RU2383849C2 - Кумулятивное устройство - Google Patents

Кумулятивное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2383849C2
RU2383849C2 RU2008121042/02A RU2008121042A RU2383849C2 RU 2383849 C2 RU2383849 C2 RU 2383849C2 RU 2008121042/02 A RU2008121042/02 A RU 2008121042/02A RU 2008121042 A RU2008121042 A RU 2008121042A RU 2383849 C2 RU2383849 C2 RU 2383849C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
cumulative
flange
outer side
end surface
Prior art date
Application number
RU2008121042/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008121042A (ru
Inventor
Александр Сергеевич Князев (RU)
Александр Сергеевич Князев
Дмитрий Владиленович Маляров (RU)
Дмитрий Владиленович Маляров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2008121042/02A priority Critical patent/RU2383849C2/ru
Publication of RU2008121042A publication Critical patent/RU2008121042A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2383849C2 publication Critical patent/RU2383849C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может быть использовано для исследования высокоскоростного удара. Устройство состоит из заряда взрывчатого вещества цилиндрической формы с осевой кумулятивной выемкой в форме полусферы-цилиндра с металлической облицовкой, детонационного устройства. В полости кумулятивной выемки заряда соосно с ней установлен вкладыш в виде металлического стакана с осевой кумулятивной выемкой в форме полусферы-цилиндра и с фланцем со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду. Вкладыш присоединен к торцевой поверхности облицовки торцевой поверхностью ступени фланца с меньшим диаметром наружной боковой поверхности, а ступень фланца с большим диаметром наружной боковой поверхности, равным или большим диаметра наружной боковой поверхности заряда, расположена с заданным зазором относительно ближе расположенного торца заряда. Позволяет проводить экспериментальные исследования высокоскоростного взаимодействия компактных элементов с преградами в расширенном диапазоне скоростей. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может быть использовано при исследовании высокоскоростного взаимодействия твердых тел, например, при моделировании воздействия космического мусора искусственного происхождения на защиту космических объектов.
Для решения данной задачи требуется разработка специальных метающих устройств, позволяющих получать металлические компактные высокоскоростные элементы (КЭ). К таким устройствам относятся взрывные метающие устройства кумулятивного типа.
Известно метательное устройство (см. книгу под ред. Л.П.Орленко «Физика взрыва», т.2, изд-во «Физматлит», М., 2002 г., стр.37), основанное на использовании кумулятивного заряда. Это метательное устройство состоит из детонационного устройства, взрывчатого вещества, выемки, кумулятивного конуса, вкладыша и отсекающего механизма, состоящего из металлической пластины, взрывчатого вещества, детонирующего шнура. При инициировании взрывчатого вещества и нагружении детонационной волной из части кумулятивного конуса образуется кумулятивная струя, от которой отсекается элемент с помощью метания пластины сбоку на струю, или же для отсекания струи используется детонация бокового заряда.
Экспериментальные данные по формированию КЭ показали, что сформированный элемент имеет малую массу. К тому же могут возникнуть трудности по определению времени запуска отсекающего устройства.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство, выбранное в качестве прототипа, используемое в схеме двухступенчатого разгона элемента, состоящей из баллистической установки (БУ) и кумулятивного заряда (КЗ), который выстреливается из БУ (см. книгу под ред. Л.П.Орленко «Физика взрыва», т.2, изд-во «Физматлит», М., 2002 г., стр.40). Сначала кумулятивный заряд, содержащий цилиндрический заряд ВВ с металлической облицовкой кумулятивной выемки в форме полусфера-цилиндр в поддоне, разгоняется с помощью легкогазовой или пороховой баллистической установки, затем, с помощью взрывательного устройства, детонирует ВВ кумулятивного заряда, в результате чего образуется компактный элемент, летящий со скоростью V0.
Основными недостатками этого метающего устройства являются громоздкая экспериментальная отработка двухступенчатой схемы метания, возможная проблема с инициированием заряда в полете вследствие наличия отклонения кумулятивного устройства от оси полета на больших расстояниях и недостаточная скорость КЭ.
Хорошо известен способ генерирования мощной ударной волны при помощи предварительно разогнанной до высокой скорости металлической пластины.
Решаемой технической задачей является создание устройства, формирующего, при общем упрощении экспериментальной отработки, металлический компактный элемент с повышенной по сравнению с прототипом скоростью КЭ.
Ожидаемый технический результат - проведение экспериментальных исследований высокоскоростного взаимодействия КЭ с преградами в расширенном диапазоне скоростей.
Технический результат достигается путем использования кумулятивного метающего устройства, содержащего цилиндрический заряд ВВ, выполненную в нем осевую кумулятивную выемку в форме полусфера-цилиндр с металлической облицовкой, детонационное устройство. В устройстве, в отличие от прототипа, предложено в полости кумулятивной выемки в заряде соосно с ней установить вкладыш в виде металлического стакана с осевой кумулятивной выемкой в форме полусфера-цилиндр и с фланцем со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду. Вкладыш присоединен к торцевой поверхности облицовки торцевой поверхностью ступени фланца с меньшим диаметром наружной боковой поверхности, а ступень фланца с большим диаметром наружной боковой поверхности, равным или большим диаметра наружной боковой поверхности заряда, расположена с заданным зазором относительно ближе расположенного торца заряда.
При схлопывании облицовки в определенный момент времени на ней образуется плоский участок, который при ударе о вкладыш генерирует в материале последнего мощную ударную волну, под действием которой выемка вкладыша схлопывается, формируя высокоскоростную кумулятивную струю.
Установка металлического вкладыша в форме стакана с осевой кумулятивной выемкой в форме полусфера-цилиндр и с фланцем со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду, в полости кумулятивной выемки в заряде позволяет обеспечить формирование КЭ за счет ударной волны, возникающей при взаимодействии металлической облицовки и вкладыша, что минимизирует влияние погрешностей изготовления устройства, влияющих на результаты формирования КЭ при исследовании высокоскоростного взаимодействия твердых тел. Формирующийся из полусферической части кумулятивной выемки металлической облицовки в процессе ее нагружения детонационной волной плоский участок выступает в качестве генератора ударной волны и позволяет значительно повысить скорость компактного элемента.
Присоединение вкладыша к торцевой поверхности облицовки торцевой поверхностью ступени фланца с меньшим диаметром наружной боковой поверхности позволяет повысить технологичность стыковки (склейки) вкладыша к торцу цилиндрической части облицовки.
Выполнение фланца вкладыша сo ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду, с высокой точностью центрирует вкладыш относительно облицовки. Расположение ступени фланца с большим диаметром наружной боковой поверхности с заданным зазором относительно ближе расположенного торца заряда определяет градиент скорости схождения к оси цилиндрической части облицовки и позволяет избежать взаимодействия цилиндрического участка металлической облицовки и боковой поверхности вкладыша, примыкающей к ступени фланца с меньшим диаметром, с формирующимся КЭ.
На фиг.1 изображено заявляемое кумулятивное устройство в разрезе, на фиг.2, 3 - процесс формирования компактного элемента во времени.
Кумулятивное устройство (см. фиг.1) состоит из цилиндрического заряда ВВ 1 с осевой кумулятивной выемкой в форме полусфера-цилиндр с металлической облицовкой 2, металлического вкладыша 3 в полости кумулятивной выемки в заряде соосно с облицовкой 2 в виде стакана с осевой кумулятивной выемкой в форме полусфера-цилиндр с фланцем 4 со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду 1, детонационного устройства 5 на свободном торце заряда 1. Вкладыш 3 присоединен к торцевой поверхности облицовки 2 торцевой поверхностью ступени фланца с меньшим диаметром наружной боковой поверхности. Ступень фланца 4 с большим диаметром наружной боковой поверхности, равным или большим диаметра наружной боковой поверхности заряда, расположена с заданным зазором δ относительно ближе расположенного торца заряда 1.
Кумулятивное устройство работает следующим образом. При помощи детонационного устройства 5 в виде капсюля-детонатора подрывается заряд ВВ 1. При схлопывании облицовки 2 в определенный момент времени на ней образуется плоский участок, который при ударе о вкладыш 3 генерирует в материале последнего мощную ударную волну, под действием которой полусферическая часть кумулятивной выемки вкладыша 3 схлопывается, формируя высокоскоростную кумулятивную струю. Подобрав параметры кумулятивной выемки вкладыша 3 (радиус полусферической части и высоту цилиндрического участка) и фланца со ступенчатой торцевой поверхностью 4, можно получить утолщенную безградиентную головную часть струи, которую можно рассматривать как компактный поражающий элемент.
Таким образом, решается задача формирования металлического КЭ с повышенным значением скорости элемента при общем упрощении экспериментальной отработки.

Claims (1)

  1. Кумулятивное устройство, содержащее цилиндрический заряд взрывчатого вещества, выполненную в нем осевую кумулятивную выемку в форме полусферы-цилиндра с металлической облицовкой, детонационное устройство, отличающееся тем, что в полости кумулятивной выемки заряда соосно с ней установлен вкладыш в виде металлического стакана с осевой кумулятивной выемкой в форме полусферы-цилиндра и с фланцем со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду, вкладыш присоединен к торцевой поверхности облицовки торцевой поверхностью ступени фланца с меньшим диаметром наружной боковой поверхности, а ступень фланца с большим диаметром наружной боковой поверхности, равным или большим диаметра наружной боковой поверхности заряда, расположена с заданным зазором относительно ближе расположенного торца заряда.
RU2008121042/02A 2008-05-26 2008-05-26 Кумулятивное устройство RU2383849C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008121042/02A RU2383849C2 (ru) 2008-05-26 2008-05-26 Кумулятивное устройство

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008121042/02A RU2383849C2 (ru) 2008-05-26 2008-05-26 Кумулятивное устройство

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008121042A RU2008121042A (ru) 2009-12-10
RU2383849C2 true RU2383849C2 (ru) 2010-03-10

Family

ID=41488873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008121042/02A RU2383849C2 (ru) 2008-05-26 2008-05-26 Кумулятивное устройство

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2383849C2 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525330C1 (ru) * 2013-04-09 2014-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для формирования компактного элемента
RU2564428C1 (ru) * 2014-07-22 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Комбинированная кумулятивная облицовка для формирования высокоскоростных компактных элементов
RU2603664C1 (ru) * 2015-10-16 2016-11-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи
RU2603660C1 (ru) * 2015-10-14 2016-11-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ гиперскоростного метания металлического элемента и кумулятивное метающее устройство для его осуществления
RU2681019C1 (ru) * 2017-11-27 2019-03-01 Федеральное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Кумулятивный заряд
RU2773393C1 (ru) * 2021-08-19 2022-06-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ формирования высокоскоростного металлического компактного элемента и метающее устройство для его осуществления

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АТТЕТКОВ А.А., ГНУСКИН A.M., ПЫРЬЕВ В.А., САГИДУЛЛИН Г.Г. Резка металлов взрывом. - М.: СИП РИА, 2000, с.69-70. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525330C1 (ru) * 2013-04-09 2014-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для формирования компактного элемента
RU2564428C1 (ru) * 2014-07-22 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Комбинированная кумулятивная облицовка для формирования высокоскоростных компактных элементов
RU2603660C1 (ru) * 2015-10-14 2016-11-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ гиперскоростного метания металлического элемента и кумулятивное метающее устройство для его осуществления
RU2603664C1 (ru) * 2015-10-16 2016-11-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи
RU2681019C1 (ru) * 2017-11-27 2019-03-01 Федеральное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Кумулятивный заряд
RU2773393C1 (ru) * 2021-08-19 2022-06-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ формирования высокоскоростного металлического компактного элемента и метающее устройство для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008121042A (ru) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10443361B2 (en) Multi-shot charge for perforating gun
US8661982B2 (en) Adaptable smart warhead and method for use
US10000994B1 (en) Multi-shot charge for perforating gun
RU2383849C2 (ru) Кумулятивное устройство
MXPA04012723A (es) Aparato y metodo para cortar tubos utilizando un dispositivo explosivo de iniciacion en multiples puntos.
US4248303A (en) Explosive well-fracturing system
US10048047B2 (en) Explosive booster
US20130061771A1 (en) Active waveshaper for deep penetrating oil-field charges
US11821716B2 (en) Munitions and projectiles
GB2583394A (en) Munitions and projectiles
RU2378606C1 (ru) Кумулятивное метающее устройство
EP4248062B1 (en) Sympathetically detonated self-centering explosive device
CN101806563A (zh) 安全起爆装置
WO2020128461A1 (en) Munitions and projectiles
US9395128B2 (en) Projectile launching devices and methods and apparatus using same
RU2309367C2 (ru) Способ и устройство формирования компактного элемента
Waggener The evolution of air target warheads
RU2590803C1 (ru) Разрывной заряд обычных средств поражения и боеприпасов основного назначения
RU2553611C1 (ru) Способ формирования металлического компактного элемента
CN208860214U (zh) 一种新型起爆装置
RU2427785C1 (ru) Осколочно-фугасный боеприпас направленного действия
RU2408833C1 (ru) Способ воспламенения порохового заряда на борту движущегося ракетного поезда и устройство для его реализации
RU2239774C2 (ru) Комбинированный разрывной заряд
RU2285891C2 (ru) Взрывное метательное устройство для формирования стального компактного элемента
RU2603684C1 (ru) Способ формирования гиперскоростного металлического компактного элемента и кумулятивное метающее устройство для его осуществления (варианты)