RU2072500C1 - Устройство электродинамической защиты - Google Patents

Устройство электродинамической защиты Download PDF

Info

Publication number
RU2072500C1
RU2072500C1 RU94009121A RU94009121A RU2072500C1 RU 2072500 C1 RU2072500 C1 RU 2072500C1 RU 94009121 A RU94009121 A RU 94009121A RU 94009121 A RU94009121 A RU 94009121A RU 2072500 C1 RU2072500 C1 RU 2072500C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protection
electrodynamic
dielectric
combat
electrodes
Prior art date
Application number
RU94009121A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94009121A (ru
Inventor
А.В. Бабкин
В.А. Григорян
В.А. Кружков
С.В. Ладов
В.В. Орехов
С.В. Федоров
Original Assignee
Научно-исследовательский институт специального машиностроения
Научно-исследовательский институт стали
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт специального машиностроения, Научно-исследовательский институт стали filed Critical Научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority to RU94009121A priority Critical patent/RU2072500C1/ru
Publication of RU94009121A publication Critical patent/RU94009121A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2072500C1 publication Critical patent/RU2072500C1/ru

Links

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Использование: средства защиты объектов от действия кумулятивной струи. Сущность изобретения: в устройстве электродинамической защиты, содержащем импульсный источник электрической энергии 1, соединенный с образованием электрической цепи с боевым элементом, размещенным перед защищаемым объектом 5, в электрическую цепь последовательно включены с помощью проводников 6 с малым сопротивлением один или несколько аналогичных дополнительных боевых элементов, размещенных между основным боевым элементом и защищаемым объектом 5. Боевые элементы выполнены в виде двух электродов 2 и 3, разделенных диэлектриком 4. Электроды основного и дополнительного боевых элементов, обращенные друг к другу, могут быть попарно объединены с образованием единого боевого элемента, с размещенными в массиве диэлектрика проводящими разделителями. В массиве диэлектрика 4 дополнительных боевых элементов могут быть образованы сквозные каналы, соединяющие электроды 2 и 3 и имеющие на их обращенных друг к другу сторонах заостренных выступы, расположенные в полости каналов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к технике вооружений, а именно к средствам защиты объектов от действия кумулятивной струи.
Известны конструкции навесной динамической защиты объектов, основанные на принципе разрушения кумулятивной струи тонкими металлическими пластинами, расположенными под углом к кумулятивной струе и метаемыми продуктами детонации взрывчатого вещества (ВВ) [1] Отдельные блоки такой динамической защиты, содержащие корпус с полостью, дно, крышку и элемент, состоящий из двух металлических пластин со слоем ВВ между ними, устанавливаются на защищаемый объект. В этом случае при взаимодействии кумулятивной струи с пробиваемой преградой под углом 60 70o от нормали к преграде и оптимальных параметрах элементов динамической защиты глубина пробития кумулятивной струей преграды может быть уменьшена на 60 80% однако при уменьшении угла подхода от нормали эффективность такой защиты pезко падает.
Недостатком конструкций динамической защиты подобного типа является то, что не обеспечивается в целом высокий уровень противокумулятивного действия независимо от углов подхода кумулятивной струи к преграде и присутствует ВВ значительной массы, размещаемое на поверхности объекта. Эти недостатки частично устраняются при использовании электродинамической защиты объектов.
Известным техническим решением, принятым за прототип, является описанное в работе [2] устройство, включающее конденсаторную батарею (импульсный источник электрической энергии), электрически соединенную с элементом электродинамической защиты, выполненным в виде разделенных диэлектрическом металлических пластин и размещенным перед защищаемой преградой.
Недостатком такого устройства является то, что вследствие некоторого несоответствия времени прохождения кумулятивной струи и импульса тока, разряжающегося через элемент электродинамической защиты конденсатора, возможно проникание головной и хвостовой частей кумулятивной струи через этот элемент, что нередко приводит к взаимодействию кумулятивной струи с основной преградой, а иногда и ее пробитию. Расчеты показывают, что при оптимальном режиме тока удается уменьшить глубину пробития преграды кумулятивной струей на 60 80% т.е. до уровня обычной динамической защиты, однако при этом на преграде или в непосредственной близости от нее отсутствует ВВ.
Задачей изобретения является повышение противокумулятивной стойкости объекта, т.е. повышение эффективности его электродинамической защиты за счет специальным образом организованных последовательных электродинамических воздействий на кумулятивную струю, позволяющих периодически "сбрасывать" и возобновлять электродинамическую нагрузку на перемещающиеся в межэлектродном промежутке элементы кумулятивной струи.
Задача решается таким образом, что в известное устройство электродинамической защиты объектов, включающее импульсный источник электрической энергии с образованием электрической цепи, соединенный с боевым элементом, выполненным в виде двух электродов, разделенных массивом диэлектрика, и размещенным перед защищаемым объектом, введены один или несколько аналогичных дополнительных боевых элементов, последовательно включенных в электрическую цепь посредством проводников с малым сопротивлением и размещенных между основным боевым элементом и защищаемым объектом.
Предлагаемое техническое решение может быть усовершенствовано за счет того, что обращенные друг к другу электроды основного и дополнительных боевых элементов попарно объединяются с образованием единого боевого элемента с размещенными в массиве диэлектрика проводящими разделителями.
Другой вариант электродинамической защиты на базе предлагаемого технического решения может отличаться тем, что в массиве диэлектрика дополнительных боевых элементов образованы сквозные каналы, соединяющие электроды дополнительных боевых элементов, а на их обращенных друг к другу сторонах выполнены заостренные выступы, расположенные в полости каналов.
Сапоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна", так как в предлагаемую конструкцию введены дополнительные элементы, особым образом включенные в электрическую цепь и объединенные друг с другом, используются проводники с малым сопротивлением и новые конструктивные элементы (каналы, выступы) в массиве диэлектрика.
По результатам исследования аналогов, относящихся к указанной области возможного использования, а также ряду смежных областей не выявлено таких, где бы в данной совокупности использовались указанные отличительные признаки. Кроме того, именно введение дополнительных элементов в известное устройство электродинамической защиты, особым образом включенных в электрическую цепь и объединенных друг с другом, а также использование новых конструктивных элементов в массиве диэлектрика приводит к необходимому положительному результату. Все это указывает на соответствие предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
На фиг. 1-3 показан общий вид предлагаемой конструкции электродинамической защиты объекта и его варианты.
Устройство электродинамической защиты (а) включает импульсный источник электрической энергии 1, с образованием электрической цепи соединенный с основным боевым элементом 1, выполненным в виде двух электродов 2 и 3, разделенных массивом диэлектрика 4, и размещенным перед защищаемым объектом 5. В электрическую цепь последовательно включены с помощью проводников 6 с малым сопротивлением один (или несколько) аналогичных дополнительных боевых элементов II (или II, III,), размещенных между основным боевым элементом I и защищаемым объектом 5.
В варианте устройства (б) электроды 2 и 3 основного и дополнительного боевых элементов, обращенные друг к другу, попарно объединяются с образованием единого боевого элемента с размещенными в массиве диэлектрика проводящими разделителями 7.
В варианте устройства (в) в массиве диэлектрика 4 дополнительных боевых элементов образованы сквозные каналы 8, соединяющие электроды 2 и 3 дополнительных боевых элементов и имеющие на их обращенных друг к другу сторонах заостренные выступы 9, расположенные в полости каналов.
Устройство электродинамической защиты объектов работает следующим образом.
Вариант (а) практически представляет устройство электродинамической защиты "тандемного" типа, состоящего из двух и более последовательно соединенных боевых элементов I, II, III, Разрядный ток в такой цепи начинается протекать с момента замыкания головной частью кумулятивной струи (КС) последнего по ходу межэлектродного промежутка. При движении всех последующих элементов КС в каждом из этих промежутков ток имеет одинаковое значение. Однако ток через участок КС между двумя боевыми элементами может быть существенно уменьшен при достаточно малом сопротивлении соединяющих боевые элементы проводников, выполняющих в данном случае роль шунта по отношению к КС.
Вариант (б) отличается от базового включением одного или нескольких разделителей 7, выполненных из материала с высокой проводимостью (медь, алюминий). Разрядный ток в цепи начинает протекать с момента подхода головной части пробивающей боевой элемент КС к нижнему электроду 3. С этого момента времени элементом электрической цепи становятся участок КС, находящийся в межэлектродном промежутке, проводящая плазма, находящаяся в пробитом струей канале, и пробитый струей разделитель. При этом разделитель как бы "берет на себя" часть полного тока, способствуя тем самым уменьшению тока I через соответствующий участок струи. В такт ситуации по мере движения элементов КС в межэлектродном промежутке ток I через каждый элемент будет меняться таким образом, что в законе его изменения будет существовать "пауза тока", соответствующая движению элемента в области разделителя. В результате наличие "паузы" тока ведет к большему "расшатыванию" КС по сравнению с однонаправленным монотонным электродинамическим воздействием. Еще в большей степени увеличиваются параметры колебательного процесса и скорость радиального рассеивания элемента КС при включении в боевой элемент электродинамической защиты двух и более проводящих разделителей.
В варианте (в) так же реализуется идея последовательных электродинамических воздействий на КС. От варианта (а) данная схема отличается введением дополнительного боевого элемента II (одного или нескольких II, III), в массиве диэлектрика 4 которого с этой целью выполнен канал 8. Идея такого устройства возникает из анализа недостатков, присущих как схеме (а), так и основной из ныне существующих схем электродинамической защиты, принятой за прототип, и заключающихся в том, что в связи с конечным временем выхода разрядного тока на максимальное значение, электродинамическое воздействие на головные элементы КС практически не ощущается. В схеме же (в) при пробитии КС первого боевого элемента 1 электрическая цепь источника энергии 1 сказывается разомкнутой только через воздушный промежуток канала 8, выполненного в массиве диэлектрика и второго боевого элемента II. Обеспечению одновременного пробоя этого воздушного промежутка может способствовать выполнению на обращенных друг к другу сторонах электродов второго боевого элемента II заостренных выступов 9 концентраторов электрического поля, находящихся в полости канала. В результате головная часть КС пробивает во втором элементе II канал с проводящей плазмой, шунтирующее влияние которой по отношению к КС невелико. Наличие же параллельного ранее пробитого промежутка 8 по существу эквивалентно незначительному увеличению диаметра, окружающего головную часть струи канала с плазмой. В такой ситуации замкнувший межэлектродный промежуток участок КС сам выступает в роли шунта и как бы "берет на себя" большую часть полного тока, что позволяет эффективно воздействовать на головную часть КС и оказывать повторное дополнительное воздействие на последующие участки струи. Общая эффективность устройства еще более повышается при использовании нескольких (двух и более) дополнительных боевых элементов (II, III,) с каналами и выступами.
С целью подтверждения положительного эффекта предлагаемого устройства электродинамической защиты (вариантов) проводилось сопоставление предлагаемых схем и прототипа с использованием численных методов расчетов. В качестве основного критерия при сопоставлении различных схем (вариантов) использовались параметры движения элемента КС в области воздействия электродинамической защиты и за ее пределами, так как по характеру изменения во времени радиальной скорость VR наружной поверхности элемента струи можно судить о механическом действии тока. Расчет предсказывает, что на выходе из области воздействия электродинамической защиты базового варианта, принятого за прототип, материал струи существенно рассеивается в радиальном направлении ("размах" колебаний струи на выходе примерно в 10 раз превышает "размах" колебаний до входа в область воздействия), что дает представление о действии импульса тока на элемент КС и определяет приведенное выше снижение глубины пробития струей на 60 80% Использование же предлагаемых вариантов еще более увеличивает радиальную скорость рассеивания как минимум в 4 6 раз (при использовании одного и двух дополнительных боевых элементов, соответственно) по сравнению с прототипом, причем в варианте (в) осуществляется воздействие и на головные участки струи, что приводит практически к полной ликвидации пробивного действия, т.е. не пробитию защищаемого объекта.

Claims (3)

1. Устройство электродинамической защиты объектов, включающее импульсный источник электрической энергии, с образованием электрической цепи соединенный с боевым элементом, выполненным в виде двух электродов, разделенных массивом диэлектрика, и размещенным перед защищаемым объектом, отличающееся тем, что в него введены один или несколько аналогичных дополнительных боевых элементов, последовательно включенных в электрическую цепь посредством проводников с малым сопротивлением и размещенных между основным боевым элементом и защищаемым объектом.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем обращенные друг к другу электроды основного и дополнительных боевых элементов попарно объединены с образованием боевого элемента с размещенными в массиве диэлектрика проводящими разделителями.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в массиве диэлектрика дополнительных боевых элементов образованы сквозные каналы, соединяющие электроды дополнительных боевых элементов, а на их обращенных одна к другой сторонах выполнены заостренные выступы, расположенные в полости каналов.
RU94009121A 1994-03-17 1994-03-17 Устройство электродинамической защиты RU2072500C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94009121A RU2072500C1 (ru) 1994-03-17 1994-03-17 Устройство электродинамической защиты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94009121A RU2072500C1 (ru) 1994-03-17 1994-03-17 Устройство электродинамической защиты

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94009121A RU94009121A (ru) 1996-02-27
RU2072500C1 true RU2072500C1 (ru) 1997-01-27

Family

ID=20153600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94009121A RU2072500C1 (ru) 1994-03-17 1994-03-17 Устройство электродинамической защиты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2072500C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008198B1 (ru) * 2006-06-14 2007-04-27 Василий Николаевич Тикменов Активная броня

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GB заявка N 1547528, кл.F 41H 5/02, 1979. Pollock C.E. Electromagnetig effects on the natural hugrodunamic in stabilitu of stretching, high velositu, metallic jets //Sixth Jnternational conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topica-Albuguergue, 1992. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008198B1 (ru) * 2006-06-14 2007-04-27 Василий Николаевич Тикменов Активная броня

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6455845B1 (en) Ion packet generation for mass spectrometer
CN101291561A (zh) 烧蚀性等离子体枪
CA2540939A1 (en) Construction of an electrodynamic fractionating plant
RU2083824C1 (ru) Способ разрушения горных пород
US8006607B2 (en) Protective module using electric current to protect objects against threats, especially from shaped charges
RU2072500C1 (ru) Устройство электродинамической защиты
EP0569478A1 (en) High voltage ripping device.
US20130284043A1 (en) Silver bridge element slapper detonator
RU2064651C1 (ru) Устройство электродинамической защиты объектов
JP4362171B2 (ja) プラズマ破壊装置およびこれを用いた破壊方法
RU2396630C1 (ru) Взрывной формирователь импульса тока
KR20170023883A (ko) 전기 반응 장갑
EA008198B1 (ru) Активная броня
SU1136527A1 (ru) Электрогидравлическа установка дл скважинного разрушени горных пород
EP0403059B1 (en) High voltage switch assembly
KR101555920B1 (ko) 전기 장갑 및 이를 구비하는 방호 시스템
US7251195B1 (en) Apparatus for generating an acoustic signal
RU2010418C1 (ru) Генератор высоковольтных импульсов
RU2148238C1 (ru) Способ электромагнитной защиты объекта от средств поражения
BG566Y1 (bg) Електрическа броня
SU1110859A1 (ru) Устройство дл очистки решетки водозаборного сооружени
KR970065961A (ko) 플라즈마 파암용 전극봉
SU693006A1 (ru) Способ разрушени горных пород электрическим током и устройство дл его осуществлени
JP3898931B2 (ja) 破砕装置用電極および破砕装置
RU99106811A (ru) Способ электрогидравлического разрушения твердых тел