NO117528B - - Google Patents

Description

Sprenglegeme.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et sprenglegeme, som er"sammensatt som rotasjonslegeme med en på dreieaksen anordnet tenninnretning og en første del dannet av sprengstoff som blir antent fra et annet tennsted som ligger inni sprengstoffet, og en andre del som ligger an mot den første del og som består av et stoff, hvis detonasjonsforplantningshastighet er forskjellig fra den til den første del.

Ved kjente sprenglegemer av denne type skjer tenningen fra et punkt i det indre av en første hvelvet eller konisk del, som er omgitt av en andre del med en annen detonasjonshastighet, i hvilken det dannes en plan detonasjonsfront. Ved sprenglegemet med hvelvet grenseflate mellom de to sprengstoff er det kjent å bestemme grenseflaten slik at detonasjonens løpetid fra tenn-Kfr. kl. 72d-17/02 punktet til alle på en plan flate liggende punkter i det andre sprengstoff er konstant. Videre er det kjent at man i prin-

sippet kan gå frem på nøyaktig samme måte som i optikken^ når det dreier seg om å gjøre lysstråler som går ut fra et punkt, parallelle ved hjelp av brytning.

De kjente sprenglegemer kan imidlertid ikke bli benyttet til å oppnå detonasjonsfronter som er hvelvet på en bestemt måte. Slike hvelvede detonasjonsfronter er nødvendige f.eks. i sylindrisk form for åpningen av en del av et til bekjempelse av fly benyttet flylegeme, kjent under betegnelsen "continuous rod"

(se f.eks. US patent nr. 3.160.099)- °e staver som danner delen "continuous rod", og som ligger innbyrdes parallelle og dessuten parallelt til aksen til en sylindermantel som dannes av dem, må

ved detonasjonen av sprenglegemet som er anordnet i det indre av sylindermantelen, fremfor alt bli truffet samtidig og jevnt, dvs. med samme spesifikke energimengder av detonasjonsbølgene.

Er dette ikke tilfelle, så består muligheten for at stavene allerede i akselerasjonsfasen, dvs. når de blir truffet, blir bøyet av den ikke-sylindriske bølgefront eller blir revet istykker, og dermed at den vesentlige virkningen av denne anord-ningen "continuous rod" går tapt.

Hvelvede detonasjonsfronter kan f.eks. også bli benyttet

ved hulladningsprojektiler, når det kommer an på at den koniske be-kledningen av hulladningen samtidig skal bli truffet av detonasjons-bølgene. I et slikt tilfelle har detonasjonsfronten en konisk form.

Den oppgave som skal bli løst ved hjelp av oppfinnelsen, består i at sprenglegemet skal være utformet slik at det med dette blir oppnådd hvelvet, f.eks. en sylindrisk eller en konisk detonasjonsfront.

Ifølge oppfinnelsen er et slikt sprenglegeme kjennetegnet ved at, sett i snitt langs dreieaksen til sprenglegemet, består skillelinjen som adskiller den første og den annen del, av to innbyrdes like kjeglesnittlinjer, hvis brennpunktakser er anordnet symmetrisk til sprenglegemets dreieakse, og at den for den største del med inert materiale overtrukkede tennmasse er anordnet med fri kant som danner et sirkellinjeformet tennsted, og at de til snittlinjene hørende kjeglesnitt har en numerisk eksentrisitet som er lik hastighetsforholdet mellom detonasjonsforplahtningene i de to deler av sprenglegemet, og at det brennpunkt som er lengst fra den tilhørende kjeglesnittlinje, ligger på det sirkelformede tennsted.

Videre fordelaktige utforminger av oppfinnelsen blir

forklart i den følgende detaljerte beskrivelse av tegningen.

På tegningen er det fremstilt fire utførelseseksempler

for oppfinnelsens gjenstand, og tegningen viser:

Fig. 1 et snitt gjennom et første utførelseseksempel

for et sprenglegeme langs sprenglegemets dreieakse,

Fig. 2 en tilsvarende fremstilling til fig. 1 for en

annen utførelsesform.

Fig. 3 igjen et snitt langs dreieaksen gjennom en tredje

utførelsesform for sprenglegemet,

Fig. 4 et skjematisk lengdesnitt gjennom en del av et

hulladningsprojektil som fremstiller et fjerde utførelseseksempel.

Fig. 1 og 3 viser snitt gjennom to sprenglegemer 11 og 13, som er begrenset av loddrett til hverandre stående linjer 1 og k. Disse sprenglegemer 11 og 13 er utformet som rotasjonslegemer.- På deres dreieakse Y er det anordnet en tenninnretning 12. De egentlige sprenglegemer 11 og 13 er sammensatt av to deler, nemlig av en første del I, dannet av sprengstoff, som blir antent av et tennsted Z som ligger inne i sprengstoffet, og en andre del som ligger an mot den første del, og som består av et stoff, hvis detonasjonsforplantningshastighet er forskjellig fra den til den første del I.

Ved sprenglegemet 11 på fig. 1 er detonasjonshastigheten " i' den første del I større enn hastigheten, med hvilken detonasjonen forplanter seg i den andre del II. Den første del I består med 65 % av "Hexogen" (trimetylentrinitramin)- og med 35 % av "Trotyl"

(TNT) (trinitrotoluen) og har en detonasjonshastighet på 8.020 m/sek. Den andre del II blir dannet av et sprengstoff, som med 89 fo består av trinitrotoluen og med 11 % av høyporøse småkuler, og som har en tetthet på 0-735 gram/cm^. Ved småkulene dreier det seg om mikroballonger av fenol-formaldehydharpiks med en diameter på 30 ~ 20 og en volumvekt på ca. 60 gram/l. I dette sprengstoff forplanter detonasjonen seg med en hastighet på bare 3.360 m/sek.

Ved sprenglegemet 13 på fi-g. 3 består: . t den første del

I av det samme sprengstoff som den andre del II i eksemplet på fig. 1, som har en detonasjonshastighet på bare 3.360 m/sek., mens den andre del II består med 65 % av "Hexogen". og med 35 % av "Trotyl" med den nevnte detonasjonshastighet på 8.020 m/sek. Detonasjonshastigheten til det sprengstoff som danner den første del I, er derved mindre enn den til sprengstoffet i den andre del II.

De på fig. 1 og 3 med siffrene 1 henholdsvis 2 betegnede skillelinjer mellom de to deler I-og II er linjedeler av to innbyrdes like kjeglesnitt, hvis halvakser a faller sammen med brenn-punktaksen X, som omfatter brennpunktene Fl og F2, og hvis halvakse b ligger parallell til dreieaksen Y. Brennpunktaksene X ligger dermed ikke bare symmetrisk, men også rettvinklet i forhold til dreieaksen Y. Ved snittet på fig. 1 fremstiller skillelinjen 1 en del av en hyperbel hvis asymptoter er betegnet med o og p. Ved hyper-belen er som kjent cosinus til den halve av asymptotene innsluttede vinkel oC omvendt proporsjonal med den numeriske eksentrisitet,

som da ved dette kjeglesnitt bestandig er større enn 1. Ved snittet ifølge fig. 3 danner skillelinjen 2 en del av en ellipse, ved hvilken som kjent den numeriske eksentrisitet bestandig er mindre enn 1.

Ved de to på fig. 1 og 3 viste sprenglegemer har de til dellinjene 1 og 2 hørende kjeglesnitt en numerisk eksentrisitet som er lik detonasjonsforplantningens hastighetsforhold i de to deler av de to sprenglegemer 11, 13.

Ved sprenglegemet 11 på fig. 1 er hastighetsforholdet for detonasjonsforplantningen i de to deler I og II av sprenglegemet 8.020 m/sek. til 3360 m/sek. = 2,39. Forholdet er større-enn 1, slik at det tilsvarende kjeglesnitt må være en hyperbel.

Ved sprenglegemet 13 på fig. 3 derimot er det tilsvarende forhold 3.360 m/sek. til 8.020 m/sek. = 0,419* Det er mindre enn l,.og skillelinjen fremstiller dermed en ellipsedel.

Den på hver side av dreieaksene Y anordnede tenninnretning - 12 for sprenglegemene 11 og 13 er innbyrdes like, hvorved begge over elektriske ledninger 3 og 4 er forbundet med en .ikke vist strømkilde ved bryter. I det indre av tenninnretningen 12 er det ifølge fig. 1 i en varmeømfindtlig tenninnsats 15 av 83 % blytri-nitroresorcinat og 17 % blyazid anordnet en glødebro 16 som for-binder de to ledninger 3 °g 4* En aluminiumshylse 5 omslutter tennsatsen 15 og en del av de tilsluttede ledninger 3 og 4i som er inn-leiret i en isolerende avslutningspropp 18 av fibermateriale. Likeledes beliggende på dreieaksen Y i det indre av tenninnretningen 12 følger i tilslutning til tennsatsen 15 en primærsats 7 av 95 fo blyazid og 5 % tetrazen og s e kun dær sprengs at s av 99 > 5 f° "Hexogen11 (trimetylentrinitramin) og 0,5 % polyuretan, som er dannet av en' tapp 8 og en tilsluttet tynn skive 9* Aluminiumhylsen 5 er anbragt i en videre del 19 og primærsprengsatsen 7 med tappen 8 i en trang-ere del 6 av sentralboringen til en inert hylse 21 av pleksiglass (akrylat) på en slik måte, at den tynne skiven 9 til sekundær-sprengsatsen med sin ene side ligger an mot endesiden av hylsen 21 og med sin andre side mot en sylindrisk forsats 10, likeledes av inert akrylat. Den største del av tennmassen sammensatt av tennsatsen 15, primærsprengsatsen 7> tappen 8 og den tynne skiven 9 er dermed overtrukket med inert materiale. Det blir bare tilbake den frie kanten til den tynne skiven 9> som danner det sirkellinjeformede tennsted Z. Betrakter man fig. 1 eller 3> så ser man at dette tennsted Z befinner seg på det brennpunkt F-^, som hører.til kjegle-, snittlinjen som danner skillelinjen mellom de to deler I og II,

og som er lengst borte fra denne linje. På fig. 1 fremstiller de med siffer 20 betegnede, og med stiplede linjer inntegnede staver deler av en "continuous rod", som omgir sprenglegemet 11.

Ved utførelseseksemplet på fig. 2 har man omtrent lig-nende forhold ved eksemplet ifølge fig. 1. Også ved eksemplet på fig. 2 er detonasjonshastigheten i den første del I av sprenglegemet 14 større enn i den andre del. Skillelinjen mellom de to deler har imidlertid derved form av to ut fra hverandre skrånende linjer 22 og 23. som tilsvarer en degenerert hyperbel, ved hvilken de to brennpunkter som grenseverdi faller sammen i et punkt, slik at tennstedet Z riktignok fremdeles ligger i punktet F-^, som faller sammen med snittpunktet mellom de to linjer 22 og 23. Tenninnretningen 12, som er nøyaktig likt utformet som i utførel-seseksemplene ifølge fig. 1 og 3 ligger likeledes i det indre av den første del I på dreieaksen Y; den grenser imidlertid i tillegg også mot den andre del II. Brennpunktaksene til de to degenererte kjeglesnitt til venstre og til høyre for dreieaksen Y er likeledes symmetrisk anordnet i forhold til dreieaksen Y, fordi de faller sammen og danner den rettvinklet på dreieaksen Y stående akse X. Også her er den numeriske eksentrisitet, som er omvendt proporsjonal til cosinus til den halve vinkel 0&, som er innesluttet av de to linjer 22 og 23, som samtidig er asymptoter, lik hastighetsforholdet for detonasjonsforplantningen i de to deler I og II av 'sprenglegemet 14»

Ved det siste utførelseseksempel på fig. 4 dreier det

seg om et hulladningsprojekt med en elektrisk tenninnretning, som er tilsvarende oppbygget som tenninnretningen 12 i de forannevnte

utførelsesformer. Den der allerede nevnte aluminiumhylse 5 med deri anordnede deler er satt inn i en koaksial til dreieaksen Y liggende, sylindrisk ansats 26 til et av pleksiglass (akrylat) bestående, konisk hulegeme 25. Det sprengstoff som danner den første del I

av sprenglegemet 30 står i forbindelse med den i hullegemet 25 anordnede tennmasse 27, via en ringformet åpning 28 ved enden 29 av hullegemet 25. Åpningen 28 danner dermed det sirkellinjeformede tennsted, på hvilket det egentlige sprenglegeme 30 er oppbygget. Dette er, som i eksemplene på fig. 1 - 3» sammensatt av en første og en andre del, hvorved de to skillelinjedeler blir dannet av hver sin ellipse 2 eller,som antydet med en stiplet linje, av en hyperbel 1 alt etter forholdene mellom detonasjonshastighetene til de valgte sammensetninger av de to deler I og II. Forskjellen består bare deri, at brennpunktaksene XI og X2 til de to innbyrdes like kjeglesnitt II henholdsvis I ikke mere faller sammen, men, riktignok symmetrisk til dreieaksen Y, inneslutter en spiss vinkel med denne. Som også ved de foregående, faller også ved denne ut-førelsesform, betraktet i tverrsnitt av sprenglegemet 30 (se fig.4) det brennpunkt F-^ som er lengst fjernet fra snittlinjen, sammen med tennstedet Z. Shittpunktet 33, mellom X- og Y-aksene ligger foran enden 29 til tenninnretningen, slik at de rettvinklet på aksene X-^ og X2 liggende begrensningsflater 24 til sprenglegemet 30» som samtidig blir nådd av detonas jonsf ronten, danner en forover seg '•' åpnende konus og bak ligger an mot de koniske metallinnlegg 32

til det av hylsen 31 omsluttede hulprojektil.

På grunn av denne utforming har man følgende virkemåte for sprenglegemene: Den detonasjon som utgår fra et tennsted Z

i delen I av et sprenglegeme forløper med den for dette sprengstoff karakteristiske detonasjonshastighet og etter overgangen til del II med den forplantningshastighet som er karakteristisk for det stoff som danner denne del. Detonasjonens løpetid fra tennstedet Z til alle punktene n-^, (se fig. 1 og 3) Pa begrensningslinjen k til et sprenglegeme, sett i radialsnitt, er bestandig like stor, hvis den numeriske eksentrisitet til det kjeglesnitt som danner skillelinjen er lik hastighetsforholdet, for detonasjonsforplantningen i de to deler av sprenglegemet, og når videre det lengst borte fra det tilhørende kjeglesnitt beliggende brennpunkt befinner seg på tennstedet. Begrensningslinjen k kan, som det fremgår av det foranstående, ligge på mantelen til en sylinder (fig. 1 - 3) eller på mantelen til en konus (fig. 4)• Kravet, at ved akselera-

sjon til en "continuous rod", altså ved detonasjonen av dennes sprenglegeme de enkelte deler av stavene 20 (fig. 1) skal bli truffet med mest mulig like, men en bestemt størrelse ikke over-skridende energimengder, kan bli oppfylt av sprengstoffene og andre stoffer, hvis detonasjonshastigheten til det sprengstoff som danner den første del er tilstrekkelig mye større enn den til sprengstoffet i den andre del.

Ved hulladningsprojektiler tilsvarende fig. 4> skjer tenningen av det sirkellinjeformede tennsted Z på grunn av den soppformede utformning av tennmassen nøyaktig samtidig, slik at den kjegleformede detonasjonsfronten utbrer seg jevnt langs X-aksene og samtidig treffer det koniske metallinnlegg 32. Ved de kjente hulladningsprojektiler deformerer det kjegleformede innlegg seg på grunn åv sprenggassenes høye trykk på en slik måte, at en del av innlegget blir slynget ut som lang, tynn og flytende metallstråle, med overordentlig stor hastighet. På grunn av at detonasjonsfronten treffer samtidig på metallinnlegget 32 over det hele ifølge eksemplet på fig. 4» blir denne flytende stråle vesentlig tykkere.

Claims (8)

1. Sprenglegeme som er sammensatt som rotasjonslegeme med en på dreieaksen anordnet tenninnretning, og en første del dannet av sprengstoff som blir antent fra et tennsted som ligger inne i sprengstoffet, og en andre del som ligger an mot den første del og som består av et stoff hvis detonasjonsforplantningshastighet er forskjellig fra den til den første del, karakterisert ved at, sett i snitt langs dreieaksen (Y) til sprenglegemet (11, 13, 1, 30), består skillelinjene som adskiller den første (I) og den annen (II) del, av to innbyrdes like kjeglesnittlinjer (1, 2), hvis brennpunktakser (X, X-^, X2) er anordnet symmetrisk til sprenglegemets dreieakse, og at den for den største del med inert materiale overtrukkede tennmasse (7, 8, 9, 27) er anordnet med fri kant som danner et sirkellinjeformet tennsted (Z), og at de til snittlinjene hørende kjeglesnitt har en numerisk eksentrisitet som er lik hastighetsforholdet mellom detonasjonsforplant-ningene i de to deler av sprenglegemet, og at det brennpunkt (F) som er lengst bort fra den tilhørende kjeglesnittlinje (1, 2) ligger på det sirkellinjeformede tennsted (Zy.

2. Sprenglegeme ifølge krav 1, karakterisert-ved at brennpunktaksene (X) til de to kjeglesnittlinjer (1, 2) faller sammen og står rettvinklet til dreieaksen (Y) til sprenglegemet .

3- Sprenglegeme ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kjeglesnittlinjene (1) hører til enkle hyperbler.

4« Sprenglegeme ifølge krav 3>karakterisert ved at kjeglesnittlinjene er dannet av en hyperbel som er degenerert til to fra hverandre gående linjer (22, 23), og at tennstedet (Z) faller sammen med snittpunktet til disse to linjer.

5. Sprenglegeme ifølge krav 1 eller 2,karakterisert ved at kjeglesnittlin jene ('2') er dannet av ellipser.

6. Sprenglegeme ifølge krav 1, karakterisert ved at brennpunktaksene (X-^ og Xg) inneslutter en spiss vinkel med dreieaksen (Y) og at det gjensidige snittpunkt (33) ligger foran tenninnretningen (12).

7. Sprenglegeme ifølge krav 6, karakterisert ved at sprenglegemets (30) begrensningsflate (24), som samtidig nås av detonasjonsfronten,danner en forover seg åpnende konus, for bak å ligge an mot koniske metallinnlegg i et hulprojektil.

8. Sprenglegeme ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre del blir dannet av et sprengstoff, som består med 89 % av trinitrotoluen og med 11 % av høyporøse småkuler, som er utformet som mikroballonger, og er fremstilt av fenol-formaldehydharpiks, og har en diameter på 30 ~ 20 ^u og en volumvekt på ca. 60 gram/liter.