FI86814B

FI86814B - Linear cutting charge

Info

Publication number: FI86814B
Application number: FI864818A
Authority: FI
Inventors: David Alan Dadley; Peter John Haskins
Original assignee: Royal Ordnance Plc
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1992-07-15
Also published as: FI86814C; FI864818A; FI864818A0

Description

1 868141 86814

Lineaarinen leikkauspanosLinear shear charge

Esillä olevan keksinnön kohteena on lineaarinen leikkaus-panos, joka käsittää tangon malliseksi muotoillun räjähdys-ainemassan, jossa tangon yhdelle sivulle on muodostettu pitkittäinen ura, johon on sijoitettu vuoraus.The present invention relates to a linear shear charge comprising an explosive mass shaped like a rod, in which a longitudinal groove is formed on one side of the rod, in which a liner is placed.

Ontot panokset koostuvat tunnetusti räjähdysainemassasta, jonka yhdellä pinnalla on syvennys, jonka muoto voi vaihdella, syvennyksen ollessa vuorattu metallivuorauksella. Panoksen räjäyttäminen puristaa voimakkaasti metallivuorausta ja muuttaa sen ulospäin suuntautuvaksi metalliluodiksi, jonka muoto riippuu syvennyksen muodosta. Luodilla on tehokkaat läpitunkeutumisominaisuudet, joita käytetään hyväksi räjäyttämällä panos siten, että sen syvennys on läpäistävän pinnan, eli työpinnan, vieressä ja sitä vastapäätä. Luodin lä-pitunkeutuminen riippuu panoksen ja työpinnan välisestä matkasta, eli tähtäysetäisyydestä, jonka paras mahdollinen arvo määritellään tavallisesti kokemuksen perusteella.It is known that hollow charges consist of a mass of explosive with a recess on one surface, the shape of which can vary, the recess being lined with a metal liner. Blasting the charge strongly compresses the metal liner and turns it into an outwardly directed metal bullet whose shape depends on the shape of the recess. The bullet has effective penetration properties which are exploited by detonating the charge so that its recess is adjacent to and opposite the surface to be penetrated, i.e. the work surface. The penetration of a bullet depends on the distance between the charge and the work surface, i.e. the aiming distance, the best possible value of which is usually determined on the basis of experience.

Yksi tietty esimerkki ontosta panoksesta lineaarisiin leik-kaussovelluksiin koostuu pitkänomaisesta räjähdysainemassasta, jossa on V-muotoisen uran muotoinen syvennys sivusuunnassaan ja jonka massaa ympäröi ohutseinäinen metallisuojus. Räjäyttäminen tuottaa planaariluodin uran sivusuunnassa, jota voidaan käyttää lineaariseen leikkaamiseen. Tunnetussa menetelmässä tällaisten lineaaristen leikkauspanosten valmistamiseksi lyijyputki täytetään räjähtävillä rakeilla ja ohjataan sitten telasarjojen lävitse, jotka on järjestetty muuttamaan täytetty putki poikkileikkaukseltaan nuolimaisek-si tangoksi, jolloin saadaan lyijyllä vuorattu, V-mallinen ura tangon pituussuuntaan. V-mallisen uran kahta ulompaa harjaa suojaavan lyijyseinän paksuuden luotetaan pitävän panos erillään työpinnasta ja täten määrittelevän täh-täysetäisyyden. Täten valmistettujen lineaaristen leikkaus-panosten seinän paksuus on usein epäyhtenäinen, ja kun nämä epätasaisuudet sattuvat tähtäysalueelle tai uran vuorauk- 2 86814 seen, seurauksena on leikkaustehokkuuden vaihtelut ja suorituskyvyn epätasaisuus.One particular example of a hollow charge for linear cutting applications consists of an elongated explosive mass with a V-shaped groove-shaped recess in its lateral direction and surrounded by a thin-walled metal shield. Blasting produces a planar bullet in the lateral groove that can be used for linear cutting. In a known method for producing such linear cutting inserts, a lead tube is filled with explosive granules and then guided through a series of rollers arranged to convert the filled tube into an arrow-shaped rod, resulting in a lead-lined, V-shaped groove in the longitudinal direction of the rod. The thickness of the lead wall protecting the two outer brushes of the V-shaped groove is trusted to keep the insert separate from the work surface and thus define the star full distance. The wall thickness of the linear shear inserts thus produced is often non-uniform, and when these irregularities occur in the target area or groove liner, variations in shear efficiency and unevenness of performance result.

US-patenttijulkaisusta 3 185 089 tunnetaan lineaarinen leik-kauspanos, joka käsittää tankomaisen räjähdysainemassan, jossa on muotoiltu ontelo vuorausta varten ja joka voi olla valmistettu esim. suulakepuristamalla räjähdysaineen ja ku-mimaisen polymeerisen sideaineen seoksesta. Vuoraus on yleensä jäykkää tai puolijäykkää ainetta, kuten erilaisia metal-lilankoja tai -kankaita. Leikkauspanoksen saamiseksi taipuisaksi on vuoraus muodostettu erillisistä osista siten, että se on epäjatkuva. Tällainen epäjatkuvuus on kuitenkin haitallista panoksen toiminnan kannalta ja hankaloittaa panoksen valmistusta ja kokoamista.U.S. Pat. No. 3,185,089 discloses a linear shear charge comprising a rod-like explosive mass having a shaped cavity for a liner, which may be made, e.g., by extrusion from a mixture of an explosive and a rubbery polymeric binder. The liner is usually a rigid or semi-rigid material, such as various metal wires or fabrics. In order to make the shear charge flexible, the liner is formed of separate parts so that it is discontinuous. However, such discontinuity is detrimental to the operation of the input and complicates the fabrication and assembly of the input.

Esimerkiksi kun US-julkaisun 3 185 089 mukaista leikkaus-panosta taivutetaan, taipuu räjähdysainemassa taivutuskoh-dassa vastaavasti ja vuorauksen osat liikkuvat mainitussa kohdassa toistensa suhteen. Panoksen rakenteesta seuraa, että vuorauksen osien väleille syntyy aukkokohtia ja että panoksen leikkauskyky heikkenee suuresti vuorausmateriaalin puuttuessa näistä kohdista.For example, when the shear charge of U.S. Pat. No. 3,185,089 is bent, the explosive mass bends at the bending point, respectively, and the parts of the liner move relative to each other at said point. It follows from the structure of the insert that gaps are created between the parts of the liner and that the shear capacity of the insert is greatly impaired in the absence of lining material at these points.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on tarjota lineaarinen leikkauspanos, jossa mainitut tunnetun tekniikan puutteet on vältetty ja jonka rakenne mahdollistaa panoksen muovaamisen tarkasti ja yhtenäisesti haluttuihin mittoihin.The object of the present invention is to provide a linear shear charge in which said drawbacks of the prior art are avoided and the structure of which allows the charge to be shaped accurately and uniformly to the desired dimensions.

Keksinnön mukaiselle panokselle on tunnusomaista se, että tangon malliseksi muotoillussa räjähdysainemassassa on yhdistettynä räjähdysainetta ja ensimmäistä taipuisaa ainetta, että vuorauksessa on yhdistettynä metallipartikkeleita ja toista taipuisaa ainetta ja että vuoraus on muodostettu jatkuvaksi .The charge according to the invention is characterized in that the explosive mass shaped like a rod contains an explosive and a first flexible substance in combination, that the liner is combined with metal particles and a second flexible substance and that the liner is formed continuously.

On suotavaa, että sekä tanko että vuoraus on valmistettu suulakepuristuksella, mutta siihen voidaan käyttää myös muita menetelmiä, esim. muottiin puristamista ja valssausta.It is desirable that both the bar and the liner be made by extrusion, but other methods may be used, e.g., die casting and rolling.

3 8681 43 8681 4

Vuorauksessa olevat metallipartikkelit ovat edullisesti kuparia.The metal particles in the liner are preferably copper.

Ensimmäinen ja toinen taipuisa materiaali valitaan siten, että ne ovat kemiallisesti yhteensopivia räjähdysaineen kanssa ja ovat mieluiten identtisiä.The first and second flexible materials are selected so that they are chemically compatible with the explosive and are preferably identical.

On suotavaa, että urassa on ulospäin laajeneva, kolmikulmai-nen poikkileikkaus ja että sekä tanko että vuoraus ovat poikkileikkaukseltaan nuolimaisia, vuorauksen ollessa kiinnitetty tankoon siten, että se peittää uran pinnat.It is desirable that the groove have an outwardly expanding, triangular cross-section and that both the rod and the liner be arrow-shaped in cross-section, the liner being attached to the rod so as to cover the surfaces of the groove.

On suotavaa, että lineaarinen leikkauspanos lisäksi sisältää suojuksen, joka voi hyvin olla suhteellisen jäykkä estääkseen tangon ja vuorauksen vääntymistä käsittelyn aikana ja jossa voi hyvin olla vasteosa, jossa on kytkentäpinta työ-pintaan tähtäämiseksi, kyseisen kytkentäpinnan ollessa samansuuntainen kuin vuorauksen ulommat reunat ja niistä erillään, jolloin säilytetään paras mahdollinen tähtäysetäisyys. Vaihtoehtoisesti suojus voi olla taipuisa, jolloin kaartuvien pintojen ja linjojen leikkaaminen on mahdollista.It is desirable that the linear shear insert further include a shield which may well be relatively rigid to prevent distortion of the rod and liner during processing and which may well have a abutment portion having a engagement surface for aiming at the work surface, said engagement surface being parallel to and separate from the outer edges of the liner. thus maintaining the best possible aiming distance. Alternatively, the cover may be flexible, making it possible to cut curved surfaces and lines.

Kun taipuisa panos on tarkoitettu planaaritason kaartuvien linjojen leikkaamiseen, on suotavaa, että mukana on jäykis-tinosat, jotka voivat muodostua metallikaistaleista, jotka on upotettu suojukseen kohtisuoraan kytkentäpintaan nähden ja jotka ulottuvat pituussuunnassa uran kummallakin puolella, jolloin lineaarisen leikkauspanoksen taipuminen voidaan rajoittaa kytkentäpinnan suuntaiseen, sivusuuntaiseen taipumiseen.When the flexible insert is intended for cutting planar curved lines, it is desirable to include stiffener portions which may consist of metal strips embedded in the shield perpendicular to the engaging surface and extending longitudinally on either side of the groove to limit lateral deflection to bend.

Tiiviin aineen läsnäolo urassa on vahingollista leikkauste-hokkuudelle, ja tästä syystä on suotavaa, että suojus sisältää uran täyteosan tiheydeltään alhaisesta materiaalista tiiviin aineen virtaamisen estämiseksi esimerkiksi, kun lineaarista leikkauspanosta käytetään veden alla.The presence of solid material in the groove is detrimental to shear efficiency, and therefore it is desirable for the cover to include a groove filler portion of low density material to prevent solid material from flowing, for example, when a linear shear charge is used underwater.

4 868144,86814

On suotavaa, että vasteosan ja uran täyteosan sisältävä suojus on muodostettu yhtenäisestä, tiheydeltään alhaisesta materiaalista kuten laajennetusta polyetyleenistä.It is desirable that the cover including the abutment portion and the groove infill portion be formed of a uniform, low density material such as expanded polyethylene.

Nyt kuvaamme esillä olevan keksinnön sovellusmuotoja esimerkkien avulla ja viitaten ainoastaan oheisiin piirroksiin, joissa:We will now describe embodiments of the present invention by way of example and with reference only to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 on poikkileikkaus taipuisasta, lineaarisesta leik-kauspanoksesta,Figure 1 is a cross-section of a flexible, linear shear charge,

Kuvio 2 on vinokuva kuvion 1 koko lineaarisesta leikkaus -panoksesta jaFigure 2 is an oblique view of the entire linear sectional charge of Figure 1 and

Kuvio 3 on poikkileikkaus taipuisasta lineaarisesta leik-kauspanoksesta, jossa on jäykistysosat.Figure 3 is a cross-sectional view of a flexible linear shear having stiffening members.

Kuvioiden 1 ja 2 lineaarisessa leikkauspanoksessa on poikkileikkaukseltaan nuolimainen räjähdysainetanko 1, jossa on ura 2, jonka määrittelevät toisensa leikkaavat pinnat 3 ja 4, jotka yhtyvät toisiinsa 120 asteen kulmassa.The linear cutting charge of Figures 1 and 2 has an explosive bar 1 with an arrow-shaped cross-section and a groove 2 defined by intersecting surfaces 3 and 4 which intersect at an angle of 120 degrees.

Tanko 1 muodostetaan suulakepuristamalla taipuisasta sekoituksesta, jonka painosta 88 % on RDX:ää (syklotrimetyleenit-rinitramiini), 8,4 % PIB:tä (polyisobutyleeni), 2,4 % DEHS:ää (2-dietyyliheksyyli-sebakaatti) ja 1,2 % PTFE:tä (polytetrafluoroetyleeni).Bar 1 is formed by extruding a flexible blend of 88% by weight RDX (cyclotrimethylene trinitramine), 8.4% PIB (polyisobutylene), 2.4% DEHS (2-diethylhexyl sebacate) and 1.2% % PTFE (polytetrafluoroethylene).

Tangon paksuus mitattuna suunnassa kohtisuoraan joko pintaan 3 tai 4 nähden on 6,35 mm. V-mallinen vuoraus 5, jonka paksuus on 0,635 mm ja joka on muodostettu suulakepuristuksella taipuisasta sekoituksesta, jonka painosta 85 % on 300 mesh-kuparijauhetta, 5,6 % PIB:tä, 1,6 % DEHS:ää ja 7,8 PTFE:tä, on kiinnitetty pintoihin 3 ja 4 paineella.The thickness of the rod, measured in a direction perpendicular to either surface 3 or 4, is 6.35 mm. V-shaped liner 5, 0.635 mm thick, formed by extrusion from a flexible mixture of 85% by weight of 300 mesh copper powder, 5.6% PIB, 1.6% DEHS and 7.8 PTFE: is attached to surfaces 3 and 4 under pressure.

Laajennetusta polyetyleenistä valmistettu taipuisa suojus 6 ympäröi tangon 1 uraa 2 lukuunottamatta ja sisältää vaste-osat 7 ja 8, jotka työntyvät vuorauksen 5 reunojen 9 ulkopuolelle 3,8 mm:n päähän, joka tässä määrittelyssä on paras 5 86814 mahdollinen tähtäysetäisyys reunojen 9 ja kytkentäpinnan 12 välillä, jota tähdätään työpintaan 10. Suojus 6 ja tanko 1 on kiinnitetty toisiinsa sopivalla liimalla.The flexible cover 6 made of expanded polyethylene surrounds the rod 1 except for the groove 2 and includes abutment portions 7 and 8 projecting outside the edges 9 of the liner 5 at a distance of 3.8 mm, which in this definition is the best possible targeting distance between which is aimed at the work surface 10. The cover 6 and the rod 1 are fixed to each other with a suitable adhesive.

Räjähdysainetanko 1 voidaan hyvin räjäyttää sähkökäyttöisellä räjäyttimellä (ei ole kuvattu), joka voidaan kiinnittää suojuksen ulkopuolelle lineaarisen leikkauspanoksen toiseen päähän.The explosive bar 1 can well be detonated by an electric detonator (not shown) which can be attached to the outside of the cover at one end of the linear cutting charge.

Keksinnön toinen sovellusmuoto on kuvattu kuviossa 3, jossa tanko 1 ja vuoraus 5, joiden kuvauksessa viittaamme kuvioihin 1 ja 2, on ympäröity kokonaan suojuksella 11, joka on valmistettu tiheydeltään alhaisesta aineesta kuten laajennetusta polyetyleenistä ja jossa on kytkentäpinta 12, joka sijoitetaan kosketukseen työpinnan 13 kanssa. Suojus 11 muodostuu ensimmäisestä osasta 16, joka on olennaisesti sama kuin kuvion 1 suojus 6, ja uran täyteosasta, joka on kiinnitetty ensimmäisen osan 16 pintoihin 18 ja 19 sopivalla liimalla .Another embodiment of the invention is illustrated in Figure 3, in which the rod 1 and liner 5, in the description of which we refer to Figures 1 and 2, are completely surrounded by a cover 11 made of a low density material such as expanded polyethylene and having a connecting surface 12 in contact with the work surface 13. . The cover 11 consists of a first part 16 which is substantially the same as the cover 6 of Figure 1 and a groove filling part fixed to the surfaces 18 and 19 of the first part 16 with a suitable adhesive.

Metallikaistaleista 14 ja 15 muodostuvat jäykistinosat on upotettu suojukseen 11 uran 2 kummallekin puolelle ja kohti suoraankytkentäpintaan 12 nähden, jolloin lineaarisen leikkauspanoksen taipuminen rajoitetaan kytkentäpinnan 12 tason suuntaiseen sivuttaiseen taipumiseen.The stiffener parts consisting of the metal strips 14 and 15 are embedded in the cover 11 on each side of the groove 2 and towards the direct coupling surface 12, whereby the bending of the linear shear charge is limited to lateral bending in the plane of the coupling surface 12.

Tekniikkaan perehtyneille on ilmeistä, että esillä olevaan keksintöön voidaan tehdä useita muitakin järjestelyjä. Esimerkiksi suojus voi olla jäykkää materiaalia kuten polysty-reeniä, ja suojus voi sisältää uran täyteosan tai se voi puuttua. Uran täyteosa voi vaihtoehtoisesti muodostua ohutseinäisestä, ilmalla täytetystä kotelosta, jolloin materiaali poistetaan urasta ja saadaan pienin mahdollinen vastus leikkausluodille, joka syntyy räjäyttämällä panos.It will be apparent to those skilled in the art that various other arrangements may be made to the present invention. For example, the cover may be of a rigid material such as polystyrene, and the cover may include a groove filler or may be missing. Alternatively, the groove filling portion may consist of a thin-walled, air-filled housing, whereby the material is removed from the groove and the minimum possible resistance to the shear bullet created by detonating the cartridge is obtained.

Claims

6 86814

A linear cutting charge comprising an explosive mass shaped like a rod (1), in which a longitudinal groove (2) is formed on one side of the rod, in which a liner (5) is arranged, characterized in that the explosive mass (1) is combined with an explosive and a first a flexible material, that the liner (5) is combined with metal particles and another flexible material, and that the liner is formed continuously.

Cartridge according to Claim 1, characterized in that the metal particles are copper.

Batch according to Claims 1 and 2, characterized in that the first flexible substance and the second flexible substance have the same components.

Batch according to Claim 3, characterized in that the components are PIB (polyisobutylene), DEHS (2-diethylhexyl sebacate) and PTFE (polytetrafluoroethylene).

Cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that both the rod (1) and the liner (5) are formed by extrusion.

Cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a cover (6) which is open at the groove and which has a connecting surface (12) on the side of the groove, which in use is placed against the work surface.

Cartridge according to Claim 6, characterized in that the cover 6 extends past the groove 2 to form a spacer (7, 8), the connecting surface being separated from the outer edges of the liner by a predetermined aiming distance. 7 8681 4

Cartridge according to Claims 6 and 7, characterized in that the cover (11) comprises a groove filling part (17) made of a low-density material.

Cartridge according to Claim 8, characterized in that the groove filling part (17) and the cover (11) are in one piece.

Cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the groove (2) has an outwardly expanding, triangular cross-section.

Cartridge according to Claim 10, characterized in that the rod (1) and the liner (5) are arrow-shaped in cross section.

Cartridge according to one of Claims 6 to 11, characterized in that the cover is relatively rigid.

Cartridge according to one of Claims 6 to 11, characterized in that the cover is flexible.

Cartridge according to Claim 13, characterized in that it comprises stiffening parts (14, 15), the bending of the rod being limited to a lateral bending parallel to the coupling surface.

Insert according to Claim 14, characterized in that the stiffening parts consist of metal strips (14, 15) which are embedded in the cover (11) perpendicular to the connecting surface and which are located longitudinally on each side of the groove (2).

Cartridge according to one of Claims 13 to 15, characterized in that the cover (11) is made of expanded polyethylene. S 86814