ. Элементы детонационной цепи расположены в полости воронки предварительной ступени кумулятивного заряда, по оси основного кумулятивного заряда, соединенные детонационной цепи с осью термобарического заряда.
Предварительный кумулятивный заряд обеспечивает создание кумулятивной струи обеспечивающей течение металла в струе, а детонационная цепь обеспечивает последовательное срабатывание основного кумулятивного заряда, усиливая кумулятивную струю, обеспечивая необходимую величину пробития брони, при этом последним срабатывает термобарический заряд в результате взрыва подрывного заряда. Термобарический заряд в результате взрыва под давлением впрыскивается в проделанное кумулятивной струей отверстие в заброневое пространство, поражая противника.
Основным недостатком такой конструкции помимо усложнения технологии изготовления, является обеспечения необходимой задержки по времени срабатывания детонационной цепи и взрывателя.
С целью устранения этого недостатка для гранатометного выстрела комбинированного кумулятивно-зажигательного действия разработана схема компоновки 105-мм ТБЧ (рис. 7), которая также выполнена в одном конструктивном блоке (моноблоке) [28]. ТБЧ имеет только одно взрывательное устройство (ВУ) и состоит из кумулятивного заряда (КЗ), расположенного в хвостовой части моноблока, и зажигательного заряда (ЗЗ), размещенного в обтекателе. Последовательность функционирования ТБЧ начинается с инициирования КЗ от ВУ, установленного в хвостовой части ТБЧ. После срабатывания КЗ кумулятивная струя беспрепятственно движется к преграде по свободному каналу (трубке) внутри ЗЗ.
Инициирование второй ступени (ЗЗ) происходит посредством движущегося песта кумулятивной струи, инициирующую кольцевую шашку ВВ ЗЗ через некоторое время после задержки, что позволяет активной части КС покинуть зону действия ЗЗ. Предложенная схема ТБЧ позволяет обеспечить проникающее действие (пробоину) в преграде посредством воздействия первой ступени КЗ, срабатывающей в хвосте БЧ, а затем запреградное действие после направленного переноса через пробоину в преграду продуктов, образованных ЗЗ.
В качестве первой ступени используется КЗ диаметром 100 мм с кумулятивной облицовкой (КО) в виде шарового сегмента изготовленной из стали, обеспечивающая пробоину в броне в один и диаметром в половину калибра БЧ. Такая форма облицовки определяется необходимостью обеспечения максимального диаметра пробоины в преграде при достижении уровня глубины бронепробития Ьпр равного примерно диаметру заряда (Ьпр=<1). КО имеет прогрессивную толщину. Масса всех вариантов КО примерно одинаково и составляет 200...220 г. БЧ снаряжается окфол-3,5.
Рис. 7. Конструкция ТБЧ обратной схемы:1 - пьезогенератор; 2 - зажигательный заряд; 3 - заряд взрывчатого вещества; 4 - кумулятивный заряд; 5 -взрывательное устройство
Вторя ступень ЗЗ состоит из экрана, заряда ВВ, обеспечивающего направленное метание ЭНК под углом к оси БЧ. Соотношение масс ВВ и ЭНК составляет 1:1. ЗЗ массой 250 г изготавливался из композиции титана, бора и фторопласта Ф-42 «ТьВ-Ф», со средней плотностью 1550 кг/м3.
Испытания подтвердили работоспособность ТБЧ обратной схемы, в результате кото рых установлена возможность пробития броневой плиты толщиной 100 мм и занос продуктов ЭНК в заброневое пространство и обеспечение осколочного действия и возникновения очагов возгорания на местности.
Рассматриваемая ТБЧ обратной схемы имеет неоспоримое преимущество в сравнении со штатными схемами, так как позволяет уменьшить длину БЧ на 43 % и ее массу на 34 % в сравнении со штатными тандемными схемами, однако осколочное действие оставляет желать лучшего.
Комбинация технических решений [3,4,27,28] позволила разработать конструктивно-компоновочная схему многофакторной реактивной штурмовой гранаты, предназначенной для повышения эффективности зажигательного действия БЧ, при сохранении кумулятивного, фугасного и осколочного действия на уровне штатных образцов.
Эффект заключатся в обеспечении комплексного кумулятивного, фугасного, осколочного и зажигательного действия многофакторной фугасной БЧ при ударе о преграду, при радиальном метании элементов энергетических нанокомпозитов (ЭНК).
На рис. 8 приведена конструктивно-компоновочная схема РШГ, состоящей из многофакторной БЧ и реактивного двигателя. Корпус многофакторной БЧ снаряжен ТБС, содержащим дополнительно спрессованные блоки реакционных ЭНК. Приведение в действие БЧ осуществляется за счет срабатывания пьезогенератора, ударного взрывателя и инициирующего разрывного заряда.
двигатель; 3 - термобарический состав; 4 - корпус боевой части; 5 - блоки ЭНК-элементов;
6 - пьезогенератор; 7 - инициирующий разрывной заряд; 8 - взрыватель
Блоки ЭНК-элементов, представляют собой спрессованные шашки энергетических нанокомпозитов элементов, представляющих собой металл-фторполимерную композицию из титана Т1, бора В и фторполимера Ф-42 с массовыми долями (68,7/29,5/1,8).
При срабатывании стартового реактивного двигателя от действующих при этом перегрузок происходит взведение предохранительно-исполнительного механизма ударного взрывателя.
При встрече гранаты с преградой нагружается пьезогенератор 6, вырабатывающий электрический ток и передающий его на предохранительно-исполнительный механизм инициирующего разрывного заряда, который подрывает ТБС БЧ.
При встречи БЧ гранаты с легкобронированной целью типа БМП, БТР, происходит смятие передней ко-ническо-цилиндрической части БЧ и возникает «прилипание» последней с одновременно формирующимся кумулятивным зарядом и воздействием продуктов детонации ТБС. В результате такого взаимодействия БЧ с преградой реализуются интенсивные взрывные и термические воздействия на блоки ЭНК, приводящие к радиальному их метанию, что в свою очередь приводит к реализации реакций самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с последующим окислением продуктов реакции фторсодержащими газообразными агентами, приводящими к значительному увеличению зажигательного действия БЧ.
Экспериментальная отработка РШГ повышенной эффективности с многофакторной боевой частью предложенной конструкции показала, что в сравнении с действием штатной реактивной штурмовой гранатой РШГ-1 эффективность действия БЧ возросла в 3 раза, а радиус зажигательного действия БЧ по зажжению штатного обмундирования военнослужащего при вероятности 0,8 увеличилось с 2,5 до 8 м, однако осколочное действие ввиду изготовления корпуса БЧ из мягких сплавов остался не решенным.
Использование готовых ПЭ, а также применения реакционных материалов из ЭНК в ТБС может быть увеличено как зажигательное, так и осколочное действие БЧ, схема которой приведена на рис. 9.
Рис. 9. Схема осколочно-фугасно-зажигательной БЧ комбинированного действия 1 - крышка; 2 - блок готовых ПЭ; 3 - основной термобарический заряд; 4 - инициирующе-разрывной заряд; 5 - взрыватель; 6 - блок ЭНК
Таким образом, проведенный анализ конструктивных схем БЧ РШГ и РМГ многофакторного действия наглядно показал на разнообразие подходов в повышении эффективности их поражающего действия и технических решений их реализуемых. Вместе с тем в результате анализа достоинств и недостатков функционирования известных принятых на вооружение образцов, известных патентов на изобретения и полезные модели становится очевидным в необходимости пересмотра как комплекса оценочных показателей функционирования многофакторных БЧ, так и их теоретико-экспериментальной оценки осколочного, фугасного, кумулятивного, зажигательного и теплового воздействия.
Список литературы
1. Боеприпасы: учебник: в 2 т. / под общей ред. В.В. Селиванова. Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016.
2. Конструкция средств поражения, боеприпасов, взрывателей и систем управления средствами поражения. Конструкция гранатометных выстрелов и реактивных гранат к гранатометам одноразового применения: учеб. пособие / Ф.А. Савченко, А.В. Шеманаев, С.В. Михалец, С.В. Партала. Пенза: ПАИИ, 2007. 190 с.
3. Пат. RU 2 174 210 С1 Российская Федерация, F42В 12/10 (2000.01), Б42В 1/02 (2000.01). Многоцелевая боевая часть с трансформируемой оболочкой ударного действия / Смеликов В.Г., Базилевич В.М., Кулаковский А.Б., Сычев В.Н.; патентообладатели Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственное научно-производственное предприятие «Базальт». № 2000118425/02, заявл. 13.07.2000; опубл. 27.09.2001.
4. Пат. RU 2 413 921 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасный боеприпас / Карманов А.А., Карманов Е.В., Меньшаков С.С., Охитин В.Н.; патентообладатели Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана». № 2009142706/11, заявл. 20.11.2009; опубл. 10.03.2011.
5. Пат. RU 2 234 658 С1 Российская Федерация, F41F 3/045(2006.01). Малогабаритный реактивный огнемет одноразового применения / Зеленко В.К., Филиппов В.Н., Чистяков Л.К., Чулицкий В.А.; патентообладатели Государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро приборостроения». № 2003112099/02, заявл. 24.04.2003; опубл. 20.06.2004.
6. Пат. RU 2 295 693 С2 Российская Федерация, F41H 9/02(2006.01). Реактивный огнемет / Шебанов Н.П., Клюжин А.В., Егоров Е.В., Седов Н.В., Летуновский С.Н., Лашин С.А., Ильин В.Н., Федорец Н.В.; патентообладатели Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты (СВИРХБЗ). № 2004129367/02, заявл. 05.10.2004; опубл. 20.03.2007.
7. Пат. RU 2 768 210 С1 Российская Федерация, F42В 12/20 (2006.01), F42B 12/44(2006.01). Зажигательно-осколочный боеприпас / Клюжин А.В., Дубенко С.А., Егорова Ю.А., Егоров К.В., Козлитин А.М., Шанешкин В.А., Хоменко М.А.; патентообладатели Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» (СГТУ имени Гагарина Ю.А.). № 2021115863, заявл. 31.05.2021; опубл. 23.03.2022.
8. Пат. RU 203385 Ш Российская Федерация, F42В 12/02 (2006.01), F42В 12/32 (2006.01), F42B 12/44(2006.01). Осколочно-зажигательный снаряд / Козлов В.В., Чуприн А.И., Васильев А.В., Зонтова Т.В., Голубцов Д.Л., Боровской Д.С., Антипин С.А.; патентообладатели Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова» Министерства обороны Российской Федерации. № 2020125340, заявл. 23.07.2020; опубл. 02.04.2021.
9. Пат. RU 2 622 562 С1 Российская Федерация, F42В 12/20 (2006.01), С22С 27/04 (2006.01). Осколочный боеприпас с объемным полем поражения / Гладцинов А.В., Сафронычева Е.А., Крылов В.П., Свидинский А.В.; патентообладатели Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский федеральный ядерный центр -Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»). № 2016111231, заявл. 25.03.2016; опубл. 16.06.2017.
10. Пат. RU 2 413 162 С2 Российская Федерация, Е4Ш 9/02(2006.01), F42B 12/36(2006.01). Способ повышения эффективности зажигательных выстрелов пехотных огнеметов / Зеленко Батраков А.М., Егоров К.В., Урядов
Д.Б., Хоменко М.А., Смирнов А.О., Красакова Н.П.; патентообладатели Федеральное государственное учреждение «33 Центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны Российской Федерации. № 2009100206/11, заявл. 11.01.2009; опубл. 27.02.2011.
11. Пат. RU 206148 U1 Российская Федерация, F42B 12/02(2006.01), F42B 12/32(2006.01), F42B 12/44(2006.01). Осколочно-зажигательный снаряд / Козлов В.В., Чуприн А.И., Васильев А.В., Зонтова Т.В., Мухин М.Ю., Янченко В.Е.; патентообладатели Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова» Министерства обороны Российской Федерации. № 2021109224, заявл. 02.04.2021; опубл. 25.08.2021.
12. Применение реакционных материалов в зажигательно-осоколочном боевом элементе кассетного гранатометного выстрела. Семенов И.А.., Руссков В.Ф., Середа Н.В., Малкин А.И. // Боеприпасы XXI век. 2020. № 2. С. 217-220.
13. Пат. RU 2 492 415 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасный боеприпас направленного действия / Меньшаков С.С., Охитин В.Н.; патентообладатели Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана). № 2011153883/11, заявл. 29.12.2011; опубл. 10.09.2013.
14. Пат. RU 2 427 785 С1 Российская Федерация, F42B 1/02(2006.01), F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасный боеприпас направленного действия / Карманов Е.В., Меньшаков С.С., Охитин В.Н.; патентообладатели Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана». № 2010120188/11, заявл. 20.05.2010; опубл. 27.08.2011.
15. Пат. RU 2 269 739 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасная боевая часть / Авенян В.В., Курепин А.Е., Яхимович В.Н., Малинин А.М., Питиков С.В., Кашин В.М.; патентообладатели Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт машиностроения». № 2004116484/02, заявл. 31.05.2004; опубл. 10.02.2006.
16. Пат. RU 2 282 133 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасный боеприпас / Воротилин М.С., Горбунов В.В., Кирюшкин И.Н., Линник В.И., Поляков Е.П., Чуков А.Н.; патентообладатели Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский Государственный Университет (ТулГУ). № 2005108701/02, заявл. 28.03.2005; опубл. 20.08.2006.
17. Пат. RU 2 124 692 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасная боеголовка / Коренная Е.Ю., Пинаев В.М., Чуков А.Н.; патентообладатели Тульский Государственный Университет. № 8108844/02, заявл. 05.05.1998; опубл. 10.01.1999.
18. Пат. RU 2 185 593 С1 Российская Федерация, F42B 12/32(2006.01). Осколочно-фугасная боевая часть / Бондаренко В.И., Денежкин Г.А., Калюжный Г.В., Макаровец Н.А., Максимов М.Г., Митропольский А.В., Подчуфа-ров В.И., Сидоров Е.В., Семилет В.В., Шатров В.С.; патентообладатели Государственное унитарное предприятие «Государственное научно-производственное предприятие «Сплав». № 2000128183/02, заявл. 10.11.2000; опубл. 20.07.2002.
19. Пат. RU 2 106 596 С1 Российская Федерация, F42B 12/32(2006.01). Боевая часть осколочного действия / Астахов М.И., Денежкин Г.А., Ерохин В.Е., Калюжный Г.В., Камчатников Ю.А., Макаровец Н.А., Подчуфаров
B.И., Семилет В.В.; патентообладатели Государственное научно-производственное предприятие «Сплав». № 97105115/02, заявл. 10.04.1997; опубл. 10.03.1998.
20. Пат. RU 2 658 691 С1 Российская Федерация, F42B 12/26(2006.01). Осколочная боевая часть / Кузнецов И.А., Новиков А.А., Бирюков А.Н., Молочков А.В., Шпадырева Н.А., Соскова В.С., Рябов В.Ф., Никитина М.С.; патентообладатели Акционерное общество «Государственный научно-исследовательский институт имени В.В. Ба-хирева» (АО «ГосНИИмаш»). № 2017130015, заявл. 24.08.2017; опубл. 22.06.2018.
21. Пат. RU 2 410 631 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01), F42B 30/04(2006.01). Выстрел с осколочной гранатой к ручному противотанковому гранатомету / Базилевич В.М., Волчёнкова Н.М., Коноваев М.М., Снопок Ю.Г.; патентообладатели Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственное научно-производственное предприятие «Базальт». № 2009145653/11, заявл. 10.12.2009; опубл. 27.01.2011.
22. Пат. RU 2 247 928 С1 Российская Федерация, F42B 12/20(2006.01). Осколочно-фугасная боевая часть / Авенян В.А., Курепин А.Е., Яхимович В.Н., Гришин В.В., Гущин Н.И., Баннов В.Я., Кашин В.М., Питиков С.В., Эдвабник В.Г.; патентообладатели ФГУП «ГосНИИмаш». № 2003118765/02, заявл. 23.06.2003; опубл. 10.03.2005.
23. Формирование поражающих элементов из кольцевых кумулятивных струй. Евстефеева Н.В., Плетнев
C.Л., Семенов И.А.., Кагарманов И.Р., Середа Н.В. // Боеприпасы XXI век. 2022. № 2. С. 17-24.
24. Евстефеева Н.В., Плетнев С.Л., Семенов И.А. Эффективность действия термобарической головной части с поражающими элементами заданного дробления // Боеприпасы и спецхимия. 2019. № 1. С. 107-116.
25. Пат. RU 2 359 210 C2 Российская Федерация, МПК F42В 12/32(2006.01). Имитатор осколков естественного и заданного дробления боеприпасов / Косенок Ю.Н., Коннов В.С., Лукьяновец Р.П.; патентообладатели Косенок Ю.Н. № 2007114251/02; заявл. 16.04.2007; опубл. 20.06.2009.
26. Пат. RU 73950 U1 Российская Федерация, МПК F28D 9/00(2006.01). Модель имитатора осколков боеприпасов / Косенок Ю.Н., Косенок Н.Ю., Лукьяновец Р.П.; патентообладатели Косенок Ю.Н. № 2008102199/22; заявл. 21.01.2008; опубл. 10.06.2008.
27. Пат. RU 2 692 308 С1 Российская Федерация, F412В12/18(2006.01). Боевая часть управляемого противотанкового снаряд / Семенов А.А., Савицкий В.Я., Соловьёв В.А.; патентообладатели Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева». № 2018116949, заявл. 07.05.2018; опубл. 24.06.2019.
28. Применение реакционных материалов в кумулятивно-зажигательной боевой части. С.Л. Плетнев, И.А. Семенов, И.Р. Кагарманов, Н.В. Середа. Боеприпасы XXI век. № 2, 2020. С. 221-225.
Савченко Федор Анатольевич, д-р техн. наук, профессор, savchenkofedan@yandex. ru, Россия, Пенза, Пензенский артиллерийский инженерный институт, филиал военной академии материально-технического обеспечения, г. Пенза,
Алкаддур Самир, адъюнкт, [email protected], Россия, Пенза, Пензенский артиллерийский инженерный институт, филиал военной академии материально-технического обеспечения, г. Пенза,
Голенко Александр Сергеевич, соискатель, [email protected], Россия, Пенза, Пензенский артиллерийский инженерный институт, филиал военной академии материально-технического обеспечения, г. Пенза,
Воротилин Михаил Сергеевич, д-р техн. наук, профессор, проректор, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Ишков Антон Сергеевич, доцент, [email protected], Россия, Пенза, Пензенский государственный университет
JUSTIFICATION OF THE PROSPECTIVE APPEARANCE OF DESIGN DIAGRAMS OFMONOBLOC WAR UNITS OF JET ASSAULT AND MULTI-PURPOSE GRENADES WITH MULTI-FACTOR EFFECT
F.A. Savchenko, A. Samir, A.S. Golenko, M.S. Vorotilin, A.S. Ishkov
An analysis of the known design schemes of warheads of assault and multi-purpose rocket-propelled grenades with multi-factor action was carried out, as well as a variety of approaches to increasing the effectiveness of their destructive action and technical solutions for their implementation. An assessment of the advantages and disadvantages of the functioning of known samples adopted for service, known patents for inventions and utility models was carried out. The necessity of revising both a set of evaluation indicators for the functioning of multifactor warheads and their theoretical and experimental assessment of fragmentation, high-explosive, cumulative, incendiary and thermal effects is substantiated.
Key words: promising appearance, rocket-propelled grenade, warhead, multi-factor action.
Savchenko Fedor Anatolyevich, doctor of technical sciences, professor, Savchenkofedan@yandex. ru, Russia, Penza, Penza Artillery Engineering Institute, branch of the Military Academy of Logistics, Penza,
Alkaddour Samir, adjunct, sr115116sr@gmail. com, Russia, Penza, Penza Artillery Engineering Institute, branch of the Military Logistics Academy, Penza,
Golenko Alexander Sergeevich, adjunct, AGolenko@yandex. ru, Russia, Penza, Penza Artillery Engineering Institute, branch of the Military Academy of Logistics, Penza,
Vorotilin Mikhail Sergeyevich, doctor of technical sciences, professor, vice-rector, Russia, Tula, Tula State University,
Ishkov Anton Sergeevich, docent, docent584@mail. ru, Russia, Penza, Penza State University
УДК 621.38
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-4-148-149
СИНТЕЗ АЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ПОЛЯРИЗАЦИИ
И.А. Ростовцев, Е.И. Минаков, А.С. Ишков, А.Н. Карпов
Оценены возможности поляризационной фильтрации сигналов на фоне нескольких источников помех, имеющих различные ПХ. При этом были использованы как амплитудные, так и фазовые различия в структуре фильтруемых сигналов.
Ключевые слова: поляризационной фильтрации сигналов, преобразуемый сигнал, амплитуда, многоканальное устройство, режекция поляризационной фильтрации.
Адаптивная перестройка параметров ПФ не обеспечивает в этих условиях требуемой области подавления, поскольку дает возможность фильтрации МО только одного вида. Следовательно, вместо перестройки ПХ фильтра необходимо преобразовать параметры мешающих отражений таким образом, чтобы сгруппировать их в центре зоны режекции ПФ с фиксированными ПХ. Эта задача может быть решена перераспределением мощности сигнала между ортогональными каналами таким образом, чтобы соотношение амплитуд и разность фаз ОПК соответствовали центру зоны режекции ПФ.
Для технической реализации описанного устройства необходимо синтезировать алгоритм и устройство преобразования ОПК, позволяющее сгруппировать элементы выборки мешающих отражений (МО) в центре зоны режекции ПФ, и ПФ с регулируемой зоной режекции и требуемым коэффициентом подавления.
Определим условия, необходимые для совмещения области, занимаемой в поляризационном пространстве помехой с изменяющимися ПХ, с центром зоны режекции ПФ.
Очевидно, что при перераспределении мощности ОПК требуется сохранить полную мощность преобразуемого сигнала. Кроме того, соотношение амплитуд г = у , и разность фаз ОПК Аф, усредненные по всем элементам выборки помехи, должны быть равны ^ уф и Афф(уф, Афф - угол поляризационного отношения и разность фаз ОПК в центре зоны режекции ПФ). Указанные условия нетрудно записать в виде системы:
