PL216461B1 - Moździerzowy pocisk dymny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest moździerzowy pocisk dymny mieszczący w części ostrołukowej zapalnik czasowy z ładunkiem rozcalającym, usytuowane nad ładunkiem dymnym połączonym ze spadochronem. Pocisk według wynalazku przeznaczony jest do tworzenia zasłon dymnych osłaniających własne stanowiska ogniowe artylerii, stanowiska dowodzenia, rejony zgrupowania wojsk własnych, do maskowania ataku wojsk własnych, wskazywania celów, sygnalizowania podczas wstrzeliwania się w cel a także do określania kierunku i prędkości wiatru w rejonie celu.

W kategorii znanych moździerzowych pocisków dymnych znaczną większość stanowią pociski nie posiadające spadochronowego układu hamującego opadanie ładunku dymnego. Pociski te w części ostrołukowej wyposażone są w zapalnik uderzeniowy albo czasowy i ładunek rozcalający, usytuowane nad ładunkiem dymnym. Po wystrzeleniu pocisku, w określonej odległości od moździerza następuje uzbrojenie zapalnika.

W przypadku pocisku z zapalnikiem uderzeniowym, w chwili uderzenia pocisku w ziemię, w wyniku zadziałania zapalnika, zapala się ładunek rozcalający, który inicjuje palenie pirotechnicznego elementu opóźniającego (opcjonalnie pirotechnicznych elementów opóźniających), który (które) następnie zapala (zapalają) ładunek dymny. Jednocześnie ciśnienie produktów spalania ładunku rozcalającego powoduje rozcalenie kadłuba pocisku i wyrzucenie przez jego tylną część ładunku dymnego wytwarzającego zasłonę dymną. W ramach ww. kategorii moździerzowych pocisków dymnych pojawia się problem ich skutecznego działania tj. zadymiania, gdy przy upadku w miękki grunt, pocisk się w nim zagłębi, w wyniku czego intensywność zadymiania jest zmniejszona lub jest niemożliwe.

W przypadku pocisku z zapalnikiem czasowymi, rozcalenie pocisku następuje nad ziemią po upływie określonego (zadanego) czasu pracy zapalnika. W wyniku rozcalenia zainicjowane zostaje palenie ładunku dymnego (opcjonalnie ładunków dymnych) który (które) opuszcza (opuszczają) korpus pocisku i opada (opadają) na ziemię. Przy uderzeniu w twarde podłoże ładunki dymne często ulegają zniszczeniu (pokruszeniu), zaś przy uderzeniu w miękkie podłoże zbyt mocno się w nie wgłębiają, co zaburza lub uniemożliwia ich dymienie.

Wśród nielicznych przedstawicieli grupy moździerzowych pocisków dymnych wyposażonych w spadochronowy układ hamujący, znany jest szwedzki moździerzowy pocisk dymny kalibru 120 mm (Jane's Ammunition Handbook 2008-2009; str. 555-556), posiadający w części ostrołukowej zapalnik czasowy, ładunek rozcalający oraz małogabarytowy silnik rakietowy, usytuowane nad ładunkiem dymnym połączonym od góry z hamującym układem spadochronowym składającym się z małego i dużego spadochronu, połączonych ze sobą.

Po wystrzeleniu pocisku, na opadającym odcinku trajektorii lotu, zapalnik czasowy inicjuje działanie małogabarytowego silnika rakietowego, którego produkty spalania wypływając przez boczny, przelotowy otwór skorupy pocisku, usytuowany pod zapalnikiem, w ostrołukowej części pocisku, powodują obrót pocisku wokół osi poprzecznej względem jego osi wzdłużnej. Podczas obrotu pocisku, zainicjowany ładunek rozcalający odrzuca ostrołukową część pocisku od jego pozostałej konstrukcji. Zadziałanie ładunku rozcalającego powoduje także kolejno zapłon ładunku opóźniającego i dymnego oraz otwarcie małego i dużego spadochronu. Spadochrony stopniowo (dwuetapowo) wyhamowują opadanie pozostałej, wydzielającej dym konstrukcji pocisku, skierowanej stabilizatorem ku dołowi, który w momencie uderzenia w grunt spełnia rolę amortyzatora, zapobiegając mechanicznemu zniszczeniu (pokruszeniu) ładunku dymnego i jego zagłębieniu w gruncie, co uniemożliwiłoby skuteczne zadymianie obszaru wokół miejsca upadku pocisku.

Znana jest również liczna rodzina oświetlających pocisków moździerzowych posiadających w części ostrołukowej zapalnik czasowy z ładunkiem rozcalającym, usytuowane nad ładunkiem oświetlającym połączonym od dołu ze spadochronem lub korzystnie z układem dwóch spadochronów tworzących układ hamujący opadanie ładunku oświetlającego. Zapewnienie stopniowego (dwuetapowego) hamowania ruchu ładunku oświetlającego ma istotne znaczenie, ponieważ zapobiega gwałtownemu, jednoetapowemu wyhamowywaniu, które może spowodować uszkodzenie spadochronu polegające na zerwaniu jego linek nośnych i/lub rozerwaniu/naderwaniu czaszy spadochronu. Skutkuje to zaburzeniami opadania układu spadochron-ładunek oświetlający, uniemożliwiając efektywne, prawidłowe oświetlenie terenu, tym samym utrudniając lub uniemożliwiając wykonanie zadania bojowego.

Po wystrzeleniu pocisku oświetlającego następuje uruchomienie działania zapalnika czasowego (elektronicznego lub mechanicznego), który zaczyna odmierzać nastawiony (zadany) czas działania. Po upływie zadanego czasu działania zapalnika czasowego, zapala się ładunek rozcalający. Impuls

PL 216 461 B1 ogniowy od ładunku rozcalającego zapala ładunek oświetlający. Jednocześnie, w wyniku spalania się ładunku rozcalającego, powstające produkty spalania wywierają ciśnienie na ładunek oświetlający i jego osłonę, która przenosząc siły nacisku na dno pocisku, powoduje ścięcie połączeń jego kadłuba i dna, w wyniku czego kadłub pocisku oddziela się od dna. Po rozcaleniu pocisku, palący się ładunek oświetlający ze spadochronem (opcjonalnie spadochronami) i osłoną (osłonami) zostaje wyrzucony z kadłuba pocisku przez jego otwór denny. Po wyrzuceniu ładunku oświetlającego poza kadłub pocisku, pod wpływem sił aerodynamicznych rozwija się czasza (opcjonalnie czasze) spadochronu (spadochronów) i następuje hamowanie opadania palącego się ładunku oświetlającego, który oświetla teren opadając ze spadochronem (spadochronami).

W przypadku moździerzowych pocisków oświetlających nie ma potrzeby stosowania specjalnych amortyzatorów łagodzących uderzenie ładunku oświetlającego o grunt, ponieważ podstawowym zadaniem tego rodzaju pocisków jest skuteczne oświetlanie terenu, czyli gdy pocisk znajduje się nad ziemią. Z tego też powodu, dużą uwagę poświęca się w przypadku stosowania pocisków oświetlających ich spadochronowym układom hamującym.

Istota rozwiązania moździerzowego pocisku dymnego według wynalazku polega na tym, że posiada on mechanizm zapalająco-rozcalająco-amortyzujący, którego obudowę stanowi element kształtowy o obrysie cylindrycznym, przylegający denną, zewnętrzną powierzchnią do górnego czoła ładunku dymnego, zaś dolną, zewnętrzną powierzchnią boczną połączony jest z tuleją stanowiącą obudowę ładunku dymnego. Ponadto, w dnie elementu kształtowego wykonane są profilowane otwory przelotowe rozlokowane wokół osi, korzystnie symetrycznie dookoła osi pocisku, zaś w bocznej ścianie elementu kształtowego wykonane są poprzeczne otwory przelotowe, korzystnie usytuowane prostopadle względem osi pocisku, przy czym w części profilowanych otworów przelotowych znajdują się pirotechiniczne elementy opóźniające, zaś w pozostałej części profilowanych otworów przelotowych znajdują się zaślepki.

Istotne jest również to, że element kształtowy mechanizmu zapalająco-rozcalającoamortyzującego w swej górnej części mieści oparty od góry o wybranie w ostrołuku naciąg w postaci dysku z przelotowymi otworami rozlokowanymi na obwodzie, pod którym znajduje się pierścień osadczy osadzony w rowku elementu kształtowego. Naciąg dociska do dna elementu kształtowego tłok, z którym jest połączony poprzez gwint wykonany na zewnętrznej powierzchni jego pojemnika posiadającego boczne otwory, mieszczącego ładunek zapalająco-rozcalający przykryty rusztem. Ponadto tłok posiada tarczę konstrukcyjną z przelotowymi otworami usytuowanymi na przeciw pirotechnicznych elementów opóźniających osadzonych w dnie elementu kształtowego, która oddziela pojemnik od wnęki mieszczącej ściśniętą sprężynę. Górny zwój sprężyny opiera się o dno wnęki, zaś dolny zwój sprężyny opiera się o wybranie wykonane w dnie elementu kształtowego.

Ponadto istotne jest to, że w moździerzowym pocisku dymnym według wynalazku do tylnej, czołowej części ładunku dymnego zamocowany jest spadochron.

Zastosowanie i powyżej opisane usytuowanie w moździerzowym pocisku dymnym według wynalazku dodatkowego mechanizmu (modułu) zapalająco-rozcalająco-amortyzującego w stosunku do znanego układu inicjującego tj. zapalająco-rozcalającego zbudowanego z zapalnika i jego ładunku rozcalającego, warunkuje skuteczne wykorzystanie spadochronowego układu hamującego zamocowanego do tylnej części ładunku dymnego, umożliwiając kolejno niezawodne rozcalenie pocisku, skuteczny zapłon i działanie ładunku dymnego podczas lotu i po upadku, po którym ładunek dymny nie ulega mechanicznemu zniszczeniu.

Układ wentylacji wewnętrznej mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego utworzony przez otwory przelotowe rusztu, przelotowe otwory boczne pojemnika mieszczącego ładunek rozcalająco-zapalający, przelotowe otwory naciągu, otwory przelotowe tarczy konstrukcyjnej tłoka oraz profilowane otwory przelotowe elementu kształtowego, mieszczące pirotechniczne elementy opóźniające umożliwia efektywny przepływ produktów spalania zapalnikowego ładunku rozcalającego do ładunku zapalająco-rozcalającego, jego zapłon, przekazanie impulsu zapłonowego do pirotechnicznych elementów opóźniających i zapalenie ładunku dymnego. Równocześnie, powyższe przepływy produktów spalania, zwłaszcza przepływy produktów spalania ładunku zapalająco-rozcalającego przez boczne otwory jego pojemnika i otwory naciągu do wnętrza ostrołuku, wytwarzają stosunkowo równomierny, odpowiedni impuls ciśnienia w całej wewnętrznej objętości głowicowej pocisku, zapewniając skuteczne rozcalenie pocisku i zapalenie ładunku dymnego.

Od momentu rozcalenia i opuszczenia przez ładunek dymny kadłuba pocisku, bardzo istotną rolę odgrywają takie elementy mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego, jak sprężyna od4

PL 216 461 B1 suwająca tłok od dna elementu kształtowego, do oparcia tłoka o pierścień osadczy, zaślepki wrzucone pod wpływem ciśnienia produktów spalania ładunku dymnego do uwolnionej przestrzeni wewnętrznej elementu kształtowego, powstałej w wyniku przesunięcia tłoka, zapewniające utrzymanie tej przestrzeni poprzez zablokowanie powrotu tłoka oraz boczne otwory przelotowe elementu kształtowego, otwarte po opuszczeniu kadłuba pocisku przez ładunek dymny.

Powstały w powyższy sposób system wentylacyjny utworzony przez wszystkie ww. elementy konstrukcyjne mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego zapewnia skuteczny przepływ produktów spalania ładunku dymnego podczas jego lotu i po upadku na ziemię.

Elementy konstrukcyjne pocisku, które mają największy wpływ na łagodzenie obciążeń udarowych, pojawiających się przede wszystkim w chwili upadku ładunku dymnego, to spadochron hamujący prędkość opadania ładunku dymnego oraz mechanizm zapalająco-rozcalająco-amortyzujący, zwłaszcza jego element kształtowy, który pod wpływem uderzenia o ziemię odkształca się plastycznie, nie ulegając całkowitemu zniszczeniu, dzięki czemu skutecznie rozprasza energię uderzenia przy zachowaniu drożnego systemu wentylacyjnego umożliwiającego przepływ produktów spalania tj. dymu wytwarzanego przez ładunek dymny.

Przedmiot wynalazku zilustrowany jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia widok boczny pocisku z dwoma urwaniami i dwoma wyrwaniami, zaś Fig. 2. przedstawia mechanizm zapalająco-rozcalająco-amortyzujący w trzech-czwartych przekroju, w widoku izometrycznym.

Moździerzowy pocisk dymny kalibru 98 mm w ostrołuku 1, posiada elektroniczny zapalnik czasowy 2 z ładunkiem rozcalającym 3, usytuowane, nad mechanizmem (modułem) zapalająco-rozcalająco-amortyzującym tworzącym zwartą konstrukcję, przylegającym od góry do czoła ładunku dymnego 4 zaprasowanego w aluminiowej tulei 5 objętej cylindryczną częścią kadłuba 6 pocisku. Do dna 7 obudowy ładunku dymnego 4 zamocowany jest spadochron 8 znajdujący się w tylnej części kadłuba 6 pocisku i jego dnie 28. Obudowę i nośną konstrukcję mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego stanowi element kształtowy 9 o obrysie cylindrycznym, przylegający denną, zewnętrzną powierzchnią do górnego czoła ładunku dymnego 4, zaś dolną, zewnętrzną powierzchnią boczną połączony jest gwintem z tuleją 5. W dnie 10 elementu kształtowego 9 wykonanych jest sześć profilowanych otworów przelotowych 11 rozlokowanych symetrycznie dookoła osi pocisku, zaś w bocznej ścianie elementu kształtowego 9 wykonanych jest sześć otworów przelotowych 12 usytuowanych promieniowo względem osi pocisku, zasłoniętych przednią częścią kadłuba 6 pocisku, przy czym w trzech profilowanych otworach przelotowych 11 znajdują się pirotechniczne elementy opóźniające 13, zaś w pozostałych trzech profilowanych otworach przelotowych 11. znajdują się zaślepki 14 z kołkami. Element kształtowy 9 mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego w swej górnej części mieści naciąg 15 w postaci dysku z otworami przelotowymi 29 rozlokowanymi na jego obwodzie. Naciąg 15 oparty jest od góry o wybranie 30 wykonane w ostrołuku 1. Pod naciągiem 15 znajduje się pierścień osadczy 16 osadzony w rowku elementu kształtowego 9. Naciąg 15 likwidujący luzy osiowe w pocisku, dociska tłok 17 do dna 10 elementu kształtowego 9. Naciąg 15 jest połączony gwintowo z pojemnikiem 18 posiadającym boczne otwory 19, mieszczącym ładunek zapalająco-rozcalający 20 przykryty rusztem 21. Ponadto tłok 17 posiada tarczę konstrukcyjną 22 z trzema przelotowymi otworami 23 usytuowanymi na przeciw pirotechnicznych elementów opóźniających 13 (osadzonych w dnie 10 elementu kształtowego 9). Tarcza konstrukcyjna 22 oddziela pojemnik 18 z ładunkiem zapalająco-rozcalającym 20 od wnęki 24 mieszczącej ściśniętą sprężynę 25, której górny zwój opiera się o dno 26 wnęki 24, zaś dolny zwój sprężyny 25 opiera się o wybranie 27 wykonane w dnie 10 elementu kształtowego 9.

Po wystrzeleniu moździerzowego pocisku dymnego następuje uruchomienie elektronicznego zapalnika czasowego 2, który zaczyna odmierzać nastawiony (zadany) czas jego działania. Po upływie zadanego czasu działania zapalnika 2, na opadającym odcinku toru lotu pocisku zapala się ładunek rozcalający 3, którego produkty spalania przedostając się przez ruszt 21 zapalają ładunek zapalającorozcalający 20. Produkty spalania ładunku zapalająco-rozcalającego 20 wypływające przez boczne otwory 19 pojemnika 18 przedostają się przez otwory przelotowe 29 naciągu 15 do wnętrza ostrołuku 1 pocisku, oraz przedostają się przez otwory przelotowe 23 tarczy konstrukcyjnej 22 elementu kształtowego 9, zapalając pirotechniczne elementy opóźniające 13. Pod wpływem ciśnienia produktów spalania wypełniających głowicową objętość tj. wnętrze ostrołuku oraz wnętrze mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego następuje zerwanie gwintu sektorowego łączącego dno 28 pocisku z jego kadłubem 6, a następnie wypchnięcie (za pomocą tłoka 17) oraz wyrzucenie przez tylną część kadłuba 6 pocisku ładunku dymnego 4 w obudowie wraz z mechanizmem zapalająco-rozcalająco-amortyzującym i spadochronem 8, którego czasza rozwija się pod wpływem oporu powietrza, wyhamowując opadanie

PL 216 461 B1 ładunku dymnego 6. Po rozcaleniu pocisku odsłonięte zostają przelotowe otwory 12, elementu kształtowego 9 i jednocześnie sprężyna 25 mechanlzmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego odsuwa tłok 17 wraz z pojemnikiem 18 od elementu kształtowego 9 do oparcia tarczy konstrukcyjnej 22 tłoka 17 o pierścień osadczy 16. Odsunięcie tłoka 17 od elementu kształtowego 9 przez sprężynę 25 jest możliwe, ponieważ po rozcaleniu pocisku naciąg 15 stracił oparcie o wybranie 30 ostrołuku 1. Podczas opadania ładunku dymnego 4 z rozwiniętym spadochronem 8, po wypaleniu się pirotechinicznych elementów opóźniających 13 następuje zapalenie ładunku dymnego 4. Pod wpływem ciśnienia produktów spalania ładunku dymnego 4, trzy zaślepki 14 z kołkami oraz trzy tulejki, które mieściły pirotechniczne elementy opóźniające 13 zostają wyrzucone w wolną przestrzeń powstałą w wyniku przesunięcia tarczy konstrukcyjnej 22 tłoka 17 do styku z pierścieniem osadczym 16, blokując powrót tłoka 17 do pozycji wyjściowej, a tym samym umożliwiając wydostawanie się/przepływ produktów spalania (dymu) ładunku dymnego 4 w wolną przestrzeń. Produkty spalania ładunku dymnego 4 wydostają się przez wszystkie otwory przelotowe 11, 12 mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego. W chwili uderzenia o ziemię ładunku dymnego 4, mechanizm zapalająco-rozcalająco-amortyzujący przyjmuje jako pierwszy energię uderzenia pochłaniając (rozpraszając) ją w wyniku odkształcenia plastycznego, tym samym nie dopuszczając do mechanicznego uszkodzenia ładunku dymnego 4 i zablokowania przepływu (wydostawania się) produktów spalania (dymu) do otoczenia palącego się nadal ładunku dymnego 4.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Moździerzowy pocisk dymny mieszczący w ostrołuku zapalnik czasowy z ładunkiem rozcalającym, usytuowane nad ładunkiem dymnym ze spadochronem, znamienny tym, że posiada mechanizm zapalająco-rozcalająco-amortyzujący, którego obudowę i konstrukcję nośną stanowi element kształtowy (9) o obrysie cylindrycznym, przylegający denną, zewnętrzną powierzchnią do górnego czoła ładunku dymnego (4), zaś dolną, zewnętrzną powierzchnią boczną połączony jest z tuleją (5) stanowiącą obudowę ładunku dymnego (4), a ponadto w dnie (10) elementu kształtowego (9) wykonane są profilowane otwory przelotowe (11) rozlokowane wokół osi pocisku, korzystnie symetrycznie dookoła osi pocisku, zaś w bocznej ścianie elementu kształtowego (9) wykonane są poprzeczne otwory przelotowe (12), korzystnie usytuowane prostopadle względem osi pocisku, przy czym w części profilowanych otworów przelotowych (11) znajdują się pirotechniczne elementy opóźniające (13), zaś w pozostałej części profilowanych otworów przelotowych (13) znajdują się zaślepki (14) z kołkami.

2. Moździerzowy pocisk dymny według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że element kształtowy (9) mechanizmu zapalająco-rozcalająco-amortyzującego w swej górnej części mieści oparty od góry o wybranie (30) w ostrołuku (1 naciąg (15) w postaci dysku z przelotowymi otworami (29) rozlokowanymi na obwodzie, pod którym znajduje się pierścień osadczy (16) osadzony w rowku elementu kształtowego (9), przy czym naciąg (15) dociska do dna (10) elementu kształtowego (9) tłok (17), z którym jest połączony poprzez gwint wykonany na zewnętrznej powierzchni jego pojemnika (18) posiadającego boczne otwory (19), mieszczącego ładunek zapalająco-rozcalający (20) przykryty rusztem (21), a ponadto tłok (17) posiada tarczę konstrukcyjną (22) z przelotowymi otworami (23) usytuowanymi na przeciw pirotechnicznych elementów opóźniających (13) osadzonych w dnie (10) elementu kształtowego (9), oddzielającą pojemnik (8) od wnęki (24) mieszczącej ściśniętą sprężynę (25), której górny zwój opiera się o dno wnęki (24), zaś dolny zwój sprężyny (25) opiera się o wybranie (27) wykonane w dnie (10) elementu kształtowego (9).

3. Moździerzowy pocisk dymny według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że do tylnej, czołowej części ładunku dymnego (4) zamocowany jest spadochron (8).