RU2276769C2

RU2276769C2 - Warhead

Info

Publication number: RU2276769C2
Application number: RU2001131720/02A
Authority: RU
Inventors: Зеев РИТМАН (IL); Зеев РИТМАН; Гершон КЛИМИНЦ (IL); Гершон КЛИМИНЦ; Мордехай АВИТАН (IL); Мордехай АВИТАН
Original assignee: Рафаэль-Армамент Дивелопмент Оторити Лтд.
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2006-05-20

Abstract

FIELD: ammunition for piercing of holes of a large diameter.

SUBSTANCE: the warhead has a shaped explosive charge, having an axis, front section of a ring shape positioned about the axis and made with a concave profile in the longitudinal section in the axis of the shaped charge, and a band located near by, at least of a part of the ring-shaped front section designed for formation of an expanding ring from the fragments of the mentioned band at detonation of the explosive. At least part of the ring-shaped front section is made so that the vector, projected outside from the mentioned part normally to the surface of the ring-shaped front section, diverges with the direction of the axis, and the concave profile of the front section envelops the central angle with a value of 15 to 90 deg. In the warhead of the second modification the shaped charge and the band are mounted proceeding from concentration of the largest part of the band materials in the expanding conical duct at detonation of the shaped charge.

EFFECT: enhanced armor-piercing action of the shell.

11 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к боеголовке, в частности к боеголовке, пробивающей отверстие большого диаметра в стенке цели.The present invention relates to a warhead, in particular to a warhead piercing a large diameter hole in a target wall.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известно применение кумулятивного заряда для пробивания брони путем создания интенсивной осевой струи с гиперскоростью. В кумулятивном заряде обычно выполняют коническую выемку, расположенную но оси в его передней части. Это приводит к формированию интенсивной осевой струи, образующей очень небольшое отверстие в стенке цели. Во многих вариантах применения, однако, было бы целесообразно использовать кумулятивный заряд, обеспечивающий образование в стенке цели отверстия с относительно большим диаметром, что обуславливает потребность в боеголовке, обладающей такой способностью.It is known to use a cumulative charge to penetrate armor by creating an intense axial jet with hyperspeed. In a cumulative charge, a conical recess is usually performed, located along the axis in its front part. This leads to the formation of an intense axial jet forming a very small hole in the target wall. In many applications, however, it would be advisable to use a cumulative charge, providing the formation in the wall of the target holes with a relatively large diameter, which leads to the need for a warhead with this ability.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В основу настоящего изобретения поставлена задача создать боеголовку с такой конфигурацией, которая обеспечивала бы образование в стенке цели отверстия с относительно большим диаметром.The basis of the present invention is the task to create a warhead with such a configuration that would ensure the formation in the wall of the target holes with a relatively large diameter.

В соответствии с поставленной задачей настоящее изобретение предлагает боеголовку, предназначенную для образования в стенке цели отверстия с большим диаметром, содержащую: (а) кумулятивный заряд взрывчатого вещества, имеющий ось и переднюю секцию кольцевой формы, расположенную вокруг этой оси, причем эта передняя секция кольцевой формы выполнена так, что она имеет вогнутый профиль в продольном сечении по оси кумулятивного заряда, причем, по меньшей мере, часть передней секции выполнена так, что вектор, проецируемый наружу от этой части по нормали к поверхности передней секции кольцевой формы, расходится с направлением оси, и (b) поясок, расположенный вблизи, по меньшей мере, части передней поверхности кольцевой формы.In accordance with the object of the present invention, there is provided a warhead for forming a hole with a large diameter in the target wall, comprising: (a) a cumulative explosive charge having an axis and a front section of a ring shape located around this axis, this front section of a ring shape made so that it has a concave profile in longitudinal section along the axis of the cumulative charge, and at least part of the front section is made so that the vector projected outward from this part n normal to the surface of the front section of the annular shape, diverges from the direction of the axis, and (b) a belt located near at least part of the front surface of the annular shape.

Настоящее изобретение предлагает также боеголовку для образования в стенке цели отверстия большого диаметра, содержащую: (а) кумулятивный заряд взрывчатого вещества, имеющий ось и переднюю секцию, обращенную по направлению к стенке во время детонации, и (b) поясок, расположенный вблизи, по меньшей мере, части передней секции, причем кумулятивный заряд и поясок имеют такую конфигурацию, что при детонации кумулятивного заряда, большая часть материала пояска, по существу, концентрируется в расширяющейся конической траектории.The present invention also provides a warhead for forming large diameter holes in the target wall, comprising: (a) a cumulative explosive charge having an axis and a front section facing the wall during detonation, and (b) a belt located near at least at least parts of the front section, the cumulative charge and the belt having such a configuration that when the cumulative charge is detonated, most of the material of the belt is essentially concentrated in an expanding conical trajectory.

В соответствии с дополнительным признаком настоящего изобретения расширяющаяся коническая траектория имеет угол по отношению к оси, по существу, от 10° до 50°.In accordance with an additional feature of the present invention, the expanding conical path has an angle with respect to the axis of substantially 10 ° to 50 °.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение описано с помощью неограничивающих примеров, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention is described using non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг.1 изображает изометрическую проекцию боеголовки, предназначенной для образования в стенке цели отверстия большого диаметра, в соответствии с настоящим изобретением;figure 1 depicts an isometric projection of a warhead intended for the formation in the wall of the target holes of large diameter, in accordance with the present invention;

фиг.2 изображает в продольном разрезе по оси боеголовку по фиг.1;figure 2 depicts a longitudinal section along the axis of the warhead of figure 1;

фиг.3 изображает в продольном разрезе по оси боеголовку по фиг.1 в варианте с уменьшенной длиной.figure 3 depicts a longitudinal section along the axis of the warhead of figure 1 in an embodiment with a reduced length.

Описание предпочтительных вариантов осуществленияDescription of Preferred Embodiments

Настоящее изобретение предлагает боеголовку, предназначенную для образования в стенке цели отверстия большого диаметра.The present invention provides a warhead designed to form large diameter holes in the target wall.

Устройство и принцип действия боеголовки в соответствии с настоящим изобретением поясняются далее со ссылкой на чертежи.The device and principle of operation of the warhead in accordance with the present invention are explained below with reference to the drawings.

Фиг.1 и 2 изображают боеголовку в соответствии с настоящим изобретением, обозначенную позицией 10 и предназначенную для образования в стенке цели отверстия большого диаметра. Боеголовка 10 содержит кумулятивный заряд 12 взрывчатого вещества, имеющий переднюю секцию, обращенную но направлению к стенке цели во время детонации, и поясок 14, расположенный вблизи, по меньшей мере, части передней секции. Кумулятивный заряд 12 и поясок 14 имеют такую конфигурацию, что, при детонации кумулятивного заряда 12, большая часть материала пояска 14, по существу, концентрируется в расширяющейся конической траектории. В предпочтительном варианте осуществления материал в значительной степени собирается в виде формируемого при взрыве расширяющегося кольца, схематично изображенного кольцом 14', которое перемещается со скоростью приблизительно 2500 м/с, вырезая отверстие в стенке цели.Figures 1 and 2 depict a warhead in accordance with the present invention, indicated by 10, and intended to form large diameter holes in the target wall. The warhead 10 contains a cumulative charge 12 of explosive, having a front section facing but toward the target wall during detonation, and a belt 14 located near at least part of the front section. The cumulative charge 12 and the girdle 14 have such a configuration that, when the cumulative charge 12 is detonated, most of the material of the girdle 14 is essentially concentrated in an expanding conical path. In a preferred embodiment, the material is largely collected in the form of an expanding ring formed by the explosion, schematically depicted by the ring 14 ', which moves at a speed of approximately 2500 m / s, cutting a hole in the target wall.

Для достижения такого эффекта кумулятивный заряд 12, предпочтительно имеет переднюю секцию кольцевой формы, расположенную вокруг оси 18 симметрии заряда. Как видно на фиг.2, изображающей продольное сечение кумулятивного заряда 12 по оси 18, передняя секция 16 кольцевой формы выполнена так, что она имеет вогнутый профиль. По меньшей мере, часть передней секции, обозначенная здесь 16а, выполнена так, что векторы v, v', проведенные в направлении наружу от этой части, по нормали к поверхности передней секции кольцевой формы, оказываются расходящимися с направлением оси 18. Предпочтительно, другие части секции расположены так, чтобы направленные наружу от них по нормали векторы v", были параллельны или наклонены под некоторым углом к направлению оси 18. Такое выполнение передней секции со сходящимися векторами, направленными, по существу, вдоль оси, в направлении которой распространяется возникающее при взрыве давление, воздействующее на различные части пояска, обеспечивает фокусировку пояска на кольце, в котором содержимое пояска, по меньшей мере, частично собирается при взрыве. Это кольцо может разделяться на фрагменты по мере его расширения. Однако фрагменты будут все еще достаточно близки друг к другу для образования непрерывного разреза в стенке цели.To achieve this effect, the cumulative charge 12 preferably has a front section of a circular shape located around the axis of symmetry of the charge 18. As can be seen in figure 2, depicting a longitudinal section of the cumulative charge 12 along the axis 18, the front section 16 of the annular shape is made so that it has a concave profile. At least a portion of the front section, designated here 16a, is configured such that vectors v , v ′ drawn outward from this part, normal to the surface of the front section of the annular shape, diverge from the direction of the axis 18. Preferably, the other parts sections are disposed so that their outwardly directed from the normal vectors v ", are parallel or inclined at an angle to the axis 18. Such embodiment of the front section with converging vectors directed substantially along an axis in a direction toward the The explosion pressure applied to various parts of the girdle is distributed to ensure that the girdle is focused on the ring, in which the girdle’s contents are at least partially collected during the explosion. This ring can be divided into fragments as it expands. However, the fragments will still be sufficient close to each other to form a continuous cut in the wall of the target.

Боеголовка в соответствии с настоящим изобретением имеет много вариантов применения, включая, но не ограничиваясь ими (пролом стенок и барьеров различных видов).The warhead in accordance with the present invention has many applications, including, but not limited to (breaking walls and barriers of various kinds).

Боеголовка в соответствии с настоящим изобретением описана как образующая в стенке цели отверстия большого диаметра. Следует отметить, что термин "большой диаметр", используемый в настоящем описании и формуле изобретения, обозначает диаметр, превышающий внешний диаметр кумулятивного заряда. Большой диаметр отверстия в стенке цели, создаваемый при использовании настоящего изобретения, существенно отличается от диаметра отверстий, создаваемых кумулятивными зарядами известного уровня техники, которые концентрируют содержимое пояска в виде реактивной струи или снаряда с диаметром, меньшим, чем диаметр кумулятивного заряда.The warhead in accordance with the present invention is described as forming large diameter holes in the target wall. It should be noted that the term "large diameter", used in the present description and the claims, means a diameter exceeding the external diameter of the cumulative charge. The large diameter of the hole in the target wall created using the present invention differs significantly from the diameter of the holes created by cumulative charges of the prior art, which concentrate the contents of the belt in the form of a jet stream or projectile with a diameter smaller than the diameter of the cumulative charge.

Далее описаны более подробно признаки настоящего изобретения. Предпочтительным признаком настоящего изобретения является то, что материал пояска 14, по меньшей мере, частично соединяется с формированием при взрыве расширяющегося кольца. Для этого диапазон углов φ, между векторами v, v' и v", выбран предпочтительно достаточно большим для обеспечения концентрации материала на малом расстоянии, которое должно быть достаточно малым, чтобы избежать немедленной повторной фрагментация от ударов сталкивающихся частиц. Предпочтительно, этот диапазон углов, соответствующий углу вогнутого профиля, выбран в пределах от 15° до 90° и, наиболее предпочтительно, в диапазоне от 30° до 70°. В предпочтительном варианте, в котором вогнутый профиль соответствует дуге круга, этот угол выбран соответствующим центральному углу этой дуги.The following describes in more detail the features of the present invention. A preferred feature of the present invention is that the material of the girdle 14 is at least partially connected to the formation of an expanding ring upon explosion. For this, the range of angles φ, between the vectors v , v 'and v ", is preferably chosen large enough to ensure the concentration of the material at a small distance, which should be small enough to avoid immediate re-fragmentation from impacts of colliding particles. Preferably, this range of angles, corresponding to the angle of the concave profile, selected in the range from 15 ° to 90 ° and, most preferably, in the range from 30 ° to 70 °. In a preferred embodiment, in which the concave profile corresponds to the arc of a circle, this angle is selected accordingly etstvuyuschim central angle of the arc.

На физические параметры формируемого при взрыве кольца, включая степень конгломерации, конический угол расхождения и скорость, также влияет ряд других факторов. Они включают: форму заряда; точку детонации; материал и распределение толщины пояска; в также тип и количество используемого взрывчатого вещества. Эти параметры выбирают предпочтительно для того, чтобы увеличить скорость частиц пояска до значения, находящегося в интервале 1000 - 4000 м/с, и наиболее предпочтительно до значения, по существу, 2500 м/с. Расширяющийся конический канал формируемого при взрыве кольца предпочтительно имеет угол θ по отношению к оси, имеющий величину, по существу, от 10° до 50°. Точная регулировка относительных скоростей различных частиц пояска может быть использована для получения требуемого поперечного профиля, формируемого при взрыве кольца, который может принимать вид круглого поперечного сечения, V-образного поперечного сечения или плоской полосы.The physical parameters of the ring formed during the explosion, including the degree of conglomeration, the conical angle of divergence and speed, are also affected by a number of other factors. They include: a form of charge; knock point; material and distribution of girdle thickness; also the type and amount of explosive used. These parameters are preferably chosen in order to increase the velocity of the belt particles to a value in the range of 1000-4000 m / s, and most preferably to a value of essentially 2500 m / s. The expanding conical channel of the explosion formed ring preferably has an angle θ with respect to the axis, having a value of substantially 10 ° to 50 °. Exact adjustment of the relative velocities of various particles of the belt can be used to obtain the desired transverse profile formed by the explosion of the ring, which can take the form of a circular cross section, a V-shaped cross section or a flat strip.

В варианте осуществления, изображенном на фиг.1 и 2, инициирование осуществляется в центральном положении в задней части заряда. Использование несколько удлиненной конической задней части служит для обеспечения, по существу, одновременного инициирования вдоль передней секции кольцевой формы. Способ точечного инициирования может быть заменен на способ периферийного инициирования. За счет этого длина заряда может быть укорочена. На фиг.3 изображен один из вариантов осуществления изобретения с периферийным инициированием, при котором кумулятивный заряд 12 содержит инертный формирователь 30 волны, установленный с обеспечением эффекта периферийного инициирования. В качестве альтернативы может использоваться многоточечное инициирование.In the embodiment shown in figures 1 and 2, the initiation is carried out in a central position at the rear of the charge. The use of a slightly elongated conical rear portion serves to provide substantially simultaneous initiation along the front section of the annular shape. The point initiation method can be replaced by a peripheral initiation method. Due to this, the charge length can be shortened. Figure 3 shows one of the embodiments of the invention with peripheral initiation, in which the cumulative charge 12 contains an inert wave former 30, installed with the effect of peripheral initiation. Alternatively, multipoint initiation may be used.

Материал, используемый для пояска 14, может быть выбран из широкого диапазона подходящих материалов. Предпочтительные неограничивающие варианты включают металлические материалы, такие как алюминий, медь, вольфрам, сталь, железо и тантал. В определенных случаях может использоваться поясок, изготовленный из пластмассовых материалов.The material used for the girdle 14 may be selected from a wide range of suitable materials. Preferred non-limiting options include metallic materials such as aluminum, copper, tungsten, steel, iron, and tantalum. In certain cases, a belt made of plastic materials may be used.

Передняя секция кольцевой формы обычно представляет собой часть непрерывной передней поверхности заряда. Форма центральной части, расположенной ближе всего к оси 18, не является критичной для работы боеголовки в соответствии с настоящим изобретением, но она может быть выполнена в соответствии с настоящей заявкой для обеспечения дополнительных преимуществ. В большинстве случаев передняя секция кольцевой формы занимает, по существу, не менее половины всей передней поверхности кумулятивного заряда 12 при рассмотрении его параллельно оси 18, и, в наиболее предпочтительном варианте, занимает, по существу, не менее 80% его поверхности.The front section of the annular shape is usually part of a continuous front surface of the charge. The shape of the central portion closest to axis 18 is not critical to the operation of the warhead in accordance with the present invention, but it can be made in accordance with the present application to provide additional benefits. In most cases, the front section of the annular shape occupies essentially at least half of the entire front surface of the cumulative charge 12 when viewed parallel to axis 18, and, in the most preferred embodiment, occupies essentially at least 80% of its surface.

В ходе проведенных испытаний боеголовка 10 продемонстрировала чрезвычайно высокие вырезающие свойства. При детонации на небольшом расстоянии от стенки формировалось, по существу, круглое отверстие. Диаметр создаваемого отверстия изменялся в пределах от 1 до 10 диаметров заряда при детонации с отступом на расстоянии, изменяемом от 1 до 5 диаметров заряда, в зависимости от материала и толщины стенки цели. Когда ось заряда не была перпендикулярна стенке, создавалось отверстие элиптической формы. Глубина прорезания для цели из стали составляла, по существу, от 0,1 до 0,2 диаметров заряда, в зависимости от материала, используемого для рубашки.In the course of the tests, the warhead 10 showed extremely high cutting properties. Upon detonation at a small distance from the wall, an essentially circular hole was formed. The diameter of the created hole varied from 1 to 10 diameters of the charge during detonation with indentation at a distance variable from 1 to 5 diameters of the charge, depending on the material and wall thickness of the target. When the axis of the charge was not perpendicular to the wall, an elliptical hole was created. The depth of cut for a steel target was essentially 0.1 to 0.2 charge diameters, depending on the material used for the shirt.

Вышеприведенные неограничивающие примеры использованы только для иллюстрации, возможно множество других вариантов осуществления в пределах объема и сущности настоящего изобретения.The above non-limiting examples are used only to illustrate, possibly many other embodiments within the scope and essence of the present invention.

Claims

1. A warhead for forming holes of large diameter in the target wall, containing a cumulative explosive charge having an axis, an annular front section located around the axis and made with a concave profile in longitudinal section along the cumulative charge axis, and a belt located near at least at least part of the front section of the annular shape, designed to form from fragments of the specified belt an expanding ring during detonation of the explosive, while at least part of the front section to ltsevoy shape is formed so that the vector projected outward from said part normal to the surface of the front section of annular shape diverges from the direction of the axis, and the concave shape of the front section covers the central angle value of 15 to 90 °.

2. The warhead according to claim 1, characterized in that the front section of the annular shape is made in compliance with circular symmetry relative to the specified axis.

3. The warhead according to claim 1, characterized in that the concave profile corresponds to an arc of a circle.

4. The warhead according to claim 3, characterized in that the arc covers a central angle of 15 to 90 °.

5. The warhead according to claim 3, characterized in that the arc covers a central angle of 30 to 70 °.

6. The warhead according to claim 1, characterized in that the concave profile covers a central angle of 30 to 70 °.

7. The warhead according to claim 1, characterized in that the front section of the annular shape occupies at least half of the front surface of the cumulative charge in a direction parallel to the axis of the cumulative charge.

8. The warhead according to claim 1, characterized in that the front section of the annular shape occupies at least 80% of the entire front surface of the specified cumulative charge in a direction parallel to the axis of the cumulative charge.

9. The warhead according to claim 1, characterized in that the cumulative charge and the belt mounted with the possibility of detonation of an explosive substance speed messages to the fragments of the belt from about 1000 m / s to about 4000 m / s.

10. A warhead for creating holes with a large diameter in the target wall, containing a cumulative explosive charge having an axis and a front ring-shaped section made with a concave profile and facing the wall during detonation, and a belt located near at least part of the front sections, with the cumulative charge and the belt mounted on the condition of the concentration of most of the material of the belt in the expanding conical channel during detonation of the cumulative charge.

11. The warhead of claim 10, characterized in that the expanding conical channel has an angle with respect to the specified axis, comprising from 10 to 50 °.