RU2080550C1

RU2080550C1 - Fragmentation ammunition body

Info

Publication number: RU2080550C1
Application number: RU95109690A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Очин; В.Л. Байда
Original assignee: Филиал Государственного научно-производственного предприятия "Прибор"
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1997-05-27
Also published as: RU95109690A

Abstract

FIELD: fragmentation ammunition with preset crushing of shell into hitting elements of rational shape and mass. SUBSTANCE: fragmentation ammunition body represents a shell, whose inner surface is furnished with equally spaced recesses having the shape of a triangular pyramid, whose vertex is located on the surface of the chamber, and the base is sunk by 0.55 to 0.75 of the shell thickness. The vertices of the connected recesses are combined with the base of the over-lying recess, which provides for formation of a saw-toothed profile of variable section both in longitudinal and lateral directions. EFFECT: enhanced hitting effect. 2 dwg

Description

Изобретение относится к осколочным боеприпасам с заданным дроблением оболочки на поражающие элементы рациональной формы и массы. The invention relates to fragmentation munitions with a given crushing of the shell into the striking elements of a rational shape and mass.

Осколочные снаряды, ручные и винтовочные гранаты, мины и тому подобное используются для поражения открытой и находящейся за легкими укрытиями живой силы, легкобронированной и небронированной техники, в том числе летательных аппаратов, за счет кинетической энергии осколков и полуготовых поражающих элементов. Эффективность осколочного действия характеризуется количеством осколков, радиусом их поражающего действия и плотностью потока осколков в районе цели. Shrapnel shells, hand and rifle grenades, mines and the like are used to destroy open manpower and light armored vehicles, lightly armored and unarmored vehicles, including aircraft, due to the kinetic energy of fragments and semi-finished striking elements. The effectiveness of fragmentation is characterized by the number of fragments, the radius of their damaging effects and the density of the flow of fragments in the target area.

Из патентной литературы известны конструкции осколочных боеприпасов с регулируемым дроблением оболочки, которое задано нанесением продольных и поперечных канавок, рифлений, выемок и т.п. ориентированных концентраторов разрушений ( см. например, патенты США N 300309, 3156180, 3491694, 406859 по нац. кл. 102-67 и Франции N 1541334, опубл. 26.08.68, N 2685077 от 13.12.91, F 42 B 12/24; заявки ФРГ NN 2835557 и 2919268, F 42 B 13/15, 1980 г.). From the patent literature, designs of fragmentation munitions with adjustable crushing of the shell, which is specified by applying longitudinal and transverse grooves, corrugations, recesses, etc., are known. oriented concentrators of destruction (see, for example, US patents N 300309, 3156180, 3491694, 406859 according to nat. CL 102-67 and France N 1541334, publ. 26.08.68, N 2685077 from 12.13.91, F 42 B 12/24 ; applications of Germany NN 2835557 and 2919268, F 42 B 13/15, 1980).

Известные осколочные боеприпасы с заданным дроблением входят в боекомплект орудий малого и среднего калибра наземной, зенитной, морской и авиационной артиллерии, например, 30 мм снаряд к пушкам ADEN, DEFA, GAU-8/A, 40 и 57 мм снаряды шведской фирмы "Бофорс". Well-known fragmentation munitions with predetermined crushing are included in the ammunition load of small and medium caliber guns of ground, anti-aircraft, naval and aviation artillery, for example, 30 mm shells for ADEN, DEFA, GAU-8 / A guns, 40 and 57 mm shells of the Swedish company Bofors .

Недостатком известных конструкций является сложность изготовления концентраторов разрушений на наружной поверхности изделий малого калибра с дополнительными операциями по улучшению аэродинамики снарядов. Выполнение канавок на внутренней и внешней сопрягаемых поверхностях двухслойной оболочки, которые лишь механически ослабляют корпус, создавая концентраторы напряжений и предпочтительные вероятностные направления разрушений. Газовые продукты взрывчатого превращения ВВ снаряда не взаимодействуют с пилообразным профилем оболочки непосредственно и регулярность дробления при этом не превышает 80% что снижает количество осколков, скорость и радиус поражающего действия изделий. A disadvantage of the known structures is the difficulty of manufacturing destruction concentrators on the outer surface of small-caliber products with additional operations to improve the aerodynamics of shells. Grooves are made on the inner and outer mating surfaces of the two-layer shell, which only mechanically weaken the body, creating stress concentrators and preferred probabilistic directions of failure. The gas products of the explosive transformation of the explosive projectile do not interact with the sawtooth profile of the shell directly and the crushing regularity does not exceed 80%, which reduces the number of fragments, the speed and radius of the damaging effect of the products.

Наиболее близким по технической сущности является корпус осколочного боеприпаса, описанный в патенте США N 4068590 от 17.01.78, Н. кл. 102-67, в котором вопрос создания полуготовых осколков в принципе схематично решен по форме и конструктивным параметрам поражающих элементов. На поперечных канавках внутренней поверхности оболочки выполнены пирамидальные рифления с углом при вершине 60 65^o и глубине 3^"/64 (1,2 мм). При этом образуется пилообразный профиль в продольном и поперечном направлениях, формируются поражающие элементы со стороной 3^"/8 (≈10 мм).The closest in technical essence is the shell of the fragmentation munition described in US patent N 4068590 from 01/17/78, N. cl. 102-67, in which the question of creating semi-finished fragments is, in principle, schematically solved in form and design parameters of the striking elements. Pyramidal corrugations are made on the transverse grooves of the inner surface of the shell with an angle at apex of 60 65 ^° and a depth of 3 ^" / 64 (1.2 mm). In this case, a sawtooth profile is formed in the longitudinal and transverse directions, and striking elements are formed with a side of 3 ^" / 8 ( ≈10 mm).

При несимметричном профиле поперечных канавок шириной 3^"/32 (2,4 мм) разрушение происходит по типу квазихрупкого отрыва в ослабленном сечении. Пирамидальные рифли поперечных канавок служат концентраторами разрушений, посредством пластического сдвига, кольцевых поясов и формируют поражающие элементы.With an asymmetrical 3 ^” / 32 (2.4 mm) transverse groove profile, fracture occurs as a quasi-brittle detachment in a weakened section. Pyramidal grooves of the transverse grooves serve as fracture concentrators through plastic shear, annular belts and form damaging elements.

Однако конструктивные параметры и размеры поражающих элементов не оптимизированы в аналитической зависимости от толщины оболочки боеприпасов, что допускает случаи, когда осколки полностью не отделяются и образуют конгломераты из 2 3 поражающих элементов заданной формы, что резко снижает эффективность действия. However, the design parameters and dimensions of the striking elements are not optimized analytically depending on the thickness of the shell of the ammunition, which allows cases when the fragments do not completely separate and form conglomerates of 2 3 striking elements of a given shape, which sharply reduces the effectiveness of the action.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являются устранение отмеченных недостатков и, как следствие, повышение числа полезных осколков, скорости их разлета и площади поражения. The problem to which the present invention is directed is to eliminate the noted drawbacks and, as a result, increase the number of useful fragments, the speed of their expansion and the area of damage.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном корпусе осколочного боеприпаса, внутренняя поверхность оболочки которого снабжена поперечными канавками пилообразного профиля с многогранными рифлениями, согласно изобретению, продольный и поперечный профили оболочки совмещены посредством выполнения равнораспределенных рифлей в виде треугольной пирамиды с вершиной на поверхности каморы, основание которой углублено в оболочку на 0,55 0,75 ее толщины. The required technical result is achieved by the fact that in the known shell of fragmentation munition, the inner surface of the shell of which is provided with transverse grooves of a sawtooth profile with multifaceted corrugations, according to the invention, the longitudinal and transverse profiles of the shell are combined by making uniformly distributed corrugations in the form of a triangular pyramid with an apex on the surface of the chamber, the base which is deepened into the shell at 0.55 0.75 of its thickness.

Отличительные признаки обеспечивают разделение оболочки переменной толщины по поясам, которые дробятся по общему ребру треугольной формы боковых граней, соединяющему вершины пирамиды и ее основания, на заданной формы и массы осколки необходимой убойной силы. Регулярность дробления 0,95 обеспечивается формой рифлений и оптимальной глубиной их размещения в оболочке. Повышенный выход полезных осколков позволил уменьшить толщину оболочки и увеличить массу взрывчатого вещества, чем повысить кинетику поражающих элементов и эффективность действия изделия. Distinctive features provide separation of the shell of variable thickness into belts, which are crushed along a common edge of a triangular shape of side faces connecting the vertices of the pyramid and its base into a given shape and mass of fragments of the required deadly force. The crushing regularity of 0.95 is ensured by the shape of the corrugations and the optimal depth of their placement in the shell. The increased yield of useful fragments allowed to reduce the thickness of the shell and increase the mass of the explosive, thereby increasing the kinetics of the damaging elements and the effectiveness of the product.

Толщина стенки, формируемая углублениями рифлей, больше 0,45 толщины оболочки не гарантирует разделение ее по заданной геометрии профилю, потому что вырождается действие так называемого газового клина продуктов детонации. The wall thickness formed by the recesses of the corrugations, more than 0.45 of the shell thickness does not guarantee its separation according to the given profile geometry, because the action of the so-called gas wedge of detonation products degenerates.

Толщина стенки меньше 0,25 толщины оболочки не обеспечивает конструкционной прочности корпуса при выстреле и может быть причиной преждевременного разрыва, что исключает поле разлета с заметно меньшей скоростью осколков, блокирующихся в группы. The wall thickness is less than 0.25 of the shell thickness does not provide structural strength of the shell during firing and can cause premature rupture, which eliminates the field of expansion with a significantly lower speed of fragments blocked in groups.

На чертеже схематично изображена винтовочная 40 мм граната, которая служит в качестве примера выполнения и носит лишь иллюстративный характер, не ограничивая объема совокупности признаков формулы. The drawing schematically shows a 40 mm rifle grenade, which serves as an example of implementation and is only illustrative in nature, without limiting the scope of the totality of the features of the formula.

На фиг. 1 общий вид гранаты; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 general view of a grenade; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one.

Корпус гранаты состоит из оболочки 1 и дна 2 (фиг. 1), в который запрессовано взрывчатое вещество 3 и завинчен взрыватель 4. На внутренней поверхности оболочки 1 толщиной 4,5 мм рядами выполнены совмещаемые последовательно рифли 5 пирамидальной формы с треугольным основанием. Вершина основания пирамиды углублена внутрь оболочки на 0,56 ее толщины (2,5 мм). При этом образуется пилообразный профиль как в продольном, так и в поперечном сечениях (фиг. 2) корпуса. Ломаные канавки создают переменную толщину стенки в обоих направлениях. The body of the grenade consists of a shell 1 and a bottom 2 (Fig. 1), into which an explosive 3 is pressed in and a fuse 4 is screwed. On the inner surface of the shell 1 with a thickness of 4.5 mm, rows of pyramidal-shaped corrugations 5 are made in series with a triangular base. The top of the base of the pyramid is deepened into the shell by 0.56 of its thickness (2.5 mm). In this case, a sawtooth profile is formed both in the longitudinal and in cross sections (Fig. 2) of the housing. Broken grooves create a variable wall thickness in both directions.

Корпус из низкоуглеродистой стали получают объемным холодным деформированием в многопозиционных штампах поэтапным выдавливанием призматическим пуансоном диаметром 31,0 мм с радиальными выступами диаметром 36,0 мм треугольного сечения. На торце пуансона для формирования углублений дна 2 имеются выступы 1,5 мм. Высота рифлей 5 равна шагу поперечных канавок - 4 мм, ширина основания пирамид выбрана 12^o. Толщина стенки оболочки 1 в вершинах пилообразного профиля, образованного рифлями 5, равна 20 мм, что соответствует рекомендациям теории проектирования и практике действия осколочных боеприпасов. Угол при вершине основания треугольной пирамиды установлен в диапазоне 78±10^o (фиг. 2). Основания рифлей 5 совмещены с вершинами соседних рифлей 5 нижерасположенного ряда.The case of low-carbon steel is obtained by volumetric cold deformation in multi-position dies by phased extrusion by a prismatic punch with a diameter of 31.0 mm with radial protrusions with a diameter of 36.0 mm of a triangular section. At the end of the punch for the formation of the recesses of the bottom 2 there are protrusions of 1.5 mm The height of the grooves 5 is equal to the step of the transverse grooves - 4 mm, the width of the base of the pyramids is selected 12 ^o . The wall thickness of the shell 1 at the vertices of the sawtooth profile formed by the flutes 5 is 20 mm, which corresponds to the recommendations of the design theory and practice of fragmentation ammunition. The angle at the top of the base of the triangular pyramid is set in the range of 78 ± 10 ^o (Fig. 2). The bases of the flutes 5 are aligned with the peaks of adjacent flutes 5 of the downstream row.

Металл стенки корпуса при ступенчатом последовательном деформировании заполняют шлицы пуансона, образуя углубления в виде треугольной пирамиды. Наклон стенки происходит перемещением конической части полуфабриката на наружной поверхности при деформировании корпуса в матрице без справки, формируя пирамидальный профиль выемки с вершиной на поверхности камеры. Образованный пилообразный профиль оболочки в продольном и поперечном направлениях формирует переменную толщину стенки для создания условий заданного дробления по ослабленным сечениям энергией продуктов детонации взрывчатого вещества 3, сконцентрированной в "газовых клиньях". The metal of the body wall during gradual sequential deformation is filled with the slots of the punch, forming a recess in the form of a triangular pyramid. The wall is tilted by moving the conical part of the semi-finished product on the outer surface when the case is deformed in the matrix without reference, forming a pyramidal profile of a recess with a vertex on the surface of the chamber. The formed sawtooth profile of the shell in the longitudinal and transverse directions forms a variable wall thickness in order to create conditions for a given crushing over the weakened sections by the energy of the detonation products of the explosive 3 concentrated in "gas wedges".

Наличие перепада по толщине стенки между вершиной пирамиды 5 и ее основания в параллельно расположенных рядах, позволило устранить образование блоков из осколков при дроблении и формировать поражающие элементы близкой к шаровой поверхности заданной массой 0,4 0,6 г (средний 0,46 г.). The presence of a difference in the wall thickness between the top of the pyramid 5 and its base in parallel rows helped to eliminate the formation of blocks of fragments during fragmentation and to form damaging elements close to the spherical surface with a given mass of 0.4 0.6 g (average 0.46 g) .

Рабочая документация изделий по настоящему изобретению находится в подготовке производства для серийного выпуска договорной программы. Detailed product documentation of the present invention is in preparation for serial production of the contract program.

Claims

Shell fragmentation munition, the inner surface of the shell of which is provided with transverse grooves of a sawtooth profile with multifaceted corrugations, characterized in that the longitudinal and transverse profiles of the shell are combined by making uniformly distributed corrugations in the form of a triangular pyramid with an apex on the surface of the chamber, the base of which is deepened into the shell by 0.55 0.75 of its thickness.