RU2582167C1

RU2582167C1 - Method of delaying breakthrough of explosion products on periphery of throwing plate-striker

Info

Publication number: RU2582167C1
Application number: RU2014154008/02A
Authority: RU
Inventors: Олеся Анатольевна Кочетова; Игорь Борисович Тарасов
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2016-04-20

Abstract

FIELD: blasting.

SUBSTANCE: invention relates to explosive propulsive devices, which can be used during testing of military equipment. Method of delay breakthrough of explosion products on periphery of throwing plate-striker in explosive propulsive device involves landing of plate edges-striker in slots made in adjacent elements of explosive propulsive device. Edge of striker plate and mating slots are made with wedge-like profile, face of striker plate facing charge of explosive substance is made with larger area than area of its opposite face.

EFFECT: ensured is destruction of throwing plate edges-striker, reduction of velocity gradient arising as result of deformation of peripheral zone of plate-striker, and providing tight contact of peripheral zone of plate-striker with adjacent elements of explosive propulsive device.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для применения при испытаниях военной техники, в которых используются взрывы зарядов взрывчатых веществ (ВВ).The invention relates to test equipment and is intended for use in testing military equipment that use explosive charges of explosives.

Известен способ [Ю.Н. Дерюгин, Н.П. Ковалев и др. «Методы разгона тяжелых крупногабаритных пластин с малыми искажениями плоской поверхности». - Сборник докладов научной конференции Волжского регионального центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения», Саров, ВНИИЭФ, 2000 г., стр. 238], обеспечивающий в течение некоторого промежутка времени задержку прорыва продуктов взрыва (ПВ) по краям метаемой пластины-ударника. В случае взрывного метающего устройства (ВМУ) «Плоскость», описанного в указанном источнике, способ задержки прорыва ПВ заключается в размещении в контакте с краями ударника пластины-отсекателя ПВ прямоугольного сечения, которая выполнена из материала с большей акустической жесткостью, чем у материала ударника (в приведенном примере ударник - алюминиевый сплав, отсекатель - сталь).The known method [Yu.N. Deryugin, N.P. Kovalev et al. “Acceleration methods for heavy large-sized plates with small distortions of a flat surface”. - Collection of reports of the scientific conference of the Volga regional center RARAN "Modern methods of designing and testing missile and artillery weapons", Sarov, VNIIEF, 2000, p. 238], which provides for a certain period of time a delay in the breakthrough of explosion products (MF) at the edges of the missile drummer plates. In the case of the “Plane” explosive throwing device (VMU) described in the indicated source, the method for delaying the breakthrough of the shotgun is to place a rectangular cross-section, which is made of a material with a higher acoustic rigidity than the material of the drummer in the given example, the striker is an aluminum alloy, the cutter is steel).

Недостатком этого способа является размещение пластины-отсекателя в контакте с поверхностью метаемого ударника, противоположной поверхности, контактирующей с ПВ. Данное решение приводит к присоединению отсекателя к краям метаемой пластины-ударника, торможению этой зоны и вследствие возникшего градиента скорости к разрушению и отрыву краев метаемой пластины-ударника с последующим прорывом ПВ.The disadvantage of this method is the placement of the plate-cutter in contact with the surface of the projectile striker, the opposite surface in contact with the PV. This solution leads to the attachment of the cutter to the edges of the projectile plate-striker, the inhibition of this zone and, due to the speed gradient that has arisen, to the destruction and separation of the edges of the projectile plate-striker with subsequent breakthrough of the air defense.

Известен способ задержки прорыва ПВ, принятый в качестве прототипа, примененный в ВМУ «Уступ» [см. там же, стр. 240]. В этом способе края метаемой пластины-ударника из алюминиевого сплава заглубляют в установочные пазы прямоугольного профиля, выполненные в боковых стальных плитах.There is a known method of delaying the breakthrough of PV, adopted as a prototype, used in the VMU "Escape" [see ibid., p. 240]. In this method, the edges of the projectile plate of the aluminum alloy impactor are buried in the installation grooves of a rectangular profile made in the side steel plates.

Недостатком этого способа является то, что в процессе набора скорости пластиной-ударником под действием ударных волн ее материал, находящийся в пазах, практически не течет в сторону движения основной части метаемой пластины-ударника. Вследствие этого, также как и в предыдущем случае (ВМУ «Плоскость»), происходит разрушение и отрыв материала краев пластины-ударника с последующим прорывом ПВ.The disadvantage of this method is that in the process of gaining speed by the striker plate under the action of shock waves, its material located in the grooves practically does not flow in the direction of movement of the main part of the striking plate striker. As a result of this, as well as in the previous case (VMU “Plane”), the material of the edges of the striker plate is destroyed and torn apart, followed by the breakthrough of the shotgun.

Общим недостатком указанных способов является обеспечение задержки прорыва ПВ лишь на время смещения ударника от начального положения на расстояние, приблизительно равное одной толщине ударника, что недостаточно для набора скорости в большинстве случаев.A common drawback of these methods is to ensure that the breakthrough of the shotgun is delayed only by the time the projectile is displaced from the initial position by a distance approximately equal to one thickness of the projectile, which is insufficient to gain speed in most cases.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа задержки прорыва ПВ по краям метаемой пластины-ударника на время, превышающее необходимое для прохождения пластиной-ударником расстояния, равного одной его толщине.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to create a method for delaying the breakthrough of a shotgun along the edges of a projectile plate-striker by a time exceeding the distance necessary for a plate-striker to travel equal to one of its thickness.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого способа, состоит в обеспечении отсутствия разрушения краев метаемой пластины-ударника, уменьшении градиента скорости, возникающего вследствие деформаций периферийных зон ударника, и обеспечении плотного контакта указанных зон с примыкающими элементами конструкции ВМУ в течение максимально возможного промежутка времени.The technical result obtained by the implementation of the proposed method consists in ensuring the absence of destruction of the edges of the projectile plate-striker, reducing the velocity gradient resulting from deformation of the peripheral zones of the striker, and ensuring tight contact of these zones with adjacent structural elements of the VMU for the maximum possible period of time.

Это достигается тем, что в способе задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины-ударника, включающем заглубление краев пластины-ударника в пазы, выполненные в примыкающих конструктивных элементах, новым является то, что и края метаемой пластины-ударника, и ответные пазы в примыкающих конструктивных элементах взрывного метающего устройства выполняют с клиновидным профилем, при этом площадь грани пластины-ударника, обращенной к заряду ВВ, выполняют больше, чем площадь ее противоположной грани.This is achieved by the fact that in the method of delaying the breakthrough of explosion products along the edges of the striking plate-striker, including deepening the edges of the striking plate into grooves made in adjacent structural elements, it is new that both the edges of the striking plate-striker and the response grooves in adjacent structural elements of an explosive throwing device are performed with a wedge-shaped profile, while the face area of the striker plate facing the explosive charge is larger than the area of its opposite face.

Увеличение времени задержки прорыва продуктов взрыва в описываемом способе происходит за счет организации совместного течения материалов краев пластины-ударника и примыкающего к нему элемента ВМУ. Выполнение профилей ответных пазов и краев пластины-ударника клиновидными также позволяет минимизировать торможение краев ударника и, следовательно, сохранить его форму.The increase in the delay time of the breakthrough of explosion products in the described method occurs due to the organization of the joint flow of materials of the edges of the plate-striker and the adjacent element of the BMP. The implementation of the profiles of the reciprocal grooves and the edges of the plate of the striker wedge-shaped also allows to minimize the braking of the edges of the striker and, therefore, to maintain its shape.

На чертеже показана схема осуществления заявляемого способа. Здесь 1 - разгоняемая взрывом пластина-ударник; 2 - элемент конструкции ВМУ; 3 - заряд ВВ; 4 - ответный паз и край пластины-ударника, выполненные с клиновидным профилем.The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method. Here 1 is the firing plate accelerated by the explosion; 2 - structural element of the VMU; 3 - explosive charge; 4 - a reciprocal groove and the edge of the striker plate, made with a wedge-shaped profile.

Способ осуществляется следующим образом. Для задержки прорыва продуктов взрыва заряда ВВ 3 по стыку пластины-ударника 1 (в данном примере, материал - алюминиевый сплав) и примыкающего к нему элемента конструкции ВМУ 2 (в данном примере, материал - сталь) края пластины-ударника 1 заглубляют в ответные пазы 4 элемента конструкции ВМУ 2. При этом и края пластины-ударника 1, и соответствующие ответные пазы 4 выполняют с клиновидным профилем. Реализация клиновидного профиля производится таким образом, что в результате грань пластины-ударника 1, обращенная к заряду ВВ 3, имеет площадь больше, чем противоположная грань. В результате подрыва заряда ВВ 3 течение материалов при совместном пластическом деформировании заглубленных в пазы краев пластины-ударника 1 и примыкающих элементов конструкции ВМУ 2 обеспечивают отсутствие в течение требуемого времени прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины-ударника. При этом пластина-ударник смещается на расстояние, превышающее ее собственную толщину.The method is as follows. To delay the breakthrough of products of explosion of the explosive charge 3 at the junction of the striker plate 1 (in this example, the material is aluminum alloy) and the adjacent structural element of the VMU 2 (in this example, the material is steel) the edges of the striker plate 1 are recessed into the response grooves 4 structural elements of the VMU 2. In this case, both the edges of the striker plate 1 and the corresponding response grooves 4 are performed with a wedge-shaped profile. The implementation of the wedge-shaped profile is made in such a way that as a result, the face of the striker plate 1, facing the explosive charge 3, has an area larger than the opposite face. As a result of undermining the explosive charge 3, the flow of materials during joint plastic deformation of the edges of the striker plate 1 and adjacent structural elements of the VMU 2, buried in the grooves, ensures that the explosion products do not break through the edges of the projectile striker plate for the required time. In this case, the striker plate is displaced by a distance exceeding its own thickness.

Угол клиновидности профиля α (α - угол между нормалью к контактирующей с ПВ поверхности ударника и плоскостью его периферийной грани, соответствующей ответному пазу) зависит от исполнения ВМУ. Например, в случае наличия «ствольной» части (аналогично ВМУ «Уступ») опережающие движение ударника деформации «ствола» (сужение его канала) под действием проходящих ударных волн делают необходимым уменьшение угла клиновидности профиля α периферии пластины-ударника и соответствующего ему профиля ответных пазов. При этом минимальная величина угла клиновидности зависит от толщины ударника и его материала. Так, для пластины-ударника из алюминиевого сплава толщиной 100 мм величина угла клиновидности профиля должна быть не менее α=5°. Дальнейшее уменьшение угла α влечет прорыв ПВ вследствие недостаточной глубины ответного паза. С другой стороны, в случае отсутствия «ствольной» части ВМУ (например, ВМУ типа «Плоскость»), нецелесообразно увеличение угла клиновидности профиля α более 65°. Это приведет к торможению края пластины-ударника и его деформации.The angle of the wedge profile α (α is the angle between the normal to the surface of the impactor in contact with the PV and the plane of its peripheral face corresponding to the response groove) depends on the execution of the VMU. For example, in the case of the presence of a “barrel” part (similarly to VMU “Ledge”), forward-facing drummer movement of the “barrel” deformation (narrowing of its channel) under the action of passing shock waves makes it necessary to reduce the wedge angle of the profile α of the periphery of the striker plate and the corresponding response groove profile . The minimum wedge angle depends on the thickness of the striker and its material. So, for a striker plate of aluminum alloy with a thickness of 100 mm, the angle of the wedge-shaped profile should be at least α = 5 °. A further decrease in the angle α leads to a breakthrough of the airflow due to insufficient depth of the response groove. On the other hand, in the absence of the “barrel” part of the BMP (for example, the BMP of the Plane type), it is inappropriate to increase the angle of the wedge-shaped profile α of more than 65 °. This will lead to inhibition of the edge of the striker plate and its deformation.

Достижение технического результата подтверждено результатами численного моделирования и экспериментально.The achievement of the technical result is confirmed by the results of numerical modeling and experimentally.

Таким образом, реализация заявляемого способа обеспечивает отсутствие разрушения краев метаемой пластины-ударника, уменьшение градиента скорости, возникающего вследствие деформаций периферийных зон ударника, и обеспечивает плотный контакт указанных зон с примыкающими элементами конструкции ВМУ в течение максимально возможного промежутка времени.Thus, the implementation of the proposed method ensures the absence of destruction of the edges of the missile striker plate, the reduction of the velocity gradient resulting from deformations of the peripheral zones of the striker, and ensures tight contact of these zones with adjacent structural elements of the VMU for the maximum possible period of time.

Claims

A method for delaying the breakthrough of explosion products along the edges of a projectile-striking plate in an explosive throwing device, including deepening the edges of the striking plate into grooves made in adjacent elements of the explosive throwing device, characterized in that the edges of the striking plate and response grooves in adjacent to it elements of the explosive throwing device is performed with a wedge-shaped profile, while the face of the striker plate facing the explosive charge is performed with a larger area than the area of its opposite face.