CN101578492B - 带外罩的穿透型航空炸弹 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种穿透型航空炸弹(1)，包括：一个容纳有活性物质(20)或惰性物质的大致为圆柱形的穿透型中空弹体(10)，至少一个用于将炸弹悬挂在飞机上的悬挂筒(50；51)，和一个容纳使炸弹(1)发挥作用的配件的筒(40)，其特征在于所述炸弹还包括一个与穿透型中空弹体(10)连接固定在一起的大致为圆柱形的外罩(60)，所述外罩在穿透型中空弹体的整个长度上延伸，并且所具有的位于穿透型弹体周围的外轮廓、质量和空间排布可使所述带外罩的炸弹具有与符合要求的通常使用的炸弹相同的尺寸特性、体积特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性。

Description

带外罩的穿透型航空炸弹
本发明涉及一种穿透型航空炸弹(bombe aérienne de pénétration)。
目前，市场上并不存在符合下述新的军事要求的覆壳炸弹(bombeenrobée)，即，要求既可破坏被特别加固的靶标，同时又可控制附带发生的损坏。实际上，目前通常使用的炸弹在穿透及幸存能力(穿透硬质靶标后的爆炸能力)方面的技术限制，使其效力仍然不够。
穿透型弹体——即炸弹的质量最大的流线型部分——的尺寸(直径、长度)的减小，使其动能/撞击面的比值增大，并因此使穿透深度增加。然而，由此制得的炸弹不再满足与现有飞机相适应的军事标准，从而需要其经过现行的所有测试，以能够再次符合要求。这些测试是漫长的、花费巨大的并且它们不一定都能获得所希望的符合要求的结果。
因此，本发明的目的是借助于一种实施简单、可靠且廉价的方法解决上述问题。
为此，本发明提出减小穿透型弹体的尺寸，同时保持符合要求的通常使用的炸弹的特性。
更具体而言，本发明提供这样一种穿透型航空炸弹，其包括：
-一个容纳有活性物质或惰性物质的大致为圆柱形的穿透型中空弹体，
-至少一个用于将炸弹悬挂在飞机上的悬挂筒(puits desuspension)，
-一个容纳使炸弹发挥作用的配件的筒，并且
其特征在于，所述炸弹还包括一个与穿透型中空弹体连接固定在一起的大致为圆柱形的外罩，所述外罩在穿透型中空弹体的整个长度上延伸，并且所具有的位于穿透型弹体周围的外轮廓、质量和空间排布可使所述带外罩的炸弹具有与符合要求的通常使用的炸弹相同的尺寸特性、体积特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性。
根据优选的实施方案，本发明的炸弹可包括至少一个以下特征：
-外罩包括多个分别直接固定在穿透型中空弹体的整个长度上的纵向构件；
-外罩包括三个由纤维增强塑料材料制成的相同的热成型构件，所述塑料材料例如一种预浸料(SMC)，例如负载石墨的玻璃纤维与聚酯的混合料；
-每个纵向构件具有一个容纳平衡侧板(flasque d’équilibrage)的沟槽，所述平衡侧板由一种高密度材料——例如密度大于或等于钢密度——制成，并有助于赋予炸弹以所述体积特性、尺寸特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性；
-每个平衡侧板通过螺杆直接固定在穿透型中空弹体上，所述螺杆设计为在炸弹撞击到障碍物产生超过预定值的减速时被切断；
-每个纵向构件和/或每个侧板例如通过聚氨酯(polyuréthane)胶等直接粘在穿透型中空弹体上；
-外罩覆盖有一层整体环绕的薄的保护层；
-保护层由一种可对抗由Gam EG13航空标准定义的撞击、抗磨损且防火的材料制成，所述材料例如为一种浇铸的单层聚氨酯；
-炸弹可包括两个环形悬挂筒和一个配件筒，所述筒通过螺杆直接固定在穿透型中空弹体上，所述螺杆设计为在炸弹撞击到障碍物产生超过预定值的减速时被切断；
-至少一个环形悬挂筒与配件筒制成单独一个零件；
-炸弹还可包括至少一个套管，所述套管使连接配件筒中的配件的线缆通向爆炸装置，所述套管埋在活性或惰性物质中，并由一种抗该活性或惰性物质化学侵蚀的材料制成；
-外罩局部地具有通向上述筒的开孔，从而使其可从外部接触；和
-穿透型中空弹体包括一个弹身，所述弹身包括一个锥形前端和一个后端，所述后端构成特别是容纳爆炸装置的基部，前端具有一段外螺纹，所述外螺纹可与一个前套筒的内螺纹配合，所述前套筒用作至少一个参与炸弹发挥作用的设备——例如导向系统——的界面。
现将参考由附图示出的具体实施方案对本发明进行更详细的描述，所述具体实施方案的给出仅为示例说明目的，其中：
-图1为本发明的一个穿透型航空炸弹的分解透视图；
-图2为该炸弹的穿透型弹体的俯视图；
-图3为沿图2的III-III线的剖面图；
-图4为组装后的炸弹的剖面图；
-图5为炸弹的前套筒的细节图；和
-图6为沿图5的VI-VI线的剖面图。
图1至4示出本发明的一个穿透型航空炸弹1。该炸弹将结合在其悬挂飞机的下方。
该炸弹1包括一个穿透型中空弹体10，所述弹体例如通过锻造一种高弹性极限、高密度及硬度提高的材料制成，例如一种钢。选择用来制造穿透型中空弹体的材料也确保其在钻入硬质靶标后在活性物质引爆时正常的破碎。
穿透型中空弹体10具有一个总体上为圆柱体的形状，包括一个前部11、一个中部12和一个后部13。
前部11即弹头具有两个连续的锥体11a和11b，锥体端部为穿透点11c。前部11的双锥形形状有助于穿透型弹体10钻入硬质靶标中，并可使钻入过程中产生的应力的分布最优。
中部12，也称弹身，构成穿透型弹体10的最长部分。用一个空的内部区域，即中空体14，限定弹身12的内部。中空体14在弹身的整个长度上延伸并容纳有活性物质20。弹身12仅由圆柱形部分组成，并制造为可使穿透型弹体的穿透阻力最小。
穿透型弹体10的后部13，即基部，具有扩大的圆锥体形状，以确保与中部12的连贯。基部13的界面带有导向系统，或者在存放时由一个可拆卸的保护后盖15保护。
一个套筒30插入穿透型弹体10的中空体14的内部，更具体而言插入活性物质20的内部。该套筒30容纳有例如爆炸点燃装置(未示出)以及任选地导向装置和/或推动装置。一个内套管31也穿过活性物质20。套管31使得特别是用于与爆炸装置配合的线缆(未示出)通过。套管31一方面与通过接头螺帽(écrou d’embout)33固定于套筒30的套管接头32相连，并与配件筒40相连。为保证足够的安全水平，套管31与配件筒40和套筒30的固定为完全密封的。另外，套管31由这样一种材料制成，所述材料一方面可耐受构成活性物质的不同组分的化学侵蚀，另一方面可耐受产品有效期内所产生的机械作用力(储存、装卸、搬运、弹射、着陆)。
至于套筒30，其一方面与接头螺帽33相连，并且另一方面通过套筒螺帽35与封闭板34相连，套筒螺帽通过一个可拆卸的保护盖36加以保护，以便存放炸弹。炸弹1将钻入硬质靶标，因此套筒30能够对抗钻入时所产生的减速以及在适用于此类设备的所有使用条件下与其相接触的所有构件所产生的应力。此外，套筒30还设计为更好地保证冲击波在爆炸装置和活性或惰性材料之间传递。
配件筒40通过螺杆42直接固定在穿透型弹体10上，更具体而言固定在弹身12上，所述螺杆设计为在炸弹1撞击到障碍物产生超过预定值(例如约-500G)的减速时被切断。配件筒40满足符合要求的通常使用的炸弹的军事标准，特别是其位置。配件筒40使得可装配军备系统发挥作用所必需的发生器——当该发生器不直接连接在飞机上时，并且在炸弹储存时被一个密封的可拆卸式保护盖43保护。
两个环形悬挂筒50和51固定在穿透型弹体10上，弹身12的位置处。每个环形悬挂筒通过螺杆52固定在弹身12上，所述螺杆设计为在炸弹1撞击到障碍物产生超过预定值(例如约-500G)的减速时被切断。
环形悬挂筒中心之间的距离被标准化，并与符合要求的通常使用的炸弹相同。这使得本发明的炸弹1可挂在多种类型的飞机下方。炸弹1的悬挂例如通过NATO标准吊环实现，所述吊环构成与飞机的界面。
有利地，前方的环形悬挂筒50和配件筒40由单独一个零件制成，三个筒位于一种坚固的金属材料中。另外，两个环形悬挂筒50和51在炸弹储存时分别被一个密封的可拆卸保护盖53封塞。
一个流线型外罩60位于穿透型弹体10的周围。外罩60与穿透型弹体10连为一体，也即，其在安装后即不可拆卸，并且只在发生可使其破坏的强大冲击后才与穿透型弹体10解体，特别是当炸弹钻入硬质靶标时。
外罩60总体上为圆柱形。其在穿透型中空弹体10的整个长度上延伸。外罩60具有位于穿透型弹体10周围的预定的外轮廓、质量和空间排布，从而使带所述外罩的炸弹1具有与符合要求的通常使用的炸弹(例如Mk82型)相同的尺寸特性、体积特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性(质量、重心和惯性矩)。
更具体而言，外罩60包括三个分别直接固定在穿透型弹体10的整个长度上的相同的纵向构件62。换言之，每个构件62作为一整块从穿透型弹体10的一端延伸到另一端。每个纵向构件62覆盖穿透型弹体圆周的三分之一，也即120°。
纵向构件62由一种纤维增强塑料材料热成型制成，例如一种预浸料(片状成形料，Sheet Molding Compound-SMC)，例如负载石墨的玻璃纤维与聚酯的混合料。更具体而言，根据一个具体实施方案，纵向构件62由这样一种树脂构成，其中聚酯的重量比为50％至100％，玻璃纤维的重量比为0％至30％(例如10％)，其余(至多20％)由石墨和保证材料轻质(密度0.74至0.86g/dm3)和导电性的添加剂构成。
每个纵向构件62具有一个容纳平衡侧板70的沟槽64，所述平衡侧板由一种高密度材料——例如密度高于或等于钢密度——制成，并有助于赋予炸弹1以与符合要求的通常使用的炸弹相同的上述体积特性、尺寸特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性。更具体而言，侧板70使得惯性质量可转移到炸弹的边界处，以使质量更好地相对于惯性主轴分布。
每个平衡侧板70通过螺杆72直接固定在穿透型中空弹体10上，所述螺杆设计为在炸弹1撞击到障碍物产生超过预定值(例如约-500G)的减速时被切断。
侧板70具有三个开口75，用于使两个环形悬挂筒50和51以及配件筒40通过。
每个纵向构件62例如通过聚氨酯胶等直接粘在穿透型中空弹体10上。一旦粘合后，其便不能再解体，除非发生破坏。同样地，每个侧板70通过相同的聚氨酯胶局部地粘在相应的纵向构件62的区域。
外罩60还包括一个整体环绕的保护薄层80。保护层80由这样一种材料制成，即所述材料可对抗由Gam EG13航空标准定义的撞击、特别是装卸或运输时的撞击，或当炸弹悬挂于飞机时的降落撞击。
根据上述标准，保护层80还抗磨损。
所选择的材料例如为一种单层的聚氨酯弹性体，其可直接浇铸在纵向构件62和侧板70周围，厚度为数毫米，例如3mm，从而使炸弹1的轮廓在被保护层80覆盖后与符合要求的通常使用的炸弹相同。
保护层80还具有相对于侧板70之一的三个开口75的三个开口85，从而使配件筒40和环形悬挂筒50和51可由炸弹1的外部接触，并与所述保护层80对齐。
炸弹1包括一个中空前套筒90，用于容纳参与炸弹运行的设备，例如激光导向装置、陀螺仪或加速计。
中空套筒90直接固定在穿透型中空弹体10上，更具体而言固定在其前部11。为此，前套筒90的后部具有一段内螺纹91，用于与位于穿透型中空弹体10的前部11的区域11a和11b之间的外螺纹11d配合。前套筒90的前部还具有一段内螺纹92，所述内螺纹的界面用于携带导向系统，并在炸弹储存时被一个可拆卸的保护盖95保护。
由于外罩使炸弹1具有与符合要求的通常使用的炸弹(例如Mk82型)相同的尺寸特性、体积特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性，因此，不再需要使其经过漫长且花费巨大的全部的鉴定测试。
仅为示例说明目的对本发明的目的进行具体描述，这些具体表述当然不以任何方式构成限制，等同的技术方案也包括在本发明的范围内。
因此，穿透型弹体周围可具有多于或少于三个热成型构件和侧板。
所使用的塑料材料仅为示例说明举出，其可用具有相同或类似特性的其他材料代替，特别是机械特性和抗化学侵蚀特性或防火特性。
如果为了特定的使用要求而将活性物质替换为惰性物质，这当然也不偏离本发明的范围。

Claims (18)

1.一种穿透型航空炸弹(1)，包括：
-一个容纳有活性物质(20)或惰性物质的大致为圆柱形的穿透型中空弹体(10)，
-至少一个用于将炸弹悬挂在飞机上的悬挂筒(50；51)，和
-一个容纳使炸弹(1)发挥作用的配件的筒(40)，
-一个与穿透型中空弹体(10)连接固定在一起的大致为圆柱形的外罩(60)，所述外罩在穿透型中空弹体的整个长度上延伸，并且所具有的位于穿透型弹体周围的外轮廓、质量和空间排布可使所述带外罩的炸弹具有与符合要求的通常使用的炸弹相同的尺寸特性、体积特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性，
其特征在于，所述外罩(60)包括三个分别直接固定在穿透型中空弹体(10)的整个长度上的相同的热成型纵向构件(62)，每个构件(62)由一种纤维增强塑料材料制成。
2.权利要求1的炸弹，其特征在于，所述纤维增强塑料材料为一种预浸料。
3.权利要求2的炸弹，其特征在于，所述预浸料为一种片状成形料。
4.权利要求2的炸弹，其特征在于，所述预浸料为负载石墨的玻璃纤维与聚酯的混合料。
5.权利要求1的炸弹，其特征在于，每个纵向构件(62)具有一个容纳平衡侧板(70)的沟槽(64)，所述平衡侧板由一种高密度材料制成，并有助于赋予炸弹(1)以所述体积特性、尺寸特性、机械特性、空气动力学特性和惯性特性。
6.权利要求5的炸弹，其特征在于，所述高密度材料为密度大于或等于钢密度的材料。
7.权利要求5的炸弹，其特征在于，每个平衡侧板(70)通过螺杆(72)直接固定在穿透型中空弹体上，所述螺杆设计为在炸弹撞击到障碍物产生超过预定值的减速时被切断。
8.权利要求5的炸弹，其特征在于，每个纵向构件(62)和/或平衡侧板(70)直接粘在穿透型中空弹体(10)上。
9.权利要求8的炸弹，其特征在于，每个纵向构件(62)和/或平衡侧板(70)通过聚氨酯胶直接粘在穿透型中空弹体(10)上。
10.权利要求1的炸弹，其特征在于，外罩(60)还包括一个整体环绕纵向构件(62)的保护薄层(80)。
11.权利要求10的炸弹，其特征在于，保护层(80)由一种可对抗由Gam EG13航空标准定义的撞击、抗磨损且防火的材料制成。
12.权利要求11的炸弹，其特征在于，所述材料为一种浇铸的单层聚氨酯。
13.权利要求1的炸弹，其特征在于，所述炸弹具有两个环形悬挂筒(50，51)和一个配件筒(40)，所述配件筒(40)和环形悬挂筒(50，51)通过螺杆(42；52)直接固定在穿透型中空弹体(10)上，所述螺杆设计为在炸弹(1)撞击到障碍物产生超过预定值的减速时被切断。
14.权利要求13的炸弹，其特征在于，至少一个环形悬挂筒(50)与配件筒(40)制成单独一个零件。
15.权利要求14的炸弹，其特征在于，所述炸弹还包括至少一个套管(31)，所述套管使连接配件筒(40)中的配件的线缆通向爆炸装置，所述套管(31)埋在活性或惰性物质(20)中，并由一种抗该活性或惰性物质化学侵蚀的材料制成。
16.权利要求13至15中任一项的炸弹，其特征在于，所述外罩(60)局部地具有通向配件筒(40)和环形悬挂筒(51，52)的开孔(75；85)，从而使所述配件筒(40)和环形悬挂筒(51，52)可从炸弹(1)的外部接触。
17.权利要求1的炸弹，其特征在于穿透型中空弹体(10)包括一个弹身(12)，所述弹身包括一个锥形前端(11)和一个后端(13)，所述后端构成容纳爆炸装置的基部，前端(11)具有一段外螺纹(11d)，所述外螺纹可与一个前套筒(90)的内螺纹(91)配合，所述前套筒用作至少一个参与炸弹发挥作用的设备的界面。
18.权利要求17的炸弹，其特征在于所述参与炸弹发挥作用的设备为导向系统。
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