CN1310330A - 破墙弹头 - Google Patents
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Abstract
破墙弹头10,用于形成一个穿通砖墙的洞,该破墙弹头10包括具有中央轴线14的爆炸材料的定型炸药12。定型炸药12的前表面包括中央部分16,它紧邻中央轴线14,具有大致为凸出的曲面形状;和环形部分18,它外接中央部分16,具有大致为凹入的曲面形状。金属衬套20,它至少与炸药12的前表面的环形部分18相毗连。
Description
本发明涉及弹头，特别涉及破墙弹头，这种破墙弹头用于制作洞，洞的直径足以使人员能从墙通过。
城市地带军事战斗期间(MOUT)，以对作战部队危险最小，快速破坏、进入建筑物的能力显然是有利的。
破墙、特别是由砖、构件或板坯制成的墙(本文一般称为“砖墙”)相当困难。具体说来，冲击器的冲击波趋于通过砖墙的前层(一些层)而传输，引起最后层的崩溃，而对前层没有显著的破坏。结果，常规的冲击弹头通常只在使用十分大的弹头时才有效，其抵墙放置的炸药的量级为10-20Kg。如此大的炸药量对作战部队构成危险，可能对附近的人员和财产引起过大的、不利的破坏。
其它已知的技术包括，将线形炸药的弹身安装至墙上以挖开墙，或应用一种爆炸环形炸药，将其安装在预先掘好的洞中以产生一个更大的洞。这两种选择均要求在邻近墙处进行大量人工准备，这很慢，且在很多情况，使作战部队处于不可接受的危险中。
另一种可能性是采用弹性挤压炸药，它被动态射向墙上。炸药的挤压增加炸药与墙之间的接触面积，从而加强炸药能量向墙的传递效率。但是，由于它是在墙上引爆的，因此，只能建立一个较小的洞。
以上技术中没有一种技术能提供这样的弹头，它足够轻，从而能动态地从远处射击，它能有效地在砖墙中产生一个人体大小的洞，以及它不会对周围的人员和财产引起过度的破坏。
因此需要一种重量轻的弹头，它能有效地击破砖墙。
本发明是破墙弹头，用于形成一个穿通砖墙的洞。
根据本发明的思想，提出了一种破墙弹头，用于形成一个穿通砖墙的洞，弹头包括：(a)具有中心轴线的爆炸材料的定型炸药，所述炸药具有前表面，该前表面包括：(ⅰ)中央部分，该中央部分紧邻中央轴线，具有大致为凸出的曲面形状，和(ⅱ)环形部分，它外接中央部分，具有大致为凹入的曲面形状；和(b)金属衬套，该金属衬套至少与前表面的环形部分毗连。
根据本发明的又一特点，凹入的曲面形状当在通过定型炸药，并穿过中央轴线的横截面中察看时，具有凹形剖面，且至少凹形剖面的主要部分成型为，从前表面外伸并与之垂直的向量表现为，从轴线向外发散。
根据本发明的又一特点，定型炸药具有在平行中央轴线方向测得的长度，和在此垂直方向测得的外径，外径约为长度的两倍。
根据本发明的又一特点，定型炸药包括的爆炸材料在约1/2kg与约3kg之间。最好，定型炸药包括少于约2kg的爆炸材料。
根据本发明的又一特点，金属衬套基本覆盖全部前表面。
根据本发明的又一特点，还设置了投射引爆系统，该投射引爆系统包括限定定型炸药与墙相隔投射引爆距离的装置。最好，限定投射引爆距离的装置包括投射杆，该投射杆从前表面突出，并基本平行中央轴线。
根据本发明的又一特点，定型炸药具有后表面，弹头还包括至少与后表面相关联的后盖，后盖由非穿透材料制成。
根据本发明的又一特点，环形部分至少对应从平行中央轴线方向察看的约一半的前表面的总面积。
文中仅采用举例方法，并参考附图，对发明加以说明，其中：
图1是根据本发明思想建造和运行的破墙弹头的等轴视图，破墙弹头用于成形穿通砖墙的洞；
图2是通过图1中弹头的轴线截取的横截面视图；而
图3是图1中弹头运行的示意表示。
本发明是破墙弹头，用于形成一个穿通砖墙的洞。
结合附图及相关说明可更好地了解本发明提出的弹头的原理和运行。
现参看附图，图1-3表示一种破墙弹头，总体用10表示，这种破墙弹头用于形成一个穿通砖墙的洞。一般说来，弹头10包括一个具有中心轴线14的爆炸材料的定型炸药12。定型炸药12的前表面包括一个紧邻中心轴线14的中央部分16，它具有大致为凸出的曲面形状；和一个外接中央部分16的环形部分18，它具有大致为凹入的曲面形状。金属衬套20至少与炸药12前表面的环形部分18毗连。
参看图3将可了解弹头10的运行。凹入曲面的环形部分18的效应是将金属衬套20的材料的主要部分基本聚集在扩张的锥形轨迹中。在受推荐的情况下，材料大部分凝聚在扩张的爆炸成型环(“EFR”)中，它示意地由环20’表示，该环20’以大致为2000m/S的速度前进，开挖出一个通过墙的前层的洞。此外，凸出曲面的中央部分16产生一个球形冲击波，它通过铸型冲刷效应破坏后墙层。这两种效应的结合，提供了一种十分有效的破裂砖墙的手段。冲击波与FER的一起到达也有助于将已变弱的前层抛出。
在更详细的转向本发明的特点之前，应看到，本发明可用于在各种不同情况下破裂大量不同类型的墙。虽然并不限于此，但相信本发明对破裂砖墙有特殊的价值。在此文内容中，应注意到，说明书及权利要求中应用的名词“砖墙”一般指任何这样的墙，此墙由一层或多层较小单元的层，以相互重叠堆垛结构构成。所用的名词与单元使用的具体材料无关，不管它是“砖”、石头，或任何其它建筑材料的构件或板坯。此名词还用于包括复合墙，其中，一层或多层砖墙结构与其它结构或绝缘元件共同使用。
现更为详细地转向弹头10的特点，凹入曲面的环形部分18具有如图2所示的凹形剖面(一个通过定型炸药12的中心轴线14的横截面)。最好，至少此凹形剖面的主要部分被成型为，从前表面外伸并与之垂直的向量ν，ν’表现为，从轴线14向外发散。可任选的是，虽然此处并未表示，剖面的其它部分可倾斜成，可使形成的向量平行轴线14，或甚至略向其倾斜。这些汇聚向量大致接近衬套不同部分经受的爆炸推力的方向，导致衬套聚焦至聚集环中，在此处，它们至少部分凝聚以形成扩张的EFR。环在其膨胀时可破碎成碎片。但是，这些碎片一般仍相当接近，共同形成通过墙的连续挖掘。
要注意的是，衬套经受的爆炸推力还受到起爆点相对成型表面的几何形状的影响。在此处所示的最佳实例中，定型炸药12制作成较为平坦。用更为定量的词汇说来，定型炸药12的、在垂直轴线14方向测得的外径D最好约为定型炸药的、在平行轴线14方向测得的最大长度L的两倍。将起爆点置于定型炸药12的背表面的中间趋于增加EFR的锥角(即发散角)。
影响EFR的结构和性能的各种物理性质有炸药的形状、引爆点、衬套的材料和厚度分布，以及所使用炸药的类型和数量，最好将它们选成能给予金属衬套各部分的速度在约1000与约4000m/S之间，而最受推荐的是在约2000m/S。EFR的扩张锥形轨迹的相对轴线的角θ最好在约30°与约60°之间，而最受推荐的是在约40°与约55°之间(见图3，下文)。衬套不同部分的相对速度的细致调节可用于使最终的EFR的横截面剖面的形状，从圆形横截面通过V形横截面(如图3所见)改变成一条平的带。
为了使EFR的传播能挖掘出一个要求直径的洞，定型炸药12应在与欲破裂的墙表面相隔预定的距离上引爆。为此，弹头10的某些推荐装置包含投射杆22，它从前表面突出，并基本平行中心轴线14。如本技术所知，投射杆22成形成，用于限定定型炸药12相距墙的投射引爆距离。对于通常的双砖墙，已发现长度约为0.5m的投射杆特别有效。对于三砖墙，通常推荐较短的杆，如约0.2m。显然，应用其它技术的替代性装置在预定距离上引爆炸药也可获得相似的效果。可能的实例包括，但不限于，应用光学或电磁传感器的系统。
受赞赏的是，EFR的挖掘效应与定型炸药的中央部分的冲击效应共同结合形成高度有效的破裂效应。这样，如果应用常规冲击波炸药，要求10-20kg的量，与此成鲜明对比，本发明的定型炸药最好包含约1/2kg与约3kg之间的爆炸材料，最受推荐的是少于约2kg。在试验中，已发现约1kg炸药的单次炸药量能有效地在双砖墙中破裂出一个约1m直径的洞。对于三砖墙，要求二或三个这样的单次炸药量。此炸药量很轻，足以由设计用于运载nkg炸药的火箭或导弹加以运载，从而避免必须将作战部队送至墙的位置。
如前所述，金属衬套20至少毗连炸药12的前表面的环形部分18。这最好至少对应从平行中央轴线14方向察看的约一半的前表面的总面积。在实际中，通常推荐将金属衬套20成型成一层连续层，它基本覆盖全部前表面，在所示的实例中，还覆盖定型炸药12的周边边缘。于是覆盖凸出区域16的衬套20的中央区域提供额外的碎片(见图3)，它们对冲击波去除墙的已挖去部分的效应起补充作用。定型炸药12的后表面最好用非穿透材料制成的后盖24加以覆盖。在此文中，“非穿透”用于指这样的材料，它们通常不能以高穿透力形成高速的碎片。实例包括，但不限于，塑料和复合材料。采用由非穿透材料制成的后盖减少对作战部队形成危险的向后飞逸的碎片的可能性。
应看到，以上说明只是用作实例，在本发明的精神和范围内还可能有许多其它的实施例。
Claims (10)
1．一种破墙弹头，用于形成穿通砖墙的洞，该弹头包括：
(a)具有中心轴线的爆炸材料的定型炸药，所述炸药具有前表面，该前表面包括：
(ⅰ)中央部分，该中央部分紧邻所述中央轴线，具有大致为凸出的曲面形状，和
(ⅱ)环形部分，它外接所述中央部分，所述环形部分具有大致为凹入的曲面形状；和
(b)金属衬套，该金属衬套至少与所述前表面的所述环形部分毗连。
2．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述凹入的曲面形状为，当在通过所述定型炸药，并穿过所述中央轴线的横截面中察看时，其具有凹形剖面，至少所述凹形剖面的主要部分成型为，从前表面外伸并与之垂直的向量表现为，从轴线向外发散。
3．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述定型炸药具有在平行所述中央轴线方向测得的长度和在此垂直方向测得的外径，所述外径约为所述长度的两倍。
4．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述定型炸药包括的爆炸材料在约1/2kg与约3kg之间。
5．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述定型炸药包括少于约2kg的爆炸材料。
6．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述金属衬套基本覆盖全部所述前表面。
7．根据权利要求1的弹头，该弹头还包括投射引爆系统，该投射引爆系统包括限定所述定型炸药与墙相隔投射引爆距离的装置。
8．根据权利要求7的弹头，其特征在于，所述限定投射引爆距离的装置包括投射杆，该投射杆从所述前表面突出，并基本平行所述中央轴线。
9．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述定型炸药具有后表面，弹头还包括至少与所述后表面相关联的后盖，所述后盖由非穿透材料制成。
10．根据权利要求1的弹头，其特征在于，所述环形部分至少对应从平行所述中央轴线方向察看的约一半的所述前表面的总面积。
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