RU2337307C2 - Облицовка для кумулятивного заряда - Google Patents
Облицовка для кумулятивного заряда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337307C2 RU2337307C2 RU2006137550/02A RU2006137550A RU2337307C2 RU 2337307 C2 RU2337307 C2 RU 2337307C2 RU 2006137550/02 A RU2006137550/02 A RU 2006137550/02A RU 2006137550 A RU2006137550 A RU 2006137550A RU 2337307 C2 RU2337307 C2 RU 2337307C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- cumulative
- pseudo
- alloy
- tungsten
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкции кумулятивных облицовок, которые могут быть использованы в перфорационной технике при прострелочно-взрывных работах. Коническая облицовка для кумулятивного заряда изготовлена из псевдосплава методом порошковой металлургии. В качестве материала использован псевдосплав Mo-Cu-Ni с плотностью 9,30...9,85 г/см3 и с содержанием Cu 25...60% по массе, Ni не более 0,8% по массе, Мо остальное. Повышается глубина проникновения кумулятивной струи в преграду. 3 ил.
Description
Изобретение относится к технике кумулятивных зарядов, в частности к конструкции кумулятивных облицовок, которые могут быть использованы в перфорационной технике при прострелочно-взрывных работах в нефтеразведке.
В известных конструкциях облицовка обычно медная. В результате детонации взрывчатого вещества облицовка деформируется и образуется струя, скорость которой достигает нескольких километров в секунду. Эта струя способна проникать в преграду на глубину, которая может достигнуть нескольких калибров. Глубина проникновения струи является функцией плотности материала облицовки, пластичности материала в условиях высокоскоростной деформации и объемной скорости звука в материале облицовки. Чтобы увеличить глубину проникновения струи в состав материала облицовки вводят тяжелые металлы.
Известны облицовки кумулятивных зарядов, материалом которых является молибден [1, 2, 3]. Молибден обладает относительно высокой объемной скоростью звука (5055,5 м/с при атмосферном давлении и температуре 20°С) и относительно меди высокой плотностью (10220,0 кг/м3). Молибден производит скоростные кумулятивные струи, так как высокая объемная скорость звука обеспечивает когерентность (сплошность) наиболее скоростных (до 12 км/с) участков струи.
К недостаткам данной облицовки можно отнести особое структурное состояние молибдена. Трудно обрабатываемый молибден должен пройти стадию термомеханической обработки для получения мелкозернистой структуры с размером зерен 3-5 мкм, что усложняет технологию получения качественной облицовки.
Также известен кумулятивный заряд с биметаллической облицовкой и способ ее изготовления [4]. У облицовки внутренний слой изготовлен из порошкового псевдосплава вольфрам-медь, полученного методом механического легирования, а наружный слой - из порошка меди и железа с добавлением графита и легкоплавкого металла при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкий металл 8-12%, графит 1-1,5%, медь или железо остальное. В качестве легкоплавких металлов могут быть использованы висмут или свинец. Технический результат состоит в повышении пробивной способности кумулятивных зарядов на 20-30% в сравнении с медью.
К недостаткам данной облицовки можно отнести то, что псевдосплав вольфрам-медь, полученный механическим легированием с последующим прессованием без высокотемпературного спекания, представляет собой низкоплотную порошковую структуру, которая в конечном счете не обеспечивает достаточную когерентность (сплошность) кумулятивной струи. Вследствии этого не реализуется бо'льшая эффективность компактного псевдосплава вольфрам-медь в качестве материала облицовки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предполагаемым являются облицовки из псевдосплава вольфрам-медь как со средней плотностью 14,8 г/см3, так и имеющие состав от 60 до 97 вес.% вольфрама, от 40 до 3 вес.% меди [5]. Кумулятивная струя, образующаяся из этих облицовок, обладает достаточной сплошностью и состоит из мелких частиц вольфрама, связанных медью. Структура псевдосплава с данной средней плотностью получается только с помощью высокотемпературной обработки (спекание или спекание - пропитка).
К недостаткам данной облицовки можно отнести более низкую по сравнению с молибденом объемную скорость звука в вольфраме (4050 м/с). Другим недостатком является значительный градиент плотностей отдельно вольфрама (19,3 г/см3) и меди (8,9 г/см3). Вольфрам и медь между собой не образуют никаких соединений, так как нет между ними взаимной растворимости. Поэтому в кумулятивной струе каждый микрообъем вольфрама с относительно высокой плотностью или меди с относительно низкой плотностью при одинаковых динамических нагрузках ведет себя по-разному, снижая результирующую скорость струи и ухудшая ее сплошность.
Задачей является создание облицовки, которая позволит получить большую глубину проникновения кумулятивной струи в преграде по отношению к облицовкам из меди, вольфрам-меди, молибдена и им подобным.
Технический результат достигается тем, что коническая облицовка изготавливается из псевдосплава, содержащего преимущественно Мо и Cu, а также добавку Ni. Медь придает псевдосплаву значительную пластичность в условиях образования струи, в то время как молибден увеличивает объемную скорость звука в псевдосплаве. Средняя плотность псевдосплава увеличивается по сравнению с медью, в то же время градиент теоретических плотностей Мо и Cu, значительно меньший, чем у W и Cu.
Такое сочетание свойств псевдосплава дало лучшие результаты по глубине проникновения струи в преграду.
Использование данного материала в качестве облицовки кумулятивного заряда (Фиг.1) существенным образом увеличивает основной параметр кумулятивного заряда.
Испытания проводились выстрелами по нормали в преграду. Для получения данных о поведении струй проведены рентгеновские опыты на импульсной рентгеновской установке (Фиг.2).
На Фиг.3 приведены экспериментальные фокусные зависимости пробития для исследованного заряда в сравнении с зависимостями для аналогичного заряда с облицовкой из вольфрам-медного псевдосплава и облицовкой из молибдена.
Метод изготовления облицовок - порошковая металлургия. Технологические операции изготовления облицовки следующие: отбор необходимых порошков Мо, Cu, Ni, приготовление шихты механическим перемешиванием, спекание пористого каркаса, пропитка пористого каркаса расплавом меди. Содержание Ni не более 0,8% по массе позволяет активировать процесс спекания порошковой системы Мо-Cu-Ni при температуре, которая необходима и достаточна для получения оптимальной сообщающейся пористости в спеченной заготовке для дальнейшей пропитки расплавом меди. Наличие никеля обеспечивает необходимую прочность псевдосплаву, благодаря взаимной растворимости Мо и Ni.
Компактный псевдосплав Мо-Cu-Ni с плотностью 9,30 г/см3 и содержанием меди 60% по массе, Ni не более 0,8% по массе, Мо - остальное получается в условиях создания пористого каркаса (П=65%), который обладает достаточной прочностью для осуществления дальнейшей операции пропитки при оптимальной температуре, когда угол смачивания вольфрама медью стремится к нулю.
Компактный псевдосплав Мо-Cu-Ni с плотностью 9,85 г/см3 и содержанием меди 25% по массе, Ni не более 0,8% по массе, Мо - остальное получается в условиях создания каркаса с минимально необходимой пористостью (П=30%). У такой пористой структуры еще сохраняется сообщающаяся пористость, которая пригодна для осуществления дальнейшей операции пропитки при оптимальной температуре, когда угол смачивания вольфрама медью стремится к нулю.
На оптимальных фокусных расстояниях для псевдосплава Мо-Cu-(Ni) получено значимое (более 10%) повышение результатов по сравнению со всеми используемыми композиционными облицовками.
Список литературы
1. K.G.Cowan, B.Boume. Analytical code and hydrocode modeling and experimental characterization of shape charges containing conical molybdenum liners. 19-th International Symposium of Ballistics, 7-11 May, 2001, Interlaken, Switzerland.
2. A.S.Daniels, E.L.Baker, K.W.Ng, T.N.Vuong and S.E.DeFisher. High performance trumpet lined shaped charge technology. U.S. Army Armament Research Development and Engineering Center, Picatinny, NJ.
3. Описание изобретения к патенту РФ. RU 2034977 С1, кл. Е21В 29/02, 1995.
4. Описание изобретения к патенту РФ. RU 2151362 С1, кл. F42В 1/032, 1/036, 2000.
5. Заявка на изобретение. RU 2002134365 А, кл. F42В 1/02, опубл. 27.06.2004.
Claims (1)
- Коническая облицовка для кумулятивного заряда, изготовленная из псевдосплава методом порошковой металлургии, отличающаяся тем, что в качестве материала использован псевдосплав Mo-Cu-Ni с плотностью 9,30...9,85 г/см3 и содержанием компонентов, мас.%:
Cu 25...60 Ni не более 0,8 Мо остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006137550/02A RU2337307C2 (ru) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Облицовка для кумулятивного заряда |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006137550/02A RU2337307C2 (ru) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Облицовка для кумулятивного заряда |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006137550A RU2006137550A (ru) | 2008-05-10 |
RU2337307C2 true RU2337307C2 (ru) | 2008-10-27 |
Family
ID=39799440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006137550/02A RU2337307C2 (ru) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Облицовка для кумулятивного заряда |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2337307C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215763U1 (ru) * | 2022-06-24 | 2022-12-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Кумулятивный заряд гранатометного выстрела с усовершенствованной облицовкой и вкладышем |
WO2023203440A1 (en) | 2022-04-21 | 2023-10-26 | Veniamin ZONENKO | Warhead |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107289829A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-10-24 | 辽宁工程技术大学 | 一种环向平面射流聚能切割器及其使用方法 |
-
2006
- 2006-10-23 RU RU2006137550/02A patent/RU2337307C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023203440A1 (en) | 2022-04-21 | 2023-10-26 | Veniamin ZONENKO | Warhead |
RU215763U1 (ru) * | 2022-06-24 | 2022-12-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Кумулятивный заряд гранатометного выстрела с усовершенствованной облицовкой и вкладышем |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006137550A (ru) | 2008-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5221808A (en) | Shaped charge liner including bismuth | |
US3388663A (en) | Shaped charge liners | |
EP1299687B1 (en) | Lead free liner composition for shaped charges | |
RU2258195C1 (ru) | Облицовка кумулятивного заряда | |
AU2008217645B2 (en) | Improvements in and relating to oil well perforators | |
EP2521628B1 (en) | Frangible, ceramic-metal composite projectiles and methods of making the same | |
IL178790A (en) | A single-phase tungsten alloy for expected shaped molding | |
EA001318B1 (ru) | Снаряд или боевая головка | |
WO2006136185A1 (de) | Geschoss oder gefechtskopf | |
AU2002363806A1 (en) | Shaped charge liner | |
AU2015255003B9 (en) | Composite reactive material for use in a munition | |
WO2001090678A2 (en) | Shaped charges having enhanced tungsten liners | |
RU2337307C2 (ru) | Облицовка для кумулятивного заряда | |
US20110064600A1 (en) | Co-sintered multi-system tungsten alloy composite | |
EP2024706B1 (de) | Geschoss, wirkkörper oder gefechtskopf zur bekämpfung massiver, strukturierter und flächenhafter ziele | |
Imkhovik et al. | Foreign investigations of new high-density reactive materials for different advanced munitions | |
US11162766B2 (en) | Shaped charge liner and method for production thereof | |
RU215763U1 (ru) | Кумулятивный заряд гранатометного выстрела с усовершенствованной облицовкой и вкладышем | |
RU2731239C1 (ru) | Облицовка кумулятивного заряда | |
Lach et al. | Submicro and nano ceramic as ballistic protective material | |
Ishchenko et al. | Investigation of projectiles penetrating power of a porous tungsten alloy doped with tungsten carbide under high-velocity collision conditions | |
Basu | Some Considerations for the Design of Composite Armor. | |
JP3853598B2 (ja) | 発射体とその製造方法 | |
NANOCERAMIKA et al. | SUBMICRO AND NANO CERAMICS AS BALLISTIC PROTECTIVE MATERIAL | |
Gilev | Rapid fracture of layered shields based on Al–Si3N4 composite material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121024 |