RU2453807C2 - Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing - Google Patents
Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453807C2 RU2453807C2 RU2008112744/02A RU2008112744A RU2453807C2 RU 2453807 C2 RU2453807 C2 RU 2453807C2 RU 2008112744/02 A RU2008112744/02 A RU 2008112744/02A RU 2008112744 A RU2008112744 A RU 2008112744A RU 2453807 C2 RU2453807 C2 RU 2453807C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- warhead
- protective material
- fuse
- grooves
- layer
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к боеприпасам, преимущественно к снарядам, имеющим боевую часть осколочного действия с оболочкой, имеющей сетку пазов для равномерного дробления ее на осколки.The present invention relates to ammunition, mainly to shells having a fragmentation warhead with a shell having a mesh of grooves for uniformly crushing it into fragments.
Для повышения эффективности действия указанных выше боеприпасов необходимо обеспечить высокую скорость и однородность осколков по массогабаритным параметрам при поражении целей. Причем одновременно оболочки указанных боевых частей должны быть достаточно прочными до достижения ими пространства цели.To increase the effectiveness of the above ammunition, it is necessary to ensure high speed and uniformity of fragments in terms of mass and size parameters when hitting targets. Moreover, at the same time, the shells of these warheads must be strong enough until they reach the target space.
К настоящему времени предложены и находятся на вооружении многих стран, в том числе и в России разнообразные варианты исполнения указанных боеприпасов, например патенты РФ 2080549, 2080550.To date, various countries have proposed and are in service with many countries, including Russia, for a variety of versions of the indicated ammunition, for example, Russian patents 2080549, 2080550.
В этих и большинстве других документов в качестве исходных материалов используются трубные заготовки и для изготовления оболочки осколочного боеприпаса на его внутренней поверхности в виде сетки пазов используют протяжку трубчатой заготовки через две фильеры разного диаметра или нанесением сетки пазов соответствующим режущим инструментом в несколько заходов.In these and most other documents, tube blanks are used as starting materials, and for the manufacture of a shell of fragmentation ammunition on its inner surface in the form of a mesh of grooves, the broach of the tubular blank through two dies of different diameters or by applying the mesh of grooves with the appropriate cutting tool in several passes is used.
Получающиеся таким способом корпуса боевых частей не гарантированы от брака при их изготовлении, так как режущие кромки применяемого оборудования быстро изнашиваются (падает качество).The corps of warheads obtained in this way are not guaranteed against marriage during their manufacture, since the cutting edges of the equipment used quickly wear out (quality decreases).
Аналогом взято техническое решение по патенту РФ 2171445 от 23.10.2000 г., кл. F42B 12/24, B21K 21/06, B21C 37/20, публ. 27.07.2001 г., в котором описано изготовление сетки пазов ромбического профиля продавливанием трубчатой заготовки через две фильеры разного диаметра с редуцированием ее, причем штучную трубчатую заготовку подают в фильеры без осевого перемещения относительно спиральных выступов с образованием гарантированного зазора между внутренней поверхностью корпуса и центральным инструментальным стержнем и глубиной пазов 0,25-0,55 толщины стенки заготовки.An analogous technical solution was taken according to the patent of the Russian Federation 2171445 dated 10.23.2000, class. F42B 12/24, B21K 21/06, B21C 37/20, publ. 07/27/2001, which describes the manufacture of a mesh of grooves of a rhombic profile by forcing a tubular billet through two dies of different diameters with its reduction, and the piece tubular billet is fed into the dies without axial movement relative to the spiral protrusions with the formation of a guaranteed gap between the inner surface of the housing and the central tool the core and the depth of the grooves 0.25-0.55 of the wall thickness of the workpiece.
Как указывалось выше, режущие кромки применяемого оборудования (центрального инструментального стержня) быстро изнашиваются и разрушаются, особенно на второй стадии нанесения пазов.As mentioned above, the cutting edges of the equipment used (the central tool rod) quickly wear out and collapse, especially in the second stage of applying grooves.
Нами в качестве прототипа выбраны осколочная боевая часть и способ ее изготовления по патенту США 6,484,642 от 02.11.2000 г., кл. 7 F42B 12/22 (102/493), публ. 26.11.2002 г., включающая полученный литьем металлический корпус, на внутренней поверхности которого нанесена сетка пазов, заряд взрывчатого вещества со взрывателем. Причем заряд взрывчатого вещества размещен в пазах этой сетки.We chose the fragmentation warhead and the method of its manufacture according to US patent 6,484,642 of 02/02/2000, class. 7 F42B 12/22 (102/493), publ. November 26, 2002, including a metal case obtained by casting, on the inner surface of which a grid of grooves is applied, an explosive charge with a fuse. Moreover, the explosive charge is placed in the grooves of this grid.
Недостатками указанного изобретения являются следующие:The disadvantages of this invention are the following:
1) изготовленный литьем корпус с внутренними и/или наружными пазами - продольными и/или поперечными, как правило, имеет неоднородности в виде дефектов литья: раковины, трещины, выходящие на внутреннюю (наружную) поверхность, наплывы металла, скрывающие трещины и создающие незапланированные мини-полости; 2) если данные дефекты не исключить и не предпринять специальных мер защиты поверхности, то существует опасность попадания при снаряжении взрывчатого вещества в вышеуказанные трещины и полости, где это вещество может заклинить и привести к самодетонации как в процессе снаряжения, так и эксплуатации (циклическое термостатирование, сбросы, выстрел) и боевого применения (соударение с преградой), что понижает безопасность применения и надежность боевой части; 3) в изделиях больших калибров данные дефекты устраняют завариванием с помощью сварки и дополнительной обработкой внутренней поверхности (шлифовкой). В изделиях средних и малых калибров подобные технологические операции практически нереализуемы; 4) при силовом нагружении (снаряжении, условиях эксплуатации: транспортировке, вибрации, сбросах, выстреле, ударе о преграду) корпус боевой части с продольно-поперечным расположением пазов (рифлей) имеет более интенсивное напряженно-деформированное состояние по сравнению с корпусом, у которого пазы расположены, например, под углом 30-60° к его продольной образующей (оси).1) the body made by casting with internal and / or external grooves - longitudinal and / or transverse, as a rule, has heterogeneities in the form of casting defects: shells, cracks extending to the inner (outer) surface, metal flows that hide cracks and create unplanned mini -cavities; 2) if these defects cannot be ruled out and special measures to protect the surface can be taken, then there is a risk that the explosive can get into the above cracks and cavities when it is equipped, which can jam and lead to self-detonation both during the equipment and during operation (cyclic temperature control, discharges, shot) and combat use (collision with an obstacle), which reduces the safety of use and reliability of the warhead; 3) in products of large calibers, these defects are eliminated by brewing by welding and additional processing of the inner surface (grinding). In medium and small-caliber products, such technological operations are practically unrealizable; 4) under power loading (equipment, operating conditions: transportation, vibration, discharges, firing, hitting an obstacle), the warhead body with longitudinally transverse grooves (corrugations) has a more intense stress-strain state compared to the case in which the grooves located, for example, at an angle of 30-60 ° to its longitudinal generatrix (axis).
Задачей, решаемой предлагаемой конструкцией боевой части осколочного боеприпаса и способом ее изготовления, является повышение безопасности при ее снаряжении, эксплуатации, надежности и эффективности при работе по целям.The problem to be solved by the proposed design of the warhead of the fragmentation ordnance and the method of its manufacture is to increase the safety of its equipment, operation, reliability and efficiency when working on targets.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой конструкции боевой части осколочного боеприпаса, содержащей металлический корпус, на внутренней поверхности которого нанесена сетка пазов, заряд взрывчатого вещества, размещенный в полости корпуса, взрыватель, к переднему торцу корпуса жестко прикреплен контактный наконечник, сетка пазов на внутренней поверхности корпуса выполнена в виде ромбовидных ячеек, а на внутреннюю поверхность корпуса и на пазы нанесен слой защитного полимерного материала, внутренняя поверхность которого повторяет внутреннюю поверхность корпуса, при этом взрыватель выполнен донным, инерционным и прикреплен к внутренней поверхности корпуса в его донной части посредством демпфирующих элементов, которые выполнены С- или S- образной формы из упругого материала, например, стали, или пластичного материала, например текстолита, вспененного полистирола; контактный наконечник выполнен цилиндрическим с коническими головной частью и хвостовой юбкой, при этом его наружный диаметр составляет 0,1-0,3 от калибра боевой части, длина - 2-2,5 от калибра боевой части, а угол при вершине головной части - 100-130°; сетка пазов в виде ромбовидных ячеек выполнена с углом при вершине ромба равным 60±5°, длиной большей диагонали ромба, равной 3-4 от толщины стенки корпуса, при этом паз выполнен треугольной формы с углом при вершине 60-80° и глубиной в стенке корпуса 0,4±0,1 от ее толщины; слой полимерного защитного материала выполнен толщиной 0,1-0,3 от глубины паза и соответствует следующим характеристикам:The problem is solved in that in the proposed design of the warhead of the fragmentation ordnance containing a metal casing, on the inner surface of which a grid of grooves is applied, an explosive charge placed in the cavity of the casing, a fuse, a contact tip is rigidly attached to the front end of the casing, a grid of grooves on the inner the surface of the body is made in the form of diamond-shaped cells, and a layer of protective polymer material is applied to the inner surface of the body and to the grooves, the inner surface of which echoes the inner surface of the body, while the fuse is made of bottom, inertia and is attached to the inner surface of the body in its bottom by means of damping elements, which are made of C- or S-shaped from an elastic material, such as steel, or plastic material, such as textolite, expanded polystyrene; the contact tip is cylindrical with a conical head and a tail skirt, while its outer diameter is 0.1-0.3 of the caliber of the warhead, length is 2-2.5 of the caliber of the warhead, and the angle at the top of the head is 100 -130 °; the mesh of grooves in the form of rhomboid cells is made with an angle at the apex of the rhombus equal to 60 ± 5 °, a length greater than the diagonal of the rhombus equal to 3-4 of the wall thickness of the body, while the groove is made triangular with an angle at the apex of 60-80 ° and a depth in the wall housing 0.4 ± 0.1 of its thickness; the layer of polymer protective material is made 0.1-0.3 thick from the depth of the groove and corresponds to the following characteristics:
Gт<Gбч<Gв, δ>Δ/r·100%,Gt <Gbh <Gv, δ> Δ / r · 100%,
где Gбч - напряжение в слое защитного материала при заполнении корпуса боевой части взрывчатым веществом;where Gbch is the voltage in the layer of protective material when filling the warhead with explosive;
Gт - предел текучести защитного материала при температуре заполнения;GT is the yield strength of the protective material at the filling temperature;
Gв - предел прочности защитного материала при температуре заполнения;Gв - tensile strength of the protective material at the filling temperature;
δ - относительное удлинение защитного материала при температуре заполнения;δ is the relative elongation of the protective material at the filling temperature;
Δ - максимальный радиальный зазор между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью слоя защитного материала, с учетом рельефа первой перед заполнением корпуса взрывчатым веществом;Δ is the maximum radial clearance between the inner surface of the housing and the outer surface of the layer of protective material, taking into account the relief of the first before filling the housing with explosive;
r - радиус наружной поверхности слоя защитного материала.r is the radius of the outer surface of the protective material layer.
Полость боевой части заполнена зарядом взрывчатого вещества, в ее донной части размещен донный инерционный взрыватель, прикрепленный к внутренней поверхности указанного корпуса посредством демпфирующих элементов, образующие поверхности которых выполнены С- или S-образной формы. К переднему торцу боевой части жестко прикреплен контактный цилиндрический наконечник с коническими головной частью и хвостовой юбкой, при этом указанный наконечник имеет наружный диаметр, равный 0,1-0,3, и длину 2-2,5 от калибра боевой части, а угол при вершине 100-130°.The cavity of the warhead is filled with an explosive charge, a bottom inertial fuse is placed in its bottom part, which is attached to the inner surface of the casing by means of damping elements, the surface of which is made of C- or S-shape. A contact cylindrical tip with a conical head part and a tail skirt is rigidly attached to the front end of the warhead, while this tip has an outer diameter of 0.1-0.3 and a length of 2-2.5 of the caliber of the warhead, and the angle at apex 100-130 °.
Использование контактного наконечника и донного инерционного взрывателя, прикрепленного к внутренней поверхности корпуса боевой части посредством демпфирующих элементов, образующие поверхности которых выполнены С- или S-образной формы, обеспечивают смягчение ударов и надежное срабатывание указанного взрывателя и подрыв корпуса в заданное время, что позволяет выполнить поставленную задачу.The use of a contact tip and a bottom inertial fuse attached to the inner surface of the warhead housing by means of damping elements, the surface of which is made of C- or S-shape, provide softening of impacts and reliable operation of the specified fuse and undermining of the body at a given time, which allows you to perform the set task.
Использование сетки пазов на внутренней поверхности боевой части осколочного боеприпаса с указанными выше характеристиками обеспечивает оптимальное образование по количеству и однородных по массе осколков заданного дробления для выполнения поставленной задачи.The use of a mesh of grooves on the inner surface of the warhead of the fragmentation munition with the above characteristics ensures optimal formation in terms of the number and uniform mass of fragments of a given crushing to accomplish the task.
Использование слоя защитного полимерного материала с указанными выше характеристиками обеспечивает безопасность снаряжения взрывчатого вещества, надежное заданное дробление корпуса при помощи подрыва заряда взрывчатого вещества, что способствует выполнению поставленной задачи. При отсутствии адгезии к материалу корпуса боевой части в качестве защитного материала могут быть применены иные виды, например мягкая сталь, алюминиевые сплавы, медь и др.The use of a layer of protective polymer material with the above characteristics ensures the safety of explosive equipment, reliable predetermined crushing of the body by undermining the explosive charge, which contributes to the task. In the absence of adhesion to the material of the warhead hull, other types can be used as protective material, for example, mild steel, aluminum alloys, copper, etc.
Для получения необходимой эффективности действия боеприпаса по заданным целям помимо получения необходимого числа и массы осколков также важно получить и заданное их распределение в пространстве. С этой целью в предлагаемой конструкции боевой части применена задняя точка инициирования с использованием донного инерционного взрывателя мгновенного действия, позволяющая получить угол склонения осколочного поля по направлению движения боеприпаса и тем самым несколько увеличить начальную скорость разлета осколков за счет сложения скорости подхода боеприпаса к цели со скоростью, сообщаемой осколку разрывным зарядом, а также создать наиболее благоприятное распределение осколков.In order to obtain the required effectiveness of the ammunition for given targets, in addition to obtaining the required number and mass of fragments, it is also important to obtain their given distribution in space. To this end, in the proposed design of the warhead, a rear initiation point using an instantaneous inertial bottom fuse was used, which allows one to obtain the declination angle of the fragmentation field in the direction of the munition movement and thereby slightly increase the initial velocity of the fragment fragmentation by adding the velocity of the munition approach to the target with speed communicated to the fragment by a bursting charge, and also to create the most favorable distribution of the fragments.
Для обеспечения надежной работы взрывателя при действии боеприпаса по различным типам подстилающей поверхности и в особенности по скальному грунту и взлетно-посадочным полосам, необходимо сгладить пиковые нагрузки на взрывателе, возникающие при встрече с преградой. В предлагаемой конструкции это достигается закреплением взрывателя в корпусе боеприпаса двумя демпфирующими элементами, выполненными из стали. В случае использования элементов, выполненных из пластичного материала, например текстолита, вспененного полистирола, низкопрочного металла, например, медь и др., амплитуды нагрузок, передаваемых на взрыватель, снижаются за счет пластичных деформаций этих элементов. В случае совместного использования демпфирующих элементов из упругого и пластического материалов снижение амплитуды перегрузки, передаваемой на взрыватель, достигается растяжением ударного импульса по времени за счет его преобразования колебательной системой крепления взрывателя и пластической деформацией низкопрочных элементов. В частности, указанные пластичные демпфирующие элементы могут располагаться между корпусом взрывателя и другими демпфирующими элементами.To ensure reliable operation of the fuse under the action of ammunition on various types of underlying surface, and especially on rocky soil and runways, it is necessary to smooth out the peak loads on the fuse that arise when meeting with an obstacle. In the proposed design, this is achieved by fixing the fuse in the ammunition body with two damping elements made of steel. In the case of using elements made of plastic material, for example textolite, expanded polystyrene, low-strength metal, for example, copper, etc., the amplitudes of the loads transmitted to the fuse are reduced due to plastic deformations of these elements. In the case of joint use of damping elements made of elastic and plastic materials, a decrease in the amplitude of the overload transmitted to the fuse is achieved by stretching the shock pulse in time due to its conversion by the vibrational fastening system of the fuse and the plastic deformation of low-strength elements. In particular, these plastic damping elements can be located between the fuse body and other damping elements.
Донный взрыватель и демпфирующие элементы образуют колебательную систему, позволяющую обеспечить плавное нарастание и снижение амплитуды перегрузки на взрывателе. Варьируя геометрией элементов, преимущественно образующими внутренней и наружной поверхностей С- или S-образной формы и материалами их выполнения, например из стали или пластического материала(полиэтилен, текстолит, вспененный полистирол и др.), внутренним диаметром опорных колец, толщиной элементов, легко получить коэффициент жесткости системы, обеспечивающей плавное нарастание перегрузки на взрывателе, при этом амплитуда перегрузок значительно меньше по сравнению с жестким креплением взрывателя. Наиболее простой способ снижения нагрузок на взрывателе - это исключение высоких внешних возмущающих нагрузок, воздействующих в целом на боевую часть при встрече с преградой. Такую функцию выполняет контактный наконечник, его параметры: диаметр 0,1-0,3 и длина не менее 2 калибров боевой части, головная часть выполнена в виде конуса с углом при вершине 100-130°. Контактный наконечник, выполненный подкалиберным, при выбранной длине исключает высокие внешние нагрузки на боевую часть и обеспечивает сохранность ее корпуса при скоростном взаимодействии с прочными преградами (кирпичная кладка, железобетонное перекрытие и др.). В то же время он обеспечивает внешние нагрузки, необходимые для надежного срабатывания взрывателя при взаимодействии с малопрочными преградами (рыхлый свеженасыпанный грунт, снежное обвалование и др.). Такая геометрия наконечника, во-первых, обеспечивает срабатывание донного инерционного взрывателя при наименьшей скорости встречи боевой части с преградой типа грунта средней плотности, во-вторых, при наибольшей скорости встречи обеспечивает сохранность корпуса боевой части при взаимодействии со скальными породами, взлетно-посадочными полосами вплоть до момента входа основного корпуса боевой части в преграду. К этому моменту взрыватель уже должен обеспечить выдачу детонирующего импульса на подрыв боевой части. При взаимодействии с преградой типа грунта средней плотности наконечник не деформируется, и выбранная геометрия обеспечивает отсутствие рикошета при углах встречи до 15° к поверхности, что обеспечивает надежную работу взрывателя до момента заглубления корпуса боевой части в преграду.The bottom fuse and damping elements form an oscillatory system that allows for a smooth increase and decrease in the amplitude of the overload on the fuse. Varying the geometry of the elements, mainly forming the inner and outer surfaces of a C- or S-shaped and materials of their execution, for example, steel or plastic material (polyethylene, textolite, expanded polystyrene, etc.), the inner diameter of the support rings, the thickness of the elements, it is easy to obtain the stiffness coefficient of the system, providing a smooth increase in overload on the fuse, while the amplitude of the overloads is much smaller compared to the rigid fuse mount. The easiest way to reduce the loads on the fuse is to eliminate high external disturbing loads that affect the warhead as a whole when meeting an obstacle. This function is performed by the contact tip, its parameters: diameter 0.1-0.3 and a length of at least 2 calibers of the warhead, the head part is made in the form of a cone with an angle at the apex of 100-130 °. The contact tip made by a sub-caliber excludes high external loads on the warhead at the selected length and ensures the safety of its body during high-speed interaction with strong barriers (brickwork, reinforced concrete flooring, etc.). At the same time, it provides external loads necessary for reliable operation of the fuse when interacting with low-strength barriers (loose fresh soil, snow cover, etc.). This tip geometry, firstly, ensures the operation of the bottom inertial fuse at the lowest speed at which the warhead meets an obstacle such as medium-density soil, and secondly, at the highest speed of the meeting it ensures the safety of the warhead hull when interacting with rocks, runways up to until the main body of the warhead enters the barrier. At this point, the fuse should already provide a detonating pulse to detonate the warhead. When interacting with an obstacle such as medium-density soil, the tip does not deform, and the selected geometry ensures no rebound at meeting angles of up to 15 ° to the surface, which ensures reliable operation of the fuse until the warhead is buried deep into the obstacle.
Наиболее оптимальными как по массе задаваемого осколка, так и по количеству получаемых при взрыве металлического корпуса осколков (как показала опытная отработка) являются следующие параметры: малый угол при вершине ромба 60±5°, глубина паза стенки корпуса 0,4±0,1 от толщины, угол при вершине паза, имеющего треугольную форму, 60-80°, длина большей диагонали ромба равна 3-4 от толщины стенки. Выход осколков близок к теоретическому при меньшей трудоемкости изготовления корпуса, причем за счет треугольной формы паза уменьшена масса металла стенки корпуса, при этом паз заполнен зарядом взрывчатого вещества, что приводит к местному увеличению коэффициента нагрузки, а именно в местах рифления получающиеся осколки обладают большей начальной скоростью по сравнению с соседними, стенка корпуса в месте паза подвергается «расклинивающему» действию продуктов детонации взрывчатого вещества, находящегося в пазу, что дает высокий выход осколков заданной формы с минимальными сколами и большим коэффициентом поперечной нагрузки.The following parameters are most optimal both in terms of the mass of the given fragment and the number of fragments obtained during the explosion of the metal body of the fragments (as experimental testing showed): a small angle at the rhombus tip 60 ± 5 °, the depth of the groove of the wall of the body 0.4 ± 0.1 from thickness, the angle at the apex of the groove having a triangular shape, 60-80 °, the length of the larger diagonal of the rhombus is 3-4 of the wall thickness. The yield of fragments is close to theoretical with less laborious manufacturing of the case, and due to the triangular shape of the groove, the mass of the metal of the wall of the body is reduced, while the groove is filled with an explosive charge, which leads to a local increase in the load coefficient, namely, in the corrugation places, the resulting fragments have a higher initial speed in comparison with the neighboring ones, the wall of the body at the location of the groove is exposed to the “wedging” action of the detonation products of the explosive in the groove, which gives a high exit fragments of a predetermined shape with minimal chipped and a large lateral load factor.
Предложенная конструкция допускает снаряжение боевой части прессованием, позволяя получать разрывные заряды мощных термостойких взрывчатых веществ, упрощая технологию снаряжения.The proposed design allows the warhead to be equipped by pressing, allowing to obtain explosive charges of powerful heat-resistant explosives, simplifying the technology of equipment.
В других вариантах исполнения предлагаемого изобретения возможны различные геометрические формы боевой части: цилиндрическая, усеченно-коническая или иная фигура вращения. Вполне допустимо исполнение пазов и, следовательно, сетки из них прямоугольных, квадратных или более сложного исполнения. Возможно использование в качестве защитного материала не только полимерных, но и тонких металлических, пластиковых или керамических в зависимости от условий изготовления и назначения готовых изделий.In other embodiments of the invention, various geometric shapes of the warhead are possible: cylindrical, truncated-conical, or other rotation figure. The execution of the grooves and, therefore, the mesh of them are rectangular, square or more complex execution is quite acceptable. It is possible to use not only polymer, but also thin metal, plastic or ceramic as a protective material, depending on the conditions of manufacture and purpose of the finished products.
В результате патентно-информационного поиска нами не выявлены известные технические решения, в которых бы использовались одновременно все указанные признаки для достижения этой или подобной цели. Поэтому считаем, что предлагаемая конструкция боевой части осколочного боеприпаса соответствует критерию «изобретательский уровень».As a result of the patent information search, we did not identify any well-known technical solutions in which all of the indicated features would be used simultaneously to achieve this or a similar goal. Therefore, we believe that the proposed design of the warhead of the fragmentation munition meets the criterion of "inventive step".
На Фиг.1 приведено схематическое изображение продольного разреза предлагаемой конструкции боевой части осколочного боеприпаса: а) общий вид боевой части; б) вид А, схема крепления взрывателя в донной ее части.Figure 1 shows a schematic representation of a longitudinal section of the proposed design of the warhead of the fragmentation ordnance: a) General view of the warhead; b) view A, fuse mounting diagram in its bottom part.
Указанная конструкция содержит металлический корпус 1, на его внутренней поверхности нанесена сетка пазов, формирующая ромбовидные ячейки с указанными выше параметрами. Указанная внутренняя поверхность корпуса 1, в том числе и указанная сетка покрыта слоем 3 защитного полимерного материала (с указанными выше характеристиками). В полости корпуса размещены заряд 2 взрывчатого вещества и донный инерционный взрыватель 4. Причем указанный взрыватель 4 прикреплен к внутренней поверхности указанного корпуса 1 посредством демпфирующих элементов 5, образующие поверхности которых выполнены С- или S-образной формы (см. Вид А). К переднему торцу корпуса боевой части жестко прикреплен контактный цилиндрический наконечник 8 с коническими головной частью и хвостовой юбкой, например, посредством резьбы.The specified design contains a
Предлагаемая конструкция боевой части осколочного боеприпаса действует следующим образом. После вылета указанного боеприпаса в заданном направлении и удара по преграде контактным наконечником 8 срабатывает донный инерционный взрыватель 4, от импульса которого детонирует заряд 2 взрывчатого вещества, давлением продуктов детонации которого происходит разрушение корпуса боевой части и разлет осколков с размерам и массой, определяемыми сеткой пазов.The proposed design of the warhead of the fragmentation ordnance is as follows. After the specified ammunition takes off in a given direction and hits the obstacle with a
В качестве способа изготовления боевой части осколочного боеприпаса в основном используется нанесение сеток пазов на внутреннюю поверхность трубчатой заготовки режущим инструментом в несколько заходов или протяжкой через две фильеры разного диаметра.As a method of manufacturing the warhead of fragmentation ordnance, the main application is the application of groove grids on the inner surface of the tubular billet with a cutting tool in several passes or through two dies of different diameters.
Как указывалось выше, задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение безопасности при снаряжении, а также при эксплуатации, надежности и эффективности действия по целям.As indicated above, the problem solved by the invention is to increase safety during equipment, as well as during operation, reliability and effectiveness of the action on targets.
Поставленная задача решается в предлагаемом способе изготовления боевой части осколочного боеприпаса, включающем изготовление ее металлического корпуса с одновременным формированием на его внутренней поверхности сетки пазов (рифлей), в качестве дополнительной стадии применяется образование на внутренней поверхности корпуса слоя защитного полимерного материала, например полиэтилена, первоначально без плотного прилегания к внутренней поверхности корпуса (например, посредством введения в полость боевой части заготовки, нагретой до температуры формовки, в виде стакана из указанного защитного материала с последующим его раздувом), с последующими операциями: снаряжение боевой части зарядом взрывчатого вещества, преимущественно порционным прессованием при определенных условиях, получение требуемой плотности заряда взрывчатого вещества и последующие за этим прикрепление взрывателя к внутренней поверхности указанного корпуса в его донной части посредством демпфирующих элементов, жесткое присоединение к корпусу контактного наконечника и герметизация последнего.The problem is solved in the proposed method for manufacturing the warhead of fragmentation ammunition, including the manufacture of its metal shell with the simultaneous formation on its inner surface of a grid of grooves (corrugations), as an additional step, the formation on the inner surface of the shell of a layer of protective polymer material, such as polyethylene, initially without snug fit to the inner surface of the body (for example, by introducing into the cavity of the warhead a workpiece heated to molding temperature, in the form of a glass from the specified protective material with its subsequent blowing), with the following operations: equipping the warhead with an explosive charge, mainly by portion pressing under certain conditions, obtaining the required explosive charge density and subsequent attachment of the fuse to the inner surface of the specified housing in its bottom by means of damping elements, rigid connection to the housing of the contact tip and sealing the latter.
По способу изготовления указанной конструкции преимуществом от известных является то, что не требуется адгезия получаемого покрытия с защищаемой поверхностью. Окончательная распрессовка покрытия происходит во время снаряжения методами прессования (например, порционное прессование). Под действием пресс-инструмента происходит растекание взрывчатого вещества в радиальном направлении.According to the manufacturing method of this design, the advantage of the known ones is that adhesion of the resulting coating to the surface to be protected is not required. The final unpressing of the coating takes place during the equipment by pressing methods (for example, batch pressing). Under the action of the press tool, the explosive spreads in a radial direction.
Использование в качестве защитного материала полимеров, имеющих низкий коэффициент трения со взрывчатым веществом, позволяет получать разрывные заряды с более равномерным распределением плотности по сечению корпуса и лучшим заполнением пазов из-за лучшего «растекания» взрывчатого вещества в полости боевой части (при прессовании) как гладких, так и профилированных внутренних поверхностей корпуса. Как указано выше, выбор защитного материала основан на условии: Gт<Gбч<Gв.The use of polymers having a low coefficient of friction with explosive as a protective material makes it possible to obtain explosive charges with a more uniform density distribution over the cross section of the body and better filling of the grooves due to the better "spreading" of the explosive in the cavity of the warhead (when pressed) as smooth and profiled inner surfaces of the housing. As indicated above, the choice of protective material is based on the condition: Gt <Gbh <Gv.
Надежное закрепление разрывного заряда взрывчатого вещества в полости боевой части реализуется выполнением еще одного требования к материалу, связывающему его прочностные характеристики с величиной зазора между наружной поверхностью слоя защитного материала и внутренней поверхностью боевой части с учетом рельефа поверхности:Reliable fastening of the explosive explosive charge in the cavity of the warhead is achieved by fulfilling yet another material requirement that relates its strength characteristics to the gap between the outer surface of the protective material layer and the inner surface of the warhead, taking into account the surface topography:
δ>Δ/r·100%.δ> Δ / r100%.
Под действием давления, возникающего от уплотняемого при снаряжении взрывчатого вещества, защитный материал начинает течь, не разрушаясь, изменяя геометрические размеры вплоть до момента соприкосновения со стенкой корпуса. Выбранные на основании вышеприведенных условий прочностные характеристики материала обеспечивают его сплошность, хорошее повторение рельефа внутренней поверхности корпуса и надежную изоляцию дефектов, имеющихся на указанной поверхности, так как при выборе материала защиты по относительному удлинению учитывается характерный размер дефектов.Under the influence of pressure arising from an explosive that is compacted with equipment, the protective material begins to flow without collapsing, changing geometric dimensions up to the moment of contact with the body wall. The strength characteristics of the material selected on the basis of the above conditions ensure its continuity, good repetition of the relief of the inner surface of the case and reliable isolation of defects existing on the specified surface, since the characteristic size of defects is taken into account when choosing the material of protection for relative elongation.
Кроме того, применение полимеров, имеющих низкий коэффициент трения с прессуемым взрывчатым веществом, позволяет отказаться от дополнительного парафинирования внутренней поверхности корпуса для улучшения характеристик прессованного заряда (исключая скалывание кромок брикета и осыпание взрывчатого вещества).In addition, the use of polymers having a low coefficient of friction with a compressible explosive allows to refuse additional waxing of the inner surface of the body to improve the characteristics of the pressed charge (excluding chipping of the briquette edges and shedding of explosive).
Изготовление слоя защитного материала на внутренней поверхности корпуса боевой части может быть выполнено различными способами: экструзия, литье под давлением, раскатка, вальцовка, использование готовых профилей и др.The manufacture of a layer of protective material on the inner surface of the warhead can be performed in various ways: extrusion, injection molding, rolling, rolling, the use of ready-made profiles, etc.
Техническими преимуществами предлагаемой конструкции боевой части осколочного боеприпаса и способа ее изготовления являются: 1) независимость выполнения поставленной задачи от состояния внутренней поверхности корпуса боевой части; 2) удешевление процесса изготовления ее за счет: а) снижения стоимости исходного материала; б) исключения технологических операций по доводке внутренней поверхности корпуса боевой части под снаряжение взрывчатым веществом (заваривание раковин, трещин, шлифовка и т.п.); 3) использование сетки пазов (рифлей) преимущественно ромбического профиля обеспечивает наилучшим образом распространение магистральных трещин вдоль периметра задаваемого осколка при взрыве.The technical advantages of the proposed design of the warhead of the fragmentation ordnance and the method of its manufacture are: 1) the independence of the task from the state of the inner surface of the shell of the warhead; 2) reducing the cost of the manufacturing process by: a) reducing the cost of the source material; b) the exclusion of technological operations to fine-tune the inner surface of the warhead hull for explosive equipment (brewing shells, cracks, grinding, etc.); 3) the use of a mesh of grooves (riffles) of a predominantly rhombic profile ensures the best propagation of main cracks along the perimeter of a given fragment during an explosion.
Предлагаемая конструкция боевой части осколочного боеприпаса на полигонных испытаниях подтвердила расчеты и показала высокую надежность срабатывания.The proposed design of the warhead of the fragmentation ordnance at the field tests confirmed the calculations and showed high reliability of operation.
Claims (7)
где Gбч - напряжение в слое защитного материала при заполнении корпуса боевой части взрывчатым веществом;
Gт - предел текучести защитного материала при температуре заполнения;
Gв - предел прочности защитного материала при температуре заполнения;
δ - относительное удлинение защитного материала при температуре заполнения;
Δ - максимальный радиальный зазор между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью слоя защитного материала с учетом рельефа первой перед заполнением корпуса взрывчатым веществом;
r - радиус наружной поверхности слоя защитного материала.6. The warhead according to claim 1, characterized in that the layer of polymer protective material is made 0.1-0.3 thick from the depth of the groove and corresponds to the following characteristics: Gt <Gbh <Gv, δ> Δ / r 100%,
where Gbch is the voltage in the layer of protective material when filling the warhead with explosive;
GT is the yield strength of the protective material at the filling temperature;
Gв - tensile strength of the protective material at the filling temperature;
δ is the relative elongation of the protective material at the filling temperature;
Δ is the maximum radial clearance between the inner surface of the casing and the outer surface of the layer of protective material, taking into account the relief of the first before filling the casing with explosive;
r is the radius of the outer surface of the protective material layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008112744/02A RU2453807C2 (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008112744/02A RU2453807C2 (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008112744A RU2008112744A (en) | 2009-10-10 |
| RU2453807C2 true RU2453807C2 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=41260405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008112744/02A RU2453807C2 (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2453807C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658691C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-22 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") | Fragmentation warhead |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822375A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-20 | Affarsverket Ffv | Detonation body |
| RU2080550C1 (en) * | 1995-06-09 | 1997-05-27 | Филиал Государственного научно-производственного предприятия "Прибор" | Fragmentation ammunition body |
| FR2768808A1 (en) * | 1997-09-24 | 1999-03-26 | Diehl Stiftung & Co | PROJECTILE |
| RU2139489C1 (en) * | 1997-05-19 | 1999-10-10 | Храмеев Федор Иосифович | Hand high-explosive grenade |
| US6484642B1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-11-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fragmentation warhead |
| RU2210724C2 (en) * | 2000-08-14 | 2003-08-20 | ФГУП "ГосНИИМаш" | Method for crushing of all-metal envelope adjoining the bursting charge of warhead and warhead |
-
2008
- 2008-04-02 RU RU2008112744/02A patent/RU2453807C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822375A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-20 | Affarsverket Ffv | Detonation body |
| RU2080550C1 (en) * | 1995-06-09 | 1997-05-27 | Филиал Государственного научно-производственного предприятия "Прибор" | Fragmentation ammunition body |
| RU2139489C1 (en) * | 1997-05-19 | 1999-10-10 | Храмеев Федор Иосифович | Hand high-explosive grenade |
| FR2768808A1 (en) * | 1997-09-24 | 1999-03-26 | Diehl Stiftung & Co | PROJECTILE |
| RU2210724C2 (en) * | 2000-08-14 | 2003-08-20 | ФГУП "ГосНИИМаш" | Method for crushing of all-metal envelope adjoining the bursting charge of warhead and warhead |
| US6484642B1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-11-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fragmentation warhead |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658691C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-22 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") | Fragmentation warhead |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008112744A (en) | 2009-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA038243B1 (en) | Full metal jacket safety bullet, in particular for multi-purpose applications | |
| RU2372579C1 (en) | Small arms cartridge | |
| RU2291377C1 (en) | High-explosive warhead of jet projectile | |
| RU2098743C1 (en) | Fragmentation ammunition body | |
| RU2118790C1 (en) | Fragmentation shell | |
| RU2453807C2 (en) | Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing | |
| US7621221B2 (en) | Double explosively-formed ring (DEFR) warhead | |
| AU741792B2 (en) | Improvements in shaped charge liners | |
| RU75026U1 (en) | Fragmentation grenade | |
| RU2276318C1 (en) | Lengthened shaped charge | |
| RU2163999C1 (en) | Fragmentation shell body and method for its manufacture | |
| RU2559384C1 (en) | Method of providing of pre-set crushing of fragmentation part of fragmentation and particle shell | |
| RU2206862C1 (en) | Concrete-piercing ammunition | |
| RU2559426C1 (en) | Method of providing of pre-set crushing of fragmentation part of fragmentation and particle shell | |
| RU2768237C1 (en) | High-explosive fragmentation warhead | |
| RU29136U1 (en) | Shrapnel shell | |
| RU2486444C1 (en) | Hand grenade | |
| RU2782423C1 (en) | Cartridge for underground grenade launcher | |
| RU2651653C1 (en) | Fragmentation module, fragment lining and means of destruction with fragmentation action | |
| RU2171964C1 (en) | Body of fragmentation ammunition | |
| RU2772649C1 (en) | Shot for an automatic grenade launcher | |
| RU2080550C1 (en) | Fragmentation ammunition body | |
| RU2627505C1 (en) | Shell body | |
| RU2559379C1 (en) | Method of improvement of efficiency of fragmentation and particle shell | |
| RU2414672C1 (en) | Fragmentation-beam projectile "saragozha" |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20110404 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150428 |
|
| MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20200812 |