RU2406064C1

RU2406064C1 - Fragmentation weapon

Info

Publication number: RU2406064C1
Application number: RU2009139597/11A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Козлов (RU); Геннадий Васильевич Козлов; Юрий Алексеевич Григорьев (RU); Юрий Алексеевич Григорьев; Григорий Вячеславович Стаценко (RU); Григорий Вячеславович Стаценко
Original assignee: Юрий Алексеевич Григорьев
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-12-10

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: fragmentation weapon comprises body and explosive shell from brisant explosive substance. External surface of body is arranged in the form of alternating sections with laser scribing of surface and sections without laser scribing. On sections with laser scribing of external surface of body, scribing is applied in the form of direct parallel lines along whole length of section along body generatrix. Ratio of length of laser scribing lines and distance between them should be within the limits of a/b=2…4, where: a - length of laser scribing line; b - distance between lines of laser scribing; distance between lines of laser scribing equals b ~ (1.0…1.5)δ₀, where b - distance between lines of laser scribing; δ₀ - thickness of case wall.

EFFECT: increased probability of target destruction.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области боеприпасов и может быть применено для повышения эффективности осколочного действия.The invention relates to the field of ammunition and can be used to increase the effectiveness of fragmentation.

Эффективность осколочного действия зависит от ряда факторов, в частности от количества осколков, их массы и формы [1].The effectiveness of fragmentation depends on a number of factors, in particular on the number of fragments, their mass and shape [1].

Известны осколочные боеприпасы, основными элементами которых являются корпус и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества [1].Known fragmentation ammunition, the main elements of which are the body and the explosive charge of a blasting explosive [1].

В качестве прототипа выбран осколочный боеприпас (фиг.1), включающий корпус (1) и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества (2).As a prototype of the selected fragmentation ammunition (figure 1), comprising a housing (1) and a bursting charge of blasting explosive (2).

Недостатком известного осколочного боеприпаса является нерациональное использование металла корпуса по причине относительно невысокой интенсивности взрывного разрушения корпуса в осевом направлении. В результате возможно формирование осколков большого удлинения и массы, так называемых сабель. Вследствие этого снижается количество и плотность убойных осколков, а значит и вероятность поражения цели [2].A disadvantage of the known fragmentation munition is the irrational use of metal shell due to the relatively low intensity of explosive destruction of the shell in the axial direction. As a result, fragments of large elongation and mass, the so-called sabers, can be formed. As a result, the number and density of slaughter fragments decreases, which means the probability of hitting the target [2].

Предлагаемое изобретение направлено на более рациональное использование металла корпуса, увеличение количества осколков и улучшение их формы за счет увеличения интенсивности взрывного разрушения корпуса по его длине.The present invention is aimed at a more rational use of the metal of the body, increasing the number of fragments and improving their shape by increasing the intensity of explosive destruction of the body along its length.

Техническим результатом является более рациональное использование металла корпуса, увеличение количества осколков и улучшение их формы.The technical result is a more rational use of metal body, increasing the number of fragments and improving their shape.

Для достижения указанного технического результата в известном осколочном боеприпасе, включающем корпус и разрывной заряд, наружная поверхность корпуса выполняется в виде чередующихся в осевом направлении участков с лазерной разметкой поверхности и участков без лазерной разметки. На участках с лазерной разметкой внешней поверхности корпуса разметка нанесена в виде прямых параллельных линий по всей длине участка вдоль образующей корпуса. Длина линии лазерной разметки определяется из условия формирования осколков компактной формы:

To achieve the specified technical result in the well-known fragmentation munition, including the shell and the explosive charge, the outer surface of the shell is made in the form of axially alternating sections with laser marking of the surface and sections without laser marking. In areas with laser marking of the outer surface of the housing, the marking is applied in the form of straight parallel lines along the entire length of the section along the generatrix of the housing. The length of the laser marking line is determined from the conditions for the formation of fragments of compact shape:

где а - длина линии лазерной разметки; в - расстояние между линиями лазерной разметки.where a is the length of the laser marking line; in - the distance between the lines of the laser marking.

Параметр в выбирается в соответствии с результатами работы [5] и находится в пределах в=(1.0…1.5)δ₀, где в - расстояние между линиями лазерной разметки; δ₀ - толщина стенки корпуса.The parameter in is selected in accordance with the results of [5] and is in the range in = (1.0 ... 1.5) δ ₀ , where in is the distance between the laser marking lines; δ ₀ is the wall thickness of the housing.

Заявляемый осколочный боеприпас (фиг.2) включает корпус (1) и разрывной заряд (2). Наружная поверхность корпуса представляет собой чередующиеся в осевом направлении участки с лазерной разметкой поверхности и участки без лазерной разметки. На участках с лазерной разметкой внешней поверхности корпуса разметка нанесена в виде прямых параллельных линий до всей длине участка вдоль образующей корпуса.The inventive fragmentation munition (figure 2) includes a housing (1) and an explosive charge (2). The outer surface of the casing is axially alternating sections with laser marking of the surface and sections without laser marking. In areas with laser marking of the outer surface of the housing, the marking is applied in the form of straight parallel lines to the entire length of the section along the generatrix of the housing.

При инициировании разрывного заряда заявляемого боеприпаса в корпусе формируется ударная волна. В зоне лазерной закалки инициируется разрушение при выходе ее на внешнюю поверхность корпуса. Известно [3, 4], что разрушение корпусов осколочных снарядов с лазерной осколочной сеткой при толщине стенки 3…15 мм всегда начинается в зоне лазерной закалки, а образование трещины в этой зоне происходит практически одновременно с отражением ударной волны от внешней поверхности. Это объясняется тем, что в зоне лазерной закалки формируется мартенситная структура металла. Вследствие ее большого удельного объема в металле возникают напряжения, величина которых может достигать 30 процентов предела текучести.When initiating a bursting charge of the claimed ammunition, a shock wave is formed in the housing. In the zone of laser hardening, destruction is initiated when it enters the outer surface of the body. It is known [3, 4] that the destruction of shells of fragmentation shells with a laser fragmentation network with a wall thickness of 3 ... 15 mm always starts in the laser hardening zone, and crack formation in this zone occurs almost simultaneously with the reflection of the shock wave from the outer surface. This is because a martensitic metal structure is formed in the laser hardening zone. Due to its large specific volume, stresses arise in the metal, the magnitude of which can reach 30 percent of the yield strength.

В зоне лазерной закалки работа разрушения металла снижается примерно в 7 раз [3]. Вследствие этого, зона лазерной закалки имеет высокую чувствительность к взрывному нагружению корпуса и является структурным концентратором растягивающих напряжений. Трещина из области лазерной закалки развивается в радиальном направлении до встречи с областью пластического течения хрупко, а микротрещины, возникающие в результате естественного дробления, не успевают зародиться и развиться, то есть естественное дробление подавляется. В результате формируются осколки, по длине соответствующие длине линии лазерной закалки, а по форме близкие к прямоугольному параллелепипеду. На участках без лазерной разметки будет происходить естественное дробление корпуса.In the laser hardening zone, the work of metal destruction decreases by about 7 times [3]. As a result, the laser hardening zone has a high sensitivity to explosive loading of the housing and is a structural concentrator of tensile stresses. A crack from the region of laser hardening develops in the radial direction until it meets the plastic flow region brittle, and microcracks resulting from natural crushing do not have time to nucleate and develop, that is, natural crushing is suppressed. As a result, fragments are formed along the length corresponding to the length of the laser hardening line, and in shape close to a rectangular parallelepiped. In areas without laser marking, natural crushing of the body will occur.

Как известно, при переходе от участка корпуса с лазерной разметкой к участку корпуса без лазерной разметки наблюдается разрушение корпуса в осевом направлении, то есть по его длине [5]. Следовательно, количество переходов от участков с лазерной разметкой к участкам без лазерной разметки будет определять длину осколков. Тем самым имеется возможность управлять шириной осколков и их длиной.As you know, when moving from a section of a case with laser marking to a section of a case without laser marking, destruction of the case is observed in the axial direction, that is, along its length [5]. Therefore, the number of transitions from areas with laser marking to areas without laser marking will determine the length of the fragments. Thus, it is possible to control the width of the fragments and their length.

При соотношении

будет происходить увеличение длины осколков и как следствие увеличение массы осколков, уменьшение их количества, ухудшение формы и в результате будет снижаться плотность убойных осколков и уменьшаться вероятность поражения цели. При соотношении а<2в будет происходить увеличение количества осколков, уменьшение их массы и длины за счет увеличения интенсивности взрывного разрушения корпуса в осевом направлении. Вследствие этого уменьшится плотность убойных осколков и вероятность поражения цели и технический результат не будет достигнут.With the ratio

there will be an increase in the length of the fragments and, as a consequence, an increase in the mass of the fragments, a decrease in their number, deterioration in shape and, as a result, the density of the slaughter fragments will decrease and the probability of hitting the target will decrease. With the ratio a <2c, there will be an increase in the number of fragments, a decrease in their mass and length due to an increase in the intensity of explosive destruction of the body in the axial direction. As a result, the density of slaughter fragments will decrease and the probability of hitting the target and the technical result will not be achieved.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволит более рационально использовать металл корпуса, то есть, увеличить количество осколков и улучшить их форму, а следовательно, и повысить вероятность поражения цели.Thus, the present invention will allow more efficient use of the metal of the body, that is, to increase the number of fragments and improve their shape, and therefore, increase the likelihood of hitting the target.

Источники информацииInformation sources

1. Средства поражения и боеприпасы. Учебник / А.В.Бабкин, с.752. В.А.Велданов, Е.Ф.Грязнов и др. Под общей редакцией В.В.Селиванова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2008. - 984 с.1. Means of destruction and ammunition. Textbook / A.V. Babkin, p. 752. V.A. Veldanov, E.F. Gryaznov and others. Under the general editorship of V.V. Selivanov. - M.: Publishing House of MSTU. N.E.Bauman, 2008 .-- 984 p.

2. Аблов B.C. Конструкция, теория и расчет снарядов и головных частей / B.C.Аблов, В.Г.Орлов, П.П.Степанов. - Пенза: ПВАИУ, 1979 - 503 с.2. Ablov B.C. Design, theory and calculation of shells and warheads / B.C. Ablov, V.G. Orlov, P.P. Stepanov. - Penza: PVAIU, 1979 - 503 p.

3. Криштал М.А. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера / М.А.Криштал, А.А.Жуков, А.Н.Кокора. - М.: Металлургия, 1973.3. Cristal M.A. The structure and properties of alloys processed by laser radiation / M.A. Krishtal, A.A. Zhukov, A.N. Kokora. - M.: Metallurgy, 1973.

4. Физика взрыва. Под редакцией Л.П.Орленко. - Изд. 3-е, перераб. В 2 т. Т.2. - М; ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 656 с.4. The physics of the explosion. Edited by L.P. Orlenko. - Ed. 3rd, rev. In 2 t. T. 2. - M; FIZMATLIT, 2002 .-- 656 p.

5. О влиянии структурных неоднородностей на разрушение стальных корпусов при динамическом нагружении. Козлов Г.В., Григорьев Ю.А., Стаценко Г.В. Статья. Пенза, ПТУ. Материалы конференции «Надежность и качество 2009».5. The effect of structural inhomogeneities on the destruction of steel bodies under dynamic loading. Kozlov G.V., Grigoryev Yu.A., Statsenko G.V. Article. Penza, vocational school. Materials of the conference “Reliability and Quality 2009”.

Claims

Fragmented munition containing a shell and explosive charge of blasting explosive, characterized in that the outer surface of the shell is made in the form of alternating sections with laser marking of the surface and sections without laser marking, in areas with laser marking of the outer surface of the shell, the marking is plotted in straight parallel lines along the entire length of the section along the generatrix of the housing, while the ratio of the length of the laser marking lines to the distance between them should be in the range a / b = 2 ... 4, where a is the length of the laser line oh markup; c is the distance between the laser marking lines, equal to b = (1.0 ... 1.5) δ ₀ , where δ ₀ is the thickness of the body wall.