RU2351878C2 - Hollow charge - Google Patents

Hollow charge Download PDF

Info

Publication number
RU2351878C2
RU2351878C2 RU2007121543/02A RU2007121543A RU2351878C2 RU 2351878 C2 RU2351878 C2 RU 2351878C2 RU 2007121543/02 A RU2007121543/02 A RU 2007121543/02A RU 2007121543 A RU2007121543 A RU 2007121543A RU 2351878 C2 RU2351878 C2 RU 2351878C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cumulative charge
charge according
lining
cone
strips
Prior art date
Application number
RU2007121543/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007121543A (en
Inventor
Максим Юрьевич Титоров (RU)
Максим Юрьевич Титоров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПерфоЛинк" (ООО "ПерфоЛинк")
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 Общество с ограниченной ответственностью "ПерфоЛинк" (ООО "ПерфоЛинк") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПерфоЛинк" (ООО "ПерфоЛинк")
Priority to RU2007121543/02A priority Critical patent/RU2351878C2/en
Publication of RU2007121543A publication Critical patent/RU2007121543A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2351878C2 publication Critical patent/RU2351878C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: blasting.
SUBSTANCE: hollow charge comprises body in the form of open shell, explosive placed inside and cladding applied on body open part with relief on surface inverted outside, made of bulges or indents in the form of strips that shape polygons. Claddings are made of different shape in the form of plates, cones, segments, hemispheres with certain ratio between weight of explosive and weight of used cladding.
EFFECT: volume of punch shaped channel is increased without increase of explosive weight and charge caliber, instability of charge action is reduced.
19 cl, 4 tbl, 5 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к области импульсного воздействия на различные конденсированные среды, а именно воздействия ударом, и может быть использовано для создания больших давлений на поверхностях твердых и пористых тел, например, в кумулятивных перфораторах при вторичном вскрытии пластов в эксплуатационных скважинах, для нагружения поверхностей объемов, заполненных жидкими или многофазными гетерогенными средами, создания отверстий и кратеров в твердых материалах, взрывной резки металлов, уплотнения твердых и пористых сред, прессования порошковых материалов, упрочнения металлорежущего, строительного и бурового инструмента, а также разрушения материальных объектов.The invention relates to the field of pulsed action on various condensed matter, namely impact by shock, and can be used to create high pressures on the surfaces of solid and porous bodies, for example, in cumulative perforators during the second opening of formations in production wells, for loading surfaces of volumes filled liquid or multiphase heterogeneous media, creating holes and craters in solid materials, explosive cutting of metals, compaction of solid and porous media, pressing I powder materials, hardening metal cutting, construction and drilling tools, as well as the destruction of material objects.

Известен кумулятивный заряд, содержащий корпус с кумулятивной выемкой, образующая поверхность которой выполнена с переменным диаметром, уменьшающимся от основания к вершине выемки, взрывчатое вещество и кумулятивную облицовку, при этом образующая поверхность кумулятивной выемки корпуса выполнена в виде ряда цилиндрических проточек, а в частном случае образующая поверхность кумулятивной выемки корпуса выполнена в виде ряда проточек, представляющих собой усеченные конусы, вершины которых направлены к основанию выемки (RU 2217686 [1]). Недостатками известного кумулятивного заряда являются его сравнительно низкая эффективность и большой разброс результатов пробития: например, в бетонной мишени при массе взрывчатого вещества 20-30 г объем канала составляет 30-40 см3, разброс его геометрических параметров (диаметра входного отверстия и глубины) - около 15%.Known cumulative charge containing a housing with a cumulative recess, the forming surface of which is made with a variable diameter, decreasing from the base to the top of the recess, explosive and cumulative lining, while forming the surface of the cumulative recess of the body is made in the form of a series of cylindrical grooves, and in the particular case forming the surface of the cumulative recess of the housing is made in the form of a series of grooves, which are truncated cones, the vertices of which are directed to the base of the recess (RU 2217686 [1]). The disadvantages of the known cumulative charge are its relatively low efficiency and wide spread of penetration results: for example, in a concrete target with an explosive mass of 20-30 g the channel volume is 30-40 cm 3 , the spread of its geometric parameters (inlet diameter and depth) is about fifteen%.

Известен кумулятивный заряд, который содержит металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, промежуточный детонатор, установленный на торцевой стенке корпуса, и расположенную с противоположной стороны корпуса кумулятивную выемку с облицовкой, выполненной в виде набора кольцевых секций, обращенную своей вершиной в сторону детонатора (GB N 2271831 [2]). Недостатками известного кумулятивного заряда являются сравнительно невысокая эффективность и нестабильность действия заряда.Known cumulative charge, which contains a metal casing filled with explosive, an intermediate detonator mounted on the end wall of the casing, and a cumulative recess located on the opposite side of the casing with a lining made in the form of a set of ring sections facing its apex towards the detonator (GB N 2271831 [2]). The disadvantages of the known cumulative charge are the relatively low efficiency and instability of the charge.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является кумулятивный заряд, который содержит металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, на торцевой стенке которого установлен промежуточный детонатор, а с противоположной стороны корпуса - кумулятивная выемка с рельефной облицовкой, обращенная своей вершиной в сторону детонатора. Облицовка выемки выполнена в виде набора кольцевых секций, поперечный профиль каждой из которых имеет форму полуовала. Изобретение позволяет увеличить пробивную способность струи при практически полном отсутствии песта (RU 2193152 [3]).The closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a cumulative charge, which contains a metal casing filled with explosives, on the front wall of which an intermediate detonator is installed, and on the opposite side of the casing is a cumulative recess with embossed facing facing its apex towards the detonator . The recess lining is made in the form of a set of annular sections, the transverse profile of each of which has the shape of a semi-oval. The invention allows to increase the penetration ability of the jet with almost complete absence of pestle (RU 2193152 [3]).

Недостатками известного кумулятивного заряда, как и описанного выше, являются его сравнительно невысокая эффективность, заключающаяся в том, что при его подрыве в обрабатываемой среде образуется канал малого объема или отверстие небольшого диаметра относительно калибра заряда, а также неустойчивость его работы.The disadvantages of the known cumulative charge, as described above, are its relatively low efficiency, which consists in the fact that when it is blown up in the processed medium, a small volume channel or a hole of a small diameter relative to the charge gauge is formed, as well as the instability of its operation.

Заявляемый в качестве изобретения кумулятивный заряд направлен на повышение объема формируемого канала или диаметра пробиваемого отверстия без увеличения массы взрывчатого вещества и калибра заряда, а также на снижение неустойчивости действия заряда.The inventive cumulative charge is aimed at increasing the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole without increasing the mass of the explosive and the caliber of the charge, as well as reducing instability of the charge.

Указанный результат достигается тем, что кумулятивный заряд содержит корпус в виде незамкнутой оболочки, размещенное внутри него взрывчатое вещество и расположенную в открытой части корпуса облицовку с рельефом на обращенной наружу поверхности, выполненным из выступов или углублений в виде полос, образующих многоугольники.The specified result is achieved in that the cumulative charge contains a body in the form of an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the body with a relief on the outward facing surface made of protrusions or indentations in the form of strips forming polygons.

Указанный результат достигается также тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки выполнено не менее трех непересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос. Причем все указанные здесь непересекающиеся полосы должны быть либо выступающие, либо углубленные.The indicated result is also achieved by the fact that at least three disjoint strips are made on the facing surface of the cladding, while the ratio of the distance between the centers of any of the said adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs by no more than 20% from the same indicator for other neighboring stripes. Moreover, all disjoint stripes indicated here must be either protruding or recessed.

Указанный результат достигается также тем, что полосы выполнены с прямоугольным или трапециевидным поперечным сечением.The indicated result is also achieved by the fact that the strips are made with a rectangular or trapezoidal cross section.

Указанный результат достигается также тем, что полосы выполнены с полуовальным или синусоидальным поперечным сечением.The indicated result is also achieved by the fact that the strips are made with a semi-oval or sinusoidal cross-section.

Указанный результат достигается также тем, что поверхность облицовки обращенная к взрывчатому веществу выполнена с рельефом, частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной наружу поверхности облицовки.The indicated result is also achieved by the fact that the surface of the lining facing the explosive is made with a relief that partially or completely duplicates the relief on the facing surface facing outward.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена из меди или ее сплавов.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made of copper or its alloys.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена с массой от 80 до 120% массы взрывчатого вещества, размещенного в корпусе.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made with a mass of from 80 to 120% of the mass of explosives placed in the housing.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде тела вращения.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a body of revolution.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде сферического сегмента с углом раствора 141°±5°.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a spherical segment with a solution angle of 141 ° ± 5 °.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде конуса.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a cone.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде прямого кругового конуса, непересекающиеся между собой полосы рельефа выполнены в виде окружностей, а пересекающие их полосы - по образующим конуса.The indicated result is also achieved by the fact that the cladding is made in the form of a straight circular cone, disjoint strips of relief are made in the form of circles, and the stripes intersecting them are made along the generatrices of the cone.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 47°±2°.The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 47 ° ± 2 °.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 73°±3°.The indicated result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 73 ° ± 3 °.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 104°±4°.The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 104 ° ± 4 °.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 135°±5°.The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 135 ° ± 5 °.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 156°±6°.The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 156 ° ± 6 °.

Выполнение кумулятивного заряда в виде заряда, содержащего корпус из незамкнутой оболочки, размещенное внутри него взрывчатое вещество и расположенную в открытой части корпуса облицовку с рельефом на обращенной наружу поверхности, выполненным из выступов или углублений в виде полос, образующих многоугольники, позволяет повысить объем формируемого канала или диаметр пробиваемого отверстия без увеличения массы взрывчатого вещества и калибра заряда, а также уменьшить неустойчивость действия заряда. Выполненная с предлагаемым рельефом облицовка играет роль своеобразного пространственного модулятора на пути возникающего в момент взрыва фронта волны высокого давления. В результате на облицовке формируются стоячие волны, снижающие спонтанные колебания, уменьшающие рассеивание энергии и, в конечном итоге, существенно повышающие пробивную способность заряда.The execution of a cumulative charge in the form of a charge containing an enclosure from an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the housing with a relief on the surface facing outward, made of protrusions or indentations in the form of strips forming polygons, can increase the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole without increasing the mass of the explosive and the caliber of the charge, and also reduce the instability of the charge. The cladding made with the proposed relief plays the role of a kind of spatial modulator in the path of the high-pressure wave front that occurs at the time of the explosion. As a result, standing waves are formed on the cladding, which reduce spontaneous vibrations, reduce energy dissipation and, ultimately, significantly increase the breakdown ability of a charge.

В проведенных теоретических и экспериментальных исследованиях было установлено, что при взрывном метании рельефной облицовки уменьшается хаотическая неустойчивость и связанная с ней диссипация энергии взрыва. Также было обнаружено, что если создать устойчивый рост волны с заданной длиной, то можно не только устранить неустойчивость, но и получить кумуляцию энергии и импульса облицовки в соответствии с заданной на ней системой полос и ее разгон за счет уменьшения массы передних выпуклых фронтов облицовки. Анализ дисперсионного уравнения показал, что длины волн - критических, резонансных и др. - пропорциональны средней толщине соответствующих участков облицовки.In theoretical and experimental studies, it was found that with explosive throwing of a relief cladding, chaotic instability and the associated energy dissipation of the explosion are reduced. It was also found that if you create a steady wave growth with a given length, you can not only eliminate the instability, but also obtain the cumulation of the energy and momentum of the cladding in accordance with the specified system of bands and its acceleration by reducing the mass of the front convex fronts of the cladding. Analysis of the dispersion equation showed that the wavelengths - critical, resonant, etc. - are proportional to the average thickness of the corresponding sections of the cladding.

В связи с этим на обращенной наружу поверхности облицовки целесообразно выполнять не менее трех непересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними должно отличаться не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос. Длина волны задается либо выступающими, либо углубленными полосами.In this regard, it is advisable to carry out at least three disjoint strips on the facing surface of the facing, while the ratio of the distance between the centers of any of the mentioned adjacent strips to the average thickness of the facing between them should differ by no more than 20% from the same indicator for other neighboring strips . The wavelength is specified by either protruding or recessed bands.

Создание волн за счет рельефа необходимо согласовывать с решением задачи об оптимизации метания облицовки взрывом для разных критериев оптимизации. При этом в различных случаях требуется создание полос с разнообразным поперечным сечением и выполнение разной формы передней поверхности облицовки.The creation of waves due to the relief must be coordinated with the solution of the problem of optimizing throwing of the cladding by an explosion for different optimization criteria. Moreover, in various cases, the creation of strips with a diverse cross section and the execution of different shapes of the front surface of the cladding are required.

Поэтому в частных случаях реализации целесообразно выполнять рельефные полосы с прямоугольным, трапециевидным, полуовальным или синусоидальным поперечными сечениями.Therefore, in special cases of implementation, it is advisable to perform embossed stripes with rectangular, trapezoidal, semi-oval or sinusoidal cross sections.

Выполнение поверхности облицовки, обращенной к взрывчатому веществу, с рельефом, частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной наружу поверхности, дает возможность обеспечить требуемое распределение толщины облицовки, что способствует повышению эффективности действия заряда.The execution of the surface of the cladding facing the explosive, with a relief that partially or completely duplicates the relief on the outward facing surface, makes it possible to provide the desired distribution of the thickness of the cladding, which helps to increase the efficiency of the charge.

Наиболее целесообразно выполнять облицовку из меди или ее сплавов, поскольку из сравнительно недорогих металлов медь обладает наибольшей плотностью, что увеличивает объем формируемого канала или диаметр пробиваемого отверстия в стальных и других преградах.It is most expedient to perform the lining of copper or its alloys, because of the relatively inexpensive metals, copper has the highest density, which increases the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole in steel and other barriers.

Было установлено, что выполнение облицовки с массой от 80 до 120% массы взрывчатого вещества, размещенного в корпусе, обеспечивает дополнительное повышение параметров пробития за счет того, что, как следует из решения модельных задач, коэффициент полезного действия метания облицовки наиболее близок к 1.It was found that the implementation of the cladding with a mass of 80 to 120% of the mass of the explosive placed in the housing provides an additional increase in penetration due to the fact that, as follows from the solution of model problems, the efficiency of throwing the cladding is closest to 1.

В самом общем виде облицовка может представлять собой пластину произвольной формы (например, многоугольник или овал с неровными краями и т.д.), но наиболее целесообразным является выполнение облицовки в виде тела вращения, например круглой пластины, сферического сегмента, части эллипсоида вращения и т.д. Для тела вращения задача получения однородно деформируемого кумулятивного ударника существенно упрощается, при этом импульс ударника возрастает.In the most general form, the cladding can be a plate of arbitrary shape (for example, a polygon or an oval with uneven edges, etc.), but the most appropriate is to make the cladding in the form of a body of revolution, for example, a round plate, a spherical segment, part of the ellipsoid of revolution, and t .d. For a body of revolution, the task of obtaining a uniformly deformable cumulative impactor is significantly simplified, while the impulse of the impactor increases.

Как показывает решение задачи о фокусировке сферического сегмента, наибольший импульс обеспечивается при угле раствора 141°.As the solution to the problem of focusing a spherical segment shows, the greatest momentum is provided at a solution angle of 141 °.

В случае выполнения облицовки в виде прямого кругового конуса целесообразно формировать рельеф таким образом, чтобы непересекающиеся между собой полосы проходили по окружностям, а пересекающие их полосы - по образующим конуса.In the case of facing in the form of a straight circular cone, it is advisable to form a relief in such a way that the stripes that do not intersect among themselves pass along the circles, and the stripes intersecting them along the generatrices of the cone.

Расчеты и эксперименты показали, что наиболее целесообразно при выполнении облицовки в виде прямого кругового конуса формировать конус таким образом, чтобы плоский угол при вершине между двумя образующими конуса, лежащими в проходящей через его ось плоскости, был равен 47°±2°, 73°±3°, 104°±4°, 135°±5° или 156°±6°.Calculations and experiments showed that it is most advisable to form a cone when facing in the form of a straight circular cone so that the flat angle at the apex between the two generatrices of the cone lying in the plane passing through its axis is 47 ° ± 2 °, 73 ° ± 3 °, 104 ° ± 4 °, 135 ° ± 5 ° or 156 ° ± 6 °.

Как показали эксперименты, максимальные параметры пробития (диаметр входного отверстия, диаметр дна канала и глубина) и минимальный разброс результатов взрыва достигаются при указанных выше параметрах облицовки.As experiments showed, the maximum penetration parameters (diameter of the inlet, bottom diameter of the channel and depth) and the minimum spread of the explosion results are achieved with the above cladding parameters.

Сущность заявляемого кумулятивного заряда поясняется примерами его реализации и чертежами. На фиг.1 представлен поперечный разрез одного из возможных вариантов реализации кумулятивного заряда с облицовкой в виде конуса; на фиг.2 показан вариант реализации облицовки в виде плоской круглой пластины с тремя не пересекающимися между собой полосами (вид сверху на обращенную наружу поверхность и поперечное сечение); на фиг.3 показаны поперечные сечения облицовки в виде плоской круглой пластины с гладкой поверхностью, обращенной к взрывчатому веществу, и с рельефными полосами прямоугольного сечения на обращенной наружу поверхности, полуовального сечения и с рельефом частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной наружу поверхности; на фиг.4 и 5 показаны варианты реализации облицовки в виде круговых конусов, при этом не видимый снаружи конусов рельеф выделен более светлым тоном серого цвета.The essence of the claimed cumulative charge is illustrated by examples of its implementation and drawings. Figure 1 presents a cross section of one of the possible options for the implementation of the cumulative charge with the lining in the form of a cone; figure 2 shows an embodiment of the cladding in the form of a flat round plate with three strips that do not intersect each other (top view of the outward facing surface and cross section); figure 3 shows the cross-section of the lining in the form of a flat round plate with a smooth surface facing the explosive, and with relief strips of rectangular cross section on the outward facing surface, semi-oval section and with a relief partially or completely duplicating the relief on the outward facing surface; Figures 4 and 5 show embodiments of the facing in the form of circular cones, while the relief not visible from the outside of the cones is highlighted in a lighter gray tone.

Пример 1. Кумулятивный заряд в одном из вариантов реализации (фиг.1) содержит корпус 1 произвольной формы из подходящего конструктивного материала, предпочтительно из металла. В донной части корпуса выполнено отверстие для инициирования 2, снаружи корпуса вокруг этого отверстия - приспособление 3 для крепления средства инициирования, например детонирующего шнура. Внутри корпуса помещены взрывчатое вещество 4 и коническая облицовка 5, на обращенной наружу поверхности которой выполнен рельеф из выступов 6 (их примеры показаны на фиг.3) или углублений в виде полос, которые при пересечении образуют многоугольники: треугольники, четырехугольники, пятиугольники и шестиугольники. Создание многоугольников с числом углов больше шести нецелесообразно.Example 1. The cumulative charge in one embodiment (figure 1) contains a housing 1 of arbitrary shape from a suitable structural material, preferably metal. An initiation hole 2 is made in the bottom of the housing; outside the housing around this hole is a fixture 3 for attaching initiation means, for example, a detonating cord. Explosive 4 and a conical lining 5 are placed inside the casing, on the outward facing surface of which there is a relief of protrusions 6 (their examples are shown in FIG. 3) or recesses in the form of strips that, when crossed, form polygons: triangles, quadrangles, pentagons and hexagons. Creating polygons with more than six angles is not practical.

При добыче нефти и газа кумулятивный заряд используется следующим образом. Несколько зарядов с детонирующим шнуром (в корпусе перфоратора или без него) опускаются в скважину и устанавливаются таким образом, чтобы они были обращены облицовкой 5 (см. фиг.1) в сторону стенок скважины. По детонирующему шнуру к взрывчатому веществу 4 передается инициирующий импульс, обеспечивающий подрыв зарядов. В результате подрыва зарядов облицовки деформируются в кумулятивные ударники, которые формируют отверстия в обсадной трубе и каналы в продуктивном пласте вокруг скважины.In the extraction of oil and gas, the cumulative charge is used as follows. Several charges with a detonating cord (in the case of the perforator or without it) are lowered into the well and are installed so that they are facing by facing 5 (see figure 1) towards the side of the well. The detonating cord to the explosive 4 is transmitted initiating impulse, providing an undermining of charges. As a result of undermining the charges, the linings are deformed into cumulative impactors, which form holes in the casing and channels in the reservoir around the well.

При испытаниях перфораторных зарядов выстрелы производят по набору стальных пластин, дюралюминиевым столбикам или по стандартной комбинированной мишени: особо прочный бетонный столбик (имитирующий цементный камень и породу), стальная пластина толщиной 10 мм (стенка обсадной трубы), слой воды 10-20 мм, стальная пластина 6-9 мм (стенка корпуса перфоратора) и воздушный зазор.When testing perforating charges, shots are fired at a set of steel plates, duralumin columns or a standard combined target: a particularly strong concrete column (imitating cement stone and rock), a steel plate 10 mm thick (casing wall), a water layer of 10-20 mm, steel 6-9 mm plate (perforator body wall) and air gap.

Пример 2. Для экспериментальной проверки влияния отношения расстояния между центрами соседних полос рельефа к средней толщине облицовки между ними была изготовлена партия кумулятивных зарядов. Каждый заряд содержал стальной корпус диаметром 48 мм, длиной 50 мм с формой, аналогичной показанной на фиг.1. Внутри корпуса размещалось 25 г взрывчатого вещества на основе гексогена. Со стороны открытой части корпуса во взрывчатое вещество запрессовывалась облицовка, выполненная из меди марки М1. Облицовка представляла собой полый прямой круговой конус с углом раствора 73°, диаметром основания 43 мм, высотой 29 мм и с рельефом на обращенной наружу поверхности. Рельеф представлял собой утолщения в виде четырех полос шириной 3 мм, выполненных в виде окружностей, плоскости которых были перпендикулярны оси конуса, и трех полос по образующим конуса. Толщина облицовки между окружными полосами колебалась в пределах от 0,6 мм до 0,8 мм, а толщина полос составляла около 0,85 мм. Облицовка изготавливалась следующим образом. Из листовой заготовки вырубалась пластина круглой формы, на ней методом холодного прессования формировался описанный выше рельеф, затем вырезался сектор, которому при помощи оправки придавалась коническая форма. Отстрел зарядов осуществлялся по набору пластин из Ст.3 толщиной 10 мм. Расстояние между зарядами и мишенью составляло 30 мм. Полученные в мишени отверстия измерялись с помощью штангенциркуля. Результаты измерений сведены в таблицу 1.Example 2. For experimental verification of the influence of the ratio of the distance between the centers of adjacent strips of relief to the average thickness of the lining between them, a batch of cumulative charges was made. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm, a length of 50 mm with a shape similar to that shown in figure 1. Inside the case, 25 g of RDX-based explosive was placed. From the side of the open part of the casing, a cladding made of M1 brand copper was pressed into the explosive. The lining was a hollow straight circular cone with a solution angle of 73 °, a base diameter of 43 mm, a height of 29 mm, and a relief on the surface facing outward. The relief was a thickening in the form of four strips 3 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and three strips along the generatrices of the cone. The thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Facing was made as follows. A round-shaped plate was cut out from the sheet blank, the relief described above was formed by cold pressing on it, then a sector was cut to which it was given a conical shape using a mandrel. The shooting of charges was carried out on a set of plates from St.3 10 mm thick. The distance between the charges and the target was 30 mm. The holes obtained in the target were measured using a caliper. The measurement results are summarized in table 1.

Таблица 1Table 1 №№№№ Порядковые номера полос от вершины к краю облицовкиSequence numbers of strips from the top to the edge of the cladding Расстояния между центрами полос, ммThe distance between the centers of the strips, mm Средняя толщина облицовки между полосами, ммThe average thickness of the lining between the strips, mm Отношение указанного расстояния к указанной толщинеThe ratio of the specified distance to the specified thickness Параметры каналаChannel Options диаметр, ммdiameter mm глубина, ммdepth mm Обл. №1Region No. 1 1-21-2 7,07.0 0,600.60 11,711.7 20,120.1 5252 2-32-3 9,09.0 0,700.70 12,912.9 3-43-4 12,012.0 0,800.80 15,015.0 Обл. №2Region Number 2 1-21-2 8,08.0 0,720.72 11,111.1 17,617.6 6464 2-32-3 9,09.0 0,760.76 11,811.8 3-43-4 11,011.0 0,780.78 14,114.1 Обл. №3Region Number 3 1-21-2 7,57.5 0,700.70 10,710.7 18,218.2 6262 2-32-3 9,39.3 0,750.75 12,412,4 3-43-4 11,211,2 0,800.80 14,014.0 Обл. №4Region Number 4 1-21-2 8,08.0 0,750.75 10,710.7 17,317.3 7171 2-32-3 9,29.2 0,770.77 11,911.9 3-43-4 10,810.8 0,800.80 13,513.5 Обл. №5Region Number 5 1-21-2 9,09.0 0,600.60 15,015.0 19,219.2 5656 2-32-3 9,49,4 0,700.70 13,413,4 3-43-4 9,69.6 0,800.80 12,012.0 Обл. №6Region Number 6 1-21-2 8,58.5 0,720.72 11,811.8 18,518.5 100one hundred 2-32-3 9,59.5 0,780.78 12,212,2 3-43-4 10,010.0 0,800.80 12,512.5 Обл. №7Region Number 7 1-21-2 8,88.8 0,650.65 13,513.5 20,220,2 8686 2-32-3 9,59.5 0,750.75 12,712.7 3-43-4 9,79.7 0,830.83 12,112.1 Обл. №8Region Number 8 1-21-2 8,68.6 0,700.70 12,312.3 19,019.0 9595 2-32-3 9,39.3 0,750.75 12,412,4 3-43-4 10,110.1 0,820.82 12,612.6

Пример 3. Для определения оптимального соотношения массы облицовки и массы взрывчатого вещества была изготовлена партия кумулятивных зарядов. Каждый заряд содержал стальной корпус диаметром 48 мм, длиной 57 мм с формой, показанной на фиг.1. Внутри корпуса размещалось от 15 г до 40 г взрывчатого вещества на основе гексогена. Облицовка изготавливалась из меди М1 в виде прямого кругового конуса с углом раствора 47°, диаметром основания 43 мм, высотой 49 мм и с рельефом на обращенной наружу поверхности. Рельеф представлял собой утолщения в виде шести полос шириной 2,5 мм, выполненных в виде окружностей, плоскости которых были перпендикулярны оси конуса, и шести полос по образующим конуса. Толщина облицовки между окружными полосами колебалась в пределах от 0,6 мм до 0,8 мм, а толщина полос составляла около 0,85 мм. Эксперименты по отстрелу осуществлялись также, как описано в примере 1, их результаты сведены в таблицу 2.Example 3. To determine the optimal ratio of the mass of the lining and the mass of the explosive was made a batch of cumulative charges. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm, a length of 57 mm with the shape shown in figure 1. From 15 g to 40 g of RDX-based explosive was placed inside the enclosure. The lining was made of M1 copper in the form of a straight circular cone with a 47 ° opening angle, a base diameter of 43 mm, a height of 49 mm, and a relief on the surface facing outward. The relief was a thickening in the form of six strips 2.5 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and six strips along the generatrices of the cone. The thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Shooting experiments were also carried out as described in example 1, their results are summarized in table 2.

Таблица 2table 2 №№№№ Масса взрывчатого вещества, гExplosive mass, g Масса облицовки, гFacing weight, g Отношение массы облицовки к массе взрывчатого вещества, %The ratio of the mass of the lining to the mass of the explosive,% Параметры каналаChannel Options диаметр, ммdiameter mm глубина, ммdepth mm 1one 15fifteen 2525 167167 14,614.6 6161 22 1717 2525 147147 15,215,2 6565 33 1919 2525 132132 14,414,4 9494 4four 2121 2525 119119 15,215,2 130130 55 2323 2525 109109 14,614.6 150150 66 2525 2525 100one hundred 15,715.7 134134 77 2828 2525 8989 16,016,0 125125 88 3131 2525 8181 15,615.6 126126 99 3434 2525 7474 15,015.0 9090 1010 3737 2525 6868 14,514.5 8585 11eleven 4040 2525 6363 14,214.2 7575

Пример 4. Экспериментальная партия зарядов изготавливалась так, как описано в примере 1, с одинаковым количеством взрывчатого вещества 28 г. Облицовки изготавливались в виде прямых круговых конусов с разными углами раствора, но с одинаковыми диаметрами основания (с одинаковым калибром заряда). Рельеф на обращенной наружу поверхности состоял из непересекающихся между собой полос, выполненных в виде окружностей, и пересекающих их полос, идущих по образующим конуса. Результаты экспериментов приведены в таблице 3.Example 4. An experimental batch of charges was made as described in example 1, with the same amount of explosive 28 g. Facings were made in the form of straight circular cones with different angles of mortar, but with the same base diameters (with the same caliber of charge). The relief on the surface facing outward consisted of disjoint strips made in the form of circles, and strips intersecting them, running along the generatrices of the cone. The experimental results are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 №№№№ Угол раствора конуса, градThe angle of the cone, deg Параметры каналаChannel Options диаметр, ммdiameter mm глубина, ммdepth mm 1one 40°40 ° 12,212,2 132132 22 43°43 ° 13,513.5 110110 33 47°47 ° 15,115.1 140140 4four 55°55 ° 14,514.5 9595 55 72°72 ° 15,815.8 122122 66 74°74 ° 16,316.3 114114 77 80°80 ° 14,514.5 9595 88 90°90 ° 15,915.9 8282 99 102°102 ° 17,517.5 100one hundred 1010 104°104 ° 17,017.0 110110 11eleven 106°106 ° 17,217,2 100one hundred 1212 115°115 ° 15,615.6 8484 1313 120°120 ° 15,115.1 9292 14fourteen 125°125 ° 14,514.5 9595 15fifteen 132°132 ° 19,219.2 8484 1616 135°135 ° 20,020,0 8282 1717 138°138 ° 20,220,2 7575 18eighteen 144°144 ° 15,215,2 8585 1919 148°148 ° 14,714.7 9494 20twenty 152°152 ° 17,117.1 104104 2121 155°155 ° 17,717.7 100one hundred 2222 158°158 ° 18,418,4 9595 2323 161°161 ° 18,018.0 9595 2424 170°170 ° 25,625.6 30thirty 2525 178° (почти плоская пластина)178 ° (almost flat plate) 31,431,4 20twenty

Пример 5. В заряд с корпусом, описанным в примере 1, запрессовывалась облицовка, выполненная из медного листа в виде сферического сегмента. На обращенной наружу поверхности облицовки выполнялся рельеф в виде углубленных полос, образующих шестиугольники. Масса взрывчатого вещества, помещенного в корпус, составляла 22 г, калибр облицовки - 43 мм. Отстрел зарядов осуществлялся по следующей комбинированной мишени: бетонный столбик ⌀110 мм, засыпанный снаружи песком, стальная пластина толщиной 10 мм, слой воды 17 мм, стальная пластина 5 мм и воздушный зазор 10 мм. Диаметр отверстия в стальной пластине и глубина канала в бетонном столбике измерялись с помощью штангенциркуля; к полученной глубине добавлялась толщина стальной пластины 10 мм. Результаты экспериментов для облицовок с разными углами раствора сферического сегмента приведены в таблице 4.Example 5. In the charge with the housing described in example 1, a cladding made of a copper sheet in the form of a spherical segment was pressed. On the facing surface facing outward, a relief was made in the form of recessed stripes forming hexagons. The mass of the explosive placed in the case was 22 g, the cladding caliber was 43 mm. The charges were fired at the following combined target: a concrete column of мм110 mm, covered with sand outside, a steel plate 10 mm thick, a water layer of 17 mm, a steel plate of 5 mm and an air gap of 10 mm. The diameter of the hole in the steel plate and the depth of the channel in the concrete column were measured using a caliper; a thickness of 10 mm was added to the obtained depth. The experimental results for facings with different angles of solution of the spherical segment are shown in table 4.

Таблица 4Table 4 №№№№ Угол раствора сферического сегмента, градThe angle of the spherical segment, deg Параметры пробитияPenetration Parameters диаметр, ммdiameter mm глубина, ммdepth mm 1one 120°120 ° 18,218.2 179179 22 130°130 ° 18,618.6 172172 33 137°137 ° 20,020,0 294294 4four 139°139 ° 21,521.5 260260 55 141°141 ° 22,622.6 242242 66 143°143 ° 23,223,2 224224 77 145°145 ° 22,022.0 250250 88 160°160 ° 20,220,2 150150 99 170°170 ° 19,619.6 155155 1010 180° (полусфера)180 ° (hemisphere) 17,617.6 192192

Пример 6. Для определения формы и объема получаемого в мишени канала был проведен отстрел заряда по металлическому столбику (пруток дюралюминия ⌀70 мм). Заряд состоял из корпуса, показанного на фиг.1, взрывчатого вещества на основе гексогена с массой 28 г, конической облицовки с углом раствора 46°, с рельефом на обращенной наружу поверхности, показанным на фиг.4; расстояние от заряда до мишени составляло 25 мм. После срабатывания заряда в дюралюминиевом столбике был получен канал по форме, близкой к усеченному конусу, с входным диаметром 22,5 мм, глубиной 236 мм и диаметром дна канала около 5,8 мм; при этом объем канала составил около 44 см3. В комбинированной мишени, описанной в примере 4, этот же заряд создал отверстие в стальной пластине диаметром 17,8 мм, канал в бетонном столбике глубиной 410 мм и диаметром дна 10 мм; при этом объем канала составил свыше 60 см3.Example 6. To determine the shape and volume of the channel obtained in the target, the charge was shot at a metal column (duralumin bar ⌀70 mm). The charge consisted of the body shown in FIG. 1, an RDX-based explosive with a mass of 28 g, a conical lining with a 46 ° opening angle, with a relief on the outward facing surface shown in FIG. 4; the distance from the charge to the target was 25 mm. After the actuation of the charge in the duralumin column, a channel was obtained in a shape close to a truncated cone, with an input diameter of 22.5 mm, a depth of 236 mm, and a channel bottom diameter of about 5.8 mm; the channel volume was about 44 cm 3 . In the combined target described in example 4, the same charge created a hole in a steel plate with a diameter of 17.8 mm, a channel in a concrete column with a depth of 410 mm and a bottom diameter of 10 mm; the volume of the channel was over 60 cm 3 .

Claims (19)

1. Кумулятивный заряд, содержащий корпус в виде незамкнутой оболочки, размещенное внутри него взрывчатое вещество и расположенную в открытой части корпуса облицовку с рельефом на обращенной наружу поверхности, выполненным из полос выступов или углублений, образующих многоугольники.1. A cumulative charge containing a body in the form of an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the body with a relief on the outward facing surface made of strips of protrusions or indentations forming polygons. 2. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки выполнено не менее трех выступающих не пересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос.2. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that at least three protruding non-intersecting strips are made on the facing surface of the cladding, while the ratio of the distance between the centers of any said adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs by no more than 20% of the same indicator for other neighboring bands. 3. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки выполнено не менее трех углубленных не пересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос.3. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that at least three recessed deep non-intersecting strips are made on the facing surface facing outward, while the ratio of the distance between the centers of any of the said adjacent strips to the average thickness of the facing between them differs by no more than 20% of the same indicator for other neighboring bands. 4. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что полосы выполнены с прямоугольным поперечным сечением.4. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip is made with a rectangular cross-section. 5. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что полосы выполнены с трапециевидным поперечным сечением.5. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip is made with a trapezoidal cross section. 6. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что полосы выполнены с полуовальным поперечным сечением.6. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip is made with a semi-oval cross-section. 7. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что полосы выполнены с синусоидальным поперечным сечением.7. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip is made with a sinusoidal cross section. 8. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что на обращенной к взрывчатому веществу поверхности облицовки выполнен рельеф, частично или полностью дублирующий рельеф на обращенной наружу ее поверхности.8. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the relief facing the explosive surface of the lining is made, partially or completely duplicating the relief on its outward facing surface. 9. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что облицовка выполнена из меди или ее сплавов.9. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining is made of copper or its alloys. 10. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что облицовка выполнена с массой от 80 до 120% от массы взрывчатого вещества, размещенного в корпусе.10. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining is made with a mass of from 80 to 120% by weight of the explosive placed in the housing. 11. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что облицовка выполнена в виде тела вращения.11. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining is made in the form of a body of revolution. 12. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что облицовка выполнена в виде сферического сегмента с углом раствора 141°±5°.12. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining is made in the form of a spherical segment with a solution angle of 141 ° ± 5 °. 13. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что облицовка выполнена в виде конуса.13. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining is made in the form of a cone. 14. Кумулятивный заряд по п.13, отличающийся тем, что облицовка выполнена в виде прямого кругового конуса, не пересекающиеся между собой полосы рельефа выполнены в виде окружностей, а пересекающие их полосы - по образующим конуса.14. The cumulative charge according to item 13, characterized in that the lining is made in the form of a straight circular cone, the strips of relief that do not intersect with each other are made in the form of circles, and the strips intersecting them are made in the form of the cone. 15. Кумулятивный заряд по п.14, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 47°±2°.15. The cumulative charge according to 14, characterized in that the cone is made with a solution angle of 47 ° ± 2 °. 16. Кумулятивный заряд по п.14, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 73°±3°.16. The cumulative charge according to 14, characterized in that the cone is made with a solution angle of 73 ° ± 3 °. 17. Кумулятивный заряд по п.14, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 104°±4°.17. The cumulative charge according to 14, characterized in that the cone is made with a solution angle of 104 ° ± 4 °. 18. Кумулятивный заряд по п.14, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 135°±5°.18. The cumulative charge according to 14, characterized in that the cone is made with a solution angle of 135 ° ± 5 °. 19. Кумулятивный заряд по п.14, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 156°±6°. 19. The cumulative charge according to 14, characterized in that the cone is made with a solution angle of 156 ° ± 6 °.
RU2007121543/02A 2007-06-08 2007-06-08 Hollow charge RU2351878C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121543/02A RU2351878C2 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Hollow charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121543/02A RU2351878C2 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Hollow charge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007121543A RU2007121543A (en) 2008-12-20
RU2351878C2 true RU2351878C2 (en) 2009-04-10

Family

ID=41015186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121543/02A RU2351878C2 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Hollow charge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2351878C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007121543A (en) 2008-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11215039B2 (en) Shaped charge and method of modifying a shaped charge
US9335132B1 (en) Swept hemispherical profile axisymmetric circular linear shaped charge
CA3056145C (en) Selectively disabled ammunition and remote ammunition disabling system and method of use
US5415101A (en) Shaped explosive charge, a method of blasting using the shaped explosive charge and a kit to make it
RU2303232C2 (en) Shaped charge
US20230324158A1 (en) Systems and methods for selectively disabling electrical and mechanical devices
EP3403047B1 (en) Warhead
RU2351878C2 (en) Hollow charge
WO2009010072A1 (en) Hollow charge
WO2009025573A1 (en) Hollow charge
RU2577661C2 (en) Shaped charge
GB2250572A (en) Pyrotechnic device for producing high velocity material jets
RU118422U1 (en) CUMULATORY CHARGE OF PUNCHES
RU2277167C1 (en) Rock drill charge covering and rock drill charge
RU2742427C1 (en) Cumulative perforator
EP1358395B1 (en) Oil well perforator
RU34718U1 (en) Cumulative charge
RU2365859C2 (en) Shaped charge
RU2003118032A (en) SHARING-BEAM APPLIANCE WITH SPLITTING THROWING BLOCKS "RAROG"
RU2171964C1 (en) Body of fragmentation ammunition
RU2331040C1 (en) Explosive device
RU2717853C1 (en) Cumulative perforator charge
RU2453807C2 (en) Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing
RU2364819C1 (en) Shaped charge with relief covering
RU26325U1 (en) SEALED CUMULATIVE CHARGE OF CASEless PUNCHES

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20100326

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120816

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170609