BG113125A - Боеприпас с осово кумулативно иницииране - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до боеприпас с осово кумулативно иницииране, който намира приложение във военната промишленост, по специално при производство на боеприпаси като осколочни, осколочно-фугасните боеприпаси, авиобомби и мини. Боеприпасът с осево кумулативно иницииране се състои от корпус (1), към който е закрепена неподвижно преходна втулка (3), в която е разположен малокалибрен кумулативен възел (4), а в предната и е монтирано челно взривателно устройство (2), при което корпусът (1) е запълнен с разривен заряд от бризантно взривно вещество (5).

Description

БОЕПРИПАС С ОСОВО КУМУЛАТИВНО ИНИЦИИРАНЕ

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

[0001] Изобретението се отнася до боеприпас с осово кумулативно иницииране, което намира приложение във военната техника и по-специално в производството на боеприпаси, като е особенно подходящо за приложение в конструкциите на осколочно, осколочно-фугасните боеприпаси, авиобомби и мини.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

[0002] Известни са боеприпоси, например осколочни и осколочно-фугасни бойни части, използвани както в класическата артилерия, така и като минохвъргачните изстрели и авиобомби. Традиционната схема на осколочнофугасен боеприпас, предполага използването на челно взривателно устройство в съчетание с предно разположение на точката на иницииране, което значително облегчава конструктивно и технологично изпълнението на боеприпаса и повишава надежността на задействане на детонационната верига.

[0003 Характерно на известните осколочни бойни части е, че при среща с преграда или със земната повърхност, взривателя произвежда детонационен импулс, който се предава на междинен детонатор, и той от своя страна инициира разривен заряд. Разпространяващата се детонационна вълна в разривния заряд най-често има сферична форма и е насочена по оста на бойната част. Скоростта на разпространение на детонационната вълна в от порядъка на от 5 до 8 км/с, като посоката е от взривателя до противоположния край на корпуса на бойната част.

[0004] Докато се разпространява детонционната вълна от мястото на подаване на детонационен импулс до противоположния край на боеприпаса, в мястото на първоначалното иницииране, корпусът на боеприпаса е под въздействието на образувалите се продукти на детонация и високо налягане, в резултат на което започва да се деформира и разрушава. Неедновременното разрушаване на корпуса води до освобождаване на концентриралата се енергия от продуктите на детонация, което оказва влияние върху формирането на осколките и върху тяхната собствена кинетична енергия, а така също и на фугасния ефект на боеприпаса.

[0005] При описаното неедновременно разрушаване на корпуса на бойната част се получават осколки с неоправдано големи размери и неправилна форма, което снижава общото количество ефективни осколки, понижава тяхната кинетична енергия и зоната на ефективно поразяващо действие, а така също и значително се снижава и фугасния ефект от неедновременното освобождаване на образувалата се енергия от продуктите на детонация.

[0006] Друг недостатък, които следва от описаното конструктивно разполагане на съществените елементи на бойните части е това, че активната маса на взривното вещество участваща в процеса на формиране на осколки е не повече от 40-50%, както и че част от осколките безполезно отлитат в направление, където няма цел за поразяване, с което значително се намалява приведената площ на осколочно поразяване.

Частично проблема за по-пълно използване на енергията на взрива, а следователно и увеличаване на началната скорост на разлитане на осколките, се решава посредством използването на многослоен корпус.

[0007] Известна е патентна публикация US 3960085, в която е описана бойна част с насочено поразяващо действие“. Предложено е многослойно осколочно устройство, включващо последователно разположени няколко слоя от полуготови осколки и взривно вещество. В резултат на последователното ударно натоварване от взривното вещество върху слоевете с предварително подготвени осколки, чрез слоя от осколочният корпус, детонацията на осколочният корпус протича при по-висока плътност на ВВ, при което се увеличава енергията на продуктите на взрива и съответно и началната скорост на разлитане на осколките. Подходящо е да се отбележи, че описаният технически ефект се постига с боеприпаси, в които се използват на взривни смеси с повишена енергийна способност.

[0008] Анализът на конструктивните особености и произтичащите от тях полезен ефект при използване на боеприпасите насочва търсенето на нови технически решения в областта на подобряване ефективността на действието на боеприпаса по типични цели каквито са жива сила, бойна техника, лекобронирана техника, като един възможен подход може да е свързан с осигуряване на насочено осколочно поле на поразяване на целите, както и създаване на конструкция на боеприпас, който да има траектория, при която боеприпаса осъществява подход към повърхността на земята под ъгъл 90°.

[0009] Известен е технически подход, целящ организиране на насочено осколочно поле, в което се намират поразяваните цели, при който се прилага изхвърляне на поразяващи елементи от цилиндричната част на корпуса, посредством действието заряда от взривно вещество, като по този начин може да се управлява формата и големината на осколочното поле в много по-големи граници, отколкото в обикновенните бойни части. Практиката показва, че 80% от поразяващите елементи се разпространяват под ъгъл около 40° - 50°, като при невисоки точки на взривяване на бойната част се наблюдава висока концентрация на поразяващи елементи в централната област на осколочното поле.

[0010] Известна е патентна публикация US4524696 , в която е описан осколочно-фугасен снаряд с готови поразяващи елементи, разположени в предната част блок, под корпуса на челният взривател. Описаното разположение на блокът с готови поразяващи елементи не е подходящо от гледна точка на поразяващата способност на този осколочен снаряд, която се дължи на това, че пред него е поставено масивно стоманено тяло - взривател, което ограничава деформацията и разрушаването му на части, включително и намалява скоростта на разлитане на готовите поразяващи елементи, в резултат на което се наблюдава изкривяване на формата и големината на осколочното поле.

[0011] Известна е патентна публикация US 4882996, отнасяща се до осколочен снаряд с радиално-осево действие, който се отличава със сложен профил на предната част на корпуса, изпълнен от конусна и цилиндрична част, като дебелината на стените на споменатите две части намалява към върха на снаряда, а в предната бойна част не е предвиден челен взривател. Олекотената предна част на боеприпаса благоприятства свободното изхвърляне на готови поразяващи елементи, при което се формират осев и радиален компоненти на скоростта на разлитане на поразяващите елементи, съответно се постига ефективно разпределение на готовите поразяващи елементи по осево и радиално сечение на потока. По такъв начин предложената конструкция осигурява разширяване на ъгъла на осевия осколочен поток, с което се постига покриване, поразяване на цели при височина на взривяване около 10 м над повърхността на земята, като едновременно с това отпада „мъртвият“ ъгъл между осевия и радиалният поток от поразяващи осколки.

[0012] В повечето случаи е предпочитано подобни боеприпаси да осигуряват всичките видове действия, реализирани по време на стрелба по местност или по цел, като за целта боеприпаса трябва да бъде снабден с челен взривател и едновременно с това да е осигурена целостта на конструкцията и особено първата степен на заряда от взривно вещество при проникване в почвата.

Едно такова ефективно техническо решение е бойна част на снаряд с монолитна предна част, а обтекаемата му част да изпълнява ролята на диафрагма.

[0013] Известна е патентна публикация RU2118788 С1, в която е описана осколочна граната, състояща се от предна надкалибрена част, съдържаща взривно вещество и взривателно устройство и метален взривателен блок, запълнен с готови поразяващи елементи.

[0014] Недостатък на описаната предно разположената надкалибрена кумулативно-осколочна бойна част е недостатъчната ефективност на поразяване на целите, дължаща се основно на невъзможността да се използва голяма част от металната маса на корпуса като част от поразяващите елементи. Допълнително - при взривяването на бойната част преди достигане целта на поразяване, поразяващите елементи се разпръскват в едно ограничено кръгово поле, като практически не се разпространяват в осово направление.

[0015] Известна е патентна публикация RU2018779, в която е разкрита конструкция на осколочно-фугасен снаряд, състоящ се от корпус, в който е разположен основният заряд на взривното вещество, дънен взривател с детона тор и инерционен ударен механизъм със забавено действие. Предната част на корпуса е изпълнена с конична или криволинейна форма и е запълнена с материал с ниска плътност. В предната част на корпуса е оформен контактен реакционен възел, свързан с дънният взривател чрез електрическа връзка с елемент, който осигурява регулируемо забавяне на детонация на основния заряд.

В предната част на корпуса е монтирана гилза с поместени в нея готови поразяващи елементи, като гилзата е снабдена с взривен заряд с детонатор. За предпочитане е готовите поразяващи елементи са изпълнени във форма, която осигурява плътното им разполагане в гилзата. Корпусът може да бъде изпълнен с предварително определено раздробяване.

[0016] Описаната конструкция на осколочен снаряд осигурява ефективно разпределение на поразяващите елементи от централната зона, което изключва възникването в нея на излишна плътност на поразяващите елементи и обеспечаване на увеличение на ъгъла на разлитане на поразяващите елементи. Независимо от високите показатели за ефективност се оказва, че при голяма дължина на блока с готови поразяващи елементи и големина на ъгъла на коничният елемент в предният край на заряда от взривно вещество, поразяващите елементи се изхвърлят с много малка скорост и практически не участва, подпомагат унищожаването на целите.

[0017] В много от известните конструкции на снаряди заряда от взривно вещество е изпълнен с аксиален наклон. Такива конструктивни схеми с аксиал ни предни части позволяват да се реализират конструкции, при които да съществените за ефективността на поразяване параметри са близки до оптималните. Неудобството в тези случаи се състои в това, че не е възможно да се определи предварително необходимият брой число на поразяващите елементи, като се запазят стойностите на другите параметри. Например установено е, че рационалната дължина на заряда взривно вещество е от 1 до 2,5 клб., като при наличието на достатъчно големи удължения ( от 5 до 10 клб) в аксиалните челни части, енергията на взривният заряд от взривно вещество се използва най-рационално. Увеличаването на дължината на заряда от ВВ или количеството на поразяващите елементи, практически не влияе на бойната ефективност на бойната част.

[0018] Известна е патентна публикация RU 2362962, в която е описана осколоч на надкалибрена граната, състояща се от предна надкалибрена, кумулативноосколочна бойна част и свързана към нея калибрена част, състояща се от реактивен двигател и стабилизатор. Надкалибрената кумулативно - осколоч на бойна част се състои от свързани помежду си предна и задна секция, като предната секция включва поразяващ блок, състоящ се от корпус, запълнен с взривно вещество, при което в задната част на корпуса е поместен взривател, снабден с инерционен сензор и забавител. Задната секция на бойната част се състои от стоманен корпус, в който е разположено взривателно устройство и пиротехнически заряд, свързан чрез канал със взривателя. Описаната конструкция на бойната част позволява вариантни изпълнения, при които взривателното устройство е контактен или команден тип.

Описаната граната не е достатъчно ефективна поради ограничената поразяваща способност на изстрела, доколкото не се използва цялата маса на кумулативно-осколочната бойна част, както и ограничените размери на поразяваното поле.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

[0019] Предвид на изложеното известно състояние на техниката в разглежданата област, очевидна е необходимостта да се предложи подобрена конструкция на боеприпас, който да се отличава с повишена ефективност на поразяване на целите в поразяваното поле, изразяващо се в постигане на насочено действие на поразяващите елементи в радиално направление чрез правилна и равномерна фрагментация в поразяваното поле, при което на образувалите се осколки се разпространяват с по-голяма кинетична енергия.

[0020] Задачата се решава с боеприпас с осово кумулативно иницииране, който се състои от съставен конусно-цилиндричен корпус, с монтирано в него челно взривателно устройство и разривен заряд от бризантно взривно вещество, поместено в корпуса на боеприпаса.

[0021] Съгласно изобретението зад челното взривателно устройство е монтира на неподвижно преходна втулка с разположен в нея малокалибрен кумулативен възел, състоящ се от кумулативен заряд, кумулативна облицовка и екран, като кумулативният възел е разположен по оста на корпуса на боеприпаса и е ориентиран към разривния заряд.

[0022] В едно предпочитано изпълнение на конусната част на корпуса е оформена с обтекаема форма, плавно преминаваща от калибрената цилиндрична част към по-малък диаметър.

[0023] Съгласно едно предпочитано изпълнение на боеприпаса кумулативната облицовка е с конусна форма и е изпълнена с променлива дебелина на стената, прогресивно нарастваща от върха към основата на.

[0024] За предпочитане е екранът да е изпълнен със сферична форма, от инертен материал и да е запресован във взривното вещество на кумулативния възел.

[0025] При едно вариантно изпълнение на боеприпаса малокалибреният кумулативен възел е разположен в челното взривателно устройство.

[0026] В друго вариантно изпълнение на боеприпаса, в корпуса 1 на боеприпаса е разположен повече от един малокалибрен кумулативен възел.

Малокалибреният кумулативен възел може да е разположен в задната част на корпуса на снаряда.

[0027] Осколочно-фугасният снаряд може да бъде изпълнен с два малокалибрени кумулативни възела, разположени съответно едновременно в предната и задната част на снаряда.

[0028] Съгласно едно предпочитано изпълнение, челното взривателно устройство може е изпълнено като челно, с инерционно действие и механизъм за ини цииране при среща с целта под малки ъгли.

[0029] Съгласно друго изпълнение взривателното устройство е изпълнено като челно-дънно устройство, с незабавно действие и механизъм за иницииране при среща с целта под малки ъгли.

[0030] Боеприпасът с осово кумулативно иницииране, обект на изобретението се отличава с повишена поразяваща способност, като осигурява значително по размери поразяващо поле. Особенно е подходящ за приложение в осколочнофугасни снаряди, като са изпълнени така, че малокалибрения кумулативен възел е разположен по оста на боеприпаса и е насочен към основното взривно вещество, което води до мигновенно възбуждане на детонация по оста на разривния заряд от бризантно взривно вещество, като всяка точка от оста на разривния заряд се явява източник на детонационен иницииращ импулс, а образувалите се продукти на детонация подпомагат и създават условия за обемно разширяване на корпуса и фрагментиране в тези сечения. Този начин на възбуждане на детонация в разривния заряд на снаряда създава условия стените на корпуса на боеприпаса да бъдат подложени на обемно разширяване под въздействието на образувалите се газове от продуктите на детонация.

[0030] Всеки боеприпас, изпълнен по тази конструктивна схема, осигурява едновременно започване на фрагментацията на корпуса по различните сечения, перпендикулярни на неговата ос. Такава схема на разрушаване на корпуса, дава възможност за натрупване на повече кинетична енергия от взривното вещество, отделило по-голям обем газове от продукти на детона ция, необходими както за равномерното фрагментиране, така и за предаване на по-голяма кинетична енергия на образувалите се осколки и за по-голям фугасен ефект. По този начин се повишава зоната на ефективно осколочно поразяване и фугасно действие. Предвиденият в конструкцията малокалибрен кумулативен възел може се използва като детонатор във взривателното устройство, като конструктивно може да бъде разположен в предната,в задната част на корпуса, както и в едно вариантно изпълнение може да има два малокалибрени кумулативни възела. Използването на кумулативният възел създава условия за прилагане на принципа на осова детонация, което позволява използването на предложеното конструктивно решение във всички видове осколочни, осколочно - фугасни снаряди, мини и авиобомби.

[0031] Осколочно-фугасния снаряд е изпълнен така, че при взривяване на бризантното взривното вещество, образувалите се продукти на детонация въздействат обемно върху корпуса на боеприпаса, като образувалите се осколки от фрагментацията на корпуса се разпространяват равномерно в радиално направление по целият периметър на поразяваното поле и по този начин допълнително се увеличава ефективността и вероятността за поразяване на всички цели, намиращи се в зоната на поразяване. Конструкцията на осколочно-фугасен снаряд е значително опростена и същевременно техноло гична за производство.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

[0032]; Изобретението се пояснява с приложените фигури от които:

Фиг. 1 - общ вид на осколочно-фугасен снаряд.

Фиг. 2 - взривателно устройство с детонатор тип кумулативен възел.

Фиг. 3 - общ вид на осколочно-фугасен снаряд с предно разположение на кумулативен възел, обект на изобретението .

Фиг. 4. - преходна втулка с кумулативен заряд

Фиг. 5. - напречен разрез на малокалибрен кумулативен заряд.

Фиг. 6 - общ вид на осколочно-фугасен снаряд с предно и задно разположение на малокалибрен кумулативен възел, обект на изобретението .

Фиг. 7 - Общ вид и действие на осколочно-фугасен снаряд с предно разположение на кумулативения възел при среща с преграда.

ПРИМЕРНО ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

[0033] По-нататък в описанието е представено едно примерно изпълнение на осколочно-фугасен снаряд, което илюстрира заложената идея без при това да се ограничава само и единствено до това примерно изпълнение. Конструкцията позволява реализиране и на други вариантни изпълнения, при които са използвани елементи с еквивалентно функционално въздействие, водещо до реализиране на идеята на постигане на осова детонация на разривното взривно вещество, поместено в корпуса на снаряда.

[0034] Осколочно-фугасен снаряд съгласно изобретението се състои от корпус 1, в предната част на който е разположено челно взривателно устройство 2, зад което е монтирана преходна втулка 3 с поместен в нея малокалибрен кумулативен възел 4, при което останалата част от корпуса 1 е запълнена с разривен заряд от бризантно взривно вещество 5. Челното взривателно устройство 2 и преходната втулка 3 са закрепени неподвижно по известен от техниката начин, за предпочитане чрез резбово съединение.

[0035] Съгласно едно примерно изпълнение на осколочно-фугасния снаряд /фиг.З/, малокалибреният кумулативен възел 4 е разположен във челното взри вателно устройство 2.

[0036] При едно вариантно изпълнение на снаряда, малокалибрен кумулативен възел 4 е разположен едновременно в предната и задната част на корпуса 1 на боеприпаса /фиг.6/.

[0037] Съгласно едно предпочитано изпълнение на боеприпаса малокалибрения кумулативен възел 4 /фиг.5/ се състои от взривно вещество 6, запресовано в кумулативна облицовка 7, изпълнена с променлива дебелина на стената, прогресивно нарастваща от върха към основата. За предпочитане е да се използва бризантно взривно вещество 6 с плътност от 1,76 до 1,8 г/см³ и скорост на детонация, не по-малка от 8000 м/с.

[0038] Съгласно едно предпочитано изпълнение /фиг.5/, във взривното вещество на кумулативния възел 4, зад кумулативната облицовка 7 е разположен екран 8, изпълнен от инертен материал и запресован към взривното вещество 6 на кумулативния възел 4. Съгласно едно предпочитано изпълнение екранът 8 може да е изпълнен със сферична форма, с възможност за деформиране, който по същество функционално представлява генератор на енергия, като предназначението му е да променя фронта на детонационната вълна, образуван при инициирането на разривното взривно вещество 5. В такъв случай образувалият се фронт на детонационната вълна подхожда по профила на външната образуващата на кумулативната облицовка 7 и динамич но я деформира, като благоприятства образуването на високоградиентна кумулативна струя 9 /фиг.7/ на кумулативното взривно вещество 6, която осигурява едновременното иницииране на разривния заряд 5 от бризантно взривно вещество, едновременно по неговата дължина.

ДЕЙСТВИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

[0039] Описаният до тук осколочно-фугасен снаряд работи в следната последователност: когато снарядът, обект на изобретението срещне преграда, детонационния импулс от челното взривателно устройство 2 се предава на взривното вещество на кумулативния заряд 6 на малокалибрения кумулатитивен заряд 4. Взривното вещество на кумулативния заряд 6 детонира, като формиралият се по този начин сферичен фронт на детонационната вълна се разпространява по разривният заряд 5, като обхожда сферичната форма на екрана 8, вследствие на което изменят неговата форма и параметри.

[0040] Образувалият се нов фронт на детонационна вълна приляга приблизително към профила на кумулативната облицовка 7, като динамично я дефор мира и образува кумулативна струя с висок градиент на скоростта по нейната дължина със скорост от 10 до 12 км/с. Формираната високоградиентна кумулативна струя се разпространява по оста на разривния заряд 5 от бризантното взривно вещество /фиг.7/. При това преминаване на високогра диентната кумулативна струя 9, по оста на разривния заряд 5 се създават източници на детонация, като детонационните вълни се разпространяват по оста на снаряда в направление, по нормалата на корпуса 1.

[0041] Разрушаването на корпуса 1 става почти едновременно по цялата му дължина, като максимално се използва енергията от продуктите на детонация на разривния заряд 5 и кумулативния възел 4. Образувалите се осколки са с относително правилна форма и ефективна маса и имат значително по-голяма кинетична енергия и поразяваща способност.

[0040] Изобретението намира приложение във всички осколочни, осколочнофугасни и обемно-вакуумни боеприпаси. Предложението е особенно подходящо за приложение в конструкцията на голямо калибрени авиобомби, където може да бъдат предвидени повече от 2 малокалибрени кумулативни възела 4, при което ще се постигне едновременно иницииране на разривният заряд 5, поместен в корпуса 1. В зависимост от дължината и калибъра на бойната част на боеприпаса и неговото предназначение, в конструкцията се използва кумулативен възел 4, който се монтира в предната част /фиг.З/, или във челното взривателно устройство /фиг. 2/, или едновременно в предната и задна част на корпуса 1, като изпълнява функцията на детониращо иницииращо устройство.

1. Корпус

2. Челно взривателно устройство;

3. Преходна втулка

4. Малокалибрен кумулативен възел

5. Разривен заряд от бризантно взривно вещество в корпуса на снаряда;

6. Взривно вещество на малокалибреният кумулативен възел

7. Кумулативна облицовка;

8. Екран;

9. Кумулативна струя;

Claims (8)

1. Боеприпас с осово кумулативно иницииране, състоящ се от корпус, челно взривателно устройство и разположен в корпуса разривен заряд на снаряда, характеризиращо се с това, че зад челното взривателно устройство /2/ е монтирана неподвижно преходна втулка /3/ с разположен в нея малокалибрен кумулативен възел /4/, състоящ се от кумулативен заряд /6/, кумулативна облицовка /7/ и екран /8/, като кумулативният възел /4/ е разположен по оста на корпуса /1/ на снаряда и е ориентиран към разривния заряд 5.

2. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ с това, че кумулативната облицовка /7/ е с конусна форма и е изпълнена с променлива дебелина на стената, прогресивно нарастваща от върха към основата на.

3. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ с това, че екранът /8/ е изпълнен със сферична форма, от инертен материал и е запресован във взривното вещество на кумулативния възел /4/.

5. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ с това, че малокалибреният кумулативен възел /4/ е разположен в челното взривателно устройство /2/.

6. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в корпуса /1 / на боеприпаса е разположен повече от един малокалибрен кумулативен възел /4/.

7. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ с това, че малокалибре ният кумулативен възли /4/ са два и са разположени в предната и задна част на корпуса /1/ на боеприпаса.

8. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ с това, че взривателното устройство може е изпълнено като челно, с инерционно действие и механизъм за иницииране при среща с целта под малки ъгли.

9. Боеприпас съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че взривателното устройство /2/ е изпълнено като челно-дънно устройство, с незабавно действие и механизъм за иницииране при среща с целта под малки ъгли.