RU2274818C1 - Dynamic protection component(modifications) - Google Patents

Dynamic protection component(modifications) Download PDF

Info

Publication number
RU2274818C1
RU2274818C1 RU2004128330/02A RU2004128330A RU2274818C1 RU 2274818 C1 RU2274818 C1 RU 2274818C1 RU 2004128330/02 A RU2004128330/02 A RU 2004128330/02A RU 2004128330 A RU2004128330 A RU 2004128330A RU 2274818 C1 RU2274818 C1 RU 2274818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
layers
detonation
edz
dynamic protection
Prior art date
Application number
RU2004128330/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Степанович Доронин (RU)
Геннадий Степанович Доронин
Александр Евгеньевич Курепин (RU)
Александр Евгеньевич Курепин
Владимир Николаевич Яхимович (RU)
Владимир Николаевич Яхимович
Валерий Борисович Яшин (RU)
Валерий Борисович Яшин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения"
Priority to RU2004128330/02A priority Critical patent/RU2274818C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2274818C1 publication Critical patent/RU2274818C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: defensive equipment, in particular, components of protection against shaped-charge projectiles.
SUBSTANCE: the dynamic protection component is made in the form of a multilayer plate with outer layers of an inert high-density substance, and an inner layer of an explosive, whose thickness is smaller than the critical thickness of detonation propagation, initiated at a pressure of a shock wave exceeding the preset level. As a modification of the offered construction is the dynamic protection component made in the form of a multilayer plate with outer layers of n inert high-density substance, and inner layers a part of which is made of layers of an explosive initiated at a pressure of a shock wave exceeding the preset level, whose thickness is smaller than the critical thickness of detonation propagation, and the other part - of chemically inert materials, if the number of the explosive layers exceeds two, layers of a chemically inert material are positioned between them.
EFFECT: reduced level of explosion action of the dynamic protection component on the protected object.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано при разработке устройств защиты от действия снарядов с кумулятивными зарядами, в частности от кумулятивных БЧ тандемного типа.The invention relates to defense technology and can be used in the development of devices for protection against the effects of shells with cumulative charges, in particular from cumulative warheads of the tandem type.

Известны защитные устройства, содержащие внутренний слой взрывчатого вещества, облицованного двумя наружными слоями инертного материала большой плотности, в частности металла, именуемые "динамической защитой" или "реактивной броней", обеспечивающие защиту от действия кумулятивных струй, формируемых при срабатывании кумулятивных зарядов или от кинетических снарядов (см. например, патент ФРГ №2008156, от 21.02.1970; патент Франции №2436361, от 13.03.1974; патент Великобритании №1581125 от 01.04.125 от 01.04.1974). Указанная "динамическая защита" в виде контейнеров, именуемых "элементами динамической защиты" (ЭДЗ) (см. например, Динамическая противокумулятивная защита / Б.В. Войцеховский, В.Л. Истомин // Физика горения и взрыва, 2000, т.36, №6, с.87-90; или монографию "Физика взрыва" под. ред. Л.П.Орленко, изд.3, Т.2, М. - ФИЗМАТЛИТ, 2002) используется в составе устройств защиты преград от действия различных снарядов, в особенности кумулятивных снарядов и мин, путем установки ЭДЗ под углом примерно 30-60° к ожидаемому направлению движения кумулятивной струи (КС). Кумулятивная струя, образующаяся при срабатывании кумулятивного заряда, инициирует взрывчатое вещество, размещенное между инертными слоями, вызывая их метание практически в направлении нормали к поверхности ЭДЗ. При этом, в связи с наличием угла между направлением движения стенки ЭДЗ и КС, происходит их взаимодействие, приводящее к разрушению всей или большей части КС, что обеспечивает снижение поражающей способности указанных кумулятивных снарядов и мин.Known protective devices containing an inner layer of explosive, lined with two outer layers of inert material of high density, in particular metal, referred to as "dynamic protection" or "reactive armor", providing protection against the action of cumulative jets formed when the cumulative charges are fired or from kinetic shells (see, for example, the FRG patent No. 2008156, dated 02.21.1970; the French patent No. 2436361, dated 13.03.1974; the UK patent No. 1581125 dated 01/01/1925 dated 01/01/1974). The specified "dynamic protection" in the form of containers called "dynamic protection elements" (EDZ) (see, for example, Dynamic anti-cumulative protection / BV Voytsekhovsky, VL Istomin // Combustion and Explosion Physics, 2000, v. 36 , No. 6, pp. 87-90; or the monograph “Explosion Physics” under the editorship of L.P. Orlenko, vol. 3, T.2, M. - FIZMATLIT, 2002) is used as a part of devices for protecting obstacles from various shells, especially cumulative shells and mines, by installing an EDZ at an angle of about 30-60 ° to the expected direction of movement of the cumulative jet (CS). The cumulative jet generated when the cumulative charge is triggered initiates an explosive placed between the inert layers, causing them to throw almost in the direction normal to the EDZ surface. Moreover, due to the presence of an angle between the direction of movement of the EDZ wall and the CS, their interaction occurs, leading to the destruction of all or most of the CS, which reduces the damage ability of these cumulative shells and mines.

Известно также размещение между стенками ЭДЗ нескольких слоев, часть из которых является слоями взрывчатого вещества, а часть - слоями инертных в химическом отношении материалов (см. Combination of Inert and Energetic Materials in Reactive armor Against Shaped Charge Jets / A.Holzwarth, K.Weimann // Proc. 19th International Symposium on Ballistics, 7-11 May 2001, Interlaken, Switzerland/ - p.1523-1530).It is also known to place several layers between the walls of the EDZ, some of which are layers of explosive, and some are layers of chemically inert materials (see Combination of Inert and Energetic Materials in Reactive armor Against Shaped Charge Jets / A. Holzwarth, K.Weimann // Proc. 19 th International Symposium on Ballistics, 7-11 May 2001, Interlaken, Switzerland / - p. 1523-1530).

Известны конструкции невзрывной противокумулятивной динамической защиты, в которой вместо слоя ВВ между наружными инертными слоями материала с большой плотностью размещается внутренний слой инертного в химическом отношении материала, именуемого "наполнителем", такого, например, как пластмасса, резина, парафин, или смеси на их основе. При проникании КС через такой "невзрывной" ЭДЗ в наполнителе формируется расходящаяся ударная волна (УВ), под воздействием которой осуществляется ускорение материала наружных слоев, окружающих место попадания КС. Из за быстрого снижения давления в УВ (затухания УВ) ускорение внешних слоев локализовано в близи места попадания КС в элемент невзрывной ДЗ. Несмотря на ограничение размеров зоны, в которой происходит ускоренное движение внешних слоев ЭДЗ с инертным наполнителем, уменьшение глубины бронепробивного действия за счет разрушения высокоскоростной части КС может доходить до 65-70% (см. Невзрывная противокумулятивная динамическая защита / С.А.Бодров, В.А.Григорян, Н.С.Дорохов, И.Ф.Кобылкин, Д.А.Рототаев // В сб. докладов II научной конференции Волжского регионального центра РАРАН "Современные методы проектирования и отработки ракето-артиллерийского вооружения". - Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003. - с.373-382). Считается, что применение невзрывных ЭДЗ наиболее перспективно при создании устройств защиты от действия кумулятивных зарядов, размещаемых в контейнерах для перевозки радиоактивных материалов, легковых автомобилях и других конструкциях - там, где собственное бронирование конструкции или ее содержимое препятствуют использованию в составе защиты большого количества взрывных ЭДЗ, являющихся не чем иным, как зарядами ВВ, групповое срабатывание которых может привести к разрушениям защищаемой конструкции, большим, чем будет произведено при действии одного кумулятивного заряда.Non-explosive anti-cumulative dynamic protection constructions are known in which instead of an explosive layer, an inner layer of a chemically inert material called a “filler”, such as plastic, rubber, paraffin, or a mixture based on them, is placed between the outer inert layers of a material with high density . When a CS penetrates through such an “non-explosive” EDZ, a diverging shock wave (HC) is formed in the filler, under the influence of which the material of the outer layers surrounding the CS penetration site is accelerated. Due to the rapid decrease in pressure in the shock wave (shock wave attenuation), the acceleration of the outer layers is localized near the point where the CS reaches the element of non-explosive remote sensing. Despite the limited size of the zone in which the accelerated movement of the outer layers of the EDZ with an inert filler occurs, the decrease in the depth of the armor-piercing action due to the destruction of the high-speed part of the CS can reach 65-70% (see. Explosive anti-cumulative dynamic protection / S.A. Bodrov, V .A. Grigoryan, N.S. Dorokhov, I.F. Kobylkin, D.A. Rototaev // In the collection of reports of the II scientific conference of the Volga regional center RARAN "Modern methods of designing and development of missile and artillery weapons." - Sarov, RFNC-VNIIEF, 2003. - p.3 73-382). It is believed that the use of non-explosive EDZ is most promising when creating devices against the effects of cumulative charges placed in containers for transporting radioactive materials, cars and other structures - where the own reservation of the structure or its contents prevent the use of a large number of explosive EDZ in the protection, which are nothing more than explosive charges, the group operation of which can lead to destruction of the protected structure, greater than what will be produced and one shaped charge effect.

Известны устройства защиты преграды от снарядов (см., например, патент США №5070754 от 10.12.91), в которых совмещены ЭДЗ, содержащие ВВ, и ЭДЗ, содержащие инертный наполнитель.Known devices for protecting barriers from shells (see, for example, US patent No. 5070754 from 10.12.91), which combined EDZ containing explosives, and EDZ containing an inert filler.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому результату является защитное устройство от снарядов, в особенности от кумулятивных зарядов, по патенту США №4368660 от 18.01.1983. Конструкция элемента динамической защиты по данному патенту выполнена в виде плоского элемента, образованного слоем взрывчатого вещества, который с лицевой и тыльной стороны покрыт слоями инертного высокоплотного вещества. Взрывчатое вещество для ЭДЗ выбирается из условия способности к инициированию в нем детонации ударной волной заданной интенсивности, однако должно быть стойким к воздействию открытого огня пожара, воздействию пуль, мелких осколков и других "слабых" источников ударной волны. В частности, в указанном патентном описании в качестве взрывчатого вещества предлагается использовать взрывчатые составы со скоростью детонации более 2000 м/с, содержащие гексоген, октоген, тетрил, тэн, ТНТ или их смеси, обладающие способностью к инициированию при воздействии ударной волны с давлением 10 кбар.Closest to the claimed solution on the technical nature and the achieved result is a protective device from shells, especially from cumulative charges, according to US patent No. 4368660 from 01/18/1983. The design of the dynamic protection element according to this patent is made in the form of a flat element formed by a layer of explosive, which is coated on the front and back with layers of inert high-density substance. Explosive for EDZ is selected from the condition of being capable of initiating detonation in it by a shock wave of a given intensity, but should be resistant to open fire fire, bullets, small fragments and other "weak" sources of a shock wave. In particular, in the said patent description it is proposed to use explosive compositions with a detonation velocity of more than 2000 m / s containing hexogen, octogen, tetryl, ten, TNT or their mixtures capable of initiating when exposed to a shock wave with a pressure of 10 kbar .

Известно (см. К.К.Андреев, А.Ф.Беляев. Теория взрывчатых веществ. - М.: Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, 1960, стр.193-210), что детонацией называется самоподдерживающаяся экзотермическая реакция, распространяющаяся по взрывчатому веществу со сверхзвуковой постоянной скоростью. Процесс возникновения детонации определяется выполнением ряда необходимых начальных условий, таких, например, как уровень действующего ударного воздействия, температура заряда, величина начальной плотности, количество примесей и т.д. Одним из таких необходимых начальных условий является уровень давления инициирующей ударной волны, использованный в патенте-прототипе.It is known (see K.K.Andreev, A.F. Belyaev. Theory of explosives. - M .: State Scientific and Technical Publishing House OBORONGIZ, 1960, pp. 193-210) that detonation is a self-sustaining exothermic reaction propagating through an explosive substance with a supersonic constant speed. The process of the occurrence of detonation is determined by the fulfillment of a number of necessary initial conditions, such as, for example, the level of the acting shock, charge temperature, the value of the initial density, the amount of impurities, etc. One of these necessary initial conditions is the pressure level of the initiating shock wave used in the prototype patent.

Однако обеспечение только требуемого уровня давления инициирующей ударной волны не гарантирует возникновения распространяющейся по взрывчатому веществу детонационной волны. Необходимо, чтобы был выполнен еще ряд условий, обеспечивающих распространение самоподдерживающейся экзотермической реакции. В частности, на основании большого количества экспериментальных работ по исследованию процесса детонации взрывчатых веществ (см. Физика взрыва, монография, под. ред. К.П.Станюковича, изд. 2-е, перераб. - М.: Глав. ред. физ. мат. литературы изд-ва "Наука". - с.212-235) можно считать установленным факт, что у цилиндрического заряда из любого взрывчатого вещества существует некоторый предельный размер (критический диаметр dкр), превышение которого гарантирует распространение детонации по заряду с постоянной скоростью.However, providing only the required pressure level of the initiating shock wave does not guarantee the occurrence of a detonation wave propagating through the explosive. It is necessary that a number of conditions are satisfied that ensure the propagation of a self-sustaining exothermic reaction. In particular, on the basis of a large number of experimental studies of the detonation of explosives (see Explosion Physics, monograph, under the editorship of K.P. Stanyukovich, 2nd ed., Revised. - M.: Chief ed. Mat. literature of the Nauka publishing house. - pp. 212-235) it can be considered established that a cylindrical charge of any explosive substance has a certain limit size (critical diameter d cr ), exceeding which guarantees the propagation of detonation in charge with constant speed.

В зарядах, диаметр которых меньше dкр распространение детонации по заряду невозможно при любом, по уровню давления инициирующей ударной волны, воздействии. Величина dкр для данного взрывчатого вещества не является постоянной и зависит от плотности заряда, характеристик материала оболочки и ее толщины, а также количества инертных примесей.In charges, the diameter of which is less than d cr, the propagation of detonation in charge is impossible under any influence of the pressure of the initiating shock wave. The value of d cr for a given explosive is not constant and depends on the charge density, characteristics of the shell material and its thickness, as well as the amount of inert impurities.

Для плоских зарядов взрывчатого вещества также существует понятие "критической толщины", при превышении которой условия распространения детонации по слое обеспечиваются. Критическая толщина плоского заряда, так же как и критический диаметр у зарядов цилиндрической формы, зависит от химической природы ВВ, наличия и толщины внешних слоев, а также от характеристик материала внешних слоев.For flat explosive charges, there is also the concept of “critical thickness”, above which detonation propagation conditions are ensured throughout the layer. The critical thickness of a plane charge, as well as the critical diameter of cylindrical charges, depends on the chemical nature of the explosive, the presence and thickness of the outer layers, and also on the characteristics of the material of the outer layers.

Значение критического диаметра (критической толщины) определяется экспериментально для конкретных условий размещения взрывчатого вещества в разрабатываемой конструкции путем определения места прекращения процесса детонации в заряде, диаметр (толщина) которого непрерывно или ступеньками уменьшается в направлении от места инициирования.The value of the critical diameter (critical thickness) is determined experimentally for specific conditions for the placement of the explosive in the developed design by determining the place where the detonation process stops in the charge, the diameter (thickness) of which continuously or steps decreases in the direction from the initiation site.

Известные из литературы минимальные значения критических диаметров имеют первичные ВВ, такие как азид свинца (0.01-0.02 мм), максимальные - смесевые взрывчатые составы, такие, например, как смеси тротила с аммиачной селитрой (12-15 мм). При этом введение во взрывчатый состав инертных добавок может привести к значительному изменению величины критического диаметра (критической толщины).Minimum critical diameters known from the literature are primary explosives, such as lead azide (0.01-0.02 mm), maximum explosive mixtures, such as, for example, mixtures of TNT with ammonium nitrate (12-15 mm). Moreover, the introduction of inert additives into the explosive composition can lead to a significant change in the value of the critical diameter (critical thickness).

Описанное в патенте США №4368660 техническое решение, как наиболее близкое к заявляемому по технической сущности и достигаемому техническому результату, выбрано за прототип.The technical solution described in US patent No. 4368660, as the closest to the claimed technical essence and the achieved technical result, is selected as the prototype.

Признаки прототипа, общие с заявляемой конструкцией: элемент динамической защиты выполнен в виде многослойной пластины с внешними слоями из инертного высокоплотного вещества и среднего слоя из взрывчатого вещества, инициируемого при давлении ударной волны, превышающем заданный уровень.Signs of the prototype, common with the claimed design: the element of dynamic protection is made in the form of a multilayer plate with the outer layers of an inert high-density substance and the middle layer of explosive, initiated when the pressure of the shock wave exceeds a predetermined level.

Указанный прототип имеет ряд недостатков, которые приводят к снижению его эффективности. В частности, существенным недостатком конструкции прототипа является необходимость выбора требований к свойствам ВВ, обеспечивающим, при выполнении условия инициирования детонации, распространение детонации по всему взрывчатому веществу элемента динамической защиты. Это приводит к увеличению уровня взрывного воздействия ЭДЗ на защищаемый объект и снижению уровня защиты от пробивного действия кумулятивных боеприпасов тандемного типа.The specified prototype has several disadvantages that lead to a decrease in its effectiveness. In particular, a significant drawback of the design of the prototype is the need to select requirements for the properties of explosives, providing, when the conditions for initiation of detonation are met, the propagation of detonation throughout the explosive of the dynamic protection element. This leads to an increase in the level of explosive effects of EDZ on the protected object and to a decrease in the level of protection against the breakdown action of cumulative ammunition of the tandem type.

Технической задачей устранения вышеуказанного недостатка является снижение уровня взрывного воздействия ЭДЗ на защищаемый объект и повышение уровня защиты от пробивного действия кумулятивных боеприпасов тандемного типа.The technical task of eliminating the above drawback is to reduce the level of explosive effects of EDZ on the protected object and to increase the level of protection against the breakdown action of cumulative ammunition of the tandem type.

Действительно, если при воздействии кумулятивной струи или другого высокоскоростного снаряда по ЭДЗ, выполненному в соответствии с патентом-прототипом, выполняются условия инициирования детонации ВВ среднего слоя, то детонация распространяется по всему среднему слою. При этом происходит выброс из защищаемой зоны инертных стенок ЭДЗ и разрушение содержащего ЭДЗ контейнера. В результате чего за время не более милисекунды защитная способность устройства в зоне размещения указанного ЭДЗ нейтрализуется. Этот недостаток патента-прототипа учитывается при разработке боеприпасов тандемного типа, содержащих два последовательно срабатывающих кумулятивных заряда - лидирующий и основной. Действие этих боеприпасов основано на способности кумулятивной струи лидирующего заряда производить описанный выше процесс нейтрализации ЭДЗ, и способности кумулятивной струи основного заряда осуществлять поражение преграды, потерявшей свою защиту в зоне расположения нейтрализованного ЭДЗ.Indeed, if under the influence of a cumulative jet or other high-speed projectile in accordance with the EDZ performed in accordance with the prototype patent, the conditions for initiating detonation of the middle layer of explosives are fulfilled, then the detonation propagates throughout the middle layer. In this case, the inert walls of the EDZ are ejected from the protected zone and the container containing the EDZ is destroyed. As a result, in no more than a millisecond, the protective ability of the device in the area of the indicated EDZ is neutralized. This disadvantage of the prototype patent is taken into account when developing tandem-type ammunition containing two successively cumulative charges - the leading and the main. The action of these ammunition is based on the ability of the cumulative jet of the leading charge to produce the EDZ neutralization process described above, and the ability of the cumulative jet of the main charge to defeat an obstacle that has lost its protection in the area where the neutralized EDZ is located.

В отличие от известного элемента динамической защиты, выполненного в виде многослойной пластины с внешними слоями из инертного высокоплотного материала и среднего слоя из взрывчатого вещества, инициируемого при давлении ударной волны, превышающем заданный уровень, в предлагаемом варианте 1 элемента динамической защиты: слой взрывчатого вещества выполнен толщиной меньше критической толщины распространения детонации, а в предлагаемом варианте 2 элемент динамической защиты выполнен из набора внутренних чередующихся слоев взрывчатого вещества и инертного материала, при этом между слоями ВВ расположены слои из инертного в химическом отношении материала и каждый слой взрывчатого вещества выполнен толщиной меньше критической толщины распространения детонации.In contrast to the well-known dynamic protection element, made in the form of a multilayer plate with the outer layers of an inert high-density material and the middle layer of explosive, initiated when the shock wave pressure exceeds a predetermined level, in the proposed embodiment 1 dynamic protection element: the explosive layer is made of a thickness less than the critical thickness of the propagation of detonation, and in the proposed option 2, the element of dynamic protection is made of a set of internal alternating layers of explosive eschestva and inert material, the layers of explosive disposed between layers of chemically inert material and each explosive layer is formed in thickness less than the critical thickness of detonation propagation.

Технические решения, содержащие признаки, отличающие заявляемые решения от прототипа не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемые решения являются новыми и обладают достаточным изобретательским уровнем.Technical solutions containing features that distinguish the claimed solutions from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This allows us to consider that the claimed solutions are new and have a sufficient inventive step.

Сущность предлагаемых технических решений поясняется графическими изображениями, на которых:The essence of the proposed technical solutions is illustrated by graphic images on which:

фиг.1 схематично изображает элемент динамической защиты, выполненный согласно изобретению (вариант 1) в момент срабатывания лидирующего заряда кумулятивного боеприпаса тандемного типа;figure 1 schematically depicts an element of dynamic protection made according to the invention (option 1) at the moment of operation of the leading charge of the cumulative ammunition of the tandem type;

фиг.2 иллюстрирует элемент динамической защиты, выполненный согласно изобретению (вариант 1) в момент срабатывания основного заряда кумулятивного боеприпаса тандемного типа;figure 2 illustrates the element of dynamic protection made according to the invention (option 1) at the time of operation of the main charge of the cumulative ammunition of the tandem type;

фиг.3 иллюстрирует вариант 2 исполнения элемента динамической защиты;figure 3 illustrates an embodiment 2 of a dynamic protection element;

фиг.4 иллюстрирует вариант 1 исполнения элемента динамической защиты.4 illustrates an embodiment 1 of a dynamic protection element.

Элемент динамической защиты (фиг.1), выполненный согласно варианту 1 предполагаемого изобретения, содержит внутренний слой ВВ 1, толщина которого меньше, чем критическая толщина, при которой происходит распространение детонации по данному ВВ. С лицевой и тыльной стороны внутренний слой ВВ 1 покрыт слоями инертного высокоплотного вещества 2, 3. Кумулятивная струя, формируемая при срабатывании лидирующего заряда 4 кумулятивного боеприпаса тандемного типа, движется по направлению оси 5 боеприпаса, направленной под углом атаки 6 к траектории его движения 7. При соударении с ЭДЗ кумулятивная струя лидирующего заряда 4 создает во внутреннем слое ВВ 1 ударную волну 9, давление которой в области 10 превышает давление инициирования ВВ, что вызывает в слое 1 взрывное выделение энергии и образование газообразных продуктов взрыва.The dynamic protection element (figure 1), made according to option 1 of the proposed invention, contains an inner layer of explosives 1, the thickness of which is less than the critical thickness at which detonation propagates through this explosive. On the front and back sides, the inner layer of explosive 1 is covered with layers of an inert high-density substance 2, 3. The cumulative jet formed when the leading charge 4 of the cumulative tandem type ammunition is triggered, moves in the direction of the axis 5 of the ammunition, directed at an angle of attack of 6 to the path of its movement 7. Upon collision with the EDZ, the cumulative jet of the leading charge 4 creates a shock wave 9 in the internal layer of explosive 1, the pressure of which in region 10 exceeds the explosive initiation pressure, which causes explosive energy release in layer 1 and the image vanie gaseous products of the explosion.

В состав кумулятивного боеприпаса тандемного типа входит основной заряд 8, подрываемый через несколько сот микросекунд после срабатывания лидирующего заряда 5 (фиг.2). К моменту подрыва основного заряда 8 боеприпас смещается по траектории 7 на расстояние, равное произведению скорости движения на время задержки срабатывания. Формируемая при срабатывании основного заряда 8 кумулятивная струя 11 движется по новой траектории 12 и воздействует на часть ЭДЗ, которая не подвергалась ударно-волновому нагружению при срабатывании лидирующего заряда и не получила местного разрушения 13 слоя ВВ 1 и инертных наружных слоев 2 и 3.The composition of the cumulative ammunition of the tandem type includes the main charge 8, detonated after a few hundred microseconds after the operation of the leading charge 5 (figure 2). By the moment of undermining the main charge 8, the ammunition is displaced along the trajectory 7 by a distance equal to the product of the speed of movement by the time of the delayed operation. The cumulative jet 11 formed when the main charge 8 is triggered moves along a new trajectory 12 and acts on the part of the EDZ, which was not subjected to shock-wave loading when the leading charge was triggered and did not receive local destruction of layer 13 of explosive 1 and inert outer layers 2 and 3.

Возможны варианты выполнения предлагаемого ЭДЗ с размещением между внешними слоями из высокоплотных материалов многослойного внутреннего слоя, состоящего из нескольких слоев, часть из которых является слоями взрывчатого вещества, имеющих толщину меньше критической толщины распространения детонации, а часть слоями инертных в химическом отношении материалов. При этом, если слоев взрывчатого вещества больше двух, между ними расположены слои инертных в химическом отношении материалов. В частности, фиг.3 иллюстрирует исполнение элемента динамической защиты по варианту 2, при котором внутренний слой содержит два слоя взрывчатого вещества 1 и 14, каждый из которых имеет толщину меньше критической толщины распространения детонации, разделенных слоем инертного в химическом отношении материала 15. Изображение фиг.4 показывает исполнение элемента динамической защиты по варианту 1, при котором внутренний слой содержит один слой взрывчатого вещества 1 и два окружающих его слоя 16 и 17 из инертных в химическом отношении материалов.Embodiments of the proposed EDZ are possible with placement of a multilayer inner layer consisting of several layers between the outer layers of high-density materials, some of which are explosive layers having a thickness less than the critical detonation propagation thickness, and some are chemically inert layers. Moreover, if there are more than two layers of explosive, layers of chemically inert materials are located between them. In particular, FIG. 3 illustrates the embodiment of the dynamic protection element according to embodiment 2, wherein the inner layer contains two layers of explosive 1 and 14, each of which has a thickness less than the critical thickness of the detonation propagation, separated by a layer of chemically inert material 15. Image of FIG. .4 shows the embodiment of the dynamic protection element according to option 1, in which the inner layer contains one layer of explosive 1 and two surrounding layers 16 and 17 of chemically inert materials.

Отличия в срабатывании предлагаемого ЭДЗ от прототипа основаны на особенности ответной реакции на инициирующее действие ударной волны заряда ВВ, размеры которого меньше критического. Если на локальную область заряда ВВ, имеющего диаметр (толщину) меньше критического воздействовать ударной волной с давлением выше необходимого для инициирования детонации, то все находящееся в этой области взрывчатое вещество испытает взрывчатое превращение. Однако, при любом сколь угодно большом значении давления в указанной зоне, процесс распространения детонации по заряду прекратится, как только давление в ударной волне станет меньше требуемого для инициирования.The differences in the response of the proposed EDZ from the prototype are based on the features of the response to the initiating effect of the shock wave of the explosive charge, the size of which is less than critical. If a shock wave with a pressure above the pressure necessary to initiate detonation is affected by a explosive with a diameter (thickness) less than critical to a local region of the charge, then all explosives in this region will experience explosive transformation. However, for any arbitrarily large pressure value in the indicated zone, the process of detonation propagation along the charge will stop as soon as the pressure in the shock wave becomes less than that required for initiation.

Предлагаемый элемент динамической защиты работает следующим образом.The proposed element of dynamic protection works as follows.

Вариант 1. При попадании (фиг.1) в элемент динамической защиты кумулятивной струи, образованной лидирующим кумулятивным зарядом 4 боеприпаса тандемного типа, в локальной области, где осуществляется воздействие, во взрывчатом веществе формируются расходящиеся от места удара ударные волны 9, давление в которых превосходит давление, необходимое для инициирования детонации. При движении по взрывчатому веществу ударной волны, давление в которой превышает давление инициирования детонации, во взрывчатом веществе реализуется процесс выделения энергии взрыва, который приводит к движению инертных слоев 2 и 3 в направлениях, близких к нормали к поверхности ЭДЗ. Инертные слои ЭДЗ взаимодействуют с высокоскоростными участками КС лидирующего заряда 4. При этом процесс взаимодействия протекает более интенсивно и в области большего размера, чем в случае применения ЭДЗ, средний слой которой выполнен из инертного материала, что обеспечивает большую защитную способность, чем у известных из описания аналогов предлагаемого устройства. Вследствие того, что толщина слоя ВВ выбрана меньше критической толщины распространения детонации, детонационная волна не формируется. При движении инициирующей ударной волны по заряду давление за ней быстро снижается до значений меньших, чем давление инициирования детонации, в связи с чем процесс детонации прекращается или переходит в процесс горения, скорость распространения которого составляет единицы миллиметров в секунду. При этом размер области детонационного превращения 10 составляет несколько толщин слоя ВВ 1. Остальная часть ЭДЗ, находящаяся вне зоны детонационного превращения 10, содержит ВВ в работоспособном состоянии. В случае, если через время, порядка нескольких сот микросекунд в этой части ЭДЗ действием кумулятивной струи 11 основного кумулятивного заряда 8 будет создана новая ударная волна, давление в которой также превысит давление инициирования, это приведет к повторному процессу срабатывания того же самого ЭДЗ и снижению пробивной способности основного заряда 8 и всего тандемного кумулятивного боеприпаса в целом.Option 1. When hit (figure 1) in the element of dynamic protection of the cumulative jet formed by the leading cumulative charge 4 of the tandem type of ammunition in the local area where the impact is carried out, shock waves 9 diverging from the point of impact are formed in the explosive, the pressure in which exceeds pressure required to initiate detonation. When a shock wave moves in an explosive, the pressure in which exceeds the detonation initiation pressure, an explosive energy release process is realized in the explosive, which leads to the movement of inert layers 2 and 3 in directions close to the normal to the EDZ surface. The inert layers of the EDZ interact with high-speed sections of the CS of the leading charge 4. In this case, the interaction process proceeds more intensively and in a larger region than in the case of using EDZ, the middle layer of which is made of inert material, which provides greater protective ability than those known from the description analogues of the proposed device. Due to the fact that the explosive layer thickness is chosen less than the critical detonation propagation thickness, a detonation wave is not formed. When the initiating shock wave moves over the charge, the pressure behind it quickly decreases to values lower than the detonation initiation pressure, and therefore the detonation process stops or goes into the combustion process, the propagation velocity of which is several millimeters per second. The size of the region of detonation transformation 10 is several thicknesses of the explosive layer 1. The rest of the EDZ, which is outside the zone of detonation transformation 10, contains the explosive in a healthy state. In the event that after a time of the order of several hundred microseconds in this part of the EDZ, the action of the cumulative jet 11 of the main cumulative charge 8 creates a new shock wave, the pressure in which will also exceed the initiation pressure, this will lead to a repeated process of the operation of the same EDZ and a decrease in breakdown ability of the main charge of 8 and the entire tandem cumulative ammunition in general.

Приведенное выше описание процесса взаимодействия кумулятивного боеприпаса тандемного типа с предлагаемым ЭДЗ реализуется в динамических условиях подхода боеприпаса к поверхности объекта, защищенного элементом динамической защиты, так как для выполнения условий стабильного полета боеприпасу необходимо двигаться с некоторым углом атаки 6, составляющим обычно несколько градусов. Этого оказывается достаточным, чтобы при указанном выше уровне задержек времени срабатывания лидирующего и основного зарядов кумулятивного боеприпаса тандемного типа (несколько сот микросекунд) место попадания КС основного заряда сместилось относительно места попадания КС лидирующего заряда на расстояние в несколько десятков миллиметров. При этом обеспечивается условие попадания КС основного заряда в часть слоя взрывчатого вещества, не испытавшего детонационного превращения, что по сравнению с ЭДЗ-прототипом приводит к повторному срабатыванию предлагаемого ЭДЗ и снижению пробивной способности кумулятивного боеприпаса тандемного типа.The above description of the process of interaction of the cumulative ammunition of the tandem type with the proposed EDZ is realized under the dynamic conditions of the approach of the ammunition to the surface of the object protected by the dynamic protection element, since in order to fulfill the conditions of a stable flight, the ammunition needs to move with a certain angle of attack of 6, which is usually several degrees. This turns out to be sufficient so that, at the aforementioned level, the response time of the leading and main charges of the tandem-type cumulative ammunition (several hundred microseconds), the point of contact with the main charge is shifted relative to the point of contact with the leading charge by a distance of several tens of millimeters. In this case, the condition is ensured that the CS of the main charge falls into a part of the explosive layer that has not experienced detonation transformation, which, in comparison with the EDZ prototype, leads to the repeated operation of the proposed EDZ and a decrease in the breakdown ability of the tandem-type cumulative ammunition.

Вариант 2. Выполнение ЭДЗ согласно варианту 2 обеспечивает возможность варьирования скоростью метания стенок контейнера и, тем самым, позволяет дополнительно изменять уровень взрывного воздействия на защищаемый объект. Так при попадании в показанный на иллюстрации фиг.3 элемент динамической защиты, кумулятивной струи, образованной лидирующим кумулятивным зарядом 4 боеприпаса тандемного типа, аналогично варианту 1, в локальной области, где осуществляется воздействие, в слоях взрывчатого вещества 1 и 14 будут образовываться ударные волны, давление в которых превосходит давление, осуществляющее инициирование детонации. При этом во взрывчатом веществе каждого слоя происходит процесс выделения энергии, который приводит к метанию слоев 2 и 3, в направлениях, близких к нормали к поверхности ЭДЗ со скоростями большими, чем обеспечивает вариант 1, так как по сравнению с ним энергии взрывчатого превращения выделяется в два раза больше. Инертные слои ЭДЗ 2 и 3 взаимодействуют с высокоскоростными участками КС лидирующего заряда 4. При этом процесс взаимодействия протекает более интенсивно, в связи с чем разрушается большая часть кумулятивной струи лидирующего заряда 4. При этом наличие между слоями ВВ 1 и 14 слоя из инертного в химическом отношении материала 15 обеспечивает раздельное протекание в указанных слоях взрывного процесса, что (аналогично варианту 1) препятствует развитию процесса детонации вне области, где давление ударных волн 9, созданных действием кумулятивной струи лидирующего заряда 4, выше давления необходимого для инициирования детонации.Option 2. The implementation of the EDZ according to option 2 provides the possibility of varying the speed of throwing the walls of the container and, thereby, allows you to additionally change the level of explosive impact on the protected object. So, when the dynamic protection element, a cumulative jet formed by the leading cumulative charge 4 of the tandem type of ammunition, similar to option 1, gets into the local area where the impact occurs, shock waves will form in the layers of explosive 1, shown in figure 3, pressure in which exceeds the pressure that initiates detonation. In this case, an energy release process takes place in the explosive of each layer, which leads to the throwing of layers 2 and 3, in directions close to the normal to the surface of the EDZ with velocities higher than option 1, since in comparison with it the energy of the explosive transformation is released two times more. The inert layers of the EDZ 2 and 3 interact with the high-speed sections of the CS of the leading charge 4. In this case, the interaction process proceeds more intensively, and therefore most of the cumulative jet of the leading charge 4 is destroyed. In this case, the presence of an inert layer in the chemical layer between explosive layers 1 and 14 with respect to the material 15 provides separate flow in these layers of the explosive process, which (similar to option 1) prevents the development of the detonation process outside the area where the pressure of the shock waves 9 created by the cumulative effect trui leading charge 4, higher than the pressure required to initiate detonation.

Выполнение внутреннего многослойного слоя согласно фиг.4, когда внешние слои из инертного высокоплотного материала 2 и 3 отделены от слоя взрывчатого вещества 1 соответственно слоями 16 и 17 из инертного в химическом отношении материала, обеспечивает возможность снижения до требуемого уровня значений скорости метания внешних инертных слоев ЭДЗ и, тем самым, снижает уровень взрывного воздействия на защищаемый объект.The implementation of the inner multilayer layer according to figure 4, when the outer layers of inert high-density material 2 and 3 are separated from the explosive layer 1 by layers 16 and 17 of chemically inert material, respectively, provides the ability to reduce to the required level the values of the throwing speed of the external inert layers of the EDZ and, thereby, reduces the level of explosive impact on the protected object.

Аналогичное снижение уровня воздействия на защищаемый объект может быть достигнуто размещением слоя из инертного в химическом отношении материала с одной стороны от слоя взрывчатого вещества и ориентацией элемента динамической защиты указанной стороной в направлении защищаемого объекта.A similar reduction in the level of impact on the protected object can be achieved by placing a layer of chemically inert material on one side of the explosive layer and by orienting the dynamic protection element with the indicated side in the direction of the protected object.

Возможно изготовление внутреннего слоя из большего количества чередующихся слоев из взрывчатого вещества и слоев из инертного в химическом отношении материала.It is possible to produce an inner layer from a larger number of alternating layers of explosive and layers of a chemically inert material.

Таким образом, применение предлагаемых вариантов конструкции ЭДЗ приводит к повышению уровня защиты от поражающего действия кумулятивных боеприпасов тандемного типа при одновременном снижении взрывного воздействия на защищаемую преграду.Thus, the use of the proposed design variants of the EDZ leads to an increase in the level of protection against the damaging effects of cumulative ammunition of the tandem type while reducing the explosive effect on the protected barrier.

Claims (4)

1. Элемент динамической защиты, выполненный в виде многослойной пластины с внешними слоями из инертного высокоплотного вещества и внутренним слоем из взрывчатого вещества, инициируемого при давлении ударной волны, превышающем заданный уровень, отличающийся тем, что слой взрывчатого вещества выполнен толщиной, меньше критической толщины распространения детонации.1. The element of dynamic protection, made in the form of a multilayer plate with the outer layers of an inert high-density substance and the inner layer of explosives, initiated when the pressure of the shock wave exceeds a predetermined level, characterized in that the explosive layer is made less than the critical thickness of the propagation of detonation . 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что по обе стороны слоя взрывчатого вещества расположены слои из инертных в химическом отношении материалов, которые примыкают к нему.2. The element according to claim 1, characterized in that on both sides of the explosive layer are layers of chemically inert materials that are adjacent to it. 3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что по одну сторону от слоя взрывчатого вещества расположен слой из инертного в химическом отношении материала, который примыкает к нему.3. The element according to claim 1, characterized in that on one side of the explosive layer is a layer of chemically inert material that is adjacent to it. 4. Элемент динамической защиты, выполненный в виде многослойной пластины с внешними слоями из инертного высокоплотного вещества и внутренним слоем из взрывчатого вещества, инициируемого при давлении ударной волны, превышающем заданный уровень, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными внутренними слоями из взрывчатого вещества, при этом между слоями взрывчатого вещества расположены слои из инертного в химическом отношении материала, а слои взрывчатого вещества выполнены толщиной, меньшей критической толщины распространения детонации.4. The element of dynamic protection, made in the form of a multilayer plate with the outer layers of an inert high-density substance and an inner layer of explosive, initiated when the pressure of the shock wave exceeds a predetermined level, characterized in that it is equipped with additional inner layers of explosive, between the layers of explosive are layers of a chemically inert material, and the layers of explosive are made with a thickness less than the critical propagation thickness d detonation of.
RU2004128330/02A 2004-09-22 2004-09-22 Dynamic protection component(modifications) RU2274818C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128330/02A RU2274818C1 (en) 2004-09-22 2004-09-22 Dynamic protection component(modifications)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128330/02A RU2274818C1 (en) 2004-09-22 2004-09-22 Dynamic protection component(modifications)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2274818C1 true RU2274818C1 (en) 2006-04-20

Family

ID=36608150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004128330/02A RU2274818C1 (en) 2004-09-22 2004-09-22 Dynamic protection component(modifications)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2274818C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184657U1 (en) * 2018-07-23 2018-11-02 Константин Эдуардович Большаков ARMORED DYNAMIC PROTECTION
RU2714521C1 (en) * 2019-08-20 2020-02-18 Александр Георгиевич Семенов Fire-fighting projectile extinguishing method of an armored vehicle equipped with dynamic protection
RU223500U1 (en) * 2023-07-25 2024-02-21 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" (АО "УКБТМ") Container for dynamic protection elements of an armored vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184657U1 (en) * 2018-07-23 2018-11-02 Константин Эдуардович Большаков ARMORED DYNAMIC PROTECTION
RU2714521C1 (en) * 2019-08-20 2020-02-18 Александр Георгиевич Семенов Fire-fighting projectile extinguishing method of an armored vehicle equipped with dynamic protection
RU223500U1 (en) * 2023-07-25 2024-02-21 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" (АО "УКБТМ") Container for dynamic protection elements of an armored vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4499830A (en) High lethality warheads
US4648324A (en) Projectile with enhanced target penetrating power
EP3172525B1 (en) Low-collateral damage directed fragmentation munition
US6135028A (en) Penetrating dual-mode warhead
JP7078699B2 (en) Reactive armor
RU2274818C1 (en) Dynamic protection component(modifications)
US9891027B2 (en) System and method for neutralizing shaped-charge threats
RU2064650C1 (en) Device for protection of obstacles against shells
RU2726761C1 (en) High-explosive anti-tank warhead
RU2127861C1 (en) Ammunition for hitting of shells near protected object
EP3999795B1 (en) Vertical explosive reactive armor, their construction and method of operation
RU2060438C1 (en) Device for protection against high-velocity hitting means
RU2413921C1 (en) High-explosive fragmentation shell
USH2025H1 (en) Serial output warhead
RU2122702C1 (en) Antirocket and antibullet protective device
RU2064154C1 (en) Armor protection
GB2337576A (en) Tandem warhead
RU2262066C1 (en) Guided projectile
RU2199713C2 (en) Method and device for destruction of armored target
RU2064649C1 (en) Armored protection device
JP2000337800A (en) Shot and warhead
RU2651476C2 (en) Active armor for a person and a combat robot
RU2215978C2 (en) High-explosive hollow-charge warhead
RU2342623C1 (en) Jet multimission grenade
RU2089830C1 (en) Cartridge for small arms

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090923