CZ300472B6 - Prostredek aktivní balistické ochrany - Google Patents

Abstract

Prostredek aktivní balistické ochrany na bázi explozí vytvoreného projektilu, urcený zejména pro pancérovou pásovou, kolovou i stacionární techniku, sestává z lineárního projektilového profilu, explozí vytvoreného z kovové vložky (1) prostrednictvím iniciacní táhlé nálože (2) z plastické trhaviny. Iniciacní táhlá nálož (2) je upravena na zadní stene kovové vložky (1).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká prostředku aktivní balistické ochrany, zejména pancéřové pásové, kolové i stacionární techniky proti průrazu zvláště lychle letícími střelami.

Dosavadní stav techniky

Pásová, kolová i stacionární technika je proti průrazu projektily a střelami chráněna jednak pasivní ochranou, tvořenou převážně pancéřoví tým i materiály na bázi ocelí nebo hliníkových slitin, keramiky a polymerů v monolitním, vrstveném či kompozitním uspořádání, případně dopl15 něnou o přídavnou reaktivní ochranu, využívající vedle kovů také výbušniny, případně elastomery. Zejména u mobilní techniky jsou se zvyšujícími se nároky na balistickou ochranu technické možnosti pasivní a reaktivní ochrany v podstatě vyčerpány a perspektivní cestou je využití principů aktivní ochrany.

Reaktivní ochrana je obvykle aplikována jako přídavné pancéřování ve tvaru modulů, iniciovaných při dopadu střely. Moduly reaktivní ochrany jsou obvykle tvořeny ocelovou pancéřovou deskou, urychlovanou energií výbušniny, a podobně.

Aktivní pancéřování (DAS) představují systémy ochrany schopné detekce a sledování prostředků ničení a následného vyloučení zásahu či snížení jeho účinků na bojové technice. Funkce tak zvaných měkkých (soft kill) systémů je založena na využití elektromagnetického rušení, vytváření klamných signálů a využití aktivních prvků maskování s cílem vyloučit zasažení vozidla střelou. Funkce tvrdých (hard kill) systémů aktivní ochrany je cílená na zničení, odklon příp. poškození střely před jejím dopadem na cíl. V dalším textu jsou termínem aktivní ochrana prezentovány systémy typu hard kill. Součástí ochranného systému je detekční systém a sledovací systém (mikrovlnný, infračervený), kteiý musí zachytit střelu, vyhodnotit její charakteristiky (rychlost, délku, směr a pod.) a určit, zdaje obsažen chráněný cíl. Pokud systém dojde k závěru, že je cíl ohrožen, je iniciován ochranný systém. Proti přibližující se střele (s kumulativní náloží, explozí vytvořeným projektilem - EFP, podkalibemím projektilem) je vypálena „protistřela“, která může mít formu tříštivých náloží - střepin, většího počtu malých osově symetrických EFP nebo kumulativních náloží, tyčí, příp. „letící“ desky, urychlené explozivně nebo elektromagneticky.

Různé prostředky aktivní balistické ochrany jsou známé i z dostupných patentových spisů. Ze spisu US 5 577 432 je například známý prostředek ochrany proti dopadajícím projektilům na bázi reaktivního pancéřování, které je tvořeno jednotlivými moduly s explozivně urychlovanou deskou. Příslušná deska je urychlena proti nebezpečnému projektilu na základě signálu od přídavného pancíře, umístěného ve vhodné vzdálenosti před reaktivním pancířem.

Ze spisu US 5 625 160 je dále známé ochranné zařízení, umístěné na konstrukci na přední části chráněného ochranného vozidla, které je tvořeno dvěma rovnoběžnými deskami, mezi nimiž je prostředek pro jejich případné uiychlení. Na základě signálu sledovací a řídicí jednotky jsou explozivně nebo elektromagneticky obě desky vzájemně opačným směrem vystřeleny proti ohrožujícímu projektilu.

Ze spisu US 6 244 156 je rovněž známé ochrana objektu, která je realizovaná vypálením trhavého granátu proti objekt ohrožujícímu projektilu, zejména projektilu působícímu kinetickou energií. Sledovací a řídicí jednotka na chráněném objektu určí optimální čas pro vypálení granátu.

-1 CZ 300472 B6

Dále ze spisu US 6 227 955 je známá aktivní ochrana, tvořená alespoň jedním modulem s kumulativní náloží a sledovacím řídicím a odpalovacím zařízením. Řídicí systém zajistí v případě ohrožení iniciaci příslušných kumulativních náloží, které zneškodní blížící se projektil.

Ze spisu US 2003164087 je známé i ochranné zařízení, které je tvořeno náloží trhaviny pro urychlení kovového bloku nebo bloků proti projektilu, ohrožujícímu chráněný objekt. Bloky mají tvar dlouhé tyče o délce rovné nebo větší než je lOtinásobek nejmenšího pněného rozměru a jsou urychleny na základě signálu sledovací a řídicí jednotky.

io Dále je známé i zařízení podle spisu US 5 661 254, které je tvořeno jednak kontejnerem s minimálně jednou odpalovací hlavní pro tříštivý granát se speciální tříštivou náplní a zapalovačem a jednak rovněž řídicí a sledovací jednotkou. Střela, ohrožující chráněný objekt, je zneškodněna střepinami z vypáleného tříštivého granátu.

Ze spisu GB 2 234 334 je známý prostředek ochrany vozidla nebo stacionární techniky, zahrnující autonomní moduly, tvořené deskami nebo trubkami, opatřenými vodivými pásky. Kontakt pásku s ohrožujícím projektilem zaznamená řídicí jednotka, která zabezpečí protiopatření, což může být pohyb desek modulu nebo explozivním urychlením dalších elementů proti projektilu.

Ze spisu EP 922 924 je dále známá ochrana objektu, která je realizována urychlením elementů rychlého tvaru proti projektilu, ohrožujícímu chráněný objekt. Elementy mohou být urychleny chemicky, mechanicky, pneumaticky nebo hybridním způsobem, přičemž mohou být urychleny do různých směrů.

Ze spisu DE 19640991 je známý rovněž systém ochrany, který zahrnuje kazety, skládající se ze dvou plechů, oddělených trhavinou. Kazeta obsahuje dále další trhavinu a roznětku pro urychlení plechu. Poté co sledovací zařízení zjistí přibližující se projektil, je kazeta aktivována a plechy jsou urychleny proti střele.

Rovněž ze spisu DE 4 122 622 je známý systém ochrany, u něhož po detekci přibližující se střely je proti ní pyrotechnicky nebo elektromagneticky urychlena pancéřová deska.

Ze spisu DE 4 244 546 je dále známý ochranný systém, zahrnující elektromagnetický sendvič, který se skládá z ochranných elementů, zařízení pro urychlení a aktivaci ochranných elementů, a dále ze senzoru pro sledování ohrožujícího projektilu.

Dále pak podle spisu FR 2 706 997 je chráněný objekt opatřen hlavním pancířem a přídavným pancířem, odděleným mezerou. Přídavný pancíř je pak opatřen prostředkem pro urychlení, například výbušninou, takovým způsobem, že po dopadu projektilu na pomocný pancíř je tento urychlován směrem k hlavnímu pancíři, což vede ke snížení relativní rychlosti dopadu na přídavný pancíř.

Společnou nevýhodou všech stávajících pasivních, reaktivních i aktivních ochran je nedostatečná účinnost zejména proti podkalibemím střelám s dopadovou rychlostí nad 1000 m/s.

Podstata vynálezu

Tato nevýhoda stávajícího stavu techniky je do značné míry odstraněna prostředkem aktivní balistické ochrany na bázi lineárního, explozí vytvořeného projektilu (EFA), který je určen zejména pro pásovou, kolovou i stacionární techniku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z lineárního projektilového profilu, explozí vytvořeného z kovové vložky prostřednictvím iniciační táhlé nálože z plastické trhaviny, přičemž iniciační táhlá nálož je upravena na zadní stěně kovové vložky.

-2CZ 300472 B6

Iniciační táhlá nálož svojí vyvolenou explozí vy formuje z kovové vložky lineární projektilový profil ve tvaru blízkém tvaru „sekyry“, který při vystřelení proti letící střele tuto buď zcela rozruší, deformuje, nebo vychýlí ze směru letu.

Kovová vložka je s výhodou tvořena vhodně tvarovaným pásem z kovového materiálu o minimální hustotě 7,8 g/cm³, tj, o hustotě vyšší nebo nejméně rovné hustotě železa, a o vysoké plasticitě, vyjádřené tažností alespoň 20 %. Těmito materiály tak mohou být technicky čisté železo, nízkouhlíkové ne legované oceli, technicky čistý tantal a slitiny tantalu, technicky čistý molybden a slitiny molybdenu, technicky čistý wolfram a slitiny wolframu, technicky čistá měď a slitiny ío mědi nebo technicky čistý nikl a slitiny niklu. Kovová vložka nicméně může být vytvořena i z materiálu o hustotě nižší, než je hustota železa, v tomto případě však nemusí být dosaženo optimální resp, nejvyšší možné účinnosti prostředku balistické ochrany podle vynálezu.

S výhodou tvarovaný pás kovové vložky je vytvořen tak, že ve směru své podélné osy je alespoň jednou plošně zaoblen a/nebo alespoň pod jedním pravým nebo tupým úhlem zalomen. Zaoblení může být vytvořeno např. válcovou, oválnou či jinou obdobnou plochou, zalomení např. jedním nebo dvěma ohyby pod úhlem 90 až 180°, případně může být zaoblení a zalomení kombinováno.

Kovová vložka je tak ze své strany, která není opatřena iniciační táhlou náloží, rozevřena, což podstatným způsobem přispívá k explozivnímu vytvoření lineárního projektilového profilu jako prostředku aktivní balistické ochrany podle vynálezu. Nicméně může být kovová vložka v podstatě tvořena i rovným pásem.

V základním provedení je kovová vložka tvořena pásem, jehož délka je nejméně trojnásobkem jeho šířky.

V zájmu vytvoření lineárního explozí vytvořeného projektilového profilu může být kovová vložka, resp. pás, z něhož je zhotovena, s výhodou proměnné tloušťky po svém průřezu, přičemž obvykle největší tloušťky dosahuje kovová vložka ve své střední části a směrem ke svým delším okrajům se její tloušťka zmenšuje. Tloušťka okrajů může být v rozmezí 0,1 až 1,0 násobku největší tloušťky vložky.

Táhlá nálož je rovněž s výhodou tvořena brizantní plastickou trhavinou s obsahem hexogenu (RDX) nebo oktagenu (HMX) nejméně 80 % hmotn. o detonaění rychlosti plastické trhaviny vyšší než 7000 m/s, přičemž množství trhaviny je voleno tak, že výsledný balistický koeficient, vyjádřený poměrem hmotnosti trhaviny k hmotnosti kovové vložky je nejméně 1,2.

V zájmu vytvoření lineárního, explozí vytvořeného projektilu může být vrstva trhaviny s výhodou proměnné tloušťky po svém průřezu, přičemž obvykle největší tloušťky dosahuje vrstva trhaviny ve své střední části a směrem ke svým delším okrajům se její tloušťka zmenšuje. Tloušťka okrajů může být v rozmezí rovněž 0,1 až l,0násobku největší tloušťky trhaviny.

Prostřednictvím aktivní balistické ochrany podle vynálezu se při balistickém ohrožení mobilní techniky nebo objektu dosáhne významného zvýšení jeho ochrany, neboť explozí vytvořený line45 ámí projektilový profil je schopen interakcí narušit integritu podkalibemího projektilu, střely s kumulativní náloží ěi EFP nebo pozměnit jejich trajektorii letu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů příkladných provedení prostředku aktivní balistické ochrany podle vynálezu, kde v prostorovém pohledu znázorňuje: obr. 1 příklad provedení s kovovou vložkou s úhlem 180°, obr. 2 příklad provedení s kovovou vložkou s úhlem 90°,

-3 CZ 300472 B6 obr. 3 příklad provedení s kovovou vložkou s úhlem 150° proměnné tloušťky, obr. 4 příklad provedení s kovovou vložkou s vícenásobným ohybem, obr. 5 příklad provedení s kovovou vložkou ve tvaru části válcové plochy.

Příklady provedeni vynálezu

Příklad 1

Prostředek aktivní balistické ochrany, podle obr. 1, je tvořen lineárním projektilovým profilem, explozí vytvořeným z kovové vložky I prostřednictvím iniciační táhlé nálože 2 z plastické trhaviny, přičemž iniciační táhlá nálož 2 je upraven na zadní stěně kovové vložky I. Kovová vložka 1 je tvořena rovným pásem z nízkouhlíkové nelegované oceli, tj. s úhlem rozevření 180°, iniciační táhlá nálož 2 je z plastické trhaviny s obsahem hexogenu 88% hmotn. a detonační rychlostí 7850 m/s.

Délka pásu kovové vložky 1 činí 250 mm, šířka 33 mm a její tloušťka 3 mm. Tloušťka iniciační nálože 2 je 30 mm.

Příklad 2

Prostředek aktivní balistické ochrany, zobrazený na obr. 2, je tvořen lineárním projektilovým profilem, explozí vytvořeným z kovové vložky i prostřednictvím iniciační táhlé nálože 2 z plastické trhaviny, přičemž iniciační táhlá nálož 2 je upravena na zadní stěně kovové vložky L Kovová vložka 1 je tvořena tvarovaným pásem z niklové slitiny, obsahující v hmotnostním množství 72 % niklu, 15 % chrómu, 8 % železa, 0,8 % manganu a obvyklé doprovodné prvky a nečistoty, jednou zalomeným ve směru své podélné osy pod úhlem 90°, iniciační táhlá nálož 2 je rovněž z plastické trhaviny s obsahem hexogenu 88 % hmotnostních.

Délka pásu kovové vložky 1 činí 250 mm, šířka 27 mm a její tloušťka 2,5 mm. Tloušťka iniciační nálože 2 je 22 mm.

Příklad 3

Prostředek aktivní balistické ochrany, zobrazený na obr, 3, je jako v předchozích příkladech provedení tvořen lineárním projektilovým profilem, explozí vytvořeným z kovové vložky 1 pro40 střednictvím iniciační táhlé nálože 2 z plastické trhaviny, přičemž iniciační táhlá nálož 2 je upravena na zadní stěně kovové vložky 1. Kovová vložka I je tvořena tvarovaným pásem z technicky Čisté mědi proměnné tloušťky, jednou zalomeným ve směru své podélné osy pod úhlem 150°, iniciační táhlá nálož 2 je rovněž z plastické trhaviny s obsahem hexogenu 88 % hmotnostních a její tloušťka je proměnná.

Délka pásu kovové vložky i činí 250 mm, šířka 35 mm. Její tloušťka je největší v ose zalomení, kde činí 3 mm a směrem k okrajům se rovnoměrně zmenšuje na tloušťku 0,3 mm. Tloušťka iniciační táhlé nálože 2 je největší v ose zalomení, kde činí 30 mm a směrem k okrajům se rovnoměrně zmenšuje až na tloušťku 3 mm.

-4CZ 300472 B6

Příklad 4

Prostředek aktivní balistické ochrany, zobrazený na obr. 4, je obdobný jako v předcházejících příkladech provedení, pouze kovová vložka X je tvořena tvarovaným pásem z niklové slitiny, obsahující v hmotnostním množství 65% niklu, 31% mědi, 2% železa, 1,5% manganu a obvyklé doprovodné prvky a nečistoty, dvakrát zalomeným ve směru své podélné osy pod úhlem 150°. Iniciační táhlá nálož 2 je z plastické trhaviny s obsahem oktogenu 88 % hmotn. a detonační rychlostí 8100 m/s.

io Délka pásu kovové vložky i činí 250 mm, šířka 36 mm a její tloušťka 2 mm. Délka postranních ramen, vzniklých jeho zalomením je 8 mm. Tloušťka iniciační táhlé nálože 2 je 25 mm v celém jejím průřezu.

is Příklad 5

Prostředek aktivní balistické ochrany, zobrazený na obr. 5, se liší od předchozích příkladů provedení tím, že kovová vložka 1 je tvořena tvarovaným pásem z technicky čistého tantalu, který je zaoblen ve směru své podélné osy. Poloměr zaoblení činí 85 mm. Iniciační táhlá nálož 2 je z plastické trhaviny s obsahem oktogenu 90 % hmotn. a detonační rychlostí 8200 m/s.

Délku pásu kovové vložky X činí 250 mm, šířka 34 mm a její tloušťka 1,5 mm. Tloušťka iniciační táhlé nálože 2 je 28 mm v celém svém průřezu.

Průmyslová využitelnost

Prostředek aktivní balistické ochrany podle vynálezu je široce využitelný zejména jako článek celého senzory řízeného systému ochrany proti letícím střelám.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Prostředek aktivní balistické ochrany, na bázi explozí vytvořeného projektilu, který je určen zejména pro pancéřovanou pásovou, kolovou i stacionární techniku, vyznačující se tím, že sestává z lineárního projektilového profilu, explozí vytvořeného z lineárního projekti40 lového profilu, explozí vytvořeného z kovové vložky (1) prostřednictvím iniciační táhlé nálože (2) z plastické trhaviny, přičemž iniciační táhlá nálož (2) je upravena na zadní stěně kovové vložky (1).
2. 2. Prostředek aktivní balistické ochrany podle nároku 1, vyznačující se tím, že

   45 kovová vložka (1) je tvořena tvarovaným pásem z kovového materiálu minimálně o hustotě

   7,8 g/cm³ a o vysoké plasticitě, vyjádřené tažností alespoň 20 %.
3. 3. Prostředek aktivní balistické ochrany podle nároku 2, vyznačující se tím, že tvarovaný pás kovové vložky (1) je ve směru své podélné osy alespoň jednou plošně zaoblen a/nebo

   50 alespoň pod jedním pravým nebo tupým úhlem zalomen.
4. 4. Prostředek aktivní balistické ochrany podle nároků 2a 3, vyznačující se tím, že v základním provedení je délka tvarovaného pásu kovové vložky (1) nejméně trojnásobkem jeho šířky.

   -5 CZ 300472 B6
5. 5. Prostředek aktivní balistické ochrany podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kovová vložka (1) je proměnné tloušťky, klesající směrem k okrajům, přičemž tloušťka okrajuje v rozmezí 0,1 až l,0násobku její největší tloušťky.
6. 6. Prostředek aktivní balistické ochrany podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že iniciační táhlá nálož (2) je tvořena plastickou trhavinou s obsahem hexogenu (RDX) nebo oktogenu (HMX) nejméně 80 % hmotn. o detonační rychlosti plastické trhaviny vyšší než 7000 m/s, přičemž poměr hmotnosti iniciační táhlé nálože (2) ke io hmotnosti kovové vložky (1) je nejméně 1,2,
7. 7. Prostředek aktivní balistické ochrany podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že iniciační táhlá nálož (2) je proměnné tloušťky, klesající směrem k okrajům, přičemž tloušťka okrajů je v rozmezí 0,1 až l,0násobku její největší tloušťky.

   2 výkresy

   -6CZ 300472 B6