RU2479821C2 - Apparatus for forming compact element - Google Patents

Apparatus for forming compact element Download PDF

Info

Publication number
RU2479821C2
RU2479821C2 RU2010147752/11A RU2010147752A RU2479821C2 RU 2479821 C2 RU2479821 C2 RU 2479821C2 RU 2010147752/11 A RU2010147752/11 A RU 2010147752/11A RU 2010147752 A RU2010147752 A RU 2010147752A RU 2479821 C2 RU2479821 C2 RU 2479821C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compact element
layer
explosive
layers
compact
Prior art date
Application number
RU2010147752/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010147752A (en
Inventor
Александр Евгеньевич Дикий
Александр Николаевич Зеленов
Михаил Львович Соколов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
Priority to RU2010147752/11A priority Critical patent/RU2479821C2/en
Publication of RU2010147752A publication Critical patent/RU2010147752A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2479821C2 publication Critical patent/RU2479821C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: apparatus for forming compact element has an explosive charge, a triggering system therefor and a compact element which is accelerated by the explosion of the explosive substance. The compact element is made of layers of materials of different density. A layer of high density material lies in front of a layer adjoining the explosive substance made of material of a lower density. The explosive charge is placed in a housing. The compact element has at least three layers. Each layer following the layer adjoining the explosive charge is made of material of higher density than material of the previous layer.
EFFECT: improved kinematic and aerodynamic properties of the compact element.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области экспериментальной физики. Преимущественная область использования - исследование высокоскоростного взаимодействия твердых тел, например, при моделировании защиты космических объектов от мусора искусственного происхождения.The invention relates to the field of experimental physics. The primary area of use is the study of high-speed interaction of solids, for example, in modeling the protection of space objects from artificial debris.

Известно устройство по патенту US №3025794 от 20.03.62 г., МПК7 F42B 1/02, содержащее помещенный в корпус заряд взрывчатого вещества (ВВ), систему его инициирования и разгоняемый взрывом ВВ элемент, который выполнен биметаллическим из материалов разной плотности, при этом слой, прилегающий к заряду ВВ, выполнен из цинка или алюминия, а слой, контактирующий с упомянутым выше, выполнен из меди или стали (т.е. слой материала с большей плотностью расположен перед слоем материала с меньшей плотностью).A device is known according to US patent No. 3025794 of 03.20.62, IPC 7 F42B 1/02, containing an explosive charge (BB) placed in the housing, its initiation system and an explosive accelerated explosive element that is made of bimetallic materials of different densities, this layer adjacent to the explosive charge is made of zinc or aluminum, and the layer in contact with the above is made of copper or steel (i.e., a layer of material with a higher density is located in front of the layer of material with a lower density).

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является устройство, описанное в патенте РФ №2262059 от 12.05.2003 г., МПК7 F42B 1/02, публ. 10.10.2005, содержащее помещенный в корпус заряд взрывчатого вещества (ВВ), систему его инициирования и разгоняемый взрывом ВВ компактный элемент, выполненный слоистым из материалов с разной плотностью, при этом слой материала с большей плотностью расположен перед слоем примыкающего к ВВ материала с меньшей плотностью.The closest analogue adopted as a prototype is the device described in RF patent No. 2262059 dated 05/12/2003, IPC 7 F42B 1/02, publ. 10.10.2005, containing a charge of explosive (BB) placed in the housing, its initiation system, and a explosive explosive accelerated compact element made of a laminate of materials with different densities, while a layer of material with a higher density is located in front of a layer of material with a lower density adjacent to the explosive .

Недостатками рассмотренных технических решений являются недостаточно широкий диапазон форм получаемых компактных элементов (КЭ).The disadvantages of the considered technical solutions are not a wide range of forms of the resulting compact elements (CE).

Целью изобретения является улучшение кинематических и аэродинамических характеристик компактного элемента, расширение эксплуатационных возможностей при управлении процессом формирования КЭ и придание ему дополнительных свойств, например пирофорных.The aim of the invention is to improve the kinematic and aerodynamic characteristics of a compact element, expanding operational capabilities when controlling the process of formation of FE and giving it additional properties, for example pyrophoric.

Технический результат заключается в обеспечении имплантации при взрыве ВВ материала с большей плотностью, расположенного вплотную к ВВ, в головную часть формируемого элемента и возможности управления процессом формирования компактного элемента за счет асимметрии выхода детонационной волны на поверхность КЭ. Формирование компактного элемента происходит в виде натекания материалов компактного элемента на ось симметрии за счет большей толщины в области полюса слоя высокой плотности. При этом материалы с меньшей удельной плотностью, осаждаясь на материал с большей удельной плотностью, образуют низкоплотную оболочку цельного многослойного элемента.The technical result consists in providing implantation in the explosion of an explosive material with a higher density, located close to the explosive, in the head of the formed element and the ability to control the formation of a compact element due to the asymmetry of the detonation wave exit to the FE surface. The formation of the compact element occurs in the form of leakage of the materials of the compact element on the axis of symmetry due to the greater thickness in the pole region of the high density layer. In this case, materials with a lower specific gravity, deposited on a material with a higher specific gravity, form a low-density shell of an integral multilayer element.

Это достигается тем, что в устройстве формирования компактного элемента, содержащем помещенный в корпус заряд взрывчатого вещества (ВВ), систему его инициирования и разгоняемый взрывом ВВ компактный элемент, выполненный слоистым из материалов с разной плотностью, при этом слой материала с большей плотностью расположен перед слоем примыкающего к ВВ материала с меньшей плотностью, согласно изобретению, компактный элемент выполнен с количеством слоев не менее трех, причем каждый последующий слой за слоем, примыкающим к заряду ВВ, выполнен из материала с большей плотностью относительно материала предыдущего слоя.This is achieved by the fact that in the device for the formation of a compact element containing an explosive (BB) charge placed in the housing, its initiation system and a compact element accelerated by the explosion of an explosive, laminated from materials with different densities, while a layer of material with a higher density is located in front of the layer adjacent to the explosive material with a lower density, according to the invention, the compact element is made with the number of layers of at least three, and each subsequent layer after the layer adjacent to the explosive charge is made from a material with a higher density relative to the material of the previous layer.

Кроме того, слои компактного элемента выполнены разнотолщинными с уменьшением толщины от центральной части к периферийной.In addition, the layers of the compact element are made of different thicknesses with a decrease in thickness from the central part to the peripheral.

Кроме того, один из слоев компактного элемента, расположенный за слоем, примыкающим к ВВ, может быть выполнен из материала с пирофорными свойствами.In addition, one of the layers of the compact element located behind the layer adjacent to the explosive can be made of a material with pyrophoric properties.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки (компактный элемент выполнен с количеством слоев не менее трех, причем каждый последующий слой за слоем, примыкающим к заряду ВВ, выполнен из материала с большей плотностью относительно материала предыдущего слоя) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features (a compact element is made with a number of layers of at least three, and each subsequent layer after layer adjacent to the explosive charge is made of a material with a higher density relative to the material of the previous layer) not found in technical solutions for a similar purpose. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На фиг.1 изображено устройство формирования многослойного металлического компактного элемента.Figure 1 shows a device for forming a multilayer metal compact element.

На фиг.2, 3 и 4 изображены рентгеновские снимки экспериментально полученных КЭ.Figure 2, 3 and 4 shows x-rays of experimentally obtained FE.

Устройство формирования компактного элемента содержит корпус 1, заряд ВВ 2, систему инициирования 3 и компактный элемент 4, выполненный многослойным и металлическим, состоящим из слоя материала с большей удельной плотностью 5, например тантала, меди, и слоев 6, 7, 8 металлов с убывающей плотностью, например 6 - из циркония, 7 - из алюминия, 8 - из магния и т.д. Слои могут контактировать между собой либо по всей поверхности, либо по периферийной части. В последнем случае центральная часть слоя 5 может непосредственно контактировать с зарядом ВВ. Толщина слоев 5, 6, 7, 8 и т.д. может убывать от центральной части к периферийной. По крайней мере, один из слоев, например 6, расположенный за слоем 5 с большей плотностью, может быть выполнен из пирофорного материала для обеспечения зажигательного действия компактного элемента. Точки системы инициирования могут быть размещены таким образом, что формируемый фронт детонационной волны будет придавать различным фрагментам компактного элемента различную скорость, тем самым способствовать формированию КЭ различной формы: асимметричной, удлиненной и т.д.The device for forming a compact element comprises a housing 1, a charge of explosive 2, an initiation system 3, and a compact element 4 made of a multilayer and metal one, consisting of a layer of material with a higher specific density 5, for example, tantalum, copper, and layers 6, 7, 8 of metals with decreasing density, for example 6 - from zirconium, 7 - from aluminum, 8 - from magnesium, etc. The layers can contact each other either on the entire surface or on the peripheral part. In the latter case, the central part of the layer 5 can directly contact the explosive charge. The thickness of the layers 5, 6, 7, 8, etc. may decrease from the central to the peripheral. At least one of the layers, for example 6, located behind the layer 5 with a higher density, can be made of pyrophoric material to provide incendiary action of the compact element. The points of the initiation system can be placed in such a way that the formed detonation wave front will give different fragments of the compact element a different speed, thereby contributing to the formation of FEs of various shapes: asymmetric, elongated, etc.

Формирование компактного элемента происходит следующим образом.The formation of a compact element is as follows.

Производят подрыв заряда ВВ 2 с помощью системы инициирования 3. После прохождения детонационной волны по ВВ она формирует ударную волну в компактном элементе 4, и при прохождении ударной волны через компактный элемент 4 его материал переходит в пластическое состояние. Вследствие высоких пиковых ударных нагрузок происходит разогрев материала, и за счет разности скоростей слоев компактного элемента 4 он принимает желаемую форму. Принимаемая форма компактного элемента 4 зависит от разномассности слоев компактного элемента 4, их разнодинамичности, а также от формы фронта детонационной волны (его кривизны), определяемой размещением точек инициирования. Перемещение периферийной зоны происходит с большей скоростью из-за меньшей массы, но с относительной задержкой выхода детонационной волны на поверхность этой зоны. В результате этого центр тяжести КЭ смещается в направлении его головной части за счет того, что большая часть низкоплотных материалов компактного элемента 4 остается в «хвостовой» части компактного элемента 4, обеспечивая лучшие аэродинамические характеристики при полете. При использовании в составе компактного элемента 4 слоя 6 из материала с пирофорными свойствами этот слой натекает на слой 5 из материала с большей плотностью, при этом сам слой 6 обволакивается следующими слоями 7 и 8 из материалов с меньшей плотностью, превращая компактный элемент 4 в снаряд, обеспечивающий проникающее за счет высокоплотной головной части и пирофорное действие.The explosive charge 2 is blasted using the initiation system 3. After the detonation wave passes through the explosive, it forms a shock wave in the compact element 4, and when the shock wave passes through the compact element 4, its material goes into a plastic state. Due to the high peak shock loads, the material is heated, and due to the difference in the velocities of the layers of the compact element 4, it takes the desired shape. The adopted shape of the compact element 4 depends on the different masses of the layers of the compact element 4, their different dynamics, as well as on the shape of the front of the detonation wave (its curvature), determined by the location of the initiation points. The movement of the peripheral zone occurs at a higher speed due to the lower mass, but with a relative delay in the detonation wave reaching the surface of this zone. As a result of this, the center of gravity of the FE shifts in the direction of its head due to the fact that most of the low-density materials of the compact element 4 remain in the “tail” part of the compact element 4, providing better aerodynamic performance during flight. When layer 6 of a material with pyrophoric properties is used as part of a compact element 4, this layer flows onto layer 5 of a material with a higher density, while layer 6 itself is enveloped by the following layers 7 and 8 of materials with a lower density, turning compact element 4 into a projectile, providing penetrating due to high-density warhead and pyrophoric effect.

На предприятии были изготовлены опытные образцы устройств формирования КЭ и проведены их лабораторные испытания.The enterprise made prototypes of CE formation devices and conducted their laboratory tests.

На фиг.2 приведен рентгеновский снимок экспериментально полученного трехслойного КЭ с пирофорным материалом, а на фиг.3 и 4 - рентгеновские снимки четырехслойного КЭ.Figure 2 shows an x-ray of the experimentally obtained three-layer CE with pyrophoric material, and figure 3 and 4 are x-ray images of a four-layer CE.

Использование данного изобретения позволит получить КЭ с улучшенными кинематическими и аэродинамическими характеристиками, с возможностью управления процессом формирования компактных элементов и придания им дополнительных, например, пирофорных свойств.The use of this invention will allow obtaining CE with improved kinematic and aerodynamic characteristics, with the ability to control the formation of compact elements and give them additional, for example, pyrophoric properties.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates that when using the invention the following set of conditions:

- в устройстве формирования компактного элемента улучшены основные характеристики КЭ, а именно кинематические и аэродинамические;- in the device for forming a compact element, the basic characteristics of the FE, namely kinematic and aerodynamic, are improved;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений, а именно получено устройство формирования компактного элемента с улучшенными кинематическими и аэродинамическими характеристиками за счет обеспечения имплантации при взрыве ВВ материала с большей плотностью, расположенного перед зарядом ВВ, в головную часть формируемого снаряда и возможности управления процессом формирования компактного элемента за счет асимметрии выхода детонационной волны на поверхность КЭ;- for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the above-described structural solutions is confirmed, namely, a device for forming a compact element with improved kinematic and aerodynamic characteristics due to the implantation of an explosive material with a higher density is implanted, located in front of the explosive charge into the head of the projectile being formed and the ability to control the process of forming a compact element due to t asymmetry output detonation wave on the surface of TBE;

- устройство формирования компактного элемента, воплощенное в заявленном изобретении, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.- a device for forming a compact element embodied in the claimed invention, when implemented, is capable of ensuring the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Устройство формирования компактного элемента, содержащее помещенный в корпус заряд взрывчатого вещества, систему его инициирования и разгоняемый взрывом взрывчатого вещества компактный элемент, выполненный слоистым из материалов с разной плотностью, при этом слой материала с большей плотностью расположен перед слоем примыкающего к взрывчатому веществу материала с меньшей плотностью, отличающееся тем, что компактный элемент выполнен с количеством слоев не менее трех, причем каждый последующий слой за слоем, примыкающим к заряду взрывчатого вещества, выполнен из материала с большей плотностью относительно материала предыдущего слоя.1. A device for forming a compact element containing an explosive charge placed in the housing, its initiation system and accelerated by the explosion of an explosive compact element, laminated from materials with different densities, while a layer of material with a higher density is located in front of a layer of material adjacent to the explosive with lower density, characterized in that the compact element is made with the number of layers of at least three, and each subsequent layer after layer adjacent to the charge of the explosion volatile matter, made of a material with a higher density relative to the material of the previous layer. 2. Устройство формирования компактного элемента по п.1, отличающееся тем, что слои компактного элемента выполнены разнотолщинными с уменьшением толщины от центральной части к периферийной.2. The device for forming a compact element according to claim 1, characterized in that the layers of the compact element are made of different thicknesses with a decrease in thickness from the central part to the peripheral. 3. Устройство формирования компактного элемента по п.1, отличающееся тем, что один из слоев, расположенный за слоем, примыкающим к взрывчатому веществу, выполнен из материала с пирофорными свойствами. 3. The device for forming a compact element according to claim 1, characterized in that one of the layers located behind the layer adjacent to the explosive is made of a material with pyrophoric properties.
RU2010147752/11A 2010-11-23 2010-11-23 Apparatus for forming compact element RU2479821C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147752/11A RU2479821C2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 Apparatus for forming compact element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147752/11A RU2479821C2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 Apparatus for forming compact element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010147752A RU2010147752A (en) 2012-05-27
RU2479821C2 true RU2479821C2 (en) 2013-04-20

Family

ID=46231449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147752/11A RU2479821C2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 Apparatus for forming compact element

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2479821C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671270C1 (en) * 2018-01-10 2018-10-30 Алла Витальевна Звягинцева Explosively formed projectile with fire-based pit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2262059C2 (en) * 2003-05-12 2005-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Shell-shaping charge
US20080006167A1 (en) * 2006-07-04 2008-01-10 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co., Kg Blast effect charge
RU2355996C1 (en) * 2007-11-15 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана" Grenade-shaping charge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2262059C2 (en) * 2003-05-12 2005-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Shell-shaping charge
US20080006167A1 (en) * 2006-07-04 2008-01-10 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co., Kg Blast effect charge
RU2355996C1 (en) * 2007-11-15 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана" Grenade-shaping charge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671270C1 (en) * 2018-01-10 2018-10-30 Алла Витальевна Звягинцева Explosively formed projectile with fire-based pit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010147752A (en) 2012-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4498367A (en) Energy transfer through a multi-layer liner for shaped charges
US4499830A (en) High lethality warheads
KR101255872B1 (en) Projectile or warhead
PT1516153E (en) Projectile or warhead
EA001318B1 (en) Projectile or warhead
US20210180927A1 (en) Projectile with insert
EP3387365B1 (en) Multiple explosively formed projectiles liner fabricated by additive manufacturing
FR2756915A1 (en) PROTECTION AGAINST PROJECTILES, ESPECIALLY HOLLOW CHARGED
RU2479821C2 (en) Apparatus for forming compact element
JP2014013138A5 (en)
US11703310B2 (en) Penetrator, use of a penetrator, and projectile
RU2407980C2 (en) Explosive shell
US20090078147A1 (en) Method of initiating external explosive charges and explosive-charged action elements for these.
US9982979B2 (en) Device and method for controlled fragmentation by means of temperature-activatable notch charges
RU2622566C1 (en) Missile-forming charge
RU2577661C2 (en) Shaped charge
Imkhovik et al. Foreign investigations of new high-density reactive materials for different advanced munitions
RU2262059C2 (en) Shell-shaping charge
RU2357197C1 (en) Fuel/air explosive payload of jet missile
Ingole et al. Improvement in performance of shaped charge using bimetallic liner
RU126114U1 (en) ACTIVE ARMOR
RU2522717C1 (en) Facing of missile-forming charge
JP2022525285A (en) Warhead and its manufacturing method
RU2549505C1 (en) Combined shaped lining for high-speed compact element formation
RU2559374C1 (en) Method of manufacture of fragmentation unit of fragmentation and particle shell