RU73727U1

RU73727U1 - COMPACT ELEMENT FORMING DEVICE

Info

Publication number: RU73727U1
Application number: RU2008101643/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Князев; Дмитрий Владиленович Маляров
Original assignee: Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии-Агентства
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2008-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области испытательной техники и может быть использована для исследования высокоскоростного удара. Устройство состоит из заряда цилиндрической формы, металлического диска с осевой кумулятивной выемкой в форме полусфера-цилиндр на одной торцевой поверхности заряда и устройства инициирования. Точки инициирования устройства инициирования расположены по кольцу на другой торцовой или боковой поверхности заряда.The utility model relates to the field of testing equipment and can be used to study high-speed impact. The device consists of a cylindrical charge, a metal disk with an axial cumulative recess in the form of a hemisphere-cylinder on one end surface of the charge and the initiating device. The initiation points of the initiation device are arranged in a ring on another end or side surface of the charge.

Технический результат от реализации изобретения заключается в формировании высокоскоростного компактного элемента (КЭ) и расширении диапазона масс и скоростей для проведения экспериментальных исследований высокоскоростного взаимодействия КЭ с преградами.The technical result from the implementation of the invention lies in the formation of a high-speed compact element (FE) and the expansion of the range of masses and velocities for experimental studies of high-speed interaction of FE with obstacles.

Description

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для исследования высокоскоростного удара.The utility model relates to test equipment and can be used to study high-speed impact.

Известно устройство двухступенчатого разгона элемента, состоящее из баллистической установки и кумулятивного заряда, приведенное в «Физике взрыва» // под редакцией Орленко Л.П. - Изд. 3-е, Т.2, стр.40, 2002 г.A device is known for a two-stage acceleration of an element, consisting of a ballistic installation and a cumulative charge, given in "Explosion Physics" // edited by Orlenko L.P. - Ed. 3rd, T.2, p. 40, 2002

Устройство состоит из цилиндрического заряда взрывчатого вещества (ВВ) с выемкой, металлической облицовки и баллистической установки. Сначала кумулятивный заряд с металлической облицовкой в поддоне разгоняется с помощью легкогазовой или пороховой баллистической установки, затем, с помощью взрывательного устройства, детонирует ВВ кумулятивного заряда, в результате чего образуется компактный элемент (КЭ), летящий со скоростью V₀.The device consists of a cylindrical explosive charge (BB) with a recess, a metal cladding and a ballistic installation. First, the cumulative charge with a metal lining in the pallet is accelerated using a gas or powder ballistic installation, then, using an explosive device, detonates the explosive cumulative charge, resulting in the formation of a compact element (FE) flying at a speed of V ₀ .

Основными недостатками этого метающего устройства являются громоздкая экспериментальная отработка двухступенчатой схемы метания и недостаточная скорость КЭ.The main disadvantages of this throwing device are the cumbersome experimental development of a two-stage throwing scheme and the insufficient speed of FE.

Наиболее близким к заявленному устройству является устройство для разгона элемента, состоящее из генератора плоской волны (ГПВ) -устройства инициирования, цилиндрического заряда ВВ и оболочки -металлического диска с осевой выемкой с полусферическим участком поверхности, размещенного на одной торцовой поверхности заряда (см. сборник докладов II научной конференции Волжского регионального центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения», Саров, 2003, стр.323). При помощи ГПВ, расположенного на другой торцовой поверхности заряда ВВ, инициируется заряд взрывчатого вещества для создания в оболочке с выемкой ударной волны. Под действием высокого давления в ударной волне происходит Closest to the claimed device is a device for accelerating an element, consisting of a plane wave generator (ГПВ) - an initiation device, a cylindrical explosive charge and a shell - a metal disk with an axial recess with a hemispherical surface located on one end surface of the charge (see the collection of reports II scientific conference of the Volga regional center RARAN "Modern methods of design and development of missile and artillery weapons", Sarov, 2003, p. 323). With the help of a shock wave located on the other end surface of the explosive charge, an explosive charge is initiated to create a shock wave in the shell with a notch. Under the influence of high pressure in a shock wave,

схлопывание выемки с образованием КЭ. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.collapse of the recess with the formation of FE. This device is selected as a prototype.

Основными недостатками этого метающего устройства являются градиент скорости в образующейся кумулятивной струе (КС), препятствующий образованию крупных фрагментов КС и их недостаточная скорость.The main disadvantages of this throwing device are the speed gradient in the resulting cumulative stream (CS), which prevents the formation of large fragments of the CS and their insufficient speed.

Решаемой технической задачей, является формирование компактного элемента и повышение его скорости.The technical problem to be solved is the formation of a compact element and an increase in its speed.

Ожидаемый технический результат - проведение экспериментальных исследований высокоскоростного взаимодействия КЭ с преградами в расширенном диапазоне масс и скоростей.The expected technical result is experimental studies of high-speed interaction of FE with obstacles in an extended range of masses and speeds.

Техническая задача решается при помощи устройства формирования компактного элемента, содержащего заряд цилиндрической формы, металлический диск с осевой полусферической кумулятивной выемкой на одной торцовой поверхности заряда, устройство инициирования, расположенное на другой торцовой поверхности заряда. В устройстве предложено точки инициирования устройства инициирования расположить по кольцу на другой торцовой или боковой поверхности заряда, а кумулятивную выемку снабдить участком цилиндрической формы.The technical problem is solved by means of a device for forming a compact element containing a cylindrical charge, a metal disk with an axial hemispherical cumulative recess on one end surface of the charge, an initiation device located on the other end surface of the charge. The device suggests initiating points of the initiation device to be arranged in a ring on another end or side surface of the charge, and to provide a cumulative recess with a cylindrical section.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что заявляемое кумулятивное метающее устройство отличается совокупностью новых конструктивных признаков:A comparative analysis of the proposed solution and the prototype shows that the inventive cumulative throwing device is characterized by a combination of new design features:

- точки инициирования заряда взрывчатого вещества расположены по кольцу на другой торцовой или боковой поверхности заряда;- points of initiation of explosive charge are located on a ring on another end or side surface of the charge;

- кумулятивная выемка снабжена участком цилиндрической формы. Применение инициирования заряда взрывчатого вещества по кольцу на торцовой или боковой поверхности позволяет при столкновении падающих детонационных волн на оси образовать маховскую волну, давление в которой существенно выше, чем за фронтом стационарной волны.- cumulative recess provided with a plot of cylindrical shape. The use of initiation of an explosive charge along a ring on an end or lateral surface allows the collision of incident detonation waves on the axis to form a Mach wave, the pressure in which is significantly higher than behind the front of a stationary wave.

При взаимодействии маховской волны с металлическим диском в последнем генерируется ударная волна с более высокими параметрами, под действием которой выемка охлопывается, формируя высокоскоростную кумулятивную струю с повышенной скоростью. Подобрав параметры выемки (радиус выемки и высоту ее цилиндрической части), можно получить утолщенную безградиентную головную часть струи, которую можно рассматривать как компактный элемент.When the Mach wave interacts with a metal disk, a shock wave with higher parameters is generated in the latter, under the influence of which the notch cools, forming a high-speed cumulative jet with an increased speed. Having selected the parameters of the notch (the radius of the notch and the height of its cylindrical part), one can obtain a thickened gradientless head of the jet, which can be considered as a compact element.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фигуре 1 показано устройство для формирования компактного элемента, гдеThe figure 1 shows a device for forming a compact element, where

1 - Цилиндрический заряд ВВ.1 - Cylindrical explosive charge.

2 - Устройство инициирования.2 - Initiation device.

3 - Металлический диск.3 - Metal disk.

4 - Полусферическая часть выемки.4 - The hemispherical part of the recess.

5 - Цилиндрическая часть выемки.5 - The cylindrical part of the recess.

На фигуре 2 приведена рентгенограмма сформированного компактного элемента.The figure 2 shows the x-ray of the formed compact element.

Предлагаемое устройство формирования компактного элемента работает следующим образом.The proposed device for forming a compact element operates as follows.

Цилиндрический заряд ВВ 1 с устройством инициирования 2 устанавливают со стороны сплошного торца металлического диска 3. Устройство формирования КЭ ориентируют в направлении требуемой линии метания.A cylindrical charge of explosive 1 with an initiation device 2 is set on the side of the solid end of the metal disk 3. The FE formation device is oriented in the direction of the required throwing line.

При помощи устройства инициирования 2, точки инициирования которого расположены по кольцу на другой торцовой поверхности заряда (в данном примере исполнения), подрывается заряд ВВ 1. При столкновении падающих детонационных волн на оси устройства образуется маховская детонационная волна, давление в которой существенно выше, чем за фронтом падающей стационарной волны. Маховская детонационная волна генерирует в металлическом диске 3 мощную ударную волну. Под действием давления Using the initiation device 2, the initiation points of which are located on the ring on the other end surface of the charge (in this embodiment), the explosive charge 1 is blown up. When incident detonation waves collide, a Mach detonation wave forms on the axis of the device, the pressure in which is significantly higher than front of the incident stationary wave. The Makhov detonation wave generates a powerful shock wave in the metal disk 3. Under pressure

ударной волны выемка схлопывается. При этом в компактный элемент идет материал из области вершины полусферического участка выемки 4. Цилиндрический участок выемки 5 «исправляет» градиент осевой скорости и формирует головную часть кумулятивной струи в виде головного безградиентного утолщения (собственно, компактного элемента).shock wave recess collapses. At the same time, material from the apex region of the hemispherical recess portion 4 flows into the compact element. The cylindrical recess section 5 “corrects” the axial velocity gradient and forms the head of the cumulative jet in the form of a head gradientless thickening (actually, a compact element).

Проведено численное моделирование процесса формирования КЭ, подтвержденное экспериментальными данными. При использовании в качестве металлического диска стальной плиты получен компактный элемент массой ≈0.2÷0.3 г, со скоростью ≈7 км/с.A numerical simulation of the process of FE formation is confirmed, confirmed by experimental data. When using a steel plate as a metal disk, a compact element with a mass of ≈0.2 ÷ 0.3 g and a speed of ≈7 km / s was obtained.

Таким образом, решается задача получения высокоскоростных металлических компактных элементов, взаимодействующих с преградами в расширенном диапазоне масс и скоростей.Thus, the problem of obtaining high-speed metal compact elements interacting with obstacles in an extended range of masses and speeds is solved.

Claims

A device for forming a compact element containing a cylindrical charge, a metal disk with an axial hemispherical cumulative recess located on one end surface of the charge, an initiation device located on the other end surface of the charge, characterized in that the initiation points of the initiation device are located on the other end ring or the lateral surface of the charge, and the cumulative recess is equipped with a cylindrical section.