ES2288669T3 - Municion perforadora. - Google Patents
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Abstract
Munición perforadora (1) que comprende un cuerpo de penetración (2) que delimita una cavidad interna (3) cerrada por una culata (4), comprendiendo el cuerpo de penetración (2) una punta delantera (2a) que comprende al menos un elemento de inserción (7, 7a, 7b, 7c) solidario con la punta (2a), estando dispuesto dicho elemento de inserción dentro de un alojamiento que desemboca en el exterior del cuerpo, caracterizada porque los elementos de inserción (7) están conformados en segmentos dispuestos de manera radial alrededor de una prolongación axial (8) del cuerpo (2), haciéndose solidarios dichos segmentos con el cuerpo (2) por un medio de enlace, estando realizado dicho cuerpo de un material que tiene un límite elástico superior o igual a 1200 megapascales y estando realizado dicho elemento de inserción de un material de altas características mecánicas, más denso que el del cuerpo.
Description
Munición perforadora.
El campo técnico de la invención es el de las
municiones que permiten la destrucción de objetivos fuertemente
protegidos por un muro por ejemplo de hormigón.
Se conoce, particularmente por la patente
US6186072, definir una munición que comprende un cuerpo perforador
cuya inercia garantiza el traspaso de muros de protección
engrosados. Esta munición contiene una carga explosiva o
incendiaria que se encuentra iniciada en el momento de la
perforación o después del traspaso del muro.
El cuerpo perforador de esta munición comprende
un elemento de inserción macizo que se encuentra incrustado en el
interior del material del cuerpo.
Este elemento de inserción está realizado de una
aleación densa y mecánicamente resistente; elegida por ejemplo
entre los materiales refractarios y sus aleaciones (tungsteno,
tantalio, uranio).
El material del cuerpo está formado por acero
fundido alrededor del elemento de inserción.
Esta munición presenta el inconveniente de ser
compleja de fabricar. En primer lugar es delicado y costoso
realizar un núcleo denso de diámetro importante (superior a 90 mm) y
que presente altas características mecánicas de una manera
reproductible (densidad superior a 13, límite elástico superior a
1000 megapascales). En efecto, estos materiales se emplean en forma
de pólvoras por las técnicas de compresión.
Es costoso también fundir un cuerpo de acero
alrededor de un núcleo de este tipo cuyas características mecánicas
corren el riesgo además de degradarse por la operación de
fundición.
En realidad, el material del elemento de
inserción descrito por el documento US6186072 sólo cumple una
función de lastre y no tiene capacidad perforadora propia.
La patente WO-87/07708 describe
un proyectil perforador que comprende una cubierta y un núcleo de
material pesado. Este proyectil está terminado por una caperuza de
material ligero (plástico o aluminio) vacío o lleno de un material
incendiario. No se ha previsto ningún elemento de inserción en la
caperuza y, en consecuencia, no se ha previsto ninguna disposición
particular.
La patente FR-2771496 describe
un proyectil clásico que comprende un cuerpo pesado de tungsteno
dotado de un elemento delantero desintegrador de aluminio que
transmite al proyectil una solicitación de impacto. Ningún elemento
de inserción se ha previsto en este elemento delantero y ninguna
precisión se ha aportado respecto a su densidad en relación al
cuerpo.
Los proyectiles descritos en esos dos últimos
documentos no producen por tanto ningún impacto múltiple sobre el
objetivo.
El objetivo de la invención es proponer una
munición perforadora que no presente ninguno de tales
inconvenientes.
Así, la munición según la invención es de
fabricación simplificada.
Por otro lado, la munición según la invención
permite garantizar la perforación de un objetivo de hormigón
cualquiera que sea el ángulo de impacto sobre el objetivo.
Así, la invención tiene por objeto una munición
perforadora que comprende un cuerpo de penetración que delimita una
cavidad interna cerrada por una culata, comprendiendo el cuerpo de
penetración una punta delantera que comprende al menos un elemento
de inserción solidario con la punta, estando dispuesto dicho
elemento de inserción en un alojamiento que desemboca en el
exterior del cuerpo, caracterizada porque los elementos de inserción
están conformados en segmentos dispuestos de manera radial
alrededor de una prolongación axial del cuerpo, haciéndose
solidarios dichos segmentos con el cuerpo por un medio de enlace,
estando realizado dicho cuerpo de un material que tiene un límite
elástico superior o igual a 1200 megapascales y estando realizado
dicho elemento de inserción de un material con altas
características mecánicas, más denso que el del cuerpo.
El medio de enlace podrá comprender al menos un
anillo que rodea a los elementos de inserción.
Esta munición perforadora podrá comprender
igualmente un cabezal de aleación densa dispuesto en el extremo de
la prolongación axial del cuerpo y que comprende una superficie
trasera que se apoya sobre los segmentos.
Según otra forma de realización de la invención,
cada elemento de inserción podrá estar constituido por una barra
sensiblemente cilíndrica alojada en un taladro del cuerpo de
penetración.
\newpage
La munición perforadora podrá así comprender
igualmente un elemento de inserción axial que comprende una punta
delantera que prolonga el cuerpo de penetración.
Esta munición podrá por tanto comprender una
carga de pólvora propulsora que permita expulsar el elemento de
inserción fuera del cuerpo de penetración.
La invención se refiere también a una munición
perforadora que comprende un cuerpo de penetración que delimita una
cavidad interna cerrada por una culata, comprendiendo el cuerpo de
penetración una punta delantera que comprende elementos de
inserción solidarios con la punta, estando dispuestos dichos
elementos de inserción dentro de un alojamiento que desemboca en el
exterior del cuerpo, caracterizado porque los elementos de inserción
están conformados en al menos una corona de barras dispuestas
regularmente alrededor de un eje del cuerpo de penetración, estando
dispuestas dichas barras de manera radial alrededor de una
prolongación axial del cuerpo, haciéndose dichas barras solidarias
con el cuerpo por un medio de enlace, estando realizado dicho
cuerpo de un material que tiene un límite elástico superior o igual
a 1200 megapascales y estando realizado dicho elemento de inserción
de un material de altas características mecánicas, más denso que el
del cuerpo.
La munición podrá así comprender dos coronas de
barras dispuestas regularmente alrededor de un eje del cuerpo de
penetración.
Los extremos de las barras podrán, por el
contrario, sobresalir por el exterior del cuerpo de penetración.
Cada barra podrá tener su eje inclinado con
respecto al eje del cuerpo de penetración.
Los extremos de las barras de una corona y de
otra corona y/o de una barra axial podrán encontrarse sensiblemente
en un mismo plano.
La cavidad interna podrá contener al menos una
carga explosiva.
La invención se comprenderá mejor tras la
lectura de la descripción que sigue de diferentes formas de
realización, descripción hecha con referencia a los dibujos anexos
y en los que:
- las figuras 1a y 1b muestran una primera forma
de realización de una munición según la invención, siendo la figura
1a un corte longitudinal y la figura 1b una vista externa no cortada
de esta munición.
- las figuras 2 y 3 muestran una munición
perforadora que no es según la invención,
- las figuras 4a, 4b y 4c muestran una cuarta
forma de realización de una munición según la invención, siendo la
figura 4a un corte longitudinal, la figura 4b una vista externa no
cortada de esta munición y siendo la figura 4c una vista frontal de
la ojiva de esta munición.
- las figuras 5a y 5b muestran una variante de
realización de esta cuarta forma de realización, siendo la figura
5a un corte longitudinal y la figura 5b una vista externa no cortada
de esta munición,
- las figuras 6a y 6b muestran otra variante de
realización de esta cuarta forma de realización, siendo la figura
6a un corte longitudinal y la figura 6b una vista externa no cortada
de esta munición,
- las figuras 7a y 7b muestran en corte
longitudinal otras dos variantes de realización de la munición según
la invención.
En referencia a las figuras 1a y 1b, una
munición perforadora 1 según una forma de realización de la
invención comprende un cuerpo de penetración 2 que delimita una
cavidad interna 3 cerrada por una culata 4.
Esta munición podrá ser un bomba tierra/aire o
bien un misil o una cabeza militar de misil. Tendrá un diámetro
superior a 100 mm y una longitud del orden de 1,5 m.
En función de las necesidades operativas, podrá
comprender una parte trasera (no representada) que incorpora un
propulsor que le conferirá un alcance o una velocidad dada.
Podrá igualmente, llegado el caso, comprender un
módulo de guía/pilotaje.
La cavidad interna 3 contiene una carga
explosiva 5 que puede iniciarse por una espoleta 6 dispuesta en la
proximidad de la culata 4. La espoleta se concebirá de forma que se
garantice la detección del traspaso de un muro y después se inicie
la carga explosiva una vez se ha atravesado este muro. Espoletas de
este tipo son ampliamente conocidas por el experto en la técnica.
Puede hacerse referencia por ejemplo a la patente US5255608 que
describe una espoleta de este tipo.
El cuerpo de penetración 2 comprende una punta
delantera 2a que se prolonga por una parte cilíndrica trasera 2b
que delimita la cavidad interna 3.
Este cuerpo está realizado de un material de
altas características mecánicas, es decir, un material cuyo límite
elástico es superior o igual a 1200 megapascales. Se podrá utilizar
por ejemplo acero 35NCD16.
Según la invención, la punta delantera 2a
comprende elementos de inserción 7 realizados de un material más
denso que el del cuerpo 2. Estos elementos de inserción están
realizados de un material denso de altas características mecánicas.
Se seleccionará un material de densidad superior o igual a 17 y que
tenga un límite elástico superior o igual a 1000 megapascales. Se
podrá utilizar por ejemplo una aleación de tungsteno con alto límite
elástico y obtenido mediante sinterización. Se podrán realizar
igualmente las barras de uranio empobrecido o de tantalio.
Los elementos 7 de inserción están conformados
en este caso en segmentos dispuestos de manera radial alrededor de
una prolongación axial cilíndrica 8 del cuerpo 2.
Así, cada segmento se encuentra en contacto con
el cuerpo 2, por una parte al nivel de la prolongación axial 8 y
por otra parte con un espaldón 9 del cuerpo 2. El espacio libre que
rodea la prolongación axial 8 constituye de este modo un
alojamiento para los elementos de inserción.
Cada elemento de inserción 7 se encuentra
igualmente en contacto con otros dos elementos de inserción vecinos.
El conjunto de los elementos de inserción forma de este modo la
parte ojival de la punta delantera 2a del cuerpo de penetración
2.
Los elementos de inserción 7 se hacen solidarios
con el cuerpo por un medio de enlace que comprende al menos un
anillo 10 que rodea los elementos de inserción 7. Este anillo se
realizará de acero. Se alojará dentro de una garganta 11 formada
por la yuxtaposición de las muescas que lleva cada elemento de
inserción.
La munición 1 comprende igualmente un cabezal 12
que está realizado también de una aleación densa. Este cabezal está
fijado en un extremo 14 de menor diámetro llevado por la
prolongación axial 8 del cuerpo 2. El cabezal 12 comprende una
superficie trasera 13 que se apoya sobre los elementos de inserción
7.
El cabezal 12 está fijado sobre el extremo 14
por ejemplo mediante roscado. Permite transmitir a los diferentes
elementos de inserción 7 el golpe tras el impacto en un
objetivo.
Así, la munición según la invención asocia una
ojiva de diámetro importante (superior a 90 mm) y de capacidad
perforadora importante con un cuerpo de acero que tiene como única
función garantizar el transporte de la carga explosiva y el
mantenimiento de los elementos de inserción perforadores.
Los elementos de inserción 7 tienen dimensiones
razonables (sección del orden de 2000 mm^{2} a 6000 mm^{2}) lo
que permite su fabricación según las técnicas de sinterizado ya
puestas en práctica para los proyectiles flecha de artillería.
Gracias a la concepción de la munición según la
invención, se hace igualmente posible mejorar una munición
sustituyendo al final de una fase de almacenamiento los elementos de
inserción 7 por elementos de inserción que presentan
características mecánicas mejoradas.
La figura 2 muestra una munición perforadora
1.
Esta munición perforadora difiere de la
precedente sólo en la estructura de la punta delantera 2a.
La punta delantera 2a comprende en este caso un
taladro axial 15 en el interior del cual se coloca un elemento de
inserción 7 que tiene la forma de una barra sensiblemente cilíndrica
y realizado de un material más denso que el del cuerpo 2.
La punta delantera 16 de este elemento de
inserción tiene una forma ojival que prolonga el cuerpo de
penetración 2.
Este elemento de inserción 7 tendrá de este modo
un diámetro del orden de 30 a 40 mm para un cuerpo de penetración 2
de diámetro de 90 mm. Su fabricación se facilita de este modo. La
puesta en práctica de una aleación de tungsteno de altas
características mecánicas (límite elástico superior o igual a 1000
megapascales) permite conferir a esta punta un carácter perforador
y no de simple lastre. De este modo se mejoran las capacidades de
perforación de la munición para una masa dada.
La munición representada en la figura 3
comprende igualmente un elemento de inserción 7 único de material
denso dispuesto dentro de un taladro axial 15.
Este elemento de inserción 7 comprende una
cavidad interna 17 en el interior de la cual está dispuesta una
carga de pólvora propulsora 18.
Un dispositivo 19 que permite el encendido de
esta carga está alojado dentro del cuerpo 2. Está conectado por un
enlace de hilo 20 a la espoleta 6.
Esta última comprenderá por tanto un módulo
cronométrico o bien un módulo de detección de proximidad (conectado
a una antena no representada solidaria con la ojiva del cuerpo 2)
que permitirá desencadenar el encendido de la carga propulsora 18
antes del impacto sobre un objetivo y a una distancia de éste del
orden de 3 a 4 calibres.
La carga propulsora 18 garantizará la expulsión
del elemento de inserción 7 fuera del cuerpo de penetración 2. Se
encontrará por tanto propulsado hacia el objetivo. El diferencial de
velocidad entre el elemento de inserción 7 y el cuerpo 2 será del
orden de 200 m/s. Una disposición de este tipo permite incrementar
las capacidades de perforación de la munición sin por ello aumentar
su velocidad.
El elemento de inserción garantizará la abertura
de un primer orificio sobre el objetivo, el cuerpo de penetración
impactará a continuación en el objetivo al nivel de este primer
orificio.
Las figuras 4a, 4b y 4c muestran otra forma de
realización de una munición perforadora según la invención.
Esta forma difiere de las precedentes sólo en la
estructura de la cabeza perforadora 2a que comprende en este caso
varias barras 7a, 7b, 7c engastadas en taladros realizados dentro
del cuerpo de la punta 2a.
Cada barra 7a, 7b, 7c es cilíndrica y el eje de
su taladro es paralelo al eje 21 de la cabeza perforadora 2a.
Las barras 7a y 7b están de este modo
distribuidas en dos coronas concéntricas que rodean al eje 21 de la
cabeza perforadora. Una barra 7c ocupa por otro lado un taladro
coaxial a la cabeza 2a (véase también la figura 4c).
Hay por tanto alrededor de la barra axial 7c una
primera corona o corona mediana que comprende ocho barras 7b
distribuidas regularmente alrededor del eje 21 y una segunda corona
o corona externa que comprende dieciséis barras 7a distribuidas
regularmente a lo largo del eje 21.
Los diámetros de las barras periféricas 7a son
en este caso inferiores a los de las barras medianas 7b. Los
diámetros de las diferentes barras podrán ser idénticos o diferentes
por razones de organización de la cabeza perforadora. El fin
buscado es obtener la densidad global más fuerte para la cabeza
perforadora. Los diámetros de las barras podrán estar comprendidos
entre 10 mm y 30 mm.
Los extremos de las diferentes barras se
mecanizan de tal manera que están al ras con una superficie externa
ojival de la punta delantera 2a (véanse las figuras 4a y 4b) del
cuerpo de penetración 2. De este modo las barras 7 no perturban la
aerodinámica de la munición 1.
Las barras están también realizadas de un
material denso, por ejemplo de una aleación de tungsteno obtenida
por sinterización. Debido al diámetro reducido para las barras, se
podrá adoptar en este caso un material de características mecánicas
todavía superiores, por ejemplo una aleación de tungsteno cuyo
límite elástico sea superior o igual a 1500 megapascales. El cuerpo
de la cabeza 2a está realizado de acero.
Esta forma de realización permite obtener
fácilmente una punta delantera 2a que tiene una fuerte densidad. Es
en efecto más fácil realizar barras densas de diámetro reducido (del
orden de 10 a 30 mm) que realizar una punta delantera de gran
diámetro (superior a 150 mm) de un material sinterizado de este
tipo.
Además sería delicado realizar un cuerpo 2 de
munición integralmente de tungsteno sinterizado y que comprenda una
parte delantera maciza acoplada a una parte trasera delgada y que
delimita una cavidad 3.
Por supuesto es posible prever un número y una
distribución diferentes para las barras.
Las figuras 5a y 5b representan otra forma de
realización que difiere de la precedente sólo por la forma de las
barras 7.
Según esta forma de realización, los extremos de
las barras 7a y 7b sobresalen con respecto al exterior del cuerpo
de penetración 2. Cada barra comprende por tanto una punta 22 que se
extiende hacia fuera de la superficie externa ojival de la punta
delantera 2a.
Resulta de esto una capacidad de choque más
fuerte de la punta delantera 2a tras un impacto en un objetivo con
una incidencia.
Los ejes de las barras 7a, 7b y 7c son, en ese
caso todavía, todos paralelos al eje 21 de la munición.
Las figuras 6a y 6b representan otra forma de
realización análoga a la de las figuras 5a y 5b pero en la que cada
barra 7a o 7b tiene su eje 23a o 23b inclinado en relación al eje 21
del cuerpo de penetración 2.
De este modo las barras 7a de la corona externa
tienen un eje 23a que está inclinado un ángulo \alpha del orden
de 20º a 30º.
Las barras 7b de la corona mediana tienen un eje
23b que está inclinado un ángulo \beta del orden de 10º a
15º.
Esta disposición permite igualmente favorecer el
choque de la punta delantera 2a sobre el objetivo durante un
impacto con una incidencia.
En relación a lo anterior, esta forma de
realización permite incrementar las capacidades de choque sin
aumentar las masas o los diámetros de las barras 7.
La figura 7a representa otra forma de
realización análoga a la de las figuras 5a y 5b pero en la que las
barras 7b de la corona mediana tienen una longitud tal que su punta
22 se encuentra sensiblemente al nivel de la punta 22 de la barra
axial 7c (por tanto al nivel de un mismo plano 24).
Una forma de realización de este tipo permite
garantizar una fragilización simultánea del objetivo al nivel de
varios puntos de impacto. Se mejora así la perforación.
La figura 7b representa una forma de realización
análoga a la de la figura 7a pero en la que todas las barras tienen
una longitud tal que su punta 22 se encuentra sensiblemente al nivel
de la punta 22 de la barra axial 7c (por tanto al nivel del mismo
plano 24).
Se multiplica así el número de puntos de impacto
simultáneos sobre el objetivo.
Sería por supuesto posible prolongar de este
modo las barras inclinadas tal como se representan en las figuras 6a
y 6b.
Se podría igualmente poner los extremos de las
barras de las coronas externa 7a y mediana 7b al nivel de un mismo
plano dejando el extremo de la barra 7c hacia atrás o bien
sobresaliente con respecto a las coronas.
Diversas variantes son posibles sin apartarse
del marco de la invención.
Es del mismo modo posible combinar las
municiones perforadoras de las figuras 4a a 7b (barras múltiples)
con la de la figura 3 (barra propulsada).
Se podrá de este modo prever una carga
propulsora que permita expulsar la barra axial 7c antes de impactar
sobre el objetivo. Las otras barras distribuidas sobre las coronas
quedan fijas con respecto a la punta delantera 2a.
Se podrá igualmente sustituir la carga explosiva
5 por una carga de naturaleza diferente, por ejemplo una carga
incendiaria o bien una o varias submuniciones explosivas y/o
incendiarias expulsadas después de la perforación del objetivo.
Claims (13)
1. Munición perforadora (1) que comprende un
cuerpo de penetración (2) que delimita una cavidad interna (3)
cerrada por una culata (4), comprendiendo el cuerpo de penetración
(2) una punta delantera (2a) que comprende al menos un elemento de
inserción (7, 7a, 7b, 7c) solidario con la punta (2a), estando
dispuesto dicho elemento de inserción dentro de un alojamiento que
desemboca en el exterior del cuerpo, caracterizada porque los
elementos de inserción (7) están conformados en segmentos
dispuestos de manera radial alrededor de una prolongación axial (8)
del cuerpo (2), haciéndose solidarios dichos segmentos con el cuerpo
(2) por un medio de enlace, estando realizado dicho cuerpo de un
material que tiene un límite elástico superior o igual a 1200
megapascales y estando realizado dicho elemento de inserción de un
material de altas características mecánicas, más denso que el del
cuerpo.
2. Munición perforadora según la reivindicación
1, caracterizada porque el medio de enlace comprende al menos
un anillo (10) que rodea los elementos de inserción (7).
3. Munición perforadora según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque comprende un
cabezal (12) de aleación densa dispuesto en el extremo de la
prolongación axial (8) del cuerpo y que comprende una superficie
trasera (13) que se apoya sobre los segmentos (7).
4. Munición perforadora según la reivindicación
1, caracterizada porque cada elemento de inserción (7) está
constituido por una barra sensiblemente cilíndrica alojada en un
taladro del cuerpo de penetración (2).
5. Munición perforadora según la reivindicación
4, caracterizada porque comprende igualmente un elemento de
inserción axial (7) que comprende una punta delantera (16) que
prolonga el cuerpo de penetración (2).
6. Munición perforadora según la reivindicación
5, caracterizada porque comprende una carga de pólvora
propulsora (18) que permite expulsar el elemento de inserción (7)
fuera del cuerpo de penetración (2).
7. Munición perforadora (1) que comprende un
cuerpo de penetración (2) que delimita una cavidad interna (3)
cerrada por una culata (4), comprendiendo el cuerpo de penetración
(2) una punta delantera (2a) que comprende elementos de inserción
(7, 7a, 7b, 7c) solidarios con la punta (2a), estando dispuestos
dichos elementos de inserción dentro de un alojamiento que
desemboca en el exterior del cuerpo, caracterizada porque los
elementos de inserción (7) están conformados en al menos una corona
de barras (7a, 7b) dispuestas regularmente alrededor de un eje (21)
del cuerpo de penetración (2), estando dicha barras dispuestas de
manera radial alrededor de una prolongación axial (8) del cuerpo
(2), haciéndose solidarias dichas barras con el cuerpo (2) por un
medio de enlace, estando realizado dicho cuerpo de un material que
tiene un límite elástico superior o igual a 1200 megapascales y
estando realizado dicho elemento de inserción de un material de
altas características mecánicas, más denso que el del cuerpo.
8. Munición perforadora según la reivindicación
7, caracterizada porque comprende dos coronas de barras (7a,
7b) dispuestas regularmente alrededor de un eje (21) del cuerpo de
penetración.
9. Munición perforadora según una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque los extremos de
las barras (7a, 7b) están al ras con una superficie externa del
cuerpo de penetración (2).
10. Munición perforadora según una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque los extremos de
las barras (7a, 7b) sobresalen con respecto al exterior del cuerpo
de penetración (2).
11. Munición perforadora según la reivindicación
10, caracterizada porque cada barra (7a, 7b) tiene su eje
inclinado respecto al eje (21) del cuerpo de penetración (2).
12. Munición perforadora según una de las
reivindicaciones 10 u 11, caracterizada porque los extremos
de las barras (7a, 7b) de una corona y de otra corona y/o de una
barra axial (7c) se encuentra sensiblemente en un mismo plano
(24).
13. Munición perforadora según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la cavidad
interna (3) contiene al menos una carga explosiva (5).
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