BG67226B1 - Кумулативно-термобаричен изстрел - Google Patents

Abstract

Кумулативно-термобаричният изстрел е предназначен за поразяване на всякакви видове бронирана и автотранспортна техника, живата сила на противника и огневи средства, намиращи се на открити места в окопи и укрития от полеви тип в тухлени и бетонни съоръжения. Кумулативно-термобаричният изстрел има бойна част с двойно кумулативно-термобарично действие и включва съставен корпус, в който са разположени кумулативна (6) и термобарична (9) бойни части, като кумулативната бойна част (6) е свързана неподвижно чрез съединителна втулка (7) към съединителен конус (8) и е монтирана във вътрешното пространство на термобаричната бойна част (9), към дънната част на която е свързан реактивен двигател (2).

Description

Изобретението се отнася до кумулативно-термобаричен изстрел, който ще намери приложение при бойни действия за поразяване на всякакви видове бронирана и автотранспортна техника, живата сила на противника и огневи средства, разположени на открити места, в окопи и укрития от полеви тип, в тухлени и бетонни съоръжения.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са тандемни бойни части, които се използват за поразяване на бронирана техника и други обекти на противника.

Известен е тандемно-кумулативен боеприпас, обект на патент US 5 415 105, чиято конструкция включва корпус, с разположен в него основен кумулативен заряд, чиято кумулативна вдлъбнатина е ориентирана към предната част на корпуса.

Известна е патентна публикация DE 3942841, в която е описан тандемен боеприпас, в която основният заряд има пиезоелектрически ударен взривател, с включен към него контактен ударен датчик, предназначен за генериране на напрежение, необходимо за възпламеняване на детонатора. Възпламеняващото напрежение на детонатора възниква, когато при удар в целта възникващата ударна вълна задейства контактния ударен датчик. В описаната конструкция пиезоелементите в ударния взривател се използват като датчици.

Известни са патентни публикации, DE 1145522 или US 2894457, отнасящи се до пиезоелектрически контактен взривател, в които е описан начинът на функциониране на пиезоелектрически контактен взривател.

Известна е патентна публикация BG 63851 В1, отнасяща се до тандемно-кумулативна бойна част, чиято конструкция включва съставен корпус, съдържащ предварителна и основна бойна част, с два съосно разположени кумулативни заряда, съдържащи две автономни, независещи едно от друго пиезоелектрически взривателни устройства, разположени във вътрешното пространство на корпуса на кумулативната бойна част, при което към задния край на корпуса е свързан задвижващ механизъм, включващ реактивен двигател и стартов барутен заряд със стабилизатори.

При това изобретение разстоянието между предварителната бойна част и основната бойна част е малко, в резултат на което продуктите от детонация на предварителната бойна част оказват значително, доминиращо влияние върху времето и начина на формиране на кумулативната струя, която се образува от задействането на основния кумулативен заряд.

Техническа същност на изобретението

Предвид на изложеното известно състояние на техниката в разглежданата област, задача на изобретението е да се предложи кумулативно-термобаричен изстрел, който да има опростена и технологична за производство конструкция, увеличен обсег на стрелбата и с по-голяма точност при поразяване на целите, като осигурява ефективно поразяване на всякакви видове бронирана и автотранспортна техника, живата сила на противника и огневи средства, разположени на открити места, в окопи и укрития от полеви тип или в тухлени и бетонни съоръжения.

BG 67226 Bl

Задачата се решава с кумулативно-термобаричен изстрел, който включва съставен корпус, съдържащ обтекател и разположена зад него кумулативна бойна част с пиезогенератор. разположена във вътрешното пространство на корпуса на бойната част, като пиезогенераторът е свързан електрически с дънно взривателно устройство на кумулативната бойна част, а към задния край на корпуса на бойната част е монтиран задвижващ механизъм, състоящ се от реактивен двигател и стартов барутен заряд със стабилизатори.

Съгласно изобретението, в съставния корпус са разположени кумулативна и термобарична бойна част, като кумулативната бойна част е свързана неподвижно чрез съединителна втулка към съединителен конус и е монтирана във вътрешното пространство на термобаричната бойна част, към дънната част на която е свързан реактивният двигател, а пиезогенераторът е свързан с токопроводящ елемент, разположен в съединителния конус, при което в задния край на кумулативната бойна част е монтирана неподвижно уплътнителна тапа, разположена във вътрешното пространство на термобаричната бойна част.

Съгласно едно предпочитано изпълнение на кумулативно-термобаричния изстрел, кумулативната бойна част е разположена съосно във вътрешността на термобаричната бойна част.

Съгласно едно изпълнение на кумулативно-термобаричния изстрел, съединителната втулка е оформена степенно, с цилиндрична форма, при което към нея са свързани неподвижно обтекателя, корпусът на кумулативната бойна част и съединителният конус на термобаричната бойна част.

Съгласно едно предпочитано изпълнение на кумулативно-термобаричния изстрел, токопроводящият елемент е с конусна форма, при което обтскателят и съединителния конус са свързани неподвижно със съединителната втулка, в задния край на която е закрепена неподвижно кумулативната бойна част.

Кумулативно-термобаричната бойна част се състои от корпус, съединителен конус и обтекател, свързани в едно посредством съединителна втулка, като в предната част на обтекателя е оформен резбови отвор, към който е монтиран пиезогенератора на(то взривателно устройство, свързано посредством токопроводящия елемент, поместен във вътрешното пространство на обтекателя и съединителният конус, а в задната част на съединителната втулка, херметично е монтиран кумулативен възел, състоящ се от кумулативна фуния с проводник, с ъгъл на разтвора до 60°, с променлива дебелина на стената, прогресивно нарастваща от върха към основата. Вътрешният обем на термобаричната бойна част включва конусно-сферичен екран от инертен материал, монтиран зад кумулативната фуния, запресовани заедно във взривното вещество.

Съгласно едно предпочитано изпълнение на изобретението, кумулативно-термобаричната бойна част е подходящо да бъде изпълнена с калибър, не по-голям от 105 mm, а кумулативната бойна част е с калибър, не поголям от 60 mm.

Кумулативно-термобаричният изстрел притежава значителни предимства, изразяващи се в опростена технологична конструкция и подобрена ефективност по отношение на поразяване на целите. Вграждането на кумулативния възел в термобаричната бойна част от една страна дава възможност при среща на изстрела с поразяваната цел кумулативния възел да се използва като иницииращ елемент за термобаричната смес от термобаричната бойна част, а от друга страна конструктивно осигурява двойно кумулативно и термобарично действие при поразяване на целите.

BG 67226 Bl

Описаното разполагане на кумулативната бойна част с челно-дънен пиезогенератор, по същество пиезоелектрическо взривателно устройство, осигурява мигновено контактно действие при среща с целта, като продуктите на детонация на кумулативния възел инициират термобаричната смес, вследствие на което се създава термобаричен ефект на област с високо налягане и висока температура в зоната на действие.

Посочените технически ефекти се дължат в значителна степен на предвидената конструктивна връзка между кумулативната и термобаричната бойна част, посредством съединителната втулка, чиято връзка е подходящо да бъде твърда, като тези й качества позволяват да понесе деформационните ефекти от контактното действие при среща с целта и едновременно с това - генериране на електрически импулс от пиезогенератора и инициирането на дънното взривателно устройство, като формиралият се детонационен импулс от една страна формира кумулативна струя от кумулативната бойна част, а от друга, детонира термобаричната смес, разположена в пространството между корпуса на кумулативната бойна част и вътрешното пространство на корпуса на термобаричната бойна част.

Друго предимство на кумулативно-термобаричния изстрел съгласно изобретението е свързано с подобрените аеродинамични параметри па конструкцията, чието стабилизиране по траекторията се дължи основно на твърдата връзка между корпуса на термобаричната бойна част с реактивния двигател и барутния стартов заряд със стабилизаторите.

Стартовият барутен двигател със стабилизатори изстрелва кумулативно-термобаричния изстрел от гранатохвъргачка под въздействието на динамореактивна сила, при което благодарение на разположения в задната част на изстрела стабилизатор, полета се стабилизира по траектория, посредством създаващият се стабилизиращ момент и ъгловата скорост, а реактивният двигател ускорява изстрела в активния участък от траекторията.

В предложената кумулативно-термобарична бойна част конструктивно е осигурена висока степен на херметичност на кумулативния възел и на термобаричната бойна част като цяло, като по този начин се постига обезпечаване на ефективна функционалност и заложеното експлоатационно използване.

Пояснение на приложените фигури

По-нататък в описанието е представено едно детайлно примерно изпълнение на кумулативнотермобаричен изстрел съгласно изобретението, онагледено с помощта на придружаващите описанието чертежи, където:

фигура 1 представя общ вид на кумулативно-термобаричния изстрел, обект на изобретението;

фигура 2 представя общ вид на кумулативно-термобаричния изстрел в полет;

фигура 3 представя общ вид е частичен разрез на кумулативно-термобаричната бойна част.

Примерно изпълнение на изобретението

Кумулативно-термобаричният изстрел съгласно изобретението се състои от кумулативно-термобарична бойна част 1, към задната част на която е свързан задвижващ възел, състоящ се от реактивен двигател 2 и свързан към него барутен стартов двигател 3, съдържащ стабилизатор 4 /фиг. 1,2/.

Кумулативно-термобаричната бойна част 1 е изпълнена като съставен корпус, включващ разположен в предната част обтекател 5, зад който е разположена кумулативна бойна част 6, монтирана чрез съединителна

BG 67226 Bl втулка 7 към съединителен конус 8, при което втулката 7 е разположена във вътрешното пространство на конусно-цилиндричен корпус на термобарична бойна част 9, към дънната част на която е свързан реактивният двигател 2.

Съединителната втулка 7 е оформена степенно, с цилиндрична форма на отделните степени, изпълнени съответно с вътрешна и външна резба, и по същество представлява свързващ елемент между кумулативната бойна част 6, съединителния конус 8 и корпусът на термобаричната бойна част 9. Съединителният конус 8 е свързан неподвижно с корпуса 9, който е изпълнен с цилиндрично-конусна форма, в чието вътрешно пространство е разположена кумулативната бойна част 6. Това конструктивно оформяне на съединителната втулка 7 позволява да се формира твърда, неподвижна връзка между споменатите елементи, които при изстрел се натоварват и понасят динамичните деформационни ефекти при среща на кумулативно-термобаричния изстрел с целта.

Резбовите съединения в конструкцията на кумулативно-термобаричната бойна част са проектирани по такъв начин, че обезпечават херметичност на съединенията и конструкцията като цяло, посредством уплътнителни пръстени.

Съгласно едно примерно изпълнение на изобретението, кумулативната бойна част 6 е изпълнена с калибър до 60 mm и се състои от разположен в предната му част пиезогенератор 10. свързан с токопроводящ елемент 11, поместен в обтекателя 5 и съединителният конус 8, като за предпочитане токопроводящият елемент 11 и обтекателят 5 да са конусно оформени /фиг. 3/. Обтекателят 5 е свързан неподвижно към съединителната втулка 7, към която е закрепен корпусът на термобаричната бойна част 9, в чието вътрешно пространство е поместен кумулативен възел, състоящ се от кумулативна фуния с проводник 12 и екран 13, запресовани във взривно вещество 14. Кумулативната фуния 12 е изпълнена с променлива дебелина на стената, прогресивно нарастваща от върха към основата, а зад нея е разположен екранът 13. който е запресован симетрично във взривното вещество 14. Зад екрана 13 е монтирано дънно взривателно устройство 1 5, а в задната част на кумулативната бойна част 6 е монтирана уплътнителна тапа 16, осигуряваща необходимата херметичност на кумулативната бойна част 6 спрямо термобарична смес 17. разположена в термобаричната бойна част 9, затворена в задната си част с херметизираща тапа 19.

Във взривното вещество 14 на кумулативния възел, между кумулативната фуния с проводника 12 и детонатора на дънното взривателно устройство 15 е разположен екранът 13. Геометричните параметри и конусносферичната форма на екрана 13 са съобразени с функционалното му предназначение и в съчетание с конфигурацията на кумулативната фуния с проводника 12, корпуса 9, вида на взривното вещество 14, неговите енергетични параметри и тяхното взаимно разположение, деформира и управлява фронта на детонационната вълна, образуван от детонацията на взривното вещество 14. формиращ кумулативна струя с определени геометрични и енергийни параметри.

Екранът 13 е подходящо да бъде изработен от инертен материал, с възможност за деформиране, като предназначението му е да променя и управлява фронта на детонационната вълна, образуван при инициирането на взривното вещество 14. В такъв случай образувалият се фронт на детонационната вълна подхожда приблизително паралелно на профила на външната образуваща на кумулативната фуния с проводника 12, като

BG 67226 Bl динамично я деформира и благоприятства образуването на кумулативна струя от кумулативната бойна част 6 с определени кинетични и енергетични параметри, като паралелно с това детонира термобарична смес 17, като в мястото на контакт се образува зона на високо налягане и висока температура.

Кумулативно-термобаричната бойна част 1 за предпочитане е с калибър не по-голям от 105 mm, а кумулативната бойна част 6 е изпълнена с калибър до 60 mm. За предпочитане е да се използва взривно вещество 14. което се характеризира с плътност от 1,76 до 1.8 g/cm³ и скорост на детонация, не по-малка от 8000 м/с. Бронепробиваемостта на кумулативната бойна част 4 по хомогенна бронева стомана е не по-малко от 300 mm.

Действие на изобретението

Използването на описания кумулативно-термобаричен изстрел може да бъде представен по следния начин.

След поставяне на кумулативно-термобаричния изстрел в гранатохвъргачката и произвеждането на изстрел, вследствие на образувалите се от барутния стартов двигател 3 газове се създава динамореактивна сила, която задвижва кумулативно-термобаричния изстрел напред, по посока на целта. При излитането от гранатохвъргачката на кумулативно-термобаричния изстрел под действието на барутните газове и формиралата се реактивна сила, на изстрела се предава въртеливо движение с ъглова скорост от 7..8 об./s и начална скорост на излитане от дулото на гранатохвъргачката, не по-малка от 70 m/s. При движението си напред под действието на реактивната сила възникват линейно-инерционни сили, като се задейства инерционният механизъм на пирозакъснителя на реактивния двигател 2. Паралелно с това се задействат и инерционните механизми на дънното взривателно устройство 19 на кумулативно-термобаричната бойна част 1.

След излитането на изстрела от гранатохвъргачката под действието на центробежните сили и насрещният въздушен поток се отварят четирите пера на стабилизатора 4. Приблизително до 12-тия метър от началото на траекторията на изстрела, действията на инерционните и пиротехнически предпазителни механизми на дънното взривателно устройство 15 на кумулативната бойна част 6 завършват, вследствие на което кумулативнотермобаричният изстрел е готов да срещне целта.

В началния участък от траекторията на изстрела се задейства пирозакъснително-възпламенителното устройство на реактивния двигател 2. вследствие на което под действието на създалата се реактивна сила, изстрелът се ускорява и достига максимална скорост в активния участък от траекторията си, приблизително около 70...80 m от изстрелването и достигане на изстрела до целта и поразяването й от кумулативно-термобаричната бойна част 1.

Работата на реактивния двигател 2 е приблизително 0,7...074 s, в температурен диапазон от -50°С до +50°С, като при спазването на тези параметри се осигурява прав изстрел на разстояние не по-малко от 250 т.

При среща на кумулативно-термобаричния изстрел с преградата, пиезогенераторът 10 на кумулативната бойна част 6 генерира електрически импулс, който по електрическа верига (токопроводящ конус 11, кумулативна фуния с проводник 12, горен контакт на дънното взривателно устройство 19 от една страна, а от друга веригата се състои от обтекателя 5, съединителната втулка 7, корпусът 9 на кумулативната бойна част и притискаща гайка на дънното взривателно устройство 7, непоказана на приложените фигури и корпуса на дънното взривателно устройство 15) се предава на искров електродетонатор /непоказан на фигурите/ на дънното взривателно

BG 67226 Bl устройство 15, вследствие на което се подава детонационен импулс към взривното вещество 14 на кумулативния заряд.

Формираният по този начин сферичен фронт на детонационната вълна се разпространява по разривния заряд, като обхожда конусно-сферичната форма на екрана 13, вследствие на което изменят неговата форма и параметри. Образувалият се нов фронт на детонационна вълна приляга (обхожда) приблизително към профила на кумулативната фушия 12, като динамично я деформира и образува кумулативна струя. Формиралата се кумулативна струя взаимодейства с преградата и я пробива. Паралелно с това, освободената от продуктите на детонация на кумулативната бойна част 6 енергия детонира термобаричната смес 17, съдържаща се в корпуса 9. В зоната на действие се формира фронт от високо налягане и температура, като част от термобаричния ефект прониква през отвора, създаден от кумулативната бойна част 6 при взаимодействието с целта, а останалата част, въздейства върху външната зона на целта, така че по този начин се създава двойно кумулативио-термобарично действие.

Закъснителното действие на термобаричния ефект спрямо кумулативното действие на кумулативната бойна част 6 се определя от разликите в скоростите на протичащите процеси, като формиралата се кумулативна струя се движи със скорост от порядъка на 10...12 km/s, а образувалият се фронт на детонационна вълна за иницииране на термобаричната смес от детонацията на дънното взривателно устройство 15 и взривното вещество 14 се разпространява със скоростта на детонация от 7,6...8 km/s.

Списък на означените позиции

- Кумулативна термобарична бойна част

- Реактивен двигател

- Барутен стартов двигател

- Стабилизатор

- Обтекател

- Кумулативна бойна част

- Съединителна втулка

- Съединителен конус

- Термобарична бойна част

- Пиезогенератор

- Токопроводящ конусен елемент

- Кумулативна фуния с проводник

- Екран

- Взривно вещество

- Дънно взривателно устройство

- Уплътнителна тапа на кумулативната бойна част

- Термобарична смес

Claims (6)

1. Патентни претенции

   1. Кумулативно-термобаричен изстрел, който включва съставен корпус, съдържащ обтекател и разположена зад него кумулативна бойна част с пиезоелектрическо взривателно устройство, разположена във вътрешното пространство на корпус на споменатата бойна част, като пиезогенераторът е свързан електрически с дънно взривателно устройство на кумулативната бойна част, а към задния край на корпуса е монтиран задвижващ механизъм, състоящ се от реактивен двигател и стартов барутен заряд със стабилизатор, характеризиращ се с това, че в съставния корпус са разположени кумулативна (6) и термобарична (9) бойна част, като кумулативната бойна част (6) е свързана неподвижно чрез съединителна втулка (7) към съединителен конус (8) и е монтирана във вътрешното пространство на термобаричната бойна част (9), към дънната част на която е свързан реактивният двигател (2). а пиезогенераторът (10) е свързан с токопроводящ елемент (11), разположен в съединителния конус (8), при което в задния край на кумулативната бойна част (6) е монтирана неподвижно уплътнителна тапа (16), разположена във вътрешното пространство на термобаричната бойна част (9).
2. 2. Кумулативно-термобаричен изстрел съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че кумулативната бойна част (6) е съосно разположена във вътрешността на корпуса на термобаричната бойна част (9), запълнена с термобарична смес (17).
3. 3. Кумулативно-термобаричен изстрел съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че съединителната втулка (7) е изпълнена степенно, с цилиндрична форма, при което към нея са свързани неподвижно обтекателя (5). корпусът на кумулативната бойна част (6) и съединителния конус (8) на термобаричната бойна част (9).
4. 4. Кумулативно-термобаричен изстрел съгласно претенция 1. характеризиращ се с това, че токопроводящият елемент (11) е с конусна форма, при което обтекателят (5) и съединителния конус (8) са свързани неподвижно със съединителната втулка (7), в задния край на която е закрепена неподвижно кумулативната бойна част (6).
5. 5. Кумулативно-термобаричен изстрел съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че кумулативнотермобаричната бойна част (1) се състои от корпус (9), съединителен конус (8) и обтекател (5), свързани в едно посредством съединителна втулка (7), като в обтекателя (5) е оформен резбови отвор, към който е монтиран пиезогенератора (10) на дънното взривателно устройство (15), свързано посредством токопроводящия елемент (11), поместен във вътрешното пространство на обтекателя (5) и съединителният конус (8), а в задната част на съединителната втулка (7), херметично е монтиран кумулативен възел, състоящ се от кумулативна фуния с проводник (12) с ъгъл на разтвора до 60° и с променлива дебелина на стената, прогресивно нарастваща от върха към основата.
6. 6. Кумулативно-термобаричен изстрел съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че кумулативнотермобаричната бойна част (1) е с калибър не по-голям от 105 mm, а кумулативната бойна част (4) е с калибър не по-голям от 60 mm.