RU2414672C1

RU2414672C1 - Fragmentation-beam projectile "saragozha"

Info

Publication number: RU2414672C1
Application number: RU2009139825/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Одинцов (RU); Владимир Алексеевич Одинцов
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2011-03-20

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: projectile comprises case with explosive charge, fragmentation block and pyrotechnical separation charge. Fragmentation unit is made of ready damage elements. Pyrotechnical separation charge is located between body and fragmentation unit. Front part of body includes explosive charge, middle part - base plug with trajectory-impact fuse, back part - ejected fragmentation unit. Expulsion charge with igniter is arranged between base plug and fragmentation unit. Detonating device of projectile comprises electrically joined trajectory-impact fuse, receiver of settings, igniter of expulsion charge, delay element of fragmentation unit detonator, fragmentation unit detonator, controllable delay element of case charge detonator and case charge detonator.

EFFECT: improved efficiency of fragmentation-beam projectiles.

12 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно - к осколочно-пучковым снарядам, имеющим одновременно круговое и осевое поле поражения. Известны осколочно-пучковые снаряды с разнесенным во времени формированием осевого потока готовых поражающих элементов (ГПЭ) и кругового поля осколков естественного дробления корпуса. Одна из ключевых проблем для этих снарядов заключается в обеспечении его проникающего действия в бетонные и кирпичные сооружения. Это действие может быть надежно обеспечено только при сплошном корпусе снаряда, откуда вытекает необходимость выброса набора ГПЭ назад (против хода снаряда).The invention relates to ammunition, and more specifically to fragmentation-beam shells having both a circular and axial field of destruction. Known fragmentation-beam shells with spaced in time the formation of the axial flow of the finished striking elements (GGE) and the circular field of fragments of natural fragmentation of the shell. One of the key problems for these shells is to ensure its penetration into concrete and brick structures. This action can be reliably ensured only with a continuous shell of the projectile, which implies the need to eject a set of GGE back (against the course of the projectile).

Известен снаряд с задним расположением блока ГПЭ [1]. Снаряд содержит осколочно-фугасную боевую часть (корпус с зарядом ВВ), блок ГПЭ, расположенный в донной части снаряда, и расположенное между боевой частью и блоком ГПЭ пиротехническое устройство отделения блока. Этот снаряд может быть принят в качестве прототипа изобретения.Known shell with the rear location of the block GGE [1]. The projectile contains a high-explosive fragmentation warhead (body with explosive charge), a GGE block located in the bottom of the projectile, and a pyrotechnic separation unit located between the warhead and the GGE block. This projectile can be adopted as a prototype of the invention.

Основной недостаток этой конструкции связан с малой величиной угла разлета осевого пучка ГПЭ. Следствием является низкая вероятность накрытия цели осевым пучком.The main disadvantage of this design is associated with the small expansion angle of the axial beam of the GGE. The result is a low probability of covering the target with an axial beam.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка. Техническое решение состоит в том, что снаряд имеет цельноголовый корпус, наполненный зарядом взрывчатого вещества (ВВ), при этом к заднему торцу заряда примыкает ввинтное дно с траекторно-ударным взрывателем и вышибным пиротехническим зарядом, а в объеме корпуса между ввинтным дном и задним торцом размещен выбрасываемый осколочный блок, состоящий из каркаса и размещенного в нем набора готовых поражающих элементов, при этом каркас содержит круглые донья, соединенные трубкой, снаряженный зарядом бризантного ВВ и детонатором с замедлителем.The present invention seeks to remedy this drawback. The technical solution consists in the fact that the projectile has a whole-head body filled with a charge of explosive (BB), while the screw end adjoins the rear end of the charge with a trajectory-impact fuse and an expansive pyrotechnic charge, and is placed in the body volume between the screw bottom and the rear end an ejected fragmentation unit consisting of a frame and a set of ready-made striking elements placed in it, while the frame contains round bottoms connected by a tube, equipped with a blasting explosive charge and a detonator with a moderator eat.

Чертеж: фиг.1 - снаряд к нарезному орудию; фиг.2 - вид осколочного блока; фиг.3 - варианты исполнения осколочного блока; фиг.4 - исполнение каркаса с продольными ребрами; фиг.5 - снаряд к гладкоствольному танковому орудию; фиг.6 - кинематическая картина действия снаряда; фиг.7 - действие снаряда.Drawing: figure 1 - shell for a rifled gun; figure 2 is a view of a fragmentation block; figure 3 - embodiments of the fragmentation unit; figure 4 - execution of the frame with longitudinal ribs; 5 is a shell for a smoothbore tank gun; 6 is a kinematic picture of the action of the projectile; Fig.7 - the effect of the projectile.

Снаряд по фиг.1 содержит цельноголовый корпус 1, наполненный зарядом ВВ 2, при этом к заднему торцу заряда примыкает ввинтное дно 3 с траекторно-ударным взрывателем 4 и вышибным пиротехническим зарядом 5 с воспламенителем 6. В объеме корпуса между ввинтным дном 3 и задним торцом размещен выбрасываемый осколочный блок 7, состоящий из каркаса 8 и размещенного в нем набора ГПЭ 9, при этом каркас содержит круглые донья 10, соединенные осевой трубкой 11, снаряженной зарядом бризантного ВВ 12 и детонатором 13 с замедлителем. В заднем дне осколочного блока размещен приемник установок 14. Узлы 4, 6, 13 и 14 соединены электрической связью 15.The projectile of FIG. 1 comprises a whole-head housing 1 filled with a charge of explosive 2, with a screw bottom 3 adjacent to a trajectory-impact fuse 4 and a pyrotechnic charge 5 with an igniter 6 adjacent to the rear end of the charge. In the body volume between the screw bottom 3 and the rear end placed ejected fragmentation unit 7, consisting of a frame 8 and a set of GPE 9 placed therein, the frame contains round bottoms 10 connected by an axial tube 11 equipped with a blasting explosive charge 12 and a detonator 13 with a moderator. In the back bottom of the fragmentation unit is placed the receiver of units 14. The nodes 4, 6, 13 and 14 are connected by electrical connection 15.

Корпус снаряда может быть выполнен из высокоосколочных кремнистых сталей 60С2, 80Г2С, 80С2. Возможно исполнение корпуса в виде композитной конструкции с вмонтированными в стенку корпуса готовыми поражающими элементами из тяжелых сплавов, например, на основе вольфрама.The shell of the projectile can be made of high-fragmentation silicon steels 60С2, 80Г2С, 80С2. It is possible to design the casing in the form of a composite structure with ready-made striking elements made of heavy alloys mounted in the casing wall, for example, based on tungsten.

Заряд корпуса выполнен из высокобризантных ВВ, например, на основе октогена, гексогена или CL-20. Перспективным является снаряжение корпуса пластизольным составом, изготовленным на основе указанных ВВ.The charge of the case is made of high-explosive explosives, for example, based on HMX, RDX or CL-20. Promising is the equipment of the hull with a plastisol composition made on the basis of these explosives.

Расположение тяжелого осколочного блока в задней части снаряда, стабилизируемого вращением, является благоприятным фактором.The location of the heavy fragmentation block in the rear of the projectile stabilized by rotation is a favorable factor.

ГПЭ набора 9 выполнены из стали или тяжелых сплавов на основе вольфрама. Перспективным является выполнение ГПЭ в форме продолговатых цилиндров 16, уложенных параллельно оси блока (фиг.2). Внешняя поверхность осколочного блока может быть снабжена бандажом 17, выполненным намоткой высокопрочной нитью или лентой. Вид осколочного блока, извлеченного из корпуса, представлен на фиг.2.GGE of set 9 are made of steel or heavy alloys based on tungsten. Promising is the implementation of the GGE in the form of elongated cylinders 16, laid parallel to the axis of the block (figure 2). The outer surface of the fragmentation block may be provided with a bandage 17, made by winding high-strength thread or tape. A view of the fragmentation block removed from the housing is shown in FIG. 2.

На фиг.3 представлены варианты исполнения осколочного блока. На фиг.3а цилиндрическая осевая трубка 11 снаряжена шашками из различных ВВ, например, окфола 18, A-IX-2 19, ТНТ 20. На фиг.3б цилиндрическая осевая трубка заполнена зарядом 21 с переменными по длине заряда свойствами (плотностью, скоростью детонации, давлением на фронте детонационной волны и т.д.), при этом мощность ВВ преимущественно возрастает по направлению к дну снаряда.In Fig.3 presents embodiments of the fragmentation unit. In Fig. 3a, the cylindrical axial tube 11 is equipped with checkers from various explosives, for example, okfola 18, A-IX-2 19, TNT 20. In Fig. 3b, the cylindrical axial tube is filled with charge 21 with properties varying in charge length (density, detonation velocity , pressure at the front of the detonation wave, etc.), while the explosive power mainly increases toward the bottom of the projectile.

На фиг.3в, 3г осевая трубка выполнена с переменным диаметром, возрастающим по направлению к дну снаряда: ступенчатым образом (фиг.3в) или монотонным (фиг.3г). Профиль ступенчатой или криволинейной образующей 22 обеспечивает возможность получения заданного распределения ГПЭ по радиусу поля.On figv, 3d, the axial tube is made with a variable diameter, increasing towards the bottom of the projectile: stepwise (figv) or monotonous (figg). The profile of the stepwise or curvilinear generatrix 22 provides the possibility of obtaining a given distribution of the GGE along the field radius.

Увеличение продольной прочности осколочного блока, а также устранение проворота набора ГПЭ относительно каркаса может быть достигнуто введением в конструкцию каркаса 8 продольных ребер 23 (фиг.4).The increase in the longitudinal strength of the fragmentation block, as well as the elimination of the rotation of the set of GGE relative to the frame, can be achieved by introducing into the frame structure 8 longitudinal ribs 23 (Fig. 4).

На фиг.5 показан осколочно-пучковый снаряд к гладкоствольному танковому орудию. Снаряд отличается наличием раскрывающегося стабилизатора 24, присоединенного к осколочному блоку 7. По оси стабилизатора выполнен канал 25, в котором расположены приемник установок 26 и электрический кабель 27.Figure 5 shows a fragmentation-beam projectile for a smooth-bore tank gun. The projectile is characterized by the presence of a drop-down stabilizer 24 connected to the fragmentation block 7. A channel 25 is made along the axis of the stabilizer, in which the receiver 26 and the electric cable 27 are located.

Действие снаряда осуществляется следующим образом. Перед выстрелом через приемники установок 14, 26 во взрыватель вводится установка на вид действия. При установке на основной вид действия - траекторный подрыв в районе цели - вводится полетное время до упрежденной точки А (точки выброса осколочного блока) с помощью вышибного заряда 5 (фиг.6) и время замедления подрыва осевого заряда осколочного блока (точка В).The projectile is as follows. Before firing through the receivers of the installations 14, 26, the fuse is set to the type of action. When set to the main type of action - trajectory detonation in the target area - flight time is entered to the lead point A (the ejection point of the fragmentation block) using the knockout charge 5 (Fig.6) and the time of deceleration of undermining the axial charge of the fragmentation block (point B).

Интервал АВ рассчитан таким образом, чтобы взрыв осевого заряда не приводил к повреждению корпуса снаряда и его устройств. Скорость снаряда в районе цели равна V_c.The AB interval is designed so that the explosion of the axial charge does not lead to damage to the shell of the projectile and its devices. The velocity of the projectile in the target area is V _c .

При взрыве осевого заряда происходит радиальное расширение набора ГПЭ, при этом в различных сечениях по длине блока величина радиальной скорости V_R сказывается различной в соответствии с приближенной формулой Станюковича:When the axial charge explodes, the set of GGEs radially expands, while in different sections along the block length, the value of the radial velocity V _{R has a} different effect in accordance with the approximate Stanyukovich formula:

Здесь β - коэффициент нагрузки (

- соответственно масса на единицу длины ВВ и металла).Here β is the load factor (

- respectively, the mass per unit length of explosives and metal).

D - скорость детонации.D is the detonation velocity.

Представим величину V_R в виде функции от относительного диаметра осевого заряда

- соответственно диаметр осевого заряда и калибр снаряда). В этом случаеWe represent the value of V _R as a function of the relative diameter of the axial charge

- respectively, the diameter of the axial charge and the caliber of the projectile). In this case

где ρ_o, γ_o - соответственно плотности ВВ и укладки ГПЭwhere ρ _o , γ _o - respectively, the density of the explosives and the laying of the GGE

при

- получим зависимостиat

- get the dependencies

χχ 00 0,050.05 0,100.10 0,150.15 0,200.20 0,300.30 ββ 00 0,000540,00054 0,002180,00218 0,004970,00497 0,0090.009 0,02140.0214

0 67.6 135 205 276 425

При

зависимость V_R=ƒ(χ) удовлетворительно аппроксимируется линейной функциейAt

the dependence V _R = ƒ (χ) is satisfactorily approximated by a linear function

Таким образом, за счет изменения относительного диаметра осевого заряда может быть достигнут значительный перепад радиальных скоростей. Этот перепад может быть еще увеличен за счет применения в осевой трубке переменного диаметра различных ВВ. Для снарядов, стабилизируемых вращением, необходимо также учитывать компоненту скорости, возникающей под действием центробежных сил.Thus, by varying the relative diameter of the axial charge, a significant difference in radial velocities can be achieved. This difference can be further increased due to the use of various explosives in the axial tube of variable diameter. For shells stabilized by rotation, it is also necessary to take into account the component of the velocity arising under the action of centrifugal forces.

В результате через время t после взрыва осевого заряда формируется поле ГПЭ в виде плоского диска с внешним радиусом r_max=V_Rmaxt и внутренним радиусом r_min=V_Rmint.As a result, after a time t after the axial charge explosion, a GGE field is formed in the form of a flat disk with an external radius r _max = V _Rmax t and an internal radius r _min = V _Rmin t.

В точке С взрыватель 4 вызывает подрыв заряда корпуса и формирование кругового высокоскоростного поля осколков естественного дробления корпуса с радиальной скоростью V₀.At point C, the fuse 4 causes an undermining of the shell charge and the formation of a circular high-speed field of fragments of natural fragmentation of the shell with a radial speed V ₀ .

При правильном выборе всех интервалов происходит поражение цели Ц обоими осколочными полями, при этом поле ГПЭ обеспечивает поражение преимущественно фронтальной поверхности цели, а поле осколков корпуса - преимущественно поражение верхней проекции цели.With the right choice of all intervals, the target C is hit by both fragmentation fields, while the field of the GGE provides damage to the predominantly frontal surface of the target, and the field of fragments of the casing provides mainly the defeat of the upper projection of the target.

Регулируемое замедление подрыва выбрасываемого осколочного блока позволяет учитывать условия стрельбы (дальность стрельбы, угол падения снаряда, тип и конфигурацию цели и т.п.) и, как следствие, получать более высокую эффективность действия.Adjustable deceleration of detonation of the ejected fragmentation unit allows you to take into account the firing conditions (firing range, projectile angle, type and configuration of the target, etc.) and, as a result, obtain higher efficiency.

При стрельбе по прочным сооружениям взрыватель устанавливается на ударное замедленное действие. Выброс осколочного блока не производится. Корпус проникает через преграду в запреградное пространство и там подрывается. При этом возможен занос части ГПЭ за преграду, что усиливает запреградное действие.When firing at solid structures, the fuse is set to a delayed impact. No fragmentation block is emitted. The body penetrates the barrier into the barrier space and is undermined there. In this case, part of the GGE can be skidded over the barrier, which enhances the backward action.

Одним из перспективных путей повышения эффективности танковых осколочно-пучковых снарядов является увеличение массы блока ГПЭ за счет увеличения общей массы снаряда с одновременным снижением дульной скорости. При постоянной дульной энергии W₀ масса снаряда Q и дульная скорость ν₀ связаны соотношением:One of the promising ways to increase the efficiency of tank fragmentation-beam shells is to increase the mass of the GGE block by increasing the total mass of the shell with a simultaneous decrease in muzzle velocity. With a constant muzzle energy W _0, the projectile mass Q and the muzzle velocity ν ₀ are related by the relation:

Значения дульной скорости в зависимости от массы снаряда при фиксированной дульной энергии W₀=9 МДж представлены в таблице.Values of muzzle velocity depending on the mass of the projectile at a fixed muzzle energy W ₀ = 9 MJ are presented in the table.

Q, кгQ kg 2525 30thirty 4040 50fifty 6060 7070 ν₀, м/сν ₀ , m / s 848848 775775 671671 600600 548548 507507

Увеличение массы блока ГПЭ позволит значительно увеличить плотность осевого потока ГПЭ, в том числе и с увеличением массы отдельного ГПЭ. Поскольку большинство танкоопасных целей является неподвижными или малоподвижными, увеличение полетного времени из-за снижения дульной скорости не окажет заметного влияния на эффективность стрельбы. В то же время низкая дульная скорость обеспечивает увеличение угла наклона оси снаряда в точке разрыва, что в свою очередь обеспечивает более продуктивное использование осевого потока ГПЭ.An increase in the mass of the GGE block will significantly increase the density of the axial flow of the GGE, including with an increase in the mass of an individual GGE. Since most tank-dangerous targets are stationary or inactive, increasing flight time due to a decrease in muzzle velocity will not have a noticeable effect on firing efficiency. At the same time, a low muzzle velocity provides an increase in the angle of inclination of the projectile axis at the point of discontinuity, which in turn provides a more productive use of the axial flow of the GGE.

Заднее расположение блока снимает проблему опасного инерционного воздействия блока на заряд ВВ, что позволяет применять блоки большой массы и длины. Как показывают расчеты эффективности, оптимальное значение относительной массы снаряда с_q=Q/d³ (Q - масса снаряда, кг; в - калибр, дм) находится в диапазоне c_q=20…30 кг/дм³, оптимальная масса блока ГПЭ - в диапазоне (0,15…0,30)Q, а значение дульной скорости снаряда - в диапазоне 500…700 м/с.The rear arrangement of the block removes the problem of the dangerous inertial effect of the block on the explosive charge, which allows the use of blocks of large mass and length. As calculations of efficiency show, the optimal value of the relative mass of the projectile with _q = Q / d ³ (Q is the mass of the projectile, kg; in is the caliber, dm) is in the range c _q = 20 ... 30 kg / dm ³ , the optimal mass of the GGE block is in the range (0.15 ... 0.30) Q, and the muzzle velocity of the projectile is in the range of 500 ... 700 m / s.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности действия осколочно-пучковых снарядов.The technical result of the invention is to increase the efficiency of fragmentation-beam shells.

ЛитератураLiterature

1. RU 2158408.1. RU 2158408.

Claims

1. A fragmentation-beam projectile, in front of which there is a body with an explosive charge and a trajectory-fuse, in the back there is a fragmentation unit made of ready-made striking elements, a pyrotechnic separation charge is located between the case and the fragmentation unit, characterized in that the body is made of a monolithic whole-head, in its front part there is an explosive charge, in the middle part there is a screw bottom with a trajectory-impact fuse, in the back part there is an ejected fragmentation block, at between the screw bottom and the fragmentation block there is a blast charge with an igniter, and the fuse of the projectile contains an electrically connected trajectory-impact fuse, contact or non-contact receiver of the installations, the igniter of the blast charge, the detonator of the fragmentation block detonator, the fragmentation detonator of the case, the detonator case charge detonator.

2. The projectile according to claim 1, characterized in that the fragmentation unit includes a framework consisting of two round bottoms connected by an axial tube equipped with an explosive and a detonator with a moderator, and a set of ready-made striking elements is placed in the space between the bottoms.

3. The projectile according to claim 2, characterized in that the axial tube is cylindrical and equipped with checkers of various explosives, and the power of the explosive mainly increases towards the bottom of the projectile.

4. The projectile according to claim 2, characterized in that the cylindrical axial tube is filled with an explosive charge with properties varying in charge length (density, detonation velocity, pressure at the front of the detonation wave), and the explosive power mainly increases toward the bottom of the projectile.

5. The projectile according to claim 2, characterized in that the axial tube is made with a variable diameter, mainly increasing in the direction of the projectile bottom in a stepped or monotonous manner, while the profile of the stepped or curved generatrix provides the possibility of obtaining a predetermined distribution of the finished striking elements along the field radius.

6. The projectile according to claim 2, characterized in that the axial tube is made with the simultaneous implementation of the signs of PP.5 and 3 or .4.

7. The projectile according to claim 2, characterized in that the frame is equipped with longitudinal ribs connecting with round bottoms.

8. The projectile according to claim 2, characterized in that the outer surface of the fragmentation unit is provided with a bandage made by winding with a high-strength thread or tape.

9. The projectile according to claim 2, characterized in that the set of ready-made striking elements is made by elongated cylinders laid parallel to the axis of the block.

10. The projectile according to claim 1, characterized in that a drop-down stabilizer is attached to the rear bottom of the frame with the receiver of the installations at the rear end connected to the fuse, an electric cable passing through the axial channel of the stabilizer.

11. The projectile according to claim 1, characterized in that the shell of the projectile is made of high-fragmentation silicon steel type 60C2, 80G2S, 80C2.

12. The fragmentation-beam projectile according to claim 1, characterized in that for use in tank shots, the relative mass of the projectile with _q = Q / d ³ ,
where Q is the mass of the projectile, kg;
d - caliber, dm,
is in the range with _q = 20 ... 30 kg / dm ³ , the mass of the block of finished striking elements is in the range (0.15 ... 0.30) Q, and the muzzle velocity of the projectile is in the range 500 ... 700 m / s.