RU2124692C1 - Blast-fragmentation warhead - Google Patents
Blast-fragmentation warhead Download PDFInfo
- Publication number
- RU2124692C1 RU2124692C1 RU98108844A RU98108844A RU2124692C1 RU 2124692 C1 RU2124692 C1 RU 2124692C1 RU 98108844 A RU98108844 A RU 98108844A RU 98108844 A RU98108844 A RU 98108844A RU 2124692 C1 RU2124692 C1 RU 2124692C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosive
- warhead
- charge
- explosive charge
- central tube
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано в реактивных снарядах систем залпового огня, артиллерийских, авиационных и морских снарядах, а также и в других осколочно-фугасных (ОФ) боеприпасах. The invention relates to the field of military equipment and can be used in rockets of multiple launch rocket systems, artillery, aviation and sea shells, as well as in other high-explosive fragmentation explosives (HE) ammunition.
Известная "Боевая часть с метанием готовых осколков при помощи взрыва взрывчатого вещества", патент США N 3742856 по классу F 42 B 13/48 от 03.07.73 г. Сущность этого изобретения состоит в том, что за счет одновременного инициирования разрывного заряда в нескольких точках по его оси, сочетания нескольких взрывчатых веществ (BB), имеющих разную скорость детонации, и придания определенной формы отдельным частям заряда, должны обеспечиваться повышенная скорость и упорядоченный разлет готовых осколков (ГО). Применение трех BB с разными скоростями детонации и предложенная конструкция разрывного заряда, а также одновременное возбуждение детонации по всей длине заряда обеспечивает распространение детонации строго в радиальном направлении и одновременный приход волны детонации к основаниям всех ГО. The well-known "Warhead with throwing ready-made fragments using an explosive explosive", US patent N 3742856 for class F 42
Основными недостатками данной конструкции являются наличие слоя клея между взрывчатыми веществами, что может привести к неполному контакту взрывчатых веществ при детонации, а также при несрабатывании хотя бы одного элемента в системе многоточечного инициирования не будет обеспечена полная детонация. The main disadvantages of this design are the presence of an adhesive layer between explosives, which can lead to incomplete contact of explosives during detonation, and also if at least one element does not work in a multipoint initiation system, complete detonation will not be ensured.
Известен "Снаряд и метод его изготовления", патент США N 3945321 по классу F 42 B 13/48 от 23.03.76 г., принятый авторами за прототип. Этот снаряд содержит корпус с разъемной сужающейся носовой частью, слой ГО сферической формы, заряд ВВ, головной взрыватель с инициирующим зарядом ВВ и детонационную трубку. Принцип действия этой боеголовки следующий: срабатывает штатный головной взрыватель, импульс по детонационной трубке передается к заряду ВВ и происходит его детонация с переднего торца заряда ВВ, ударная волна воздействует на боковую поверхность корпуса и происходит ее разрыв с метанием ГО. The famous "Shell and method of its manufacture", US patent N 3945321 in class F 42
Недостатком этой боеголовки является неполная детонация заряда взрывчатого вещества, что приводит к понижению эффективности фугасного действия боеголовки. The disadvantage of this warhead is the incomplete detonation of the explosive charge, which reduces the effectiveness of the high-explosive action of the warhead.
Задачей настоящего изобретения является накопление максимального избыточного давления во фронте ударной волны, что приведет к повышению эффективности фугасного действия боеголовки. The present invention is the accumulation of maximum overpressure in the front of the shock wave, which will increase the efficiency of the high-explosive action of the warhead.
Поставленная задача решается тем, что осколочно-фугасная боеголовка содержит корпус с разъемным дном и с равномерно сужающейся носовой частью, расположенные в корпус заряд взрывчатого вещества, слой готовых осколков, головной взрыватель с инициирующим зарядом взрывчатого вещества, причем боеголовка снабжена твердотельным неодимовым лазером с накачкой взрывом заряда конденсированного взрывчатого вещества, полой центральной трубкой, при этом центральная трубка состоит из отрезков, разделенных детонаторами (в дальнейшем - точками инициирования) со светочувствительным вторичным взрывчатым веществом, имеющими центральное отверстие диаметром, равным внутреннему диаметру центральной трубки, и отстоящими друг от друга на расстоянии, равном
где
d - радиус заряда взрывчатого вещества боеголовки;
D - скорость детонации взрывчатого вещества;
t2 = tp - t1, где tp - время разрушения оболочки, t1 = (d/2)/D - время прохождения детонационной волны от точки инициирования до боковой поверхности оболочки, причем tp = t1+t2< τ, τ - время активации взрывчатого вещества: τ = C•eE/RT, где C - постоянная, зависящая от состава ВВ, E - энергия активации BB, R - универсальная газовая постоянная, T - температура вспышки BB. Также передний и задний торцы заряда выполнены в виде полусфер радиусом (d/2) с центрами в крайних точках инициирования, а пространство между зарядом взрывчатого вещества и корпусом боеголовки заполнено взрывчатым веществом со скоростью детонации не менее 1,1 D, причем расстояние по оси от торцев заряда взрывчатого вещества до боковой поверхности корпуса боеголовки x определяется из следующего условия:
где
L - общая длина заряда взрывчатого вещества, n - количество точек инициирования.The problem is solved in that the high-explosive fragmentation warhead contains a body with a detachable bottom and a uniformly tapering nose, located in the body is an explosive charge, a layer of finished fragments, a head fuse with an initiating explosive charge, and the warhead is equipped with a solid-state neodymium laser pumped by an explosion the charge of the condensed explosive by the hollow central tube, while the central tube consists of segments separated by detonators (hereinafter - the points of the ) with a photosensitive secondary explosive having a central hole with a diameter equal to the inner diameter of the central tube and spaced apart by a distance equal to
Where
d is the radius of the explosive charge of the warhead;
D is the detonation velocity of the explosive;
t 2 = t p - t 1 , where t p is the destruction time of the shell, t 1 = (d / 2) / D is the propagation time of the detonation wave from the initiation point to the side surface of the shell, and t p = t 1 + t 2 < τ, τ is the explosive activation time: τ = C • e E / RT , where C is a constant depending on the composition of the explosive, E is the activation energy BB, R is the universal gas constant, T is the flash point BB. Also, the front and rear ends of the charge are made in the form of hemispheres of radius (d / 2) with centers at the extreme points of initiation, and the space between the explosive charge and the warhead body is filled with explosive with a detonation velocity of at least 1.1 D, and the distance along the axis from the ends of the explosive charge to the side surface of the warhead body x is determined from the following condition:
Where
L is the total explosive charge length, n is the number of initiation points.
Сущность изобретения поясняется следующими фигурами:
Фиг. 1. Принципиальная схема боеголовки с предлагаемой системой инициирования.The invention is illustrated by the following figures:
FIG. 1. Schematic diagram of the warhead with the proposed initiation system.
Фиг. 2. Элемент конструкции боеголовки с предлагаемой системой инициирования. FIG. 2. The design element of the warhead with the proposed initiation system.
Осколочно-фугасная боеголовка содержит корпус 1 с разъемным дном 2 и с равномерно сужающейся носовой частью 3, расположенные в корпусе заряд взрывчатого вещества 4, слой готовых осколков 5, головной взрыватель 6 с инициирующим зарядом взрывчатого вещества 7, твердотельный неодимовый лазер с накачкой взрывом заряда конденсированного взрывчатого вещества 8, ребра жесткости 9, полую центральную трубку 10, при этом центральная трубка 10 состоит из отрезков 11, разделенных детонаторами со светочувствительным вторичным взрывчатым веществом 12, имеющими центральное отверстие 13 диаметром, равным внутреннему диаметру центральной трубки, и отстоящими друг от друга на расстоянии, равном
где
d - радиус заряда взрывчатого вещества боеголовки;
D - скорость детонации взрывчатого вещества;
t2 = tp - t1, где tp- время разрушения оболочки; t1 = (d/2)/D - время прохождения детонационной волны от точки инициирования до боковой поверхности оболочки, причем tp = t1+t2< τ, τ - время активации взрывчатого вещества. Также передний 14 и задний 15 торцы заряда 4 выполнены в виде полусфер радиусом (d/2) с центрами в крайних точках инициирования, а пространство между зарядом взрывчатого вещества и корпусом боеголовки заполнено взрывчатым веществом 16 со скоростью детонации не менее 1,1D, причем расстояние по оси от торцев заряда взрывчатого вещества до боковой поверхности корпуса боеголовки x определяется из следующего условия:
где L - общая длины заряда взрывчатого вещества, n - количество точек инициирования.A high-explosive fragmentation warhead contains a housing 1 with a
Where
d is the radius of the explosive charge of the warhead;
D is the detonation velocity of the explosive;
t 2 = t p - t 1 , where t p is the shell destruction time; t 1 = (d / 2) / D is the propagation time of the detonation wave from the initiation point to the side surface of the shell, and t p = t 1 + t 2 <τ, τ is the activation time of the explosive. Also, the front 14 and rear 15 ends of
where L is the total length of the explosive charge, n is the number of initiation points.
Для пояснения сущности изобретения рассмотрим кольцевые сечение оболочки. Запишем уравнение движения кольцевого элемента оболочки массой m0 под действием давления продуктов детонации (ПД) P(t) с учетом ее динамического сопротивления:
где
ν - начальная скорость метания оболочки;
S - приведенная площадь кольцевого элемента, к которому приложена нагрузка, вызванная расширением ПД;
σ - динамический предел прочности материала оболочки;
f - площадь действия сопротивлению деформации кольцевого элемента оболочки.To clarify the invention, consider the annular section of the shell. We write the equation of motion of the annular element of the shell of mass m 0 under the action of the pressure of the detonation products (PD) P (t) taking into account its dynamic resistance:
Where
ν is the initial throwing velocity of the shell;
S is the reduced area of the annular element to which the load is applied, caused by the expansion of the PD;
σ is the dynamic tensile strength of the shell material;
f is the area of action of the resistance to deformation of the annular shell element.
Подставляя соотношения для нахождения вышеуказанных составляющих в уравнение движения (1), получим выражение для нахождения ν - ν(t), откуда найдем посредством метода итераций закон радиального расширения оболочки под действием ПД, имеющий вид
где
tp =t 1 + t2 - время разрушения оболочки (см. фиг.2: t1 = (d/2)/D- время прохождения ДВ от точки инициирования до боковой поверхности оболочки (отрезок AD, причем AD=AE); t2 - время прохождения ДВ отрезка ЕС),
причем S0 не должно превышать 0,02d, так как для стальной оболочки при значениях S0 > 0,02d происходит ее разрушение.Substituting the relations for finding the above components into the equation of motion (1), we obtain the expression for finding ν - ν (t), whence we find through the iteration method the law of radial expansion of the shell under the action of the PD, which has the form
Where
t p = t 1 + t 2 is the shell destruction time (see FIG. 2: t 1 = (d / 2) / D is the passage time of the DW from the initiation point to the side surface of the shell (segment AD, moreover, AD = AE); t 2 - transit time of the DV segment of the EU),
moreover, S 0 should not exceed 0.02d, since for a steel shell at values S 0 > 0.02d its destruction occurs.
Из найденного соотношения для S0(t) методом аппроксимаций найдем выражение для нахождения t2, оно примет вид следующей регрессионной зависимости:
где
k - коэффициент, зависящий от конструктивного исполнения оболочки боеголовки;
a1. . .a11 -численные коэффициенты, значения которых представлены в таблице.From the found relation for S 0 (t) using the approximation method we find the expression for finding t 2 , it will take the form of the following regression dependence:
Where
k is a coefficient depending on the design of the warhead shell;
a 1 . . .a 11 are the listed coefficients, the values of which are presented in the table.
Далее, исходя из геометрических соотношений для данной боеголовки, получим выражение для нахождения расстояния между соседними точками инициирования. Рассмотрим фиг. 2. Здесь tAD = t1, tAC = tp, AB = b, AD = d/2. При принятии этих обозначений получим следующие соотношения:
откуда AC = tpD,
а из теоремы Пифагора
Составим систему уравнений и найдем значение b, подставив все известные соотношения для определения величин, входящих в состав системы:
при tp = t1 + t2:
отсюда
При известной длине заряда L количество точек инициирования n найдем следующим образом: разделим L на b и получим некоторое число. Целая его часть и будет количеством точек инициирования n. Далее определим расстояние по оси от торцов заряда ВВ до боковой поверхности корпуса боеголовки x посредством следующих соотношений:
Данная боеголовка функционирует следующим образом: срабатывает штатный головной взрыватель 6, который инициирует первый инициирующий заряд ВВ 7. Он, в свою очередь, обеспечивает срабатывание лазера 8. Возникает когерентное излучение. Световой поток по центральной трубке 10 через отверстия 13 детонаторов 12 практически мгновенно достигает разъемное дно 2, при этом инициируя комплексным воздействием лазерного излучения детонаторы 12, которые также производят инициирование заряда ВВ 4. Фронт детонационной волны сферически распространяется из каждой точки инициирования, доходит до боковой поверхности оболочки, и начинается ее радиальное расширение. Сферическая детонационная волна продолжает распространяться далее и, дойдя до точки C и аналогичных ей для каждой точки инициирования, производит полную детонацию заряда ВВ 4. При x > 0 после того, как волна детонации от крайних точек инициирования, дойдет до переднего 14 и заднего 15 торцов заряда ВВ 4 соответственно, происходит детонация ВВ 16, а так как его скорость детонации не менее 1,1D, то принимается допущение о практически мгновенной детонации ВВ 16.Next, based on the geometric relationships for a given warhead, we obtain an expression for finding the distance between adjacent points of initiation. Consider FIG. 2. Here t AD = t 1 , t AC = t p , AB = b, AD = d / 2. When adopting these notations, we obtain the following relations:
whence AC = t p D,
and from the Pythagorean theorem
We compose a system of equations and find the value of b, substituting all the known relations for determining the quantities that make up the system:
at t p = t 1 + t 2 :
from here
For a known charge length L, we find the number of initiation points n as follows: divide L by b and obtain a certain number. The whole part of it will be the number of initiation points n. Next, we determine the distance along the axis from the ends of the explosive charge to the lateral surface of the warhead body x by means of the following relations:
This warhead operates as follows: a standard head fuse 6 is triggered, which initiates the first initiating charge of explosive 7. It, in turn, ensures the operation of laser 8. Coherent radiation arises. The light flux through the
Так как при предлагаемых расчетных параметрах системы многоточечного инициирования, таких как расстояние между точками инициирования, количество точек инициирования, расстояние по оси от торцов заряда ВВ до боковой поверхности корпуса боеголовки, будет достигаться максимальное избыточное давление во фронте ударной волны за счет полной детонации заряда ВВ до разрыва оболочки, то соответственно будет повышаться фугасное действие боеголовки. Since with the proposed design parameters of a multipoint initiation system, such as the distance between the initiation points, the number of initiation points, and the distance along the axis from the ends of the explosive charge to the side surface of the warhead body, the maximum overpressure in the front of the shock wave will be achieved due to the complete detonation of the explosive charge to rupture of the shell, then the high-explosive action of the warhead will accordingly increase.
Claims (2)
где d - радиус заряда взрывчатого вещества боеголовки;
D - скорость детонации взрывчатого вещества;
t2 = tp - t1, где tp - время разрушения оболочки; t1 = (d/2)/D - время прохождения детонационной волны от точки инициирования до боковой поверхности оболочки, причем tр = t1 + t2 < τ, τ - время активации взрывчатого вещества.1. A high-explosive fragmentation warhead comprising a detachable bottom body and a uniformly tapering nose, an explosive charge located in the housing, a layer of finished fragments, a head fuse with an initiating explosive charge, characterized in that the warhead is equipped with a solid-state neodymium laser pumped with an explosion the charge of a condensed explosive by a hollow central tube, while the central tube consists of segments separated by detonators with a photosensitive secondary explosive a substance having a central hole with a diameter equal to the inner diameter of the central tube and spaced apart by a distance equal to
where d is the radius of the explosive charge of the warhead;
D is the detonation velocity of the explosive;
t 2 = t p - t 1 , where t p is the shell destruction time; t 1 = (d / 2) / D is the propagation time of the detonation wave from the initiation point to the side surface of the shell, and t p = t 1 + t 2 <τ, τ is the activation time of the explosive.
где L - общая длина заряда взрывчатого вещества;
n - количество точек инициирования.2. The warhead according to claim 1, characterized in that the front and rear ends of the charge are made in the form of hemispheres of radius (d / 2) with centers at the extreme points of initiation, and the space between the explosive charge and the warhead body is filled with explosive with a detonation velocity not less than 1.1 D, and the distance along the axis from the ends of the explosive charge to the side surface of the warhead body x is determined from the following conditions:
where L is the total length of the explosive charge;
n is the number of initiation points.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98108844A RU2124692C1 (en) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | Blast-fragmentation warhead |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98108844A RU2124692C1 (en) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | Blast-fragmentation warhead |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2124692C1 true RU2124692C1 (en) | 1999-01-10 |
RU98108844A RU98108844A (en) | 2000-02-20 |
Family
ID=20205754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98108844A RU2124692C1 (en) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | Blast-fragmentation warhead |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2124692C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722336C1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-05-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | High-explosive fragmentation part of missile's head |
CN115388717A (en) * | 2022-09-06 | 2022-11-25 | 上海机电工程研究所 | Explosive magnetic reinforced explosive-killing warhead |
-
1998
- 1998-05-05 RU RU98108844A patent/RU2124692C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722336C1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-05-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | High-explosive fragmentation part of missile's head |
CN115388717A (en) * | 2022-09-06 | 2022-11-25 | 上海机电工程研究所 | Explosive magnetic reinforced explosive-killing warhead |
CN115388717B (en) * | 2022-09-06 | 2023-11-03 | 上海机电工程研究所 | Explosion magnetic reinforced explosion-killing warhead |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4036140A (en) | Ammunition | |
US8365671B2 (en) | Adaptable smart warhead charge and method for use | |
US3726223A (en) | Adaptive warhead | |
US8375859B2 (en) | Shaped explosive charge | |
US3565009A (en) | Aimed quadrant warhead | |
EP3172525B1 (en) | Low-collateral damage directed fragmentation munition | |
EA006030B1 (en) | Projectile having a high penetrating action and lateral action equipped with an integrated fracturing device | |
US6308607B1 (en) | Neutralizing munition | |
KR20160128329A (en) | Penetrator munition with enhanced fragmentation | |
US3714897A (en) | Directed warhead | |
US4854240A (en) | Two-stage shaped charge projectile | |
US4036141A (en) | Ammunition | |
US6135028A (en) | Penetrating dual-mode warhead | |
US4714022A (en) | Warhead with tandem shaped charges | |
US3490374A (en) | Continuous rod warhead | |
US3675577A (en) | Rod warhead | |
IL189612A (en) | Pyrophoric arrows-type warhead | |
RU2124692C1 (en) | Blast-fragmentation warhead | |
US4348958A (en) | Projectile having impact responsive initiator means | |
US8297190B1 (en) | Door breaching device with radially expandable explosive | |
US5247887A (en) | Dynamic method for enhancing effects of underwater explosions | |
RU2590803C1 (en) | Explosive charge of regular weapons and ammunition of primary purpose | |
RU2645099C1 (en) | Detonation engine | |
RU2324890C1 (en) | Fragmentation demolition air-delivered bomb | |
RU2314483C1 (en) | High-explosive air bomb |