RU2287763C2 - Method for protection of objects against means of affection - Google Patents
Method for protection of objects against means of affection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287763C2 RU2287763C2 RU2004110902/02A RU2004110902A RU2287763C2 RU 2287763 C2 RU2287763 C2 RU 2287763C2 RU 2004110902/02 A RU2004110902/02 A RU 2004110902/02A RU 2004110902 A RU2004110902 A RU 2004110902A RU 2287763 C2 RU2287763 C2 RU 2287763C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- affection
- explosive
- destruction
- protective plate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам защиты объектов бронетехники от средств поражения.The present invention relates to methods for protecting objects of armored vehicles from weapons.
Известен способ защиты объектов от средств поражения, основанный на воздействии защитных пластин, смонтированных в контейнеры, на средство поражения (СП) под действием детонации взрывчатого вещества (ВВ). Известный способ защиты объектов реализован в устройствах по заявке РСТ /WO 87/ 05994, кл. F 41 Н 5/04, 1987 и патенте США №5070764, кл. F 41 Н 5/00, 1991.A known method of protecting objects from means of destruction, based on the effect of protective plates mounted in containers on the means of destruction (SP) under the influence of detonation of explosives. The known method of protecting objects is implemented in devices according to the application PCT / WO 87/05994, cl. F 41 H 5/04, 1987 and US patent No. 5070764, CL. F 41 H 5/00, 1991.
Недостаток известного способа защиты объектов - низкая надежность защиты. Обусловлено это тем, что при детонации ВВ ударная волна воздействует не только на средство поражения, но и на соседние контейнеры, ВВ которых может детонировать. Таким образом при одном попадании средства поражения могут быть уничтожены все контейнеры.The disadvantage of this method of protecting objects is the low reliability of protection. This is due to the fact that when detonating an explosive, the shock wave acts not only on the weapon, but also on neighboring containers, the explosive of which can detonate. Thus, with one hit of a weapon, all containers can be destroyed.
Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты объектов от средств поражения, основанный на воздействии защитной пластиной, установленной в контейнер с ВВ, на средство поражения под действием детонации ВВ, размещенного в контейнере. Известный способ защиты объектов реализован в устройстве защиты от высокоскоростных средств поражения по патенту РФ №2060438, кл. F 41 Н 5/07, 1993.Closest to the proposed is a method of protecting objects from weapons, based on the impact of a protective plate installed in a container with explosives, on a weapon under the influence of detonation of explosives placed in the container. The known method of protecting objects is implemented in a protection device against high-speed means of destruction according to the patent of the Russian Federation No. 2060438, class. F 41 H 5/07, 1993.
Недостаток известного способа защиты - низкая эффективность защиты против высокоскоростных кинетических средств поражения типа бронсбойно-подкалиберных снарядов (БПС); поражающих элементов снарядоформирующих зарядов (ПЭ СФЗ) и кумулятивных струй (КС). Это обусловлено следующим. Детонация ВВ, размещенного в контейнере, происходит в момент контакта СП с пластиной при достижения определенных условий. При таком взаимодействии время детонации и набор скорости пластиной, при которой начинается процесс эффективного деструктивного воздействия на СП, составляет несколько десятков микросекунд. При скорости современных БПС 1700...1800 м/с, а перспективных более 2000 м/с; ПЭ СФЗ-2500 м/с; КС-8000 м/с средство поражения внедрится на глубину до 150 мм для кинетических СП и до 350 мм для кумулятивных струй. В этом случае защитная пластина активно взаимодействует только со средней частью СП, пропуская носовую часть СП не возмущенной, которая вносит значительный вклад в долю суммарного бронепробития. Это делает известный способ малоэффективным для защиты тонкобронных проекций тяжелых машин и легкобронной техники от высокоскоростных кинетических средств поражения. Указанные выше обстоятельства ограничивают применение известного способа защиты. Как показали результаты работ, проведенных в ОАО «НИИ стали», существенное снижение бронепробития достигается за счет реализации метода предварительного метания пластины, при котором деструктивное воздействие на СП осуществляют на расстоянии от защищаемого объекта пластиной, уже набравшей скорость.The disadvantage of this method of protection is the low effectiveness of protection against high-speed kinetic weapons such as armor-piercing projectiles (BPS); damaging elements of shell-forming charges (PE PPS) and cumulative jets (CS). This is due to the following. The detonation of explosives placed in the container occurs at the moment of contact of the joint venture with the plate when certain conditions are met. With such an interaction, the detonation time and the acceleration of the plate by the plate, at which the process of effective destructive action on the SP begins, is several tens of microseconds. At the speed of modern BPS 1700 ... 1800 m / s, and promising more than 2000 m / s; PE SFZ-2500 m / s; KS-8000 m / s means of destruction will be introduced to a depth of up to 150 mm for kinetic SP and up to 350 mm for cumulative jets. In this case, the protective plate actively interacts only with the middle part of the joint venture, letting the bow of the joint pass unperturbed, which makes a significant contribution to the share of total armor penetration. This makes the known method ineffective for protecting thin-arm projections of heavy vehicles and light-armored vehicles from high-speed kinetic weapons. The above circumstances limit the application of the known method of protection. As the results of the work carried out at OJSC NII Steel showed, a significant reduction in armor penetration is achieved through the implementation of the method of preliminary plate throwing, in which the destructive effect on the joint venture is carried out at a distance from the protected object by a plate that has already gained speed.
Технической задачей данного изобретения является повышение эффективности противодействия средству поражения.The technical task of this invention is to increase the effectiveness of counteraction to the lesion.
Технический результат достигается тем, что в способе защиты объекта от средств поражения, основанном на воздействии защитной пластиной, установленной в контейнер с ВВ, на средство поражения под действием детонации ВВ, преобразуют изменение магнитного поля, обусловленное движением средства поражения, в электрический сигнал, сравнивают полученный сигнал с пороговым уровнем и в момент превышения электрическим сигналом порогового уровня формируют электрический импульс, которым воздействуют на электродетонатор взрывчатого вещества контейнера. При этом преобразование магнитного поля в электрический сигнал производят с помощью катушки индуктивности, которую размещают в зоне установки контейнера с защитной пластиной, а пороговый уровень устанавливают в соответствии со скоростными и габаритно-массовыми характеристиками средств поражения.The technical result is achieved by the fact that in the method of protecting the object from the means of destruction, based on the impact of the protective plate installed in the container with the explosives, on the means of destruction under the influence of detonation of the explosives, the change in the magnetic field caused by the movement of the means of destruction is converted into an electrical signal, the result is compared a signal with a threshold level and at the moment of exceeding the threshold level by an electrical signal, an electrical impulse is generated, which affects the electric detonator of the explosive Einer. In this case, the conversion of the magnetic field into an electric signal is carried out using an inductor, which is placed in the installation area of the container with a protective plate, and the threshold level is set in accordance with the speed and overall mass characteristics of the means of destruction.
На чертеже приведена структурная схема одного из возможных вариантов построения устройства защиты, реализующего предложенный способ защиты объектов от средств поражения.The drawing shows a structural diagram of one of the possible options for constructing a protection device that implements the proposed method of protecting objects from weapons.
Устройство защиты представляет собой контейнер 1, полость которого заполнена зарядом взрывчатого вещества 2. На чертеже показан продольный разрез контейнера. Контейнер 1 может иметь форму параллелепипеда, призмы или цилиндра. Противоположные стенки контейнера 1 выполнены в виде защитных пластин 3 и 4, способных двигаться одна относительно другой при детонации ВВ. Боковые стенки 5 контейнера 1 выполнены многослойными и состоят из четырех слоев 6, 7, 8 и 9. Материалы для изготовления слоев 6...9 выбраны так, чтобы соотношение их акустических жесткостей для соседних слоев 6, 7 и 8, 9 составляло не менее 2. Толщина каждого слоя 6...9 составляет 0,0005-0,4 расстояния между защитными пластинами 3 и 4. По периметру контейнера 1 расположена катушка индуктивности 10, выводы которой через экранированную линию связи 11 подключены к входу формирователя 12 управляющих импульсов. Катушка 10 выполнена в виде соленоида, толщина обмотки которого в радиальном направлении не превышает толщины слоев 6...9. В зоне установки катушки 10 действует магнитное поле, напряженность которого определяется действием геомагнитного поля и магнитного поля, обусловленного намагниченностью ферромагнитных масс защищаемого объекта и элементов контейнера 1.The protection device is a container 1, the cavity of which is filled with a charge of explosive 2. The drawing shows a longitudinal section of the container. The container 1 may be in the form of a parallelepiped, prism or cylinder. Opposite walls of the container 1 are made in the form of protective plates 3 and 4, capable of moving one relative to the other with the detonation of explosives. The side walls 5 of the container 1 are multilayered and consist of four layers 6, 7, 8 and 9. Materials for the manufacture of layers 6 ... 9 are selected so that the ratio of their acoustic stiffness for adjacent layers 6, 7 and 8, 9 is at least 2. The thickness of each layer 6 ... 9 is 0.0005-0.4 of the distance between the protective plates 3 and 4. Along the perimeter of the container 1 is an inductor 10, the conclusions of which are connected to the input of the driver 12 of the control pulses through a shielded communication line 11. The coil 10 is made in the form of a solenoid, the thickness of the winding of which in the radial direction does not exceed the thickness of the layers 6 ... 9. In the installation area of the coil 10, a magnetic field acts, the intensity of which is determined by the action of the geomagnetic field and the magnetic field, due to the magnetization of the ferromagnetic masses of the protected object and the elements of the container 1.
Формирователь 12 размещается в заброневом пространстве защищаемого объекта, а контейнер 1 устанавливается на защищаемом объекте так, чтобы пластина 4 была обращена к корпусу объекта. Необходимое количество контейнеров 1 для защиты всего объекта определяется конструкцией корпуса защищаемого объекта.Shaper 12 is located in the reserved space of the protected object, and the container 1 is installed on the protected object so that the plate 4 is facing the body of the object. The required number of containers 1 to protect the entire object is determined by the design of the enclosure of the protected object.
В состав формирователя 12 входит усилитель 13, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения 14, ко второму входу этого устройства подключен стабилизированный источник 15 порогового напряжения. Выход устройства сравнения 14 через формирователь 16 прямоугольных импульсов подключен к входу усилителя мощности 17. К выходу усилителя 17 через двухпроводную линию связи 18, 19 подключен вход электродетонатора 20, который расположен внутри взрывчатого вещества 2 контейнера 1.The shaper 12 includes an amplifier 13, the output of which is connected to the first input of the comparison device 14, and a stabilized threshold voltage source 15 is connected to the second input of this device. The output of the comparison device 14 through the square-wave pulse generator 16 is connected to the input of the power amplifier 17. The input of the electric detonator 20, which is located inside the explosive 2 of the container 1, is connected to the output of the amplifier 17 through a two-wire communication line 18, 19.
Для передачи крутого переднего фронта импульсного сигнала на вход электродетонатора 20 и обеспечения тем самым его надежного срабатывания параметры линии связи 18, 19 выбраны так, чтобы ее волновое сопротивление было согласовано с выходным сопротивлением усилителя 17 и входным сопротивлением электродетонатора 20. Электропитание функциональных узлов формирователя 12 осуществляется от бортовой сети защищаемого объекта (цепи питания на чертеже не показаны).To transmit a steep leading edge of the pulse signal to the input of the electric detonator 20 and thereby ensure its reliable operation, the parameters of the communication line 18, 19 are selected so that its wave impedance is matched with the output impedance of the amplifier 17 and the input impedance of the electric detonator 20. Power supply to the functional units of the driver 12 from the on-board network of the protected object (power circuits are not shown in the drawing).
Устройство защиты работает следующим образом.The protection device operates as follows.
В случае приближения средства поражения, например подкалиберного снаряда к защитной пластине 3, изменяется напряженность магнитного поля в зоне установки контейнера 1 и катушки индуктивности 10. Вследствие этого на выходе катушки 10 формируется нарастающий электрический сигнал, пропорциональный скорости изменения напряженности магнитного поля.In the case of approaching a means of destruction, for example, a sub-caliber projectile to the protective plate 3, the magnetic field changes in the installation area of the container 1 and inductor 10. As a result, an increasing electrical signal is generated at the output of the coil 10, which is proportional to the rate of change of the magnetic field.
Амплитуда сигнала и скорость его изменения зависят от скорости движения средства поражения и его массы, что позволяет селектировать сигналы от высокоскоростных средств поражения от сигналов, обусловленных движением других средств поражения, не опасных для бронетехники.The amplitude of the signal and the speed of its change depend on the speed of the weapon and its mass, which allows you to select signals from high-speed weapons from signals caused by the movement of other weapons, not dangerous for armored vehicles.
Для определения количественных характеристик сигнала на выходе катушки 10 в ОАО «НИИ стали» проведены работы по изучению процесса преобразования изменений магнитного поля, обусловленные движением высокоскоростных средств поражения, в электрический сигнал. В частности, установлено, что при приближении подкалиберного снаряда к защитной пластине 3 по направлению нормали к плоскости катушки 10, имеющей 600 витков, напряжение на выходе катушки нарастает от 12 мВ до 1,1 В. При этом напряжение 12 мВ соответствует моменту движения, когда носовая часть снаряда находится на расстоянии 400 мм от плоскости катушки, а напряжение 1,1 В соответствует моменту прохождения носовой части снаряда плоскости катушки.To determine the quantitative characteristics of the signal at the output of coil 10, the Scientific Research Institute of Steel OJSC carried out studies on the process of converting changes in the magnetic field due to the movement of high-speed means of destruction into an electrical signal. In particular, it was found that when the projectile approaches the protective plate 3 in the direction of the normal to the plane of the coil 10 having 600 turns, the voltage at the output of the coil increases from 12 mV to 1.1 V. The voltage of 12 mV corresponds to the moment of movement, when the nose of the projectile is located at a distance of 400 mm from the plane of the coil, and a voltage of 1.1 V corresponds to the moment the nose of the projectile passes through the plane of the coil.
Сигнал с выхода катушки 10 усиливается усилителем 13, коэффициент усиления которого выбран в пределах 100-120. Выходной сигнал усилителя 13 сравнивается устройством 14 с пороговым уровнем, который формируется стабилизированным источником 15. Для селекции сигналов высокоскоростных средств поражения пороговый уровень источника 15 выбран так, чтобы сравнение входных сигналов устройства 14 происходило в тот момент, когда носовая часть средства поражения находится на расстоянии 400 мм от защитной пластины 3.The signal from the output of the coil 10 is amplified by an amplifier 13, the gain of which is selected in the range of 100-120. The output signal of the amplifier 13 is compared by the device 14 with a threshold level that is formed by a stabilized source 15. To select signals of high-speed weapons, the threshold level of the source 15 is selected so that the input signals of the device 14 are compared when the nose of the weapon is at a distance of 400 mm from the protective plate 3.
В момент равенства сигналов на входе устройства 14 на его выходе формируется положительный перепад напряжения, запускающий формирователь импульсов 16, который формирует одиночный прямоугольный импульс длительностью 0,3...0,5 сек с крутым передним фронтом. Временное положение переднего фронта одиночного импульса соответствует такому моменту движения подкалиберного снаряда, когда его носовая часть находится в точке, удаленной от контейнера 1 на расстояние 400 мм. Одиночный импульс, усиленный по мощности, с выхода усилителя 17 через двухпроводную линию 18, 19 поступает на вход электродетонатора 20 и ВВ контейнера 1 детонирует.At the moment of equality of the signals at the input of the device 14, a positive voltage drop is formed at its output, which starts the pulse shaper 16, which generates a single rectangular pulse with a duration of 0.3 ... 0.5 sec with a steep leading edge. The temporary position of the leading edge of a single pulse corresponds to such a moment of movement of the sub-projectile when its nose is at a point 400 mm from the container 1. A single pulse amplified in power from the output of the amplifier 17 through a two-wire line 18, 19 is fed to the input of the electric detonator 20 and the explosive of the container 1 detonates.
Под действием газообразных продуктов детонации защитная пластина 3 приходит в движение, направление которого близко к нормали к поверхности пластины 3. Траектория движения защитной пластины 3 пересекает траекторию движения подкалиберного снаряда, а встреча защитной пластины 3 с носовой частью подкалиберного снаряда происходит на расстоянии 200...250 мм от контейнера 1.Under the influence of gaseous detonation products, the protective plate 3 starts to move, the direction of which is close to the normal to the surface of the plate 3. The trajectory of the protective plate 3 intersects the trajectory of the projectile, and the protective plate 3 meets the bow of the projectile at a distance of 200 ... 250 mm from container 1.
Удар пластины 3 по корпусу снаряда приводит к его частичному разрушению и дефрагментации на несколько частей, которые приобретают угловую скорость вращения, в результате чего снижается их бронепробивное действие.The impact of the plate 3 on the shell of the shell leads to its partial destruction and defragmentation into several parts, which acquire an angular velocity of rotation, as a result of which their armor-piercing effect is reduced.
Для кумулятивных боеприпасов применение такого способа защиты приводит к преждевременному срабатыванию взрывателя не на фокусном расстоянии, разрушению кумулятивной облицовки или заряда, что значительно ухудшит условия формирования кумулятивной струи.For cumulative ammunition, the use of this method of protection leads to premature firing of the fuse not at the focal length, the destruction of the cumulative lining or charge, which will significantly worsen the conditions for the formation of a cumulative jet.
Одновременно с перемещением защитной пластины 3 детонационная волна, распространяющаяся по заряду 2 взрывчатого вещества, достигает стенок 5 контейнера 1. При этом она пересекает последовательно разделы слоев 6...9, выполненных из материалов с различной акустической жесткостью. На границе раздела слоев происходит так называемый «распад разрыва»: в материале слоя с меньшей акустической жесткостью образуется проходящая ударная волна, а в материале с большей акустической жесткостью образуется волна разгрузки. В результате неоднократного перехода через границу раздела слоев с различной акустической жесткостью ударная волна, достигающая ВВ соседнего контейнера (на чертеже не показан), теряет способность инициировать детонацию ВВ соседнего контейнера.Simultaneously with the movement of the protective plate 3, the detonation wave propagating along the explosive charge 2 reaches the walls 5 of the container 1. At the same time, it intersects sections of layers 6 ... 9 sequentially made of materials with different acoustic stiffness. At the interface of the layers, the so-called “fracture decay” occurs: a shock wave is transmitted in the material of the layer with less acoustic stiffness, and a discharge wave is formed in the material with more acoustic stiffness. As a result of the repeated passage through the interface between layers with different acoustic stiffness, the shock wave reaching the explosive of a neighboring container (not shown in the drawing) loses the ability to initiate detonation of an explosive of a neighboring container.
Так как взаимодействие пластины 3 с подкалиберным снарядом происходит на расстоянии 200...250 мм от контейнера; когда пластина уже имеет скорость движения, равную V, на снаряд воздействует кинетическая энергия движущейся пластины, которая составляет m·V2/2; где m - масса движущейся пластины. В известном способе защиты, взятом за прототип, указанная составляющая энергии воздействия отсутствует, так как взаимодействие с пластиной происходит в момент, когда снаряд уже внедрился в нее по механизму срабатывания толщины пластиныSince the interaction of the plate 3 with a subcaliber shell occurs at a distance of 200 ... 250 mm from the container; when the plate has a movement speed equal to V, on the projectile impact the kinetic energy of the moving plate which is m · V 2/2; where m is the mass of the moving plate. In the known method of protection, taken as a prototype, the specified component of the impact energy is absent, since the interaction with the plate occurs at the moment when the projectile has already penetrated into it by the mechanism for activating the plate thickness
Вследствие этого при реализации предложенного способа защиты объектов требуется меньшая, при адекватном защитном эффекте, масса ВВ, помещаемого в контейнер. Это, в свою очередь, обеспечивает уменьшение динамической ударной перегрузки, воздействующей на корпус защищаемого объекта при срабатывании устройства защиты, что существенно улучшает условия работы экипажа защищаемого объекта и позволяет эффективно защищать легкобронные проекции.As a result, when implementing the proposed method of protecting objects, a smaller, with an adequate protective effect, mass of explosives placed in the container is required. This, in turn, provides a reduction in dynamic shock overload acting on the body of the protected object when the protection device is triggered, which significantly improves the working conditions of the crew of the protected object and allows you to effectively protect light-armored projections.
Таким образом, использование отличительных признаков предложенного способа защиты объектов обеспечивает увеличение эффективности противодействия СП за счет применения метода предварительного метания защитной пластины. Указанное обстоятельство позволяет использовать предложенный метод для защиты как тяжелой, так и легкобронной военной техники, что расширяет область применения предложенного способа защиты.Thus, the use of the distinguishing features of the proposed method of protecting objects provides an increase in the effectiveness of counteraction of the joint venture due to the use of the preliminary throwing method of the protective plate. This circumstance allows us to use the proposed method for the protection of both heavy and lightly armored military equipment, which expands the scope of the proposed method of protection.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004110902/02A RU2287763C2 (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Method for protection of objects against means of affection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004110902/02A RU2287763C2 (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Method for protection of objects against means of affection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004110902A RU2004110902A (en) | 2005-10-20 |
| RU2287763C2 true RU2287763C2 (en) | 2006-11-20 |
Family
ID=35862613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004110902/02A RU2287763C2 (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Method for protection of objects against means of affection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287763C2 (en) |
-
2004
- 2004-04-09 RU RU2004110902/02A patent/RU2287763C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004110902A (en) | 2005-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7424845B2 (en) | Active armor | |
| US20040118312A1 (en) | Projectile capable of propelling a penetrator therefrom and method of using same | |
| US8671821B1 (en) | Method of providing a defense against a shaped charge | |
| SE529287C2 (en) | Ways to initiate external explosive charge and explosive charged action components therefore | |
| US6581504B2 (en) | Passive armor for protection against shaped charges | |
| RU2287763C2 (en) | Method for protection of objects against means of affection | |
| US7152532B2 (en) | Projectile with a sub-caliber penetrator core | |
| RU2439473C1 (en) | Self-propelled projectile of guided type | |
| RU2102678C1 (en) | Vehicle self-defense system | |
| RU2726761C1 (en) | High-explosive anti-tank warhead | |
| RU2127861C1 (en) | Ammunition for hitting of shells near protected object | |
| RU2507470C1 (en) | Aerial bomb of combined action | |
| RU2413921C1 (en) | High-explosive fragmentation shell | |
| Petkov et al. | Main directions for the Development of Protection Equipment of Dynamic Type Using Electrical Energy | |
| RU2084812C1 (en) | Armor-piercing bullet | |
| RU2310154C1 (en) | Artillery ammunition | |
| JP2870722B2 (en) | Anti-armored flying object | |
| RU2203474C2 (en) | Ammunition | |
| RU2344366C2 (en) | Method for hitting wide spectrum of targets with penetrating missile with blast warhead and device of blast warhead for this effect | |
| RU2064649C1 (en) | Armored protection device | |
| RU2089830C1 (en) | Cartridge for small arms | |
| AU2002215767B8 (en) | A passive armour for protection against shaped charges | |
| RU2262066C1 (en) | Guided projectile | |
| BG112404A (en) | Cumulative-fragmentation grenade | |
| BG3465U1 (en) | Remotely controlled focused charge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150410 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180423 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190410 |