RU2486435C1 - Staroverov's shot - 6 (versions) - Google Patents

Staroverov's shot - 6 (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2486435C1
RU2486435C1 RU2012106388/11A RU2012106388A RU2486435C1 RU 2486435 C1 RU2486435 C1 RU 2486435C1 RU 2012106388/11 A RU2012106388/11 A RU 2012106388/11A RU 2012106388 A RU2012106388 A RU 2012106388A RU 2486435 C1 RU2486435 C1 RU 2486435C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
shell
temperature
explosive
methane
Prior art date
Application number
RU2012106388/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Евгеньевич Староверов
Original Assignee
Николай Евгеньевич Староверов
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 Николай Евгеньевич Староверов filed Critical Николай Евгеньевич Староверов
Priority to RU2012106388/11A priority Critical patent/RU2486435C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486435C1 publication Critical patent/RU2486435C1/en

Links

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: proposed shot represents shell made from heat-resistant material accommodating pressurised methane kept at temperature lower than its thermal decomposition temperature at give pressure but higher than that of avalanche-like decomposition caused by power of said exothermal reaction. Fuse is arranged at shell center, or said shot has shaped charge there inside or outside capable of piercing shell wall, or shell has tube extending from surface to center wherein explosive charge is fitted before burst.
EFFECT: higher brisance.
8 cl

Description

Изобретение относится к военным взрывным зарядам. Изобретение применимо во всех видах военных боеприпасов, кроме стационарных мин.The invention relates to military explosive charges. The invention is applicable in all types of military ammunition, except for stationary mines.

Известны взрывные заряды, см., например, «Оружие пехоты», Харвест, 1999, с.556. Изобретение направлено на усиление бризантного и осколочного действия взрывных боеприпасов.Explosive charges are known, see, for example, "Infantry Weapons", Harvest, 1999, p. 566. The invention is aimed at enhancing the blasting and fragmentation effects of explosive ordnance.

Скорость разлета осколков и давление на фронте ударной волны зависят от скорости звука в сжатом газе, который образуется в объеме, занимаемом взрывчатым веществом (далее ВВ). В той смеси газов, которая образуется после взрыва большинства ВВ, и при той температуре и давлении скорость звука обычно не превышает 1100 м/сек. И быстро падает по мере адиабатического расширения взрывных газов. Скорость осколков, естественно, еще меньше.The velocity of the expansion of the fragments and the pressure at the front of the shock wave depend on the speed of sound in the compressed gas, which is formed in the volume occupied by the explosive (hereinafter BB). In the mixture of gases that forms after the explosion of most explosives, and at that temperature and pressure, the speed of sound usually does not exceed 1100 m / s. And it drops rapidly as the adiabatic expansion of explosive gases. The speed of the fragments, of course, is even lower.

Между тем скорость звука в водороде даже при нормальных температуре и давлении 1330 м/сек. То есть если баллон с водородом в форме снаряда при комнатной температуре просто лопнет от внутреннего давления, то он создаст намного более сильную ударную волну и придаст осколкам значительно большую начальную скорость, чем осколочно-фугасный заряд с обычным ВВ такого же веса. А если еще и немного повысить температуру водорода, то давление на фронте ударной волны и скорость осколков резко возрастут. Например, водород с температурой всего 650 градусов С (это ниже температуры его воспламенения) будет иметь скорость звука 2360 м/сек и сможет разогнать осколки до скорости 2120 м/сек. То есть получится «холодный взрыв», в результате которого из-за адиабатического расширения газ после взрыва может иметь приблизительно температуру окружающей среды.Meanwhile, the speed of sound in hydrogen even at normal temperature and pressure of 1330 m / s. That is, if a hydrogen cylinder in the form of a shell at room temperature simply bursts from internal pressure, then it will create a much stronger shock wave and give the fragments a much higher initial velocity than a high-explosive fragmentation charge with a conventional explosive of the same weight. And if you also slightly increase the temperature of hydrogen, then the pressure at the front of the shock wave and the velocity of the fragments will increase sharply. For example, hydrogen with a temperature of only 650 degrees C (this is below its ignition temperature) will have a sound speed of 2360 m / s and will be able to accelerate the fragments to a speed of 2120 m / s. That is, a “cold explosion” will result, as a result of which, due to adiabatic expansion, the gas after the explosion can have approximately the ambient temperature.

На этом и основана идея данного изобретения. Цель изобретения - повышение скорости разлета осколков, давления на фронте ударной волны и радиуса осколочного и фугасного действия заряда.This is the basis of the idea of this invention. The purpose of the invention is to increase the speed of expansion of fragments, the pressure at the front of the shock wave and the radius of the fragmentation and high explosive charge.

Данный заряд представляет собой оболочку из термостойкого материала, в которой под давлением находится метан при температуре ниже температуры его термического разложения при данном давлении, но выше температуры начала лавинообразной реакции разложения метана от энергии этой экзотермической реакции, причем в центре оболочки находится запал, или данный заряд имеет изнутри или снаружи взрывной или кумулятивный заряд, способный пробить стенку оболочки, или оболочка имеет трубу от поверхности к центру, в которую перед взрывом вставляется заряд взрывчатого вещества (далее ВВ) (раньше нельзя - перегреется).This charge is a shell of a heat-resistant material in which methane is under pressure at a temperature below the temperature of its thermal decomposition at a given pressure, but above the temperature of the onset of an avalanche-like decomposition of methane from the energy of this exothermic reaction, with a fuse in the center of the shell, or this charge has an explosive or cumulative charge inside or outside that can penetrate the wall of the shell, or the shell has a pipe from the surface to the center into which it is inserted before the explosion explosive charge (hereinafter referred to as explosives) (it’s impossible before - it will overheat).

Как известно, метан при температуре 1100-1500 градусов С претерпевает термическое разложение на углерод (в виде сажи или графита) и водород:As you know, methane at a temperature of 1100-1500 degrees C undergoes thermal decomposition into carbon (in the form of soot or graphite) and hydrogen:

СН4=С+2Н2+74,85 кДжCH 4 = C + 2H 2 +74.85 kJ

Выделившееся тепло способно нагреть продукты реакции при постоянном давлении на 1070 градусов С, а при постоянном объеме - на 1440 градусов С. При инициации этой реакции теплом, например, запала, в качестве которого может использоваться электроспираль или искра (причем, не обязательно электрическая, возможна искра и от кремня для зажигалки), происходит лавинообразное, то есть взрывное саморазложение метана на водород и углерод.The heat generated can heat the reaction products at a constant pressure of 1070 degrees C, and at a constant volume of 1440 degrees C. When this reaction is initiated with heat, for example, a fuse, which can be used as an electric coil or spark (and not necessarily electric, it is possible spark and from flint for a lighter), an avalanche-like, i.e. explosive self-decomposition of methane into hydrogen and carbon occurs.

Эта реакция в данных условиях практически необратима, но для связывания выделившегося углерода в заряде и для выделения дополнительного тепла при этом в заряде могут иметься добавки, связывающие углерод с выделением тепла, например, алюминий (стандартная мольная энтальпия образования - -209 кДж/моль). Реакция образования карбида алюминия сопровождается повышением температуры примерно до 1750 градусов С (считая от 0 градусов С). Вводить алюминий можно в виде облицовки кумулятивного заряда. А если температура заряда будет меньше температуры плавления алюминия, то в виде алюминиевого «войлока» (спутанной тонкой проволоки).Under these conditions, this reaction is practically irreversible, but for the binding of the released carbon in the charge and for the release of additional heat, there may be additives in the charge that bind the carbon to the release of heat, for example, aluminum (the standard molar enthalpy of formation is -209 kJ / mol). The reaction of the formation of aluminum carbide is accompanied by an increase in temperature to about 1750 degrees C (counting from 0 degrees C). Enter aluminum can be in the form of a lining of the cumulative charge. And if the charge temperature is less than the melting temperature of aluminum, then in the form of aluminum "felt" (tangled thin wire).

Если инициирующий заряд вводится внутрь заряда через трубу, то конец этой трубы может быть окружен тонкостенной полостью, в которой будет находиться расплавленный алюминий.If the initiating charge is introduced into the charge through the tube, then the end of this tube may be surrounded by a thin-walled cavity in which molten aluminum will be located.

ЗАПАСНОЙ ВАРИАНТ. Если скорость распространения фронта реакции в замкнутом пространстве в данной среде (по аналогии с ВВ назовем ее «скорость детонации») окажется ниже предела требований, предъявляемых к ВВ (достаточно условно этот нижний предел в данном случае можно обозначить как скорость звука в воздухе, то есть в среднем 350 м/сек), то возможны два запасных варианта. Первый - прочность оболочки выбирается из условия ее разрушения при внутреннем давлении, равном 80-95% от максимального давления при окончании реакции. И в этом случае оболочка через некоторое время (доли секунд или даже секунды) саморазрушается, разбрасывая осколки и вызывая ударную волну.SPARE OPTION. If the velocity of propagation of the reaction front in a confined space in a given medium (by analogy with explosives is called the “detonation velocity”) is below the limit of requirements for explosives (quite tentatively, this lower limit in this case can be designated as the speed of sound in air, i.e. 350 m / s on average), then two fallback options are possible. First, the shell strength is selected from the condition of its destruction at an internal pressure equal to 80-95% of the maximum pressure at the end of the reaction. And in this case, the shell after some time (fractions of seconds or even seconds) self-destructs, scattering fragments and causing a shock wave.

Второй - оболочка делается чуть прочнее (и тяжелее) и выдерживает максимальное давление продуктов реакции. То есть сама она не разрушится. Тогда она после окончания реакции разрезается перфорирующим линейным кумулятивным зарядом, расположенным снаружи или изнутри оболочки. Форма разреза может быть выбрана самая разнообразная: для фугасных зарядов в бомбообразной оболочке выгоден разрез поперек по горизонтальной плоскости, и в этом случае основная энергия ударной волны будет направлена в стороны. А осколочные боеприпасы выгодно резать на мелкие части.The second - the shell is made a little stronger (and heavier) and can withstand the maximum pressure of the reaction products. That is, she herself will not be destroyed. Then, after the end of the reaction, it is cut by a perforating linear cumulative charge located outside or inside the shell. The shape of the cut can be chosen in the most diverse way: for high-explosive charges in a bomb-shaped shell, a cut across the horizontal plane is advantageous, in which case the main energy of the shock wave will be directed to the sides. A fragmentation of ammunition is advantageous to cut into small parts.

Нагревать метан нужно осторожно, чтобы не превысить температуру начала реакции саморазложения. Сделать это можно в ванне из вещества, которое в расплавленном состоянии имеет указанную температуру, например в расплавленном алюминии, олове, сплаве Вуда, легкоплавком стекле. Причем при нагреве в расплавленном металле его поверхность может быть защищена от окисления слоем легкоплавкого стекла.Methane must be heated carefully so as not to exceed the temperature at which the self-decomposition reaction begins. This can be done in the bath from a substance that, in the molten state, has the indicated temperature, for example, in molten aluminum, tin, Wood alloy, low-melting glass. Moreover, when heated in molten metal, its surface can be protected from oxidation by a layer of low-melting glass.

Желательно, чтобы оболочка имела изнутри и/или снаружи микронасечки или зонную закалку для равномерного дробления, так как она будет являться осколкообразующим элементом.It is desirable that the shell has inside and / or outside micro notches or zone hardening for uniform crushing, since it will be a fragmentation element.

ПримерExample

Допустим, в оболочке из вольфрама находится под давлением 100 атм (а возможно, и больше) метан при температуре 1050 градусов С. Оболочка для предотвращения потерь тепла находится в съемной теплоизоляции. За пределами теплоизоляции находится кумулятивный заряд, направленный в центр оболочки.Let’s say, in a shell made of tungsten there is a pressure of 100 atm (and possibly more) of methane at a temperature of 1050 degrees C. The shell to prevent heat loss is in removable thermal insulation. Outside the insulation is a cumulative charge directed to the center of the shell.

Оболочка должна быть съемной для того, чтобы можно было нагреть метан в ней без местного перегрева выше 1100 градусов С.The shell must be removable in order to heat the methane in it without local overheating above 1100 degrees C.

Работает заряд так: при нагреве горячего метана запалом или взрывом происходит лавинообразная реакция термического саморазложения метана с образованием водорода. Давление в оболочке при этом повышается примерно в 4,5 раза, и она разрушается.The charge works like this: when hot methane is heated with a fuse or an explosion, an avalanche-like reaction of thermal self-decomposition of methane occurs with the formation of hydrogen. The pressure in the shell increases approximately 4.5 times, and it collapses.

Если заряд содержит только запал и не содержит внутреннего заряда ВВ, то не следует выбирать прочность оболочки слишком большой, так как повышение давления в ней вследствие реакции будет не очень большим - в рассмотренном примере примерно в 4,5 раз. То есть, если первоначальное давление в оболочке было 100 атм, то разрушаться она должна, например, при 350-400 атм.If the charge contains only a fuse and does not contain an internal explosive charge, then the shell strength should not be chosen too large, since the increase in pressure in it due to the reaction will not be very large - approximately 4.5 times in the considered example. That is, if the initial pressure in the shell was 100 atm, then it should be destroyed, for example, at 350-400 atm.

Метан при этом будет иметь температуру 2490 градусов С, и скорость звука в нем при этом составит 4080 м/сек и способен создать сильную ударную волну и может разогнать осколки до скорости около 3800 м/сек. А так как кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, то пробивная сила осколков будет примерно в 15 раз выше. А при применении алюминиевой добавки - еще выше. Разумеется, закон сохранения энергии никто не отменял - энергия сжатого газа и взрыва должна быть больше кинетической энергии взрывной волны и энергии осколков.In this case, methane will have a temperature of 2490 degrees C, and the speed of sound in it will be 4080 m / s and it will be able to create a strong shock wave and can accelerate the fragments to a speed of about 3800 m / s. And since the kinetic energy is proportional to the square of the speed, the breakdown force of the fragments will be approximately 15 times higher. And when using aluminum additives - even higher. Of course, no one canceled the law of conservation of energy - the energy of compressed gas and explosion should be greater than the kinetic energy of the blast wave and the energy of fragments.

В качестве боеприпаса такой заряд будет обладать еще и сильным зажигательным действием - ведь разлетевшийся водород будет подожжен взрывными газами. Причем особенно это будет заметно при взрыве заряда в замкнутом помещении: при попадании гранаты в окно здания, при пробитии 30-мм снарядом брони БМП или обшивки самолета, при попадании снаряда внутрь корабля - быстро, почти взрывообразно сгоревший водород вызовет термобарический эффект, поражая живую силу и разрушая конструкцию объекта.As an ammunition, such a charge will also have a strong incendiary effect - because the scattered hydrogen will be ignited by explosive gases. And this will be especially noticeable in case of a charge explosion in an enclosed space: when a grenade hits the building’s window, when a 30-mm shell penetrates the BMP’s armor or the skin of the aircraft, and when the projectile hits the ship, quickly, almost explosively burnt hydrogen will cause a thermobaric effect, striking manpower and destroying the construction of the object.

Следует отметить особо сильное поражающее действие осколков - они будут накалены до температуры 1050 градусов С, то есть до соломенно-желтого цвета, и при попадании в живую ткань будут оказывать сильнейшее термическое воздействие, а при попадании на любой горючий объект будут зажигать его.It is worth noting the particularly strong damaging effect of the fragments - they will be heated to a temperature of 1050 degrees C, that is, to a straw-yellow color, and if they get into living tissue they will have a strong thermal effect, and if they hit any combustible object they will ignite it.

Claims (8)

1. Заряд, отличающийся тем, что представляет собой оболочку из термостойкого материала, в которой под давлением находится метан при температуре, ниже температуры его термического разложения при данном давлении, но выше температуры начала лавинообразной реакции разложения метана от энергии этой экзотермической реакции, причем в центре оболочки находится запал или данный заряд имеет изнутри или снаружи взрывной или кумулятивный заряд, способный пробить стенку оболочки, или оболочка имеет трубу от поверхности к центру, в которую перед взрывом вставляется заряд взрывчатого вещества.1. A charge, characterized in that it is a shell of a heat-resistant material in which methane is pressurized at a temperature below the temperature of its thermal decomposition at a given pressure, but above the temperature of the onset of an avalanche-like decomposition of methane from the energy of this exothermic reaction, and in the center the shell is fused or this charge has an inside or outside explosive or cumulative charge that can penetrate the wall of the shell, or the shell has a pipe from the surface to the center into which before CMV inserted explosive charge. 2. Заряд по п.1, отличающийся тем, что запалом является электроспираль или искра.2. The charge according to claim 1, characterized in that the fuse is an electric coil or spark. 3. Заряд по п.1, отличающийся тем, что он разогревается в ванне из расплавленного металла или стекла.3. The charge according to claim 1, characterized in that it is heated in a bath of molten metal or glass. 4. Заряд по п.1, отличающийся тем, что оболочка имеет изнутри и/или снаружи насечки, или имеет зонную закалку.4. The charge according to claim 1, characterized in that the shell has an inside and / or outside of the notch, or has a zone hardening. 5. Заряд по п.1, отличающийся тем, что для связывания выделившегося углерода в заряде имеются добавки, связывающие углерод с выделением тепла, например алюминий.5. The charge according to claim 1, characterized in that for the binding of the released carbon in the charge there are additives that bind carbon to heat, for example aluminum. 6. Заряд по п.5, отличающийся тем, что алюминий вводится в заряд в виде облицовки кумулятивного заряда или в виде спутанной проволоки.6. The charge according to claim 5, characterized in that the aluminum is introduced into the charge in the form of a lining of a cumulative charge or in the form of a tangled wire. 7. Заряд по п.1, отличающийся тем, что конец трубы, через которую в данный заряд вводится заряд взрывчатого вещества, окружен оболочкой, содержащей расплавленный алюминий.7. The charge according to claim 1, characterized in that the end of the tube through which the explosive charge is introduced into the charge is surrounded by a shell containing molten aluminum. 8. Заряд по п.1, отличающийся тем, что прочность оболочки равна 80-95% от максимального давления по окончании реакции. 8. The charge according to claim 1, characterized in that the shell strength is 80-95% of the maximum pressure at the end of the reaction.
RU2012106388/11A 2012-02-21 2012-02-21 Staroverov's shot - 6 (versions) RU2486435C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106388/11A RU2486435C1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Staroverov's shot - 6 (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106388/11A RU2486435C1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Staroverov's shot - 6 (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2486435C1 true RU2486435C1 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106388/11A RU2486435C1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Staroverov's shot - 6 (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486435C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812785A (en) * 1964-07-21 1974-05-28 Aerojet General Co Propellant formed cure-shrinkable propellant material
RU2001100984A (en) * 2001-01-09 2003-08-10 Виталий Алексеевич Алтунин The way to protect aerospace systems from laser weapons
RU2212624C2 (en) * 2001-07-12 2003-09-20 Ванин Виктор Николаевич High-capacity bursting device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2212364C2 (en) * 2001-01-09 2003-09-20 Алтунин Виталий Алексеевич Method of protection of aerospace systems against laser weapons

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812785A (en) * 1964-07-21 1974-05-28 Aerojet General Co Propellant formed cure-shrinkable propellant material
RU2001100984A (en) * 2001-01-09 2003-08-10 Виталий Алексеевич Алтунин The way to protect aerospace systems from laser weapons
RU2212624C2 (en) * 2001-07-12 2003-09-20 Ванин Виктор Николаевич High-capacity bursting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI60309C (en) projectile
JP4497780B2 (en) Projectiles that destroy large explosive targets
US10066916B1 (en) Low impact threat rupture device for explosive ordnance disruptor
US2972948A (en) Shaped charge projectile
CN205607268U (en) Shrapnel launcher uses multi -functional bullet
CN101806563B (en) Safety initiating explosive device
RU2486435C1 (en) Staroverov's shot - 6 (versions)
UA126700C2 (en) Projectile having a pyrotechnic explosive charge
RU2467281C2 (en) Golodyaev's hand grenade
RU2332632C2 (en) Air bomb ignition element
EP3497399A1 (en) A method of and a cartridge for disarming an unexploded blasting charge in a drill hole
RU2492409C1 (en) Cartridge of sound and light action for tubeless weapon
KR101183488B1 (en) Multi-purpose thermobaric hand grenade with fragmentation effects
RU2466347C2 (en) Explosive device - shell
US1277311A (en) Thermit-shell.
RU2401977C1 (en) Sandwiched-charge common projectile
RU2486433C1 (en) Staroverov's shot - 2 (versions)
RU2454624C2 (en) Warhead of shell (rocket)
WO2004085952A1 (en) Projectile comprising a sub-caliber penetrator core
US8181576B1 (en) Projectile for standoff destruction of explosive devices
RU2486432C1 (en) Staroverov's shot - 4 (versions)
US9103636B1 (en) Penetrating warhead and method
RU2720434C1 (en) Armor-pierced finned sub-caliber projectile
RU2228506C1 (en) Practice shot
US572401A (en) bakewell