RS65463B1

RS65463B1 - Tandem-kumulativni projektil

Info

Publication number: RS65463B1
Application number: RS20240497A
Authority: RS
Inventors: Stancho Petkov Petkov
Original assignee: Transmobil Ltd; Stancho Petkov Petkov
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2024-05-31
Also published as: EA038130B1; EP3714229B1; WO2019090399A1; SI3714229T1; EA202091152A1; EP3714229A1

Description

Opis pronalaska

Oblast pronalaska

Pronalazak se odnosi na tandem-kumulativni projektil koji je opremljen sa dva mlazna motora i motorom sa barutnim starterom sa stabilizatorom, dizajniran za uništavanjeonesposobljavanje svih vrsta oklopne opreme, uključujući i onu koja je opremljena pasivnim oklopom, dodatno montiranim zaštitnim uređajima dinamičkog tipa (aktivni oklop) koji koriste različite izvore energije, na primer eksploziv, električnu energiju, energiju dobijenu reakcijom aktivnih hemijskih supstanci, itd.

Stanje tehnike

Poznato je korišćenje tandem borbenih projektila za onesposobljavanje oklopnih sredstava i drugih neprijateljskih objekata.

Poznata je tandem-kumulativna municija koja je predmet pronalaska patenta US 5415 105, čija građa uključuje kućište sa primarnim kumulativnim punjenjem ugrađenim u njega, sa kumulativnim udubljenjem orijentisanim prema prednjem delu kućišta.

Poznata je patentna prijava DE3942841, koja opisuje tandem municiju kod koje primarno punjenje ima piezoelektrični udarni kompresor, koji sadrži senzor za kontakt/udarni šok, dizajniran tako da generiše određeni napon paljenja potreban za paljenje detonatora. Napon paljenja detonatora se stvara kada, u sudaru sa metom, udarni talas koji se stvori aktivira kontaktni senzor za udar. U opisanoj konstrukciji, piezoelementi u udarnom kompresoru koriste se kao senzori.

Poznate su patentne prijave, DE 1145522 ili US 289 4457, koje se odnose na piezoelektrični kontaktni kompresor, u kojima je opisan način na koji piezoelektrični kontaktni kompresor radi.

Poznata je i tandem-kumulativna bojeva glava koja je predmet patentne prijave BG 63851 B1, čija se konstrukcija sastoji od kompozitnog kućišta sa dva kumulativna punjenja postavljenja na istoj osi koja se sastoje od dva autonomna, piezoelektrična eksplozivna uređaja koja nisu međusobno zavisna.

Nedostatak ovog pronalaska je mala udaljenost između prednjeg kumulativnog punjenja i primarne bojeve glave, usled čega se proizvodi detonacija prednjeg kumulativnog punjenja koje ima značajan odnosno dominantan uticaj na vreme i način formiranja kumulativnog mlaza koji izaziva aktiviranje prednjeg kumulativnog punjenja.

Kratak opis suštine pronalaska

S obzirom na stanje tehnike u oblasti koja se razmatra – koje je već opisano i poznato – zadatak pronalaska je da obezbedi prefinjeni univerzalni tandem-kumulativni projektil pojednostavljenog dizajna koji će biti pogodan za proizvodnju i koji će obezbeđivati efikasna borbena dejstva protiv oklopne opreme, uključujući i onu koja je opremljena pasivnim oklopom, dodatno montiranim zaštitnim uređajima dinamičkog tipa-aktivni oklop i drugih neprijateljskih oklopljenih objekata i sredstava.

Problem je rešen pomoću tandem-kumulativnog projektila koji je izveden u skladu sa patentnim zahtevom 1. Sastoji se od kompozitnog kućišta, pri čemu to kompozitno kućište u svom prednjem delu ima prednje kumulativno punjenje i primarnu bojevu glavu, pri čemu prednje kumulativno punjenje sadrži kumulativnu bojevu glavu i pomoćni mlazni motor koji se nalazi između kumulativne bojeve glave i primarne bojeve glave, pri čemu je taj pomoćni mlazni motor povezan sa primarnom bojevom glavom pomoću donje čaure, pri čemu su kumulativna bojeva glava i primarna bojeva glava opremljene identičnim piezoelektričnim prednjim i donjim uređajima za paljenje, pri čemu je na zadnjem kraju primarne bojeve glave postavljena pogonska jedinica koja se sastoji od primarnog mlaznog motora i barutnog startnog punjenja sa stabilizatorom.

U skladu s pronalaskom, unutar primarne bojeve glave nalazi se prednji piezoelektrični uređaj za paljenje bojeve glave koji je električnom vezom povezan sa donjim piezoelektričnim uređajem za paljenje primarne bojeve glave,

pri čemu je prednji piezoelektrični uređaj za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja povezan sa donjim piezoelektričnim uređajem za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja preko električne veze i pri čemu je prednji piezoelektrični uređaj za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja montiran u prednjem delu prednjeg kumulativnog punjenja;

pri čemu je prednji uređaj za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja postavljen ispod sferne površine i oblikom se uklapa u nju.

pri čemu barutno startno punjenje sa stabilizatorom ima vreteno unutar kojeg su pomoću zglobova pričvršćena ravna zakrilca koja se tangencijalno sužavaju,

pri čemu je turbina formiranim sa rebrima spiralnog oblika postavljenim iza stabilizatora.

U skladu s povoljnim izvođenjem tandem-kumulativnog projektila, prednje kumulativno punjenje i glavna bojeva glava su postavljeni duž iste ose.

U skladu s jednim načinom izvođenja tandem-kumulativnog projektila, donja spojna čaura je cilindričnog oblika sa varijabilnim oblikom i varjabilnom debljinom zida, dok srednji i spoljašnji deo imaju minimalnu debljinu zida u oslabljenom delu.

Donja čaura na jednom svom kraju ima zid koji je pri kraju debeo – pri čemu je zid konveksan sa unutrašnje strane, u obliku cilindra, i nalazi se na rastojanju od 3 do 5 mm od piezoelektričnog uređaja za paljenje primarne bojeve glave.

U skladu s jednom varijantom izvođenja tandem-kumulativnog projektila, veza između prednjeg kumulativnog punjenja i pomoćnog mlaznog motora je kruta, dok je veza između donje čaure i primarne kumulativne bojeve glave podložna deformacijama. Veza između primarne kumulativne bojeve glave, primarnog mlaznog motora i barutnog startnog punjenja je kruta.

Dno pomoćnog mlaznog motora je oblikovano tako da predstavlja cilindrično telo, sa koncentratorom (čašicom-šupljinom) koja je formirana između spoljašnjeg i unutrašnjeg profila u oslabljenom delu.

Prednje kumulativno punjenje čiji je kalibar manji ili jednak 60 mm sastoji se od piezoelektričnog generatora koji je povezan sa elementom koji služi kao provodnik električne struje i smešten je u oblozi konusnog oblika, pri čemu je ta aerodinamička obloga fiksno povezana sa konusno-cilindričnim kućištem u čijoj se komori nalazi kumulativna jedinica. Sloj za usmeravanje je oblikovan tako da ima konusno-sferni oblik i ima centralni otvor kroz koji prolazi provodnik kumulativne obloge, koji je dalje tako povezan kako bi bio u kontaktu s donjim uređajem za paljenje. Prednje kumulativno punjenje se sastoji od uređaja za paljenje koji je spojen sa provodničkim elementom koji se nalazi u poklopcu konusnog oblika, pri čemu je taj poklopac kruto povezan sa konusno-cilindričnim kućištem u čijoj je komori smeštena kumulativna jedinica.

Kumulativna obloga ima zida promenljive debljine koja se progresivno povećava od vrha ka osnovi.

Element sloja za usmeravanje je utisnut u eksplozivnu supstancu i nalazi se između kumulativne obloge i donjeg uređaja za paljenje, pri čemu sloj za usmeravanje ima konusnosferni oblik, sa otvorom u sredini, a provodnik kumulativne obloge, koji je povezan sa gornjim kontaktom donjeg uređaja za paljenje, prolazi kroz njega. Preporučljivo je da se sloj za usmeravanje napravi od inertnog materijala i utisne u eksplozivnu supstancu kumulativne jedinice.

Primarna bojeva glava ima kalibar do 105 mm i sastoji se od dijafragme sa centralnim otvorom na koju je montiran prednji deo piezoelektričnog uređaja za paljenje, povezan sa elementom koji provodi električnu struju smeštenim u unutrašnjem prostoru konusne spojnice u cilindrično kućište koje je konusnog oblika. U njegovoj unutrašnjoj komori se nalazi kumulativna jedinica koja se sastoji od cilindrično - konusne obloge koja ima zidove pod uglom od 60°, pri čemu je debljina zida promenljiva i progresivno se povećava od vrha ka osnovi.

Glavni sloj za usmeravanje bojeve glave je nagnut ka eksplozivu i postavljen između kumulativne obloge i donjeg uređaja za paljenje, a napravljen je tako da ima konusno-sferni oblik i centralni otvor kroz koji prolazi provodnik kumulativne obloge koji je povezan sa gornjim prekidačem donjeg uređaja za paljenje.

Pomoćni mlazni motor i primarni mlazni motor imaju različite dužine kućišta i opremljeni su identičnim bočnim potpornim blokovima i pirotehničkim zapaljivim uređajima za paljenje. Ravna, tangencijalno zakošena zakrilca su zglobno pričvršćena za poleđinu barutnog startnog punjenja, a iza stabilizatora je postavljena turbina sa formiranim rebrima spiralnog oblika. Tandem-kumulativni projektil ima značajne prednosti u smislu pojednostavljenog tehnološkog dizajna i poboljšane efikasnosti u smislu pogađanja i uništavanja mete. To što je u konstrukciju uključen i pomoćni mlazni motor koji se nalazi između prednjeg kumulativnog punjenja i primarne kumulativne bojeve glave doprinosi stvaranju dodatne reaktivne snage i omogućava gađanje ciljeva koji se nalaze na većoj udaljenosti, pošto konstruktivno rešenje projektila, koje je predmet pronalaska, obezbeđuje zaštitu glavne bojeve glave od produkata detonacije prednjeg kumulativnog punjenja i elemenata aktivnog oklopa, a istovremeno, pomoću prikladno odabranog konstruktivnog dizajna donje spojne čaure pomoćnog mlaznog motora, obezbeđuje i pravovremeno pokretanje piezoelektričnog generatora za paljenje na glavnoj bojevoj glavi. Opisano dodavanje pomoćnog mlaznog motora obezbeđuje zaštitu glavne bojeve glave od produkata detonacije kumulativne jedinice prednjeg kumulativnog punjenja i aktivnih elemenata oklopa, čime se konstruktivno obezbeđuje dovoljno prostora za formiranje toka kumulativnog mlaza primarnog punjenja.

Tehnički efekti navedeni u prethodnom delu teksta u značajnoj meri su posledica predviđene konstruktivne veze između prednjeg kumulativnog punjenja i pomoćnog mlaznog motora, pri čemu je pogodno da to bude kruta veza, pošto ova svojstva omogućavaju da se umanje i savladaju efekti deformacije kontaktnog dejstva prilikom stvaranja električnog impulsa iz piezoelektričnog generatora za paljenje i njegovog lansiranja, kao i udar produkata detonacije prednjeg kumulativnog punjenja i elemenata aktivnog oklopa. Za postizanje tehničkog efekta takođe dolazi i zbog korišćenja elementa podložnog deformacijama koji se nalazi u donjoj čauri pomoćnog mlaznog motora i glavne bojeve glave, usled čega pomenuti element podložan deformacijama apsorbuje energiju koju stvara kontaktno dejstvo, ublažava udar kao posledica proizvedene detonacije prednjeg kumulativnog punjenja i elemenata aktivnog oklopa, pošto ova deformacija u osnovi obezbeđuje i pokretanje piezoelektričnog generatora glavne bojeve glave.

Još jedna prednost tandem-kumulativnog punjenja u skladu s pronalaskom, jesu poboljšani parametri putanje projektila, koji se odnose na povećanu početnu brzinu i ugaona brzina, kao i na stabilizaciju putanje leta, koji su uglavnom postignuti zahvaljujući vezi između glavne bojeve glave i primarnog mlaznog motora i barutnog startnog punjenja, čija krutost stvara celovitu i jedinstvenu celinu.

Barutni starter motor pokreće tandem-kumulativni projektil i izbacuje ga iz bacača za ispaljivanje projektila, pri čemu se, zahvaljujući stabilizatoru koji je postavljen iza glavne bojeve glave, putanja ispaljenog projektila stabilizuje duž čitave putanje kretanja, dok mlazni motori ubrzavaju projektil duž putanje kretanja. Nakon što je primarna bojeva glava pokrenula uređaj za paljenje, formira se kumulativni mlaz pri susretu s preprekom i on stupa u interakciju sa glavnim oklopom oklopnog sredstva odnosno vozila.

Opis crteža

U daljem opisu pronalaska, detaljno je predstavljen i razjašnjen primer mogućeg izvođenja pronalaska ilustrovan priloženim crtežima, gde je:

Slika 1 – Prikaz sklopa tandem-kumulativnog projektila, koji je predmeta pronalaska

Slika 2 – Prikaz sklopa tandem-kumulativnog projektila u režimu letenja

Slika 3 – Prikaz sklopa sa delimičnim presekom tandem-kumulativnog projektila sa pomoćnim mlaznim motorom, koji se nalazi između prednjeg kumulativnog punjenja i glavne bojeve glave.

Slika 4 – Prikaz sklopa sa delimičnim presekom pomoćnog mlaznog motora

Slika 5 – Prikaz sklopa sa delimičnim presekom primarnog mlaznog motora

Slika 6 – Prikaz uređaja za lansiranje glavne bojeve glave

Slika 7 – Prikaz barutnog startnog punjenja sa stabilizatorom

Slika 8 – Prikaz startnog punjenja sa stabilizatorom

Primarno izvođenje pronalaska

Tandem-kumulativni projektil se u skladu s pronalaskom sastoji od kompozitnog kućišta u kome se nalaze prednje kumulativno punjenje 1 i glavna kumulativna bojeva glava 2, a između njih je postavljen pomoćni mlazni motor 3 koji je povezan sa primarnom kumulativnom bojevom glavom 2 pomoću donjeg spojnog elementa 4, koji je poželjno da bude donja spojna čaura, i sa pogonskom jedinicom, koja se sastoji od primarnog mlaznog motora 5 i barutnog startnog punjenja 6, koje je povezano sa njim pomoću stabilizatora, koji je dalje povezan sa zadnjim delom primarne kumulativne bojeve glave.

Prednje kumulativno punjenje 1 uključuje malu kumulativnu jedinicu niske frekvencije na koju je montiran pomoćni mlazni motor 3; na njegovom zadnjem kraju nalazi se donja spojna čaura 4, dok je na nju pričvršćena glavna bojeva glava 2. Donja spojna čaura 4 ima takav spoljašnji oblik koji joj omogućava da apsorbuje energiju detoniranih produkata prednjeg kumulativnog punjenja 1 i elemenata aktivnog oklopa, uz istovremeno pokretanje uređaja 26 za paljenje primarne kumulativne bojeve glave 2.

U skladu sa radom jednog izvedenog i proizvedenog primera pronalaska, prednje kumulativno punjenje 1 je ispunjeno kalibrom do 60 mm i sastoji se od uređaja 7 za paljenje koji se nalazi u njegovom prednjem delu, na primer, piezoelektrični generatora koji je povezan sa elementom 9 koji može da provodi električnu struju, smeštenog u oblogu 8; preporučljivo je da element 9 koji može da provodi električnu struju i obloga 8 budu konusnog oblika. Obloga 8 je kruto spojena sa konusno-cilindričnim kućištem; u komori koja je smeštena u njemu nalazi se kumulativna jedinica sa slojem 10 za usmeravanje kumulativnog mlaza u obliku levka sa provodnikom. Ovaj sloj se sastoji od zida promenljive debljine koja se progresivno povećava od vrha ka osnovi i kreće se u rasponu od 0,8 do 1,3 mm, pri čemu mu prečnik nije veći od 48 mm, a visina nije veća od 39 mm.

U komori kumulativne jedinice nalaze se eksploziv 12 i donji uređaj za paljenje 13 sa detonatorom. Poželjno je da se koristi eksploziv 12 koji ima sledeće parametre: masu od 0,160 do 0,168 kg; gustinu od 1,76 do 1,8 g/cm<3>; brzinu detonacije jednaku ili veću od 8.000 m/s. Između kumulativne obloge 10 i detonatora donjeg uređaja 13 za paljenje nalazi se sloj 11 za usmeravanje prednjeg kumulativnog punjenja 1; pogodno je da taj sloj za usmeravanje bude konusno-sfernog oblika, i da ima centralni otvor koji prolazi kroz njega – tako da provodnik može da prođe iz kumulativne obloge 10 i poveže se sa prekidačem donjeg uređaja 13 za paljenje.

U skladu sa povoljnim načinom izvođenja pronalaska, sloj 11 za usmeravanje je utisnut u eksplozivnu supstancu 12 pomenute kumulativne jedinice. Sloj 11 za usmeravanje treba da bude od inertnog materijala i ima za cilj da deformiše prednji deo detonacionog talasa koji se formira pri lansiranju eksplozivne supstance 12 i to na takav način da se formirani front detonacionog talasa približi i napreduj-kreće duž spoljašnjeg profila kumulativne obloge 10 u obliku levka, pri čemu se dinamički deformiše front detonacionog talasa i na taj način olakšava i pomaže u stvaranju kumulativnog mlaza sa malim stepenom pada brzine kumulativne jedinice.

Karakteristična odlika prednjeg kumulativnog punjenja 1 je u tome da je uređaj 7 za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja 1 postavljen ispod sferne površine i oblikom se uklapa u nju, i omogućava – nakon prenošenja detonacionog impulsa od donjeg uređaja 13 za paljenje na eksplozivnu supstancu 12 – da se formira kumulativni mlaz sa malim stepenom pada brzine duž čitave njegove dužine. Formiranje kumulativnog mlaza malog stepena pada brzine omogućava deaktiviranje dodatno montiranih zaštitnih uređaja dinamičkog tipa (aktivni oklop) koji koriste različite izvore energije, na primer eksplozivne supstance, električnu energiju, energiju dobijenu reakcijom aktivnih hemijskih supstanci, itd.

Blizu zadnjeg kraja prednjeg kumulativnog punjenja 1, posle donjeg uređaja 13 za paljenje, nalazi se bočni potporni blok 14, a na njemu je blisko montiran pomoćni mlazni motor 3 - pri čemu se pomoćni mlazni motor 3 sastoji od kućišta 15 pomoćnog mlaznog motora 3, u kojem je uskladišteno gorivo 16 za mlazni motor. Pirotehnički upaljač 17 sa odloženim paljenjem i donji deo 18 pomoćnog mlaznog motora 3 nalaze se na zadnjem kraju pomoćnog mlaznog motora 3 - pri čemu je taj zadnji kraj suštinski element spojnice koja spaja pomoćni mlazni motor 3 i primarnu kumulativnu bojevu glavu 2.

Dno 18 je oblikovano kao poseban element, na primer čaura, cilindričnog oblika sa središnjim otvorom sa navojem na njemu, a u njemu je montiran uređaj 19 za paljenje primarne bojeve glave 2. U skladu sa povoljnim načinom izvođenja izvedenog modela, dno 18 je izvedeno tako da se njegovi srednji i spoljašnji delovi, posebno u oslabljenom delu (sl. 4), sastoje od zida male debljine. Ovakvo konstruktivno formiranje profila dna 18 omogućava mu da obavlja funkciju zaštitne dijafragme, odnosno, da deluje kao uređaj za odlaganje, a njegovo deformisanje u navedenom delu omogućava lansiranje primarne kumulativne bojeve glave 2 sa kašnjenjem od 200-250 μs u odnosu na lansiranje prednjeg kumulativnog punjenja 1. Zaštitna dijafragma je postavljena tako da bude udaljena od kumulativne obloge 23 u obliku levka sa provodnikom primarne kumulativne bojeve glave 2, čime se stvara prostor u kome se formira kumulativni mlaz primarne kumulativne bojeve glave 2, a ne utiču na njega niti utiču proizvodi prednjeg kumulativnog punjenja 1 ili elementi aktivnog oklopa. Otpornost prednjeg kumulativnog punjenja 1 projektila na homogenom pancirnom čeliku nije manja od 300 mm.

U zaštitnoj dijafragmi i konusnoj spojnici 20 primarne bojeve glave 2 formirana je šupljina u obliku konusa u koju je smešten element 21 za provođenje električne struje u obliku konusa, koji se koristi za prenošenje električnog impulsa koji stvara piezoelektrični uređaj 19 za paljenje u prvom redu prema kumulativnoj oblozi 23 u obliku levka sa provodnikom, a potom i prema donjem uređaju 26 za paljenje primarne bojeve glave 2.

Primarna kumulativna bojeva glava 2 se sastoji od kumulativne jedinice i prednjeg uređaja 19 za paljenje, poželjno piezoelektričnog generatora, koji je pomoću konusne spojnice 20 spojen sa kućištem 22 primarne bojeve glave 2. U kućištu 22 se nalaze: element 21 za provođenje električne struje, kumulativna obloga 23 u obliku levka sa provodnikom, eksplozivna supstanca 24 primarne bojeve glave 2, dok je sloj 25 za usmeravanje primarne bojeve glave 2 smešten iza eksploziva. Konusna spojnica 20 je čvrsto povezana sa kućištem 22 za koje je poželjno da bude napravljeno u cilindrično-konusnom obliku – a da njegova unutrašnja komora sadrži kumulativnu jedinicu sa konusnom kumulativnom oblogom 23 u obliku levka, koja ima zidove pod uglom od 60°, pri čemu je debljina zida promenljiva i progresivno se povećava od vrha ka osnovi, tačnije od 0,8 mm do 2,2 mm, a visina joj je manja ili jednaka 78 mm, dok joj je prečnik cilindričnog dela manji ili jednak 94,5 mm, a visina cilindričnog dela do 4,5 mm. Poželjno je da masa eksplozivne supstance 20 bude od 0,650 do 0,680 kg, gustina ne manja od 1,8 g/cm<3>, a brzina detonacije veća od 8000 m/s. Na zadnjem delu kućišta 22 nalazi se donji uređaj 26 za paljenje primarne bojeve glave 2.

Ovde opisani kumulativni elementi jedinice su projektovani i konstruisani na način koji omogućava da se – posle lansiranja kumulativne jedinice – formira kumulativni mlaz velike brzine koji obezbeđuje uništavanje homogenog oklopa debljine preko 700 mm smeštenog iza elemenata aktivnog oklopa dotičnog oklopnog vozila.

Poželjno je da primarna bojeva glava 2 ima kalibar manji ili jednak 105 mm i da se sastoji od zaštitne dijafragme koja se nalazi postavljena u prednjem delu, mada nije prikazana na slikama.

U skladu s povoljnim načinom izvođenja tandem-kumulativnog projektila, primarni mlazni motor 5 je konstruisan tako da ima cilindrično-konusni oblik, a sastoji se od bočnog potpornog bloka 14' i konusno-cilindričnog kućišta 27 (Sl. 5), koje se nalazi iza bloka; u kućištu je uskladišteno gorivo za mlazni motor i pirotehnički upaljač 17' sa odloženim paljenjem, koji je u kontaktu sa dnom 28 primarnog mlaznog motora 5. Dno 28 – u svom prednjem delu – ima ravnu vertikalno orijentisanu površinu, a postavljeno je na način koji omogućava da se zatvori komora za sagorevanje primarnog mlaznog motora 5, a istovremeno sadrži i jedinicu za sagorevanje primarnog mlaznog motora 5 koja se sastoji od otvora u obliku slova L na dnu 28 za rasipanje dima/smoga 29 crnog baruta i upaljač 31 čaure.

Geometrijski parametri i konfiguracija elementa sloja 25 za usmeravanje su u skladu sa njegovom funkcionalnom namenom, i u kombinaciji sa konfiguracijom kumulativne obloge 23, kućišta 22, tipom eksplozivne supstance 24, i njenim energetskim parametrima, pri čemu njihovi međusobni položaji deformišu i upravljaju frontom detonacionog talasa koji nastaje usled paljenja-detonacije eksplozivne supstance 24.

Poželjno je da uređaj 26 za paljenje primarne bojeve glave 2 bude konstruisan kao piezoelektrični upaljač i da bude projektovan tako da generiše električni impuls – dok se donja čaura 6 pomoćnog mlaznog motora 3 deformiše u oslabljenom delu. Bilo bi poželjno da prednji deo uređaja 19 za paljenje bude napravljen tako da ima ravan prednji deo i da se nalazi na unapred određenom rastojanju od konveksnog unutrašnjeg cilindričnog dela donje čaure 28, na primer na rastojanju od 3-5 mm, tako da svojim konveksnim unutrašnjim cilindričnim delom pritiska prednju stranu uređaja 19 za paljenje, dok se električni impuls koji on generiše prenosi duž električnog kola donjeg dela uređaja 26 za paljenje.

Barutni starter motor 6 se sastoji od vretena 32, poželjno napravljenog u vidu cilindričnog tela sa mnogo otvora orijentisanih duž poluprečnika, dok se komora za barut, na primer, crni dimni barut 29, nalazi na unutrašnjoj površini vretena 32, postavljena duž njegove dužine, a dizajnirana je da zapali primarni naboj, na primer, bezdimni nitroglicerinski barut u obliku traka koji je raspoređen oko zakrilaca 35 stabilizatora 5. Na zadnjoj strani startnog barutnog punjenja 6 sa stabilizatorom nalazi se postavljen potporni element, koji nije prikazan na slikama – a četiri zakrilca 33 su zglobno pričvršćena za njega. Nakon što tandem projektil poleti iz bacača za ispaljivanje projektila, zakrilca 33 se otvaraju iz svog sklopljenog položaja i postavljaju se u vertikalni položaj pod uglom od 90° – pod dejstvom centrifugalnih sila i otpora koji se stvara usled strujanja vazduha. Na zadnjem delu barutnog startnog punjenja 6 postavljena je turbina 34 koja je napravljena tako da ima cilindrično-spiralni oblik, a u njenom zadnjem i unutrašnjem delu je postavljen tragač 35 – koji služi za kontrolu putanje projektila. Sagorevanje crnog dimnog baruta i nitroglicerinskog baruta u obliku traka u barutnom startnom punjenju 6 obezbeđuje reaktivnu silu koja se aktivira i pokreće projektil unapred s početnom brzinom od najmanje 70 m/s.

Za turbinu 34 svojstven je njen konstrukcijski dizajn, posebno u pogledu dužine i površine rebara koja formira spirala, a koji su projektovanih tako da kada tandem projektil poleti iz bacača za ispaljivanje projektila, da obezbede potrebnu ugaonu brzinu od 7,8 rotacija/sekundi, što se postiže ispuštanjem barutnih gasova kroz poprečni presek turbine 34, pri čemu se ovi gasovi vrtložno kreću oko rebara koje čini spirala, stvarajući tako rotaciono kretanje projektila. Ugaona brzina projektila je potrebna, s jedne strane, da bi se stvorila centrifugalna sila koja omogućava da se četiri stabilizatorska zakrilca 33 otvore na određenoj udaljenosti nakon što je projektil ispaljen iz bacača za ispaljivanje projektila, što je zauzvrat neophodno za stvaranje sile uzgona, kako projektil ne bi pao u početnoj fazi putanje leta, posebno u trenutku uključivanja pomoćnog mlaznog motora 3 i primarnog mlaznog motora 5. Istovremeno, održavanje pomenute ugaone brzine je neophodno da bi se stabilizovao let projektila duž njegove putanje, sve dok ne naiđe na prepreku odnosno metu. Pomoćni mlazni motor 3, koji je smešten između prednjeg kumulativnog punjenja 1 i primarne kumulativne bojeve glave 2 konstruktivno je projektovan tako da ima smanjenu ukupnu veličinu, otprilike upola manju od primarnog mlaznog motora 5, te će čitava veličina konstrukcije tako moći da odražava energetska svojstva i vreme delovanja reaktivne sile i potiska koje stvara svaki od dva motora 3 i 5. To praktično predodređuje da se učinak dva motora razlikuje, pri čemu će vreme sagorevanja pomoćnog mlaznog motora 3 biti približno 0,3 sekunde, dok će primarni motor 5 imati vreme sagorevanja od približno 0,7 sekundi.

U skladu s povoljnim načinom izvođenja tandem-kumulativnog projektila, postoji odredba u pogledu korišćenja istih primarnih mlaznih motora 5 i pomoćnih mlaznih motora 3 u pogledu njihovih konstrukcijskih i tehničkih parametara, koji se mogu razlikovati samo po dužini kućišta i goriva 30 koje koriste, a koji su napravljeni u vidu cilindričnog nitroglicerinskog uloška, posebno u pogledu dužine cilindričnog uloška i dužine konstrukcije donje čaure 4 pomoćnog mlaznog motora 3, koji ima nekoliko funkcionalnih namena, kao što su: da deluje kao element za zatvaranje komore pomoćnog mlaznog motora 3, kao i element za spajanje pomoćnog mlaznog motora 3 i primarne kumulativne bojeve glave 2.

Da bi se obezbedio koristan efekat kao i tehnološko pojednostavljenje strukture u celini, prikladno je koristiti odgovarajuće bočne potporne blokove 14, 14" kao i odgovarajuće pirotehničke upaljače 17, 17" sa odloženim paljenjem u pomoćnom mlaznom motoru 3 i primarnom mlaznom motoru 5, s obzirom na to da je to povoljno u pogledu obezbeđivanja efektivne dužine pravolinijskog hica koja nije manja od 300 m.

Ugaona brzina projektila duž njegove putanje kretanja se održava zahvaljujući profilu sa četiri zakrilca 33, koja su napravljena tako da imaju jednostrano tangencijalno sužavanje, što – usled delovanja vazdušnog protivstrujnog toka – za rezultat ima vrtložno kretanje i održavanje ugaone brzine duž putanje kretanja.

U cilju obezbeđivanja stabilne putanje leta, povoljno je da se stabilizator konstruiše tako da maksimalna širina zakrilaca 33 u otvorenom položaju iznosi 437-450 mm, a ukupna dužina stabilizatora bude od 290 mm do 292,5 mm, pri čemu je konstruktivno obezbeđeno da zakrilca 33 imaju maksimalnu kontaktnu površinu.

Način rada pronalaska

Upotreba ovde opisanog tandem-kumulativnog projektila sa dva mlazna motora 3 i 5 i barutnim startnim punjenjem 6 sa stabilizatorom može da se predstavi na sledeći način: nakon postavljanja tandem-kumulativnog projektila u bacač za ispaljivanje projektila i samog ispaljivanja projektila, kao rezultat delovanja gasova koje stvara barutno startno punjenje 6, stvara se reaktivna sila koja pokreće tandem-kumulativni projektil unapred. Nakon ispuštanja tako formiranih barutnih gasova kroz spiralni deo turbine 34, kretanje projektila postaje rotaciono sa ugaonom brzinom od 7 dod 8 obrtaja u sekundi i početnom brzinom lansiranja iz otvora bacača koja nije manja od 70 m/s. Krećući se napred, pod dejstvom reaktivne sile, počinju da deluju linearne inercijalne sile koje pokreću inercijalne mehanizme pirotehničkih upaljača 17, 17" sa odloženim paljenjem dva mlazna motora 3 i 5. Paralelno tome, takođe se aktiviraju i inercijalni mehanizmi donjih uređaja 13 i 26 za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja 1 i primarne kumulativne bojeve glave 2.

Nakon ispaljivanja projektila iz bacača za ispaljivanje projektila, četiri zakrilca 33 stabilizatora 6 se otvaraju pod dejstvom centrifugalnih sila i protivstrujnog vazdušnog toka. Približno do 12 metara od početka putanje projektila završava se rad inercijskih i pirotehničkih sigurnosnih mehanizama donjeg uređaja za paljenje primarnog kumulativnog punjenja i primarne bojeve glave, što za rezultat ima to da je tandem-kumulativni projektil spreman za susret sa metom.

U početnom delu putanje projektila, aktiviraju se pirotehnički upaljači 17, 17" sa odloženim paljenjem dva mlazna motora 3 i 5, a zatim – pod dejstvom reaktivnih sila – projektil ubrzava i održava brzinu leta kojom može da stigne do mete koju će pogoditi i razoriti tandem bojeva glava.

Rad dva mlazna motora 3 i 5 je paralelan, pri čemu pomoćni mlazni motor 3 radi približno od 0,3 do 0,34 s, dok drugi primarni mlazni motor radi od 0,7 do 0,74 s, u temperaturnom opsegu od -50°C do 50°C; na osnovu posmatranja ovih parametara jasno je da oni osiguravaju da pravolinijski hitac može da se izvede na udaljenosti koja nije manja od 300 m.

Kada tandem-kumulativni projektil naiđe na tvrdu prepreku odnosno metu, piezoelektrični generator 7 prednjeg kumulativnog punjenja 1 stvara električni impuls koji se – duž električnog kola – prenosi do električnog detonatora koji stvara varnicu (nije prikazan na slikama) donjeg uređaj 13 za paljenje, koji detonirajući impuls dalje isporučuje eksplozivnoj supstanci 12 kumulativnog punjenja. Tako stvoreni sferni front detonacionog talasa širi se preko rasprskavajućeg punjenja prolazeći kroz sloj 11 za usmeravanje, koji je konusnosfernog oblika, koji na taj način menja njegov oblik i parametre. Oblik tog novoformiranog fronta detonacionog talasa blisko odgovara profilu kumulativne obloge 10 koji ga dinamički deformiše i formira kumulativni mlaz sa malim stepenom pada brzine duž čitave njegove dužine. Formirani kumulativni mlazni tok sa malim stepenom pada brzine stupa u interakciju sa elementima aktivnog oklopa, tako što ih aktivira i deaktivira. Paralelno sa tim, energija koju oslobađaju proizvodi detonacije prednjeg kumulativnog punejnja 1, aktivni elementi oklopa i mehanički udarni talas, utiču na poprečni presek bočnog potpornog bloka 14 pomoćnog mlaznog motora 3, deformišući na taj način donju spojnu čauru 4 duž preseka n/n. Deformacijom dna 4 u oslabljenom delu, razmak između konveksnog unutrašnjeg dela donje spojne čaure 4 i piezoelektričnog generatora 7 primarne kumulativne bojeve glave 2 se prevazilazi i pri tome se deformiše i generiše električni impuls koji se električnim kolom prenosi do električnog detonatora (nije prikazan na slikama) koji stvara varnicu donjeg uređaja za paljenje 26, što dovodi do prosleđivanja detonirajućeg impulsa eksplozivnoj supstanci 24 na primarnoj kumulativnoj bojevoj glavi 2.

Formirani sferni front detonacionog talasa širi se duž rasprskavajućeg punjenja, zaobilazeći konusno sferni oblik sloja 25 za usmeravanje, koji na taj način menja njegov oblik i parametre. Oblik tog novoformiranog fronta detonacionog talasa blisko odgovara profilu kumulativne obloge 23, koja ga na taj način dinamički deformiše i formira kumulativni mlaz velike brzine koji stupa u interakciju sa metom – glavnim oklopom oklopnog sredstva odnosno vozila.

Formiranjem kumulativnog mlaza velike brzine obezbeđuje se probijanje homogenog oklopa debljine koja nije manja od 700 mm, koji se nalazi iza elemenata aktivnog oklopa dotičnog oklopnog vozila.

Odloženo dejstvo primarne bojeve glave 2 u odnosu na prednje kumulativno punjenje 1 određeno je zbirom vremena koja su potrebna za aktiviranje uređaja 13 za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja 1, formiranje kumulativnog mlaza i njegove interakcije sa dinamičkim elementima oklopa, dinamičku deformaciju donje čaure 4 pomoćnog mlaznog motora, aktiviranje primarne bojeve glave 2, formiranje kumulativnog mlaza velike brzine i njegovu interakciju sa glavnim oklopom oklopnog vozila, što čini da je ukupan zbir tih vremena u opsegu od 250 do 300 ms.

Lista elemenata sa pozivnim oznakama

1 – Prednje kumulativno punjenje

2 – Primarna kumulativna bojeva glava

3 – Pomoćni mlazni motor

4 – Dno spojnice (donja čaura)

5 – Primarni mlazni motor

6 – Barutno startno punjenje sa stabilizatorom

7 – Uređaj za paljenje (piezoelektrični generator) prednjeg kumulativnog punjenja (1) 8 – Obloga

9 – Element koji može da provodi električnu struju

10 – Kumulativna obloga sa provodnikom prednjeg kumulativnog punjenja (1)

11 – Sloj za usmeravanje prednjeg kumulativnog punjenja (1).

12 – Eksplozivna supstanca prednjeg kumulativnog punjenja (1)

13 - Donji uređaj za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja (1)

14 – Bočni potporni blok

15 – Kućište pomoćnog mlaznog motora (3)

16 – Gorivo (nitroglicerinski uložak) pomoćnog mlaznog motora (3)

17 – Pirotehnički upaljač sa odloženim paljenjem pomoćnog mlaznog motora (3)

Dno pomoćnog mlaznog motora (3)

Uređaj za paljenje (piezoelektrični generator) primarne bojeve glave (2) Konusna spojnica primarne bojeve glave (2)

Konusni element za provođenje električne struje primarne bojeve glave (2) Kućište primarne bojeve glave (2)

Kumulativna obloga u obliku levka primarne bojeve glave (2) Eksplozivna supstanca primarne bojeve glave (2)

Sloj za usmeravanje primarne bojeve glave (2)

Donji uređaj za paljenje primarne bojeve glave (2)

Kućište primarnog mlaznog motora (5)

Dno primarnog mlaznog motora (5)

Rasipanje crnog dimnog baruta

Gorivo (nitroglicerinski uložak) primarnog mlaznog motora (5) Upaljač čaure primarnog mlaznog motora

Vreteno

Zakrilce stabilizatora

Turbina

Tragač.

Claims

Patentni zahtevi

1. Tandem-kumulativni projektil koji se sastoji od kompozitnog kućišta, pri čemu to kompozitno kućište u svom prednjem delu ima prednje kumulativno punjenje (1) i primarnu bojevu glavu (2),

pri čemu prednje kumulativno punjenje (1) sadrži kumulativnu bojevu glavu i pomoćni mlazni motor (3) koji se nalazi između kumulativne bojeve glave i primarne bojeve glave, pri čemu je taj pomoćni mlazni motor (3) povezan sa primarnom bojevom glavom (2) pomoću donje čaure (4),

pri čemu su kumulativna bojeva glava i primarna bojeva glava (2) opremljene identičnim piezoelektričnim prednjim uređajima (7,19) i donjim uređajima (13, 26) za paljenje,

pri čemu je na zadnjem kraju primarne bojeve glave (2) postavljena pogonska jedinica koja se sastoji od primarnog mlaznog motora (5) i barutnog startnog punjenja (6) sa stabilizatorom,

pri čemu je unutar primarne bojeve glave (2) postavljen prednji piezoelektrični uređaj (19) za paljenje primarne bojeve glave (2) koji je električnom vezom povezan sa donjim piezoelektričnim uređajem (26) za paljenje primarne bojeve glave (2),

pri čemu je prednji piezoelektrični uređaj (7) za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja (1) povezan sa donjim piezoelektričnim uređajem (13) za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja (1) pomoću električne veze i pri čemu je taj prednji piezoelektrični uređaj (7) za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja postavljen u prednjem delu prednjeg kumulativnog punjenja (1),

pri čemu se prednji piezoelektrični uređaj (7) za paljenje prednjeg kumulativnog punjenja (1) postavljen ispod sferne površine i oblikom se uklapa u nju, pri čemu barutno startno punjenje (6) sa stabilizatorom ima vreteno (32) unutar kojeg su pomoću zglobova pričvršćena ravna zakrilca (33) koja se tangencijalno sužavaju,

pri čemu je turbina (34) sa formiranim rebrima spiralnog oblika postavljena iza stabilizatora.

2. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu su prednje kumulativno punjenje (1) i primarna bojeva glava (2) smešteni duž iste ose.

3. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu je donja čaura (4) cilindričnog oblika sa promenljivim oblikom i debljinom zida, i to tako da njen srednji i spoljašnji deo imaju minimalnu debljinu zida u oslabljenom delu.

4. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu donja čaura (4) na jednom kraju ima zid koji je na svom kraju debeo – a taj zid je konveksan sa svoje unutrašnje strane, u obliku cilindra, i nalazi se na udaljenosti od 3 do 5 mm od piezoelektričnog uređaja (19) za paljenje primarne bojeve glave (2).

5. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu je veza između prednjeg kumulativnog punjenja (1) i pomoćnog mlaznog motora (3) kruta, a veza između donje čaure (4) i primarne kumulativne bojeve glave (2) deformabilna.

6. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu je veza između primarne kumulativne bojeve glave (2), primarnog mlaznog motora (5) i barutnog startnog punjenja (6) kruta.

7. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu se prednje kumulativno punjenje (1) kalibra manjeg ili jednakog 60 mm sastoji od piezoelektričnog generatora (7) koji je povezan sa elementom (9) koji može da provodi električnu struju i smešten je u oblogu (8) konusnog oblika, pri čemu je ta obloga (8) nepokretno povezana sa konusno-cilindričnim kućištem u čijoj komori se nalazi kumulativna jedinica.

8. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu kumulativna obloga (10) ima promenljivu debljinu zida koja se progresivno povećava od vrha ka osnovi.

9. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu je sloj (11) za usmeravanje napravljen tako da ima konusno-sferičan oblik i centralni otvor kroz koji prolazi provodnik kumulativne obloge (10), koji je dalje povezan sa donjim piezoelektričnim uređajem (13) za paljenje.

10. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu je sloj (11) za usmeravanje napravljen od inertnog materijala i upresovan u eksplozivnu supstancu (12) kumulativne jedinice.

11. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu primarna bojeva glava (2) ima kalibar manji ili jednak 105 mm i sastoji se od dijafragme sa otvorom u centru na koju je postavljen piezoelektrični uređaja (19) za paljenje, koji je povezan pomoću elementa (21) koji može da provodi električnu struju smeštenog u unutrašnjem prostoru konusne spojnice (20) sa kućištem cilindričnog konusnog oblika (22), u čijoj se unutrašnjoj komori nalazi kumulativna jedinica koja se sastoji od kumulativne obloge (23) u obliku levka koja ima zidove pod uglom od 60°, pri čemu je debljina zida promenljiva i progresivno se povećava od vrha ka osnovi.

12. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu je element (25) sloja za usmeravanje upresovan u eksplozivnu supstancu (24) i smešten između kumulativne obloge (23) i donjeg uređaja (26) za paljenje, a napravljen je tako da ima konusno sferni oblik i otvor u centru kroz koji prolazi provodnik provodne kumulativne obloge (23) koji je spojen sa donjim uređajem (26) za paljenje tako što ga dodiruje.

13. Tandem-kumulativni projektil u skladu sa zahtevom 1, pri čemu pomoćni mlazni motor (3) i primarni mlazni motor (4) imaju različite dužine kućišta (15) i (22), a opremljeni su identičnim bočnim potpornim blokovima ( 14, 14') i pirotehničkim upaljačima (17, 17') sa odloženim paljenjem.