RU2733868C1 - Device for perforation of protective walls - Google Patents

Device for perforation of protective walls Download PDF

Info

Publication number
RU2733868C1
RU2733868C1 RU2020110285A RU2020110285A RU2733868C1 RU 2733868 C1 RU2733868 C1 RU 2733868C1 RU 2020110285 A RU2020110285 A RU 2020110285A RU 2020110285 A RU2020110285 A RU 2020110285A RU 2733868 C1 RU2733868 C1 RU 2733868C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thickness
fragmentation
finished
explosive
semi
Prior art date
Application number
RU2020110285A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Жуков
Евгения Владимировна Жукова
Анатолий Васильевич Бахарев
Александр Васильевич Гладцинов
Сергей Евгеньевич Хазов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
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 экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority to RU2020110285A priority Critical patent/RU2733868C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733868C1 publication Critical patent/RU2733868C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/22Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/22Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction
    • F42B12/24Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction with grooves, recesses or other wall weakenings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/22Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction
    • F42B12/32Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction the hull or case comprising a plurality of discrete bodies, e.g. steel balls, embedded therein or disposed around the explosive charge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: weapons.
SUBSTANCE: invention relates to devices for perforation of protective walls, for example, to fragmentation ammunition with equipment of striking elements (hereinafter SE) of rational shape. More specifically, to combat charges, housing of which has fragmentation shell with external attenuating notch for formation of semi-finished SE, or fragmentation shell containing ready SE of proposed rational form. Device for perforation of protective walls consists of an explosive (hereinafter referred to as explosive substance ES), an initiator and a fragmentation shell made in the form of a set of ready SE laid around the explosives, or semi-finished SE. Prefabricated or semi-finished SE are made differently thick enough to enable turning of SE in process of device operation from smaller thickness to larger and formation of fragmentation field of required direction in compliance with direction of turn, for which the difference in thickness of the SE is formed by linear law when performing the section or part of the section facing the ES, quasi-flat, wherein length of SE in direction of variation of thickness is not less than maximum thickness of SE, and fragmentation shell is made completely or partially from different-thickness SE.
EFFECT: technical result consists in improvement of protective walls perforation and expansion of SE impact area.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для перфорации защитных стенок, например, осколочным боеприпасам с оснащением поражающими элементами (далее ПЭ) рациональной формы. А более конкретно, к боевым зарядам, корпус которых имеет осколочную оболочку с наружной ослабляющей насечкой для формирования полуготовых ПЭ, или осколочную оболочку, содержащую готовые ПЭ предложенной рациональной формы.The invention relates to a device for perforating protective walls, for example, fragmentation ammunition equipped with striking elements (hereinafter PE) of a rational form. More specifically, to warheads, the body of which has a fragmentation shell with an external weakening notch for the formation of semi-finished PE, or a fragmentation shell containing ready-made PE of the proposed rational form.

Задачей, стоящей в данной области техники, и на решение которой направлено изобретение, является достижение улучшенной перфорации защитных стенок и расширение области воздействия ПЭ.The problem in the art, and to which the invention is directed, is to achieve an improved perforation of protective walls and an expansion of the area of action of PE.

Из существующего уровня техники известно множество аналогичных устройств, направленных на решение данной задачи, состоящих из размещенных в корпусе боевого заряда взрывчатого вещества (далее ВВ), инициатора и осколочной оболочки из полуготовых или готовых ПЭ. Некоторые из таких устройств рассмотрим ниже.From the existing prior art, many similar devices are known, aimed at solving this problem, consisting of an explosive (hereinafter explosive), an initiator and a fragmentation shell of semi-finished or ready-made PE located in the housing. Some of these devices are discussed below.

Из материалов описания к патенту RU 2267739 «Осколочная оболочка боеприпаса с заданной фрагментацией и способ ее изготовления» [ФГУП «Государственное научно-производственное предприятие «Базальт», Кореньков В.В., Смеликов В.Г. и др., публик.10.01.2006, бюл. №1] известны осколочные оболочки, имеющие гладкую или рифленую наружные или внутренние поверхности, а также оболочки в виде несоединенных между собой стержней, где каждый стержень разделен на фрагменты по поперечно расположенным и повернутым относительно друг друга поверхностям разрыва сплошности материала стержня для обеспечения заданной фрагментации. При этом стержни наружного ряда имеют треугольный, шестиугольный или ромбический профиль.From the materials of the description to the patent RU 2267739 "Fragment shell of ammunition with a given fragmentation and the method of its manufacture" [FSUE "State Research and Production Enterprise" Basalt ", V.V. Korenkov, V.G. Smelikov. and others, public 10.01.2006, bul. No. 1], fragmentation shells are known that have smooth or corrugated outer or inner surfaces, as well as shells in the form of unconnected rods, where each rod is divided into fragments along transversely located and rotated relative to each other surfaces of the discontinuity of the rod material to provide a given fragmentation. In this case, the rods of the outer row have a triangular, hexagonal or rhombic profile.

В патенте США №4216720, «Rod-fragmentcontrolIed-motionwarhead», [USNAVY, K. Marvin, публик. 12.08.80 г.] предложено применение стержневой оболочки, полученной установкой раздельных стержней, с образованием плотного ряда. При подрыве этого боевого заряда образуются удлиненные ПЭ с коэффициентом отношения длины к характерному диаметру 28:1.US Pat. No. 4,216,720, "Rod-fragmentcontrolIed-motionwarhead", [USNAVY, K. Marvin, publ. 12.08.80] proposed the use of a rod shell obtained by installing separate rods, with the formation of a dense row. When this warhead is detonated, elongated PEs are formed with a ratio of length to characteristic diameter of 28: 1.

В патенте RU 2148244 «Снаряд с готовыми поражающими элементами» [НИИ специального машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, Одинцов В.А., публик. 27.04.2000] готовые ПЭ выполнены из стали или тяжелого сплава, например, на основе вольфрама или урана, с формой, обеспечивающей их плотную укладку на поверхности разрывного блока боевого заряда. При этом предусматривается выполнение разрывного блока либо бочкообразной формы, либо в виде ряда сфер, соединенных цилиндрическими перемычками.In the patent RU 2148244 "A projectile with ready-made striking elements" [Research Institute of Special Engineering MSTU im. N.E. Bauman, Odintsov V.A., public. 04/27/2000] finished PE made of steel or heavy alloy, for example, based on tungsten or uranium, with a shape that ensures their dense packing on the surface of the explosive block of the warhead. In this case, it is envisaged that the rupture block is either barrel-shaped, or in the form of a series of spheres connected by cylindrical bridges.

По патенту RU 2196294 «Корпус осколочного боеприпаса» [Серегин Н.А., публик.10.01.2003, бюл. №1] осколочная оболочка выполнена в виде сетки из полуготовых ПЭ в форме ромбических усеченных пирамид на внутренней поверхности, образованных двумя рядами равнораспределенных спиральных рифлей противоположного направления.According to the patent RU 2196294 "Corps of fragmentation ammunition" [Seregin N.A., publ. 10.01.2003, bul. No. 1] the fragmentation shell is made in the form of a grid of semi-finished PE in the form of rhombic truncated pyramids on the inner surface, formed by two rows of equally distributed spiral grooves of the opposite direction.

В патенте RU 2409803 «Корпус осколочного боеприпаса» [ГУП «Конструкторское бюро приборостроения», авторы: Брызжев А.В., Зеленко В.К., публик. 20.01.2011, бюл. №2] цилиндрическая осколочная оболочка выполнена из полуготовых ПЭ в форме усеченных ромбических пирамид, сопряженных своими ромбовидными основаниями. На оболочке выполнен ведущий поясок, в сужающемся коническом хвостовике сформирована камера разряжения посредством донной перемычки, в которой со стороны оболочки выполнен дополнительный слой полуготовых ПЭ с помощью углублений в форме многогранных пирамид, боковые грани которых наклонены относительно плоскости перемычки под углом.In the patent RU 2409803 "Corps of fragmentation ammunition" [State Unitary Enterprise "Instrument Design Bureau", authors: Bryzzhev AV, Zelenko VK, public. 20.01.2011, bul. No. 2] the cylindrical fragmentation shell is made of semi-finished PE in the form of truncated rhombic pyramids, conjugated by their diamond-shaped bases. A leading belt is made on the shell, a vacuum chamber is formed in the tapering conical shank by means of a bottom bulkhead, in which an additional layer of semi-finished PE is made on the side of the shell using depressions in the form of polyhedral pyramids, the side edges of which are inclined relative to the plane of the bulkhead at an angle.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для перфорации защитных стенок, описанное в патенте RU 2476813 «Осколочный заряд повышенной эффективности» [Староверов Н.Е., публик.27.02.2013, бюл. №6]. Устройство состоит из ВВ, инициатора и осколочной оболочки, выполненной в виде набора готовых ПЭ, уложенных вокруг ВВ, или полуготовых ПЭ. Представлены три варианта исполнения осколочной оболочки, выполненной из двух и более слоев с насечками или из двух и более слоев готовых ПЭ, где насечки или элементы сдвинуты друг от друга на полшага, а их форма выполнена в виде разных фигур.The closest technical solution to the claimed invention is a device for perforating protective walls, described in the patent RU 2476813 "Fragment charge of increased efficiency" [Staroverov NE, publ. 27.02.2013, bull. No. 6]. The device consists of an explosive, an initiator and a fragmentation shell made in the form of a set of ready-made PEs, laid around the explosive, or semi-finished PEs. Three versions of the fragmentation shell are presented, made of two or more layers with notches or from two or more layers of finished PE, where the notches or elements are shifted from each other by half a step, and their shape is made in the form of different figures.

Отмеченные технические решения, несмотря на различные конструктивные исполнения, имеют следующие общие недостатки. Во-первых, толщина образующихся ПЭ, соответствующая толщине осколочной оболочки, в процессе разгона ограничивает возможное пробивное действие, вследствие относительно малой концентрации удельной массы в направлении вектора скорости разлета. Во-вторых, ПЭ движутся вдоль нормали к поверхности ВВ по направлению к поверхности защитной стенки и обеспечивают поражение в ближней области ПЭ. При этом они не обеспечивают поражение в области, лежащей за пределами множества векторов-нормалей к поверхности ВВ. Имеющиеся решения, предусматривающие увеличение области разлета ПЭ путем выполнения боевого заряда либо бочкообразной формы, либо в виде ряда сфер, ведет к менее эффективному наполнению внутреннего объема корпуса боевого заряда ВВ и ПЭ.The noted technical solutions, in spite of the various designs, have the following general disadvantages. First, the thickness of the formed PE, which corresponds to the thickness of the fragmentation shell, limits the possible breakdown effect during acceleration due to the relatively low concentration of the specific mass in the direction of the expansion velocity vector. Secondly, PEs move along the normal to the explosive surface towards the surface of the protective wall and provide damage in the near area of the PE. At the same time, they do not provide damage in the area lying outside the set of normal vectors to the explosive surface. The available solutions, providing for an increase in the area of expansion of the PE by performing a warhead either in a barrel-shaped form, or in the form of a number of spheres, leads to a less effective filling of the internal volume of the shell of the explosive and PE warhead.

Технический результат изобретения заключается в улучшении перфорации защитных стенок и расширении области воздействия ПЭ.The technical result of the invention is to improve the perforation of the protective walls and expand the area of impact of PE.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для перфорации защитных стенок, состоящем из ВВ, инициатора и осколочной оболочки, выполненной в виде набора готовых ПЭ, уложенных вокруг ВВ, или полуготовых ПЭ, новым является то, что готовые или полуготовые ПЭ выполнены разнотолщинными, что дает возможность разворота ПЭ в процессе срабатывания устройства в направлении от меньшей толщины к большей и формирования осколочного поля требуемого направления в соответствии с направлением разворота, для чего разнотолщинность ПЭ сформирована по линейному закону при выполнении участка или части участка, обращенного к ВВ, квазиплоским, при этом длина ПЭ в направлении разнотолщинности не меньше максимальной толщины ПЭ, причем осколочная оболочка выполнена полностью или частично из разнотолщинных ПЭ. Кроме этого, длина

Figure 00000001
ПЭ в направлении разнотолщинности и угол наклона α разнотолщинного участка поверхности ПЭ, обращенной к ВВ, могут быть выбраны из следующих соотношений:
Figure 00000002
, tgα=0,008+0,58, где ρ - плотность материала ПЭ, а m - масса ПЭ.The specified technical result is achieved by the fact that in a device for perforating protective walls, consisting of an explosive, an initiator and a fragmentation shell, made in the form of a set of ready-made PE, laid around the explosive, or semi-finished PE, it is new that the finished or semi-finished PE are made of different thickness, which makes it possible to turn the PE in the process of triggering the device in the direction from a smaller thickness to a larger one and to form a fragmentation field of the required direction in accordance with the direction of rotation, for which the thickness difference of the PE is formed according to a linear law when the section or part of the section facing the explosive is quasi-flat, when the length of the PE in the direction of the thickness difference is not less than the maximum thickness of the PE, and the fragmentation shell is made entirely or partially of PE of different thickness. In addition, the length
Figure 00000001
PE in the direction of the thickness difference and the angle of inclination α of the different-thickness section of the PE surface facing the explosive can be selected from the following ratios:
Figure 00000002
, tg α = 0.008 + 0.58, where ρ is the density of the PE material, and m is the mass of the PE.

Влияние отличительных признаков патентной формулы устройства на технический результат.The influence of the distinctive features of the patent claims of the device on the technical result.

Выполнение готовых или полуготовых ПЭ разнотолщинными позволяет увеличить удельную массу ПЭ вдоль вектора скорости разлета для увеличения пробивного действия ПЭ на защитные стенки.Execution of ready-made or semi-finished PEs with different thickness allows increasing the specific mass of PE along the expansion velocity vector to increase the penetrating effect of PE on protective walls.

Возможность разворота ПЭ в процессе срабатывания устройства в направлении от меньшей толщины к большей и формирования осколочного поля требуемой направленности позволяет расширить область воздействия на защитную стенку.The possibility of turning the PE in the process of device actuation in the direction from a smaller thickness to a larger one and the formation of a fragmentation field of the required direction allows to expand the area of influence on the protective wall.

Формирование разнотолщинности ПЭ по линейному закону при выполнении участка или части участка, обращенного к ВВ, квазиплоским, позволяет сохранить целостность ПЭ для обеспечения вышеуказанного технического результата.The formation of the PE thickness difference according to a linear law when the section or part of the section facing the explosive is quasi-flat, allows you to preserve the integrity of the PE to ensure the above technical result.

Выполнение осколочной оболочки полностью или частично из разнотолщинных ПЭ позволяет, в зависимости от поставленной задачи, выбрать оптимальный вариант заполнения осколочной оболочки для осуществления максимального пробивного действия ПЭ на защитные стенки в требуемой области воздействия.The implementation of the fragmentation shell completely or partially from polyethylene of different thickness allows, depending on the task at hand, to choose the optimal option for filling the fragmentation shell to implement the maximum penetrating effect of the PE on the protective walls in the required area of influence.

Выбор длины

Figure 00000001
ПЭ в направлении разнотолщинности и угла наклона α разнотолщинного участка поверхности ПЭ, обращенной к ВВ, из условий:
Figure 00000002
, tgα=0,008+0,58, где ρ - плотность материала ПЭ, а m - масса ПЭ, позволяет найти оптимальный вариант формы ПЭ для достижения максимального пробивного действия ПЭ на защитную стенку и расширения области воздействия ПЭ.Length selection
Figure 00000001
PE in the direction of the thickness difference and the angle of inclination α of the different-thickness section of the PE surface facing the explosive, from the conditions:
Figure 00000002
, tg α = 0.008 + 0.58, where ρ is the density of the PE material, and m is the mass of the PE, allows you to find the optimal version of the PE shape to achieve the maximum penetrating effect of PE on the protective wall and expand the area of PE impact.

Изобретение поясняется следующими чертежами, где схематично изображены:The invention is illustrated by the following drawings, which schematically show:

Фиг. 1 - общий вид готового ПЭ;FIG. 1 - General view of the finished PE;

Фиг. 2 - общий вид оболочки с полуготовыми ПЭ;FIG. 2 - General view of the shell with semi-finished PE;

Фиг. 3 - схема разворота ПЭ;FIG. 3 - diagram of the PE turn;

Фиг. 4 - макетный образец осколочной оболочки с двумя рядами заявляемых готовых ПЭ;FIG. 4 - a prototype of a fragmentation shell with two rows of the declared finished PE;

Фиг. 5 - рентгенограмма ПЭ;FIG. 5 - radiograph of PE;

Фиг. 6 - защитная стенка с пробоинами.FIG. 6 - protective wall with holes.

Позициями на фигурах изображены:The positions in the figures are:

1 - ВВ;1 - BB;

2 - осколочная оболочка из готовых ПЭ;2 - fragmented shell made of finished PE;

3 - ПЭ;3 - PE;

4 - центр тяжести ПЭ;4 - PE center of gravity;

5 - осколочная оболочка из полуготовых ПЭ;5 - fragmentation shell made of semi-finished PE;

6 - конусная внутренняя поверхность осколочной оболочки;6 - conical inner surface of the fragmentation shell;

7 - сквозные отверстия в стальной защитной стенке толщиной 20 мм;7 - through holes in a steel protective wall 20 mm thick;

b - ширина ПЭ;b - PE width;

Figure 00000001
- длина ПЭ в направлении его разнотолщинности;
Figure 00000001
- PE length in the direction of its thickness variation;

h - толщина ПЭ;h - PE thickness;

α - угол наклона разнотолщинного участка поверхности ПЭ, обращенной к ВВ;α is the angle of inclination of the multi-thickness section of the PE surface facing the explosive;

ω - скорость вращения ПЭ;ω - PE rotation speed;

Figure 00000003
- вектор равнодействующей силы, разгоняющей ПЭ;
Figure 00000003
- the vector of the resultant force accelerating the PE;

Figure 00000004
- составляющая проекции вектора равнодействующей силы
Figure 00000005
в боковом направлении в сторону центра тяжести ПЭ;
Figure 00000004
- component of the projection of the vector of the resultant force
Figure 00000005
in the lateral direction towards the center of gravity of the PE;

Figure 00000006
- составляющая проекции вектора равнодействующей силы
Figure 00000005
вдоль нормали к поверхности ВВ.
Figure 00000006
- component of the projection of the vector of the resultant force
Figure 00000005
along the normal to the explosive surface.

Рассмотрим вариант реализации предлагаемого устройства для перфорации защитных стенок, представленного на фигурах 1-4, состоящего из ВВ 1, инициатора и цилиндрической осколочной оболочки 2, выполненной из готовых ПЭ 3, уложенных вокруг ВВ, или оболочки 5 из полуготовых ПЭ 3. Полуготовые ПЭ 3 могут быть выполнены, например, в виде представленных на фигуре 2 фрагментируемых элементов концентрических колец, расположенных соосно вокруг ВВ и составляющих осколочную оболочку 5. Разнотолщинный участок полуготовых ПЭ в составе кольца формируется конусной внутренней поверхностью осколочной оболочки 6, а по ширине размер ПЭ определяется, исходя из выбранной массы ПЭ, расстоянием между выполняемой соосно кольцу наружной ослабляющей насечкой. Готовые или полуготовые ПЭ выполнены разнотолщинными с возможностью разворота ПЭ в процессе срабатывания устройства от меньшей толщины к большей и формирования осколочного поля требуемого направления в соответствии с направлением разворота. Разнотолщинность ПЭ сформирована по линейному закону при выполнении участка или части участка, обращенного к ВВ, квазиплоским. Осколочная оболочка выполнена полностью или частично из разнотолщинных ПЭ, как это представлено на фигуре 4. Максимальное количество ПЭ определяется их геометрически возможным размещением по ширине b и по длине

Figure 00000001
в составе осколочной оболочки.Consider a variant of the implementation of the proposed device for perforating protective walls, shown in Figures 1-4, consisting of explosive 1, initiator and cylindrical fragmentation shell 2, made of finished PE 3, laid around the explosive, or shell 5 of semi-finished PE 3. Semi-finished PE 3 can be made, for example, in the form of concentric rings, shown in figure 2, which are fragmented, located coaxially around the explosive and constituting the fragmentation shell 5. The different-thickness section of semi-finished PEs in the ring is formed by the conical inner surface of the fragmentation shell 6, and the width of the PE size is determined based on from the selected mass of PE, the distance between the outer weakening notch made coaxial to the ring. Ready-made or semi-finished PEs are made of different thickness with the possibility of turning the PE during the operation of the device from a smaller thickness to a larger one and forming a fragmentation field of the required direction in accordance with the direction of the turn. The thickness difference of the PE is formed according to a linear law when the section or part of the section facing the explosive is quasi-flat. The fragmented shell is made entirely or partially of PE of different thickness, as shown in figure 4. The maximum number of PE is determined by their geometrically possible placement along the width b and along the length
Figure 00000001
as part of a fragmentation shell.

Длину

Figure 00000001
ПЭ в направлении разнотолщинности и угол наклона α разнотолщинного участка поверхности ПЭ, обращенной к ВВ, выбирают из следующих соотношений:Length
Figure 00000001
PE in the direction of the thickness difference and the angle of inclination α of the different-thickness section of the PE surface facing the explosive are selected from the following ratios:

Figure 00000007
, tgα=0,008÷0,58.
Figure 00000007
, tg α = 0.008 ÷ 0.58.

При подрыве от инициатора ВВ давление на разнотолщинном участке поверхности ПЭ, обращенной к ВВ, определяет максимально возможную величину равнодействующей силы Р, разгоняющей ПЭ, как это представлено на фигуре 3. Вектор равнодействующей силы

Figure 00000005
расположен эксцентрично в плоскости симметрии ПЭ и создает вращающий момент относительно точки вращения (центра тяжести 4) ПЭ. При этом возникает угловая скорость ω, происходит поворот ПЭ таким образом, что грань меньшей толщины разнотолщинного участка становится лидирующей, а площадь проекции ПЭ на плоскость, перпендикулярную вектору приобретаемой скорости ПЭ, уменьшается до минимального значения, соответствующего площади грани большей толщины ПЭ. Соответственно масса ПЭ концентрируется на уменьшающуюся площадь поперечного сечения вдоль вектора скорости, и пробивное действие ПЭ повышается. Под действием составляющей проекции вектора равнодействующей силы
Figure 00000005
в боковом направлении
Figure 00000004
в сторону центра тяжести ПЭ инициируется составляющая вектора скорости и перемещение ПЭ в этом боковом направлении. При этом область отклонений направления вектора скорости ПЭ от нормали к поверхности ВВ управляемо расширяется.When undermining from the explosive initiator, the pressure on the different-thickness section of the PE surface facing the explosive determines the maximum possible value of the resultant force P accelerating the PE, as shown in Figure 3. Vector of the resultant force
Figure 00000005
is located eccentrically in the plane of symmetry of the PE and creates a torque relative to the point of rotation (center of gravity 4) of the PE. In this case, an angular velocity ω arises, the PE rotates in such a way that the face of a smaller thickness of the different-thickness section becomes the leading one, and the area of the PE projection onto a plane perpendicular to the vector of the acquired PE velocity decreases to a minimum value corresponding to the face area of a larger PE thickness. Accordingly, the mass of the PE is concentrated on a decreasing cross-sectional area along the velocity vector, and the penetrating effect of the PE increases. Under the action of the component of the projection of the vector of the resultant force
Figure 00000005
laterally
Figure 00000004
towards the center of gravity of the PE, the component of the velocity vector is initiated and the displacement of the PE in this lateral direction. In this case, the region of deviations of the direction of the PE velocity vector from the normal to the surface of the explosive expands in a controlled manner.

Например, в проведенном эксперименте реализованы условия по разгону готовых вольфрамовых ПЭ до скорости 1,45 км/с и перфорации стальной стенки 7 толщиной 20 мм. Готовые ПЭ выполнены разнотолщинными, как представлено на фигуре 1, с массой m ≈ 1,7 г, длиной

Figure 00000001
=12 мм, толщиной h=3 мм, шириной b=3 мм и с тангенсом угла наклона α разнотолщиного участка поверхности ПЭ, обращенной к ВВ, tga=0,0083. На фото (фигура 4) в центральной части макетного образца показаны уложенные в один слой два ряда таких ПЭ. Копия ретгенограммы (фиг. 5) после подрыва ВВ свидетельствует о развороте ПЭ с ориентацией продольного размера
Figure 00000001
преимущественно вдоль вектора скорости разлета на расстоянии
Figure 00000008
от начального положения ПЭ, а также об отклонении векторов скоростей разлета ПЭ от первоначального направления (вдоль нормали к поверхности ВВ) на угол, тангенс которого ≈0,039, а фото (фиг. 6) иллюстрирует сквозную перфорацию стальной защитной стенки толщиной 20 мм на расстоянии
Figure 00000009
.For example, in the experiment carried out, the conditions for acceleration of finished tungsten PE to a speed of 1.45 km / s and perforation of a steel wall 7 with a thickness of 20 mm were realized. Finished PEs are made of different thickness, as shown in figure 1, with a mass of m ≈ 1.7 g, a length
Figure 00000001
= 12 mm, thickness h = 3 mm, width b = 3 mm and with the tangent of the angle of inclination α of the different thickness portion of the PE surface facing the explosive, tga = 0.0083. The photo (figure 4) in the central part of the prototype shows two rows of such PE laid in one layer. A copy of the retrogenogram (Fig. 5) after the explosive detonation indicates a turn of the PE with the orientation of the longitudinal dimension
Figure 00000001
predominantly along the expansion velocity vector at a distance
Figure 00000008
from the initial position of the PE, as well as the deviation of the vectors of the velocities of the expansion of the PE from the initial direction (along the normal to the surface of the explosive) by an angle whose tangent is ≈0.039, and the photo (Fig. 6) illustrates the through perforation of a steel protective wall 20 mm thick at a distance
Figure 00000009
...

Расчетные оценки с использованием описанной в статье журнала ФГВ, №3, т.31, 1995 г., на стр. 104-109 расчетной модели проникания стержневого ПЭ с углом атаки в металлическую защитную стенку, применительно к условиям проведенного эксперимента, показали, что перфорация такой защитной стенки происходит при углах атаки (между направлением разнотолщинности и вектором скорости ПЭ) от 0° до 40°. При поперечном положении ПЭ (угол атаки 90°) расчетная перфорация защитной стенки происходит на глубину ≈ 6 мм. В процессе конструкторской проработки боевого заряда с осколочной оболочкой из полуготовых ПЭ оценено, что в процессе разгона до скорости 1,45 км/с формируются разнотолщинные на участке длины 2,7 мм полуготовые ПЭ из вольфрама массой m ≈ 0,55 г, длиной

Figure 00000010
=3 мм, толщиной h=3 мм, шириной b=3,8 мм и тангенсом угла наклона разнотолщинного участка поверхности ПЭ, обращенной к ВВ, tgα=0,31. При развороте такого ПЭ в процессе разгона перфорация стальной защитной стенки:Calculated estimates using the calculated model of penetration of a rod PE with an angle of attack into a metal protective wall described in the article of the journal FGV, No. 3, v. 31, 1995, on pp. 104-109, in relation to the conditions of the experiment, showed that perforation such a protective wall occurs at angles of attack (between the direction of the thickness difference and the PE velocity vector) from 0 ° to 40 °. In the transverse position of the PE (angle of attack 90 °), the calculated perforation of the protective wall occurs to a depth of ≈ 6 mm. During the design study of a war charge with a fragmentation shell made of semi-finished PEs, it was estimated that in the process of acceleration to a speed of 1.45 km / s, semi-finished PE made of tungsten with a mass of m ≈ 0.55 g and a length of
Figure 00000010
= 3 mm, thickness h = 3 mm, width b = 3.8 mm and the tangent of the angle of inclination of the different-thickness section of the PE surface facing the explosive, tg α = 0.31. When turning such a PE during acceleration, the perforation of the steel protective wall:

- максимальна и составляет ≈7 мм в случае ориентации диагонали ПЭ, определяемой ее длиной

Figure 00000011
[, вдоль вектора скорости разлета ПЭ;- maximum and is ≈7 mm in the case of orientation of the PE diagonal, determined by its length
Figure 00000011
[, along the velocity vector of the expansion of the PE;

- минимальна с величиной ≈ 5 мм в ситуации ориентации толщины h=3 мм вдоль вектора скорости разлета ПЭ.- is minimal with a value of ≈ 5 mm in the situation of orientation of the thickness h = 3 mm along the velocity vector of the PE expansion.

При этом боковое отклонение расчетного вектора скорости ПЭ от первоначального направления (вдоль нормали к поверхности ВВ) оценивается величиной угла, тангенс которого ≈ 1,8.In this case, the lateral deviation of the calculated PE velocity vector from the initial direction (along the normal to the explosive surface) is estimated by the value of the angle, the tangent of which is ≈ 1.8.

Предлагаемое устройство для перфорации защитных стенок позволяет добиться улучшения перфорации защитных стенок и расширения области воздействия ПЭ, что подтверждено расчетными оценками и результатами полигонных испытаний.The proposed device for perforating protective walls allows to improve the perforation of protective walls and expand the area of impact of PE, which is confirmed by calculated estimates and the results of field tests.

Claims (2)

1. Устройство для перфорации защитных стенок, состоящее из взрывчатого вещества, инициатора и осколочной оболочки, выполненной в виде набора готовых поражающих элементов, уложенных вокруг взрывчатого вещества, или полуготовых поражающих элементов, отличающееся тем, что готовые или полуготовые поражающие элементы выполнены разнотолщинными для обеспечения возможности разворота поражающих элементов в процессе срабатывания устройства от меньшей толщины к большей и формирования осколочного поля требуемого направления в соответствии с направлением разворота, для чего разнотолщинность поражающих элементов сформирована по линейному закону при выполнении участка или части участка, обращенного к взрывчатому веществу, квазиплоским, при этом длина поражающих элементов в направлении разнотолщинности не меньше максимальной толщины поражающих элементов, причем осколочная оболочка выполнена полностью или частично из разнотолщинных поражающих элементов.1. A device for perforating protective walls, consisting of an explosive, an initiator and a fragmentation shell, made in the form of a set of ready-made striking elements laid around the explosive, or semi-finished striking elements, characterized in that the finished or semi-finished striking elements are made of different thickness to ensure the possibility the turn of the striking elements during the operation of the device from a smaller thickness to a larger one and the formation of a fragmentation field of the required direction in accordance with the direction of the turn, for which the difference in thickness of the striking elements is formed according to a linear law when the section or part of the section facing the explosive is quasi-flat, while the length striking elements in the direction of the difference in thickness is not less than the maximum thickness of the striking elements, and the fragmentation shell is made entirely or partially of striking elements of different thickness. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длину
Figure 00000012
поражающих элементов в направлении разнотолщинности и угол наклона α разнотолщинного участка поверхности поражающих элементов, обращенной к взрывчатому веществу, выбирают из следующих соотношений:
Figure 00000013
, tgα=0,008÷0,58, где ρ - плотность материала поражающих элементов, a m - масса поражающих элементов.
2. The device according to claim 1, characterized in that the length
Figure 00000012
of striking elements in the direction of the thickness difference and the angle of inclination α of the multi-thickness section of the surface of the striking elements facing the explosive are selected from the following ratios:
Figure 00000013
, tgα = 0.008 ÷ 0.58, where ρ is the density of the material of the damaging elements, am is the mass of the damaging elements.
RU2020110285A 2020-03-10 2020-03-10 Device for perforation of protective walls RU2733868C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110285A RU2733868C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Device for perforation of protective walls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110285A RU2733868C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Device for perforation of protective walls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733868C1 true RU2733868C1 (en) 2020-10-07

Family

ID=72926691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020110285A RU2733868C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Device for perforation of protective walls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733868C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566794A (en) * 1958-11-26 1971-03-02 Us Navy Controlled fragmentation of multi-walled warheads
RU2434197C2 (en) * 2006-03-04 2011-11-20 Элфорд Рисерч Лимитед Explosive charge
RU2476813C1 (en) * 2011-08-02 2013-02-27 Николай Евгеньевич Староверов Fragmentation shell of higher efficiency /versions/
RU2663855C1 (en) * 2017-09-27 2018-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Damage agent of ammunition
RU2705134C1 (en) * 2019-02-14 2019-11-05 Федеральное государственное военное казённое образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации Ammunition of fragmentation action with ready striking elements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566794A (en) * 1958-11-26 1971-03-02 Us Navy Controlled fragmentation of multi-walled warheads
RU2434197C2 (en) * 2006-03-04 2011-11-20 Элфорд Рисерч Лимитед Explosive charge
RU2476813C1 (en) * 2011-08-02 2013-02-27 Николай Евгеньевич Староверов Fragmentation shell of higher efficiency /versions/
RU2663855C1 (en) * 2017-09-27 2018-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Damage agent of ammunition
RU2705134C1 (en) * 2019-02-14 2019-11-05 Федеральное государственное военное казённое образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации Ammunition of fragmentation action with ready striking elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10072914B2 (en) Fragmenting projectile
RU2512052C1 (en) "gostizha" bundle grenade with umbrella warhead opening device for hand grenade launcher
GB2033552A (en) Explosive projectiles
US11274908B2 (en) Penetrator projectile for explosive device neutralization
RU2409803C1 (en) Fragmentation ammunition casing
US6779462B2 (en) Kinetic energy rod warhead with optimal penetrators
US8887609B1 (en) Explosive system for destruction of overpacked munitions
RU2464525C2 (en) Tverich-6 fragmentation-beam shell
US20150059610A1 (en) Missile warhead
RU2733868C1 (en) Device for perforation of protective walls
US1203062A (en) Grenade.
RU2622566C1 (en) Missile-forming charge
EP2917682B1 (en) A warhead
KR102422367B1 (en) Explosively formed penetrator
RU2559384C1 (en) Method of providing of pre-set crushing of fragmentation part of fragmentation and particle shell
US7007608B2 (en) Flechette packing assembly
RU2559426C1 (en) Method of providing of pre-set crushing of fragmentation part of fragmentation and particle shell
RU2559379C1 (en) Method of improvement of efficiency of fragmentation and particle shell
RU2559382C1 (en) Method of manufacture of fragmentation part of fragmentation and particle shell
RU2080549C1 (en) Fragmentation ammunition body
KR101924965B1 (en) Explosively formed projectile having fragment
RU2800674C1 (en) Rocket projectile with a penetrating warhead
RU2559374C1 (en) Method of manufacture of fragmentation unit of fragmentation and particle shell
RU2165065C1 (en) Jet projectile
RU2567984C1 (en) Increasing efficiency of splinter-wave round effects