RU2596856C2

RU2596856C2 - Mortar round propellant charge

Info

Publication number: RU2596856C2
Application number: RU2015102886/11A
Authority: RU
Inventors: Георгий Владимирович Игнатьев; Леонид Андреевич Пешков; Эдуард Григорьевич Гулицкий; Рушания Ильдархановна Мухаметлатыпова; Наталия Геннадьевна Андреева; Сергей Васильевич Астахов; Вадим Николаевич Чистюхин; Екатерина Фёдоровна Коробкова; Гульшат Раяновна Ахметшина; Роза Фатыховна Гатина; Юрий Михайлович Михайлов
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-09-10
Also published as: RU2015102886A

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: invention relates to mortar rounds propellant charges. Propellant charge of mortar round comprises main ignition charge placed in mine stabiliser extended chamber. Main charge consists of thin mixed fine-grained pyroxyline, filled in extended paper cartridge with metal sleeve at length to diameter ratio of 5.5÷6.5. In casing there is igniter and screwed in central ignition device in form of steel perforated tube with perforation area to surface area ratio of 0.030÷0.035. Central igniting device houses charge of black powder with weight of 5.0÷5.5 % of total weight of powder in main charge.

EFFECT: higher efficiency of charge.

3 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области военной техники, а более конкретно к устройству метательных зарядов (МЗ) минометного выстрела. Известные в настоящее время МЗ минометных выстрелов состоят из основных зарядов (ОЗ), размещаемых в перфорированной камере стабилизатора мины, и дополнительных зарядов (ДЗ) в картузах из ткани или в жестких сгорающих картузах (ЖСК), закрепляемых на стабилизаторе мины. ОЗ размещается в бумажной гильзе с металлическим цоколем, в котором установлен капсюль-воспламенитель. ОЗ состоит из тонкосводного ленточного баллиститного пороха, навески воспламенителя из дымного ружейного пороха (ДРП), отделенного от навески ленточного баллиститного пороха диафрагмой из нитропленки. Гильза запыжовывается картонными пыжами и закатывается по торцу (см. «Временные таблицы стрельбы 82-мм миномета 2Б14-1 (2Б14) для равнинных и горных условий ВТС №96». М., Военное издательство МО СССР, 1984, с. 211-212; «120-мм миномет обр. 1938 г. Руководство службы». М., Военное издательство МО СССР, 1969, с. 142-143).The invention relates to the field of military equipment, and more particularly to a device of propelling charges (MH) of a mortar shot. Currently known MH mortar rounds consist of the main charges (OZ) placed in the perforated chamber of the mine stabilizer, and additional charges (DZ) in the fabric shells or in hard burning cartridges (HSC) mounted on the mine stabilizer. OZ is placed in a paper sleeve with a metal base, in which an igniter capsule is installed. OZ consists of fine ballistic ballistic gunpowder, a sample of an igniter made from smoky gunpowder (DRP), separated from a sample of ballistic gunpowder by a diaphragm made of nitrofilm. The sleeve is covered with cardboard wads and rolled along the end (see "Temporary firing tables of 82-mm mortar 2B14-1 (2B14) for lowland and mountain conditions of military-technical cooperation No. 96." M., Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1984, pp. 211-212 ; “120-mm mortar model 1938. Service manual.” M., Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, 1969, p. 142-143).

Процесс выстрела происходит следующим образом. При наколе бойком капсюля-воспламенителя происходит его срабатывание, в результате которого воспламеняется навеска воспламенителя из ДРП. Под действием пороховых газов и раскаленных частиц происходит воспламенение и горение ленточного баллиститного пороха в условиях замкнутого объема бумажной гильзы. При достижении определенного уровня давления происходит прорыв стенок гильзы по отверстиям стабилизатора и воспламенение ДЗ, установленного на стабилизаторе. Под действием образующихся пороховых газов происходит движение мины по каналу ствола.The process of the shot is as follows. When a fast igniter capsule is pricked, it triggers, as a result of which a sample of the igniter from the DRP is ignited. Under the influence of powder gases and hot particles, ignition and burning of tape ballistic gunpowder occurs in a confined space of a paper sleeve. When a certain pressure level is reached, the liner walls break through the holes of the stabilizer and ignite the DZ mounted on the stabilizer. Under the influence of the generated powder gases, a mine moves along the bore.

В настоящее время при разработке новых МЗ для минометных выстрелов повышенного могущества необходимо увеличивать массу как ДЗ, так и массу ОЗ, чтобы обеспечить повышенные тактико-технические характеристики (ТТХ). Увеличение массы ОЗ и ДЗ приводит к увеличению длины стабилизатора мины, а соответственно и длины гильзы с ОЗ.Currently, when developing new MZ for mortar rounds of increased power, it is necessary to increase the mass of both DZ and the mass of OZ in order to provide enhanced tactical and technical characteristics (TTX). An increase in the mass of OZ and DZ leads to an increase in the length of the mine stabilizer, and, accordingly, in the length of the cartridge case with OZ.

Известен метательный заряд минометного выстрела (патент №2449236 МПК F42В/00 - прототип), содержащий в бумажной гильзе длиной 130-мм две навески ленточного пороха НБЛ-11, разделенные между собой дополнительным воспламенителем из ДРП-2 в тканевом картузе, а также навеску ДРП-2 в донной части гильзы. Перед испытаниями в трубку стабилизатора мины дополнительно вставляется бумажная трубка, выполненная из материала, аналогичного материалу гильзы, перекрывающая верхние отверстия перфорации стабилизатора. Однако данная конструкция оказалась достаточно сложной и трудоемкой для изготовления, что сделало ее весьма нетехнологичной и увеличило цену заряда в целом.Known propelling charge of a mortar shot (patent No. 2449236 IPC F42B / 00 - prototype), containing in a paper sleeve 130 mm long two pieces of tape powder NBL-11, separated by an additional igniter from DRP-2 in a fabric cap, and also a sample of DRP -2 in the bottom of the sleeve. Before testing, a paper tube is additionally inserted into the mine stabilizer tube made of a material similar to the liner material that overlaps the upper holes of the stabilizer perforation. However, this design turned out to be quite complex and time-consuming to manufacture, which made it very low-tech and increased the charge price as a whole.

Кроме того, результаты стендовых испытаний, имитирующие горение ОЗ в камере стабилизатора мины, показали различие уровня максимального давления по длине камеры, причем наибольшее давление наблюдается в верхней части ОЗ. Такая неравномерность давлений приводит к некоторой нестабильности максимального давления в камере стабилизатора мины и возможности возникновения аномальных случаев его функционирования.In addition, the results of bench tests simulating the burning of explosives in the mine stabilizer chamber showed a difference in the maximum pressure level along the chamber length, with the highest pressure being observed in the upper part of the mine. Such non-uniformity of pressures leads to some instability of the maximum pressure in the mine stabilizer chamber and the possibility of occurrence of abnormal cases of its functioning.

Наиболее трудоемкой операцией при сборке ОЗ является вставка ленточного пороха НБЛ-11 в гильзу. Перед взвешиванием навески приходится проводить отбор ленточек требуемой длины. Чтобы вставить навеску в гильзу, ее приходится скручивать в пучок при помощи специальной пленки. После этого пучок в пленке вставить в гильзу и осторожно извлечь пленку так, чтобы навеска пороха осталась в гильзе. При этом часть навески из пленки может выпасть, и приходится всю операцию начинать заново. То же и с верхним пучком, только с той лишь разницей, что пучок вставляется не в пленку, а в пыж-компенсатор с подрезанными лепестками.The most time-consuming operation in the assembly of OZ is the insertion of tape powder NBL-11 into the sleeve. Before weighing the samples, it is necessary to select the ribbons of the required length. To insert the sample into the sleeve, it must be twisted into a bundle using a special film. After that, insert the bundle in the film into the sleeve and carefully remove the film so that the weight of the powder remains in the sleeve. In this case, part of the sample from the film may fall out, and the whole operation has to be started anew. The same with the upper beam, only with the difference that the beam is inserted not into the film, but into the wad-compensator with cropped petals.

Также крайне нетехнологичным является использование в конструкции ОЗ дополнительного воспламенителя в тканевом картузе между двумя пучками НБЛ-11. Крохотный картуз не поддается шитью на машинке, поэтому его приходится шить вручную. Не менее трудоемким процессом является размещение навески ДРП-2 в узкое горлышко уже готового картуза, в которое едва проходит носик самой маленькой воронки. Была попытка заменить данный картуз на колпачок из нитропленки, однако проведенные испытания положительного результата не дали.It is also extremely non-technological to use an additional igniter in the design of the OZ in a tissue cap between two bundles of NBL-11. A tiny cap cannot be sewn on a typewriter, so you have to sew it manually. No less time-consuming process is placing the DRP-2 sample in the narrow neck of a ready-made cap, into which the nose of the smallest funnel barely passes. There was an attempt to replace this cap with a cap made of nitrofilm, but the tests carried out did not give a positive result.

Установка перед испытаниями в стабилизатор мины дополнительно перед установкой заряда бумажной трубки, в свою очередь, снижает технологичность снаряжения выстрела. Очень велика вероятность того, что снаряжающий забудет вставить эту трубку, что приведет к неправильной работе заряда и ухудшению баллистических характеристик. Данное утверждение было неоднократно подтверждено в ходе отработки заряда.Installing mines before testing in the stabilizer, additionally before installing the paper tube charge, in turn, reduces the manufacturability of the shot equipment. It is very likely that the rigger will forget to insert this tube, which will lead to improper charge operation and deterioration of ballistic characteristics. This statement has been repeatedly confirmed during the development of the charge.

Кроме того, в настоящее время цена на ленточку НБЛ-11 существенно увеличена за счет того, что предприятие, ее изготавливающее, приостановило производство, а разконсервация стоит немалых денег, учитывая малый объем поставки требуемого пороха. В результате стоимость заряда существенно возрастает как за счет того, что часть технологических операций практически не поддается механизации и автоматизации, так и из-за высокой стоимости пороха НБЛ-11.In addition, at present, the price of the NBL-11 ribbon has been substantially increased due to the fact that the enterprise manufacturing it has suspended production and the re-preservation costs a lot of money, given the small volume of supply of the required gunpowder. As a result, the cost of the charge increases significantly due to the fact that part of the technological operations practically does not lend itself to mechanization and automation, and because of the high cost of the NBL-11 gunpowder.

Целью данного изобретения является создание более технологичной, дешевой, баллистически эффективной и стабильной конструкции МЗ по сравнению с прототипом, в котором удлиненный в 2 раза по сравнению со штатным ОЗ обеспечивает в интервале температур от плюс 50 до минус 50°С в стабилизаторе мины:The aim of this invention is to create a more technologically advanced, cheaper, ballistic efficient and stable design of the MZ in comparison with the prototype, in which an elongated 2 times compared with the standard MZ provides in the temperature range from plus 50 to minus 50 ° C in the mine stabilizer:

- отсутствие выскоков давления;- lack of pressure surges;

- малый разброс величины максимального давления;- small spread of maximum pressure;

- малый градиент максимального давления в интервале температур от плюс 50 до минус 50°С.- a small gradient of maximum pressure in the temperature range from plus 50 to minus 50 ° C.

Предлагается техническое решение, которое обеспечивает надежную и баллистически эффективную работу, снижение трудоемкости сборки и цены удлиненного ОЗ с отношением длины гильзы к диаметру в пределах 5,5÷6,5.A technical solution is proposed that provides reliable and ballistic efficient operation, reducing the complexity of the assembly and the price of an elongated borehole with a ratio of sleeve length to diameter in the range of 5.5 ÷ 6.5.

Положительный эффект достигается:A positive effect is achieved:

- использованием в качестве центрального воспламенительного устройства (ЦВУ) стальной перфорированной трубки на всю длину гильзы с отношением площади перфорации ЦВУ к площади общей поверхности 0,030÷0,035;- using as a central ignition device (CVC) a steel perforated tube for the entire length of the sleeve with a ratio of the perforation area of the CVC to the total surface area of 0.030 ÷ 0.035;

- использованием крупнозерненого дымного пороха (КЗДП), размещенного в стальной перфорированной трубке ЦВУ, массой 5,0÷5,5% от общей массы пороха в ОЗ;- the use of coarse-grained smoke powder (KZDP), placed in a steel perforated tube of TsVU, weighing 5.0 ÷ 5.5% of the total mass of the powder in the OZ;

- использованием ЦВУ с соотношением внутреннего диаметра трубки ЦВУ и гильзы основного заряда (ОЗ) не более 0,35, при котором обеспечивается требуемая вместимость и плотность заряжания как дымного пороха воспламенителя, так и пороха ОЗ, и отношением толщины стенки ЦВУ к плотности заряжания дымного пороха воспламенителя не более 0,51 см⁴/г, при котором выполняется условие требуемой прочности ЦВУ;- the use of a CVC with a ratio of the internal diameter of the CVC tube and the main charge sleeve (OZ) of not more than 0.35, which ensures the required capacity and loading density of both the igniter smoke powder and the OZ powder, and the ratio of the CVC wall thickness to the charging density of the smoke powder the ignitor is not more than 0.51 cm ⁴ / g, under which the condition of the required strength of the CVC is met;

- использованием в качестве пороха ОЗ мелкозерненого пироксилинового одноканального пороха МЮДМфл с использованием флегматизатора марки ТГМ-3, интенсивность газообразования которого за счет правильно подобранного соотношения интенсивности газообразования воспламенителя из дымного пороха и площади истечения газов из ЦВУ обеспечивает стабильную работу основного заряда в условиях ограниченной вместимости по размерам ЦВУ.- using fine-grained pyroxylin single-channel gunpowder МУДМфл as the gunpowder ОЗ using the ТГМ-3 brand phlegmatizer, the gas generation rate of which due to the correctly selected ratio of the gas generation rate of the igniter from the gunpowder and the gas discharge area from the CVC ensures stable operation of the main charge in conditions of limited size capacity TsVU.

Совокупность перечисленных признаков позволяет устранить недостатки прототипа за счет следующих факторов:The combination of these features allows to eliminate the disadvantages of the prototype due to the following factors:

- использование более дешевого и доступного сыпучего пороха одной марки в насыпной конструкции заряда;- the use of cheaper and affordable loose powder of the same brand in the bulk design of the charge;

- более одновременное воспламенение пороховой массы вследствие передачи форса огня по всей длине гильзы за счет использования ЦВУ на всю длину гильзы;- more simultaneous ignition of the powder mass due to the transfer of force of fire along the entire length of the liner through the use of TsVU for the entire length of the liner;

- использование мелкозерненого пироксилинового пороха, флегматизированного ТГМ-3.- the use of fine-grained pyroxylin powder, phlegmatized TGM-3.

На чертеже показана конструкция предлагаемого метательного заряда минометного выстрела.The drawing shows the design of the proposed propelling charge of a mortar shot.

В указанной конструкции основной воспламенительный заряд состоит из дюралевой втулки 1, в металлическом цоколе которой установлен капсюль-воспламенитель 2, бумажных внутренней 3 и наружной 4 трубок, ЦВУ 5 с обклейкой 6. В ЦВУ засыпана навеска воспламенителя 7 из КЗДП-2 массой 5,0-5,5% от общей массы пороха ОЗ. Сверху ЦВУ 5 закрыто кружком 8 из бумаги. В свободное пространство ОЗ засыпана навеска нового пороха МЮДМфл 9. Гильза запыжована картонными пыжами 10, сверху уложен ярлык 11 с номером партии изделия.In this design, the main igniter charge consists of a duralumin sleeve 1, in the metal base of which there is a capsule-igniter 2, paper inner 3 and outer 4 tubes, CVU 5 with gluing 6. A weight of igniter 7 from KZDP-2 with a mass of 5.0 -5.5% of the total mass of gunpowder OZ. On top of the TsVU 5 closed circle 8 of paper. In the free space of the OZ, a hinge of new gunpowder MYUDMfl 9.

Работа предлагаемого метательного заряда минометного выстрела происходит следующим образом.The work of the proposed propelling charge of a mortar shot is as follows.

При наколе бойком капсюля-воспламенителя 2, расположенного в дюралевой втулке 1, происходит его срабатывание, после чего горячие частицы и газы воспламеняют навеску КЗДП-2 7 в ЦВУ 5. Образующиеся при воспламенении газы и горячие частицы при достижении определенного давления в ЦВУ 5 пробивают обклейку 6 и кружок 8, воспламеняют через отверстия навеску сыпучего пороха МЮДМфл 9. Давление внутри гильзы возрастает до уровня давления, при котором происходит пробитие отверстий перфорации бумажных трубок 3 и 4 и распыжовка гильзы по пыжам 10. После пробития перфорации начинается истечение пороховых газов, образующихся при горении основного воспламенительного заряда, в ствол миномета и воспламенение дополнительных зарядов, надетых на трубку стабилизатора. В результате начинается движение мины по каналу ствола.When a quick-ignition capsule 2, located in a duralumin sleeve 1, is punctured, it triggers, after which hot particles and gases ignite a sample of KZDP-2 7 in TsVU 5. Gases and hot particles generated by ignition when a certain pressure is reached in TsVU 5 break through the gluing 6 and a circle 8, ignite through a hole a sample of loose powder MUDMfl 9. The pressure inside the sleeve increases to the level of pressure at which the holes of the perforation of paper tubes 3 and 4 are punched and the sleeve is squeezed out to wad 10. After samples Iti perforation begins the expiration of the powder gases generated during the combustion of the main igniter charge into the barrel of the mortar and the ignition of additional charges put on the stabilizer tube. As a result, the movement of mines along the bore begins.

Улучшение технологичности сборки основного заряда и уменьшение цены метательного заряда в целом достигается за счет применения более дешевого и доступного сыпучего пороха одной марки, исключения из конструкции заряда дополнительной бумажной трубки за счет увеличения длины гильзы и дополнительного воспламенителя в тканевом картузе.Improving the manufacturability of the assembly of the main charge and reducing the cost of the propellant charge as a whole is achieved through the use of cheaper and more affordable loose powder of the same brand, eliminating the additional paper tube from the charge structure by increasing the length of the sleeve and the additional igniter in the fabric cap.

Более одновременное по сравнению с прототипом воспламенение пороховой массы вследствие передачи форса огня по всей длине гильзы обеспечивается за счет применения в конструкции ОЗ ЦВУ в виде стальной перфорированной трубки высотой 119 мм с отношением площади перфорации к общей площади поверхности 0,030÷0,035, а также за счет применения в качестве дополнительного воспламенителя крупнозерненого дымного пороха (КЗДП), размещенного в трубке ЦВУ.A more simultaneous compared with the prototype, the ignition of the powder mass due to the transfer of force of fire along the entire length of the liner is ensured by the use in the design of the OZ TsVU in the form of a steel perforated tube with a height of 119 mm with a ratio of perforation to the total surface area of 0.030 ÷ 0.035, as well as due to the use of as an additional ignitor of coarse-grained smoke powder (KZDP), placed in the CVP tube.

Улучшение баллистической эффективности и стабильности работы ОЗ достигается за счет применения в качестве пороха ОЗ мелкозерненого пироксилинового одноканального пороха МЮДМфл, флегматизированного ТГМ-3, интенсивность газообразования которого за счет правильно подобранного соотношения интенсивности газообразования воспламенителя из дымного пороха и площади истечения газов из ЦВУ обеспечивает стабильную работу основного заряда в условиях ограниченной вместимости по размерам ЦВУ.Improving the ballistic efficiency and stability of the OZ operation is achieved through the use of fine-grained pyroxylin single-channel powder МУДМфл, phlegmatized ТГМ-3 as the gunpowder ОЗ, the gas generation rate of which due to the correctly selected ratio of the gas generation rate of the ignitor from the smoke powder and the area of the gas exhaust from the main heat pump ensures stable charge in conditions of limited capacity for the size of the central heating plant.

В процессе стендовых испытаний разработанной конструкции ОЗ было установлено, что применение более дешевого сыпучего пороха МЮДМфл в совокупности с применением ЦВУ в виде стальной перфорированной трубки обеспечивает требуемый уровень максимального давления в стабилизаторе мины при отсутствии выскоков давления, малом разбросе величины наибольшего и среднего давлений и малом градиенте максимального давления в интервале температур от плюс 50 до минус 50°С, о чем свидетельствуют данные, представленные в таблице 1. Результаты испытаний из баллистической установки МБУ-82 при температуре плюс 15°С на №0 для мины массой 4,7 кг приведены в таблице 2.During bench tests of the developed OZ design, it was found that the use of cheaper free-flowing gunpowder MYUDMfl combined with the use of CVC in the form of a steel perforated tube provides the required level of maximum pressure in the mine stabilizer in the absence of pressure surges, small dispersion of the highest and medium pressures and a small gradient maximum pressure in the temperature range from plus 50 to minus 50 ° C, as evidenced by the data presented in table 1. The test results from ballistic installation MBU-82 at a temperature of + 15 ° C at No. 0 for mines weighing 4.7 kg are shown in table 2.

Проверка данной конструкции метательного минометного заряда стрельбой из баллистической установки МБУ-82 как до эксплуатационных испытаний, так и после них подтвердила его работоспособность и обеспечение требуемой начальной скорости снаряда (82±2 м/с). Конструкция метательного заряда удовлетворяет предъявляемым техническим требованиям.Verification of this design of the propelling mortar charge by firing from the MBU-82 ballistic installation both before and after operational tests confirmed its operability and ensuring the required initial velocity of the projectile (82 ± 2 m / s). The design of the propellant charge meets the technical requirements.

Claims

1. The propellant charge of a mortar shot, containing the main igniter charge, placed in an elongated mine stabilizer chamber, characterized in that it consists of a fine composite of fine-grained pyroxylin gunpowder, sprinkled in an elongated paper sleeve with a metal sleeve with a length to diameter ratio of 5.5 ÷ 6.5 in which the igniter capsule is installed and the central igniter is screwed in the form of a steel perforated tube with a ratio of the perforation area to the surface area of 0.030 ÷ 0.035, in which A sample of smoke powder with a mass of 5.0 ÷ 5.5% of the total mass of the powder in the main charge is placed.

2. The propellant charge according to claim 1, characterized in that when the ratio of the internal diameter of the central igniter device and the main charge sleeve is not more than 0.35, the required capacity and charge density of both the igniter smoke powder and the main charge powder are provided, and the condition required the strength of the central igniter device is performed when the ratio of the tube wall thickness of the central igniter device to the charge density of the igniter smoke powder is not more than 0.51 cm ⁴ / g.

3. Throwing charge according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that fine-grained pyroxylin single-channel powder МУДМфл phlegmatized is used as the powder, the gas production rate of which due to the correctly selected ratio of the gas formation rate of the igniter from the smoke powder and the gas discharge area from the central igniter, as well as due to the fulfillment of the conditions indicated above provides stable operation of the main charge in conditions of limited capacity by the size of the central igniter th device.