UA142545U - Однотактні боєприпаси об'ємного вибуху - Google Patents

Abstract

Однотактні боєприпаси об'ємного вибуху містять корпус/контейнер з розміщеними в ньому вибуховою речовиною багатофункціональної дії і детонатором. До складу вибухової речовини багатофункціональної дії входить заряд вибухової речовини і термобарична суміш, а детонатор розміщений на поздовжній осі корпусу/контейнера з безпосереднім контактом із згаданою вибуховою речовиною багатофункціональної дії та можливістю впливу на неї. Розривний заряд потужної вибухової речовини рівномірно розосереджено по всьому об'єму термобаричної суміші з утворенням єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші. Корпус/контейнер виконано з матеріалів металевої групи або з матеріалів неметалевої групи. Зазначений корпус/контейнер виконано у формі циліндра або з пласкими стінками, розташованими між собою в парі під кутом 60° і більше градусів, із співвідношенням довжини стінки і максимального поперечного розміру не менше 1:1 із товщиною стінок не менше 0,5.

Description

Корисна модель належить до галузі озброєння, зокрема до боєприпасів, а саме до однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, і може бути використана в конструкціях боєприпасів і снарядів, що споряджаються рідкою або пастоподібною об'ємно-детонуючою сумішшю.

Двотактні боєприпаси об'ємного вибуху з'явилися якісним кроком у розвитку фугасних боєприпасів, однак вони мають істотні недоліки. Схема їх функціонування досить складна, що призводить до зниження надійності застосування: нерідкі випадки відмов або позаштатних режимів (наприклад вигоряння хмари паливо-повітряної суміші замість детонації). На роботу боєприпасів об'ємного вибуху великий вплив мають погодні умови: при сильному вітрі, проливному дощі паливо-повітряна хмара або не формується, або ж сильно розсіюється.

Неможливе або недоцільне створення двотактних боєприпасів об'ємного вибуху малих калібрів (бомби менше 50 кг і снаряди калібром менше 220 мм). Крім цього, двотактні боєприпаси об'ємного вибуху мають обмеження по швидкості підльоту і орієнтації до поверхні землі, що вимагає використання різних гальмівних систем.

Все це призвело до створення боєприпасів об'ємного вибуху однотактної схеми функціонування, принциповою відмінністю яких є існування єдиного процесу створення паливо- повітряної суміші, збудження і протікання в ній реакції вибухового перетворення, тобто, застосування тільки одного диспергуючо-ініціюючого заряду вибухової речовини і виключення необхідності використання вторинних детонаторів (11.

Відомі боєприпаси, що складаються з контейнера з пальним у вигляді пастоподібного палива, підривника, встановленого в передній частині корпусу, розривного заряду, розміщеного всередині корпусу в центральній трубці, і ініціюючого вузла, виконаного у вигляді двох втулок, встановлених в районі заднього дна корпусу, всередині яких розміщені склад, що ініціює, у вигляді бризантної вибухової речовини, і сповільнювачі (2). Імпульс, що ініціює, передається до сповільнювачів електричним шляхом або за допомогою детонуючих шнурів, що зв'язують сповільнювачі з диспергуючим зарядом.

Основним недоліком відомих боєприпасів є відсутність спеціального захисту ініціюючого вузла, що може призводити до руйнування кріплення втулки сповільнювачів від прадюючих детонуючих шнурів і можливого руйнування корпусу боєприпасів від детонаційної хвилі диспергуючого заряду. При цьому бризантна вибухова речовина ініціюючого заряду може

Зо зруйнуватися, що призведе до повного або часткового неспрацьовування хмари об'ємно- детонуючої суміші в заданому режимі вибухового горіння або детонації. Крім цього, конструкція боєприпасів не забезпечує умови для оптимального формування хмари в напрямку руху боєприпасів при будь-яких швидкостях його підходу до цілі.

Відомі боєприпаси, що мають корпус із розміщеним у ньому бойовим зарядом, що утворений однотактною об'ємно-детонуючою сумішшю, при цьому корпус виконано тонкостінним, а бойовий заряд забезпечений детонатором і блоком затримки його спрацьовування, встановленими у доній частини корпусу |З|.

Основним недоліком зазначених боєприпасів є те, що велика частина паливо-повітряної суміші ініціюється до досягнення концентрації пального в хмарі, що не забезпечує повноту детонаційного процесу, тобто частина пального фактично є баластом.

Відомі боєприпаси, що містять корпус із розміщеними у ньому горючою композицією і оболонкою з метальним зарядом |41.

До причин, що перешкоджають досягненню технічного результату при використанні боєприпасів зазначеної конструкції, належить те, що збільшення ступеня дроблення горючої композиції досягається тільки за рахунок регульованого дроблення корпусу, що не дозволяє підвищити рівномірність розподілу крапель горючої композиції за обсягом паливо-повітряної суміші і тим самим підвищити стабільність характеристик фугасної дії боєприпасів.

Відомі боєприпаси, що містять корпус, заповнений горючою композицією, і метальний заряд з вибухової речовини |5Ї. У таких боєприпасах при детонації метального заряду, в горючій композиції формується ударна хвиля, яка виробляє первинне дроблення горючої композиції, при якому вона переходить у крапельний стан. Надалі, під дією продуктів детонації метального заряду, відбувається розширення корпусу без втрати його суцільності з наступним руйнуванням корпусу, метанням первинно роздробленої горючої композиції, змішуванням останньої з повітрям і детонацією об'єму паливоповітряної суміші, що утворилася.

Істотним недоліком відомих боєприпасів є низький ступінь дроблення горючої композиції через слабкий ступінь її первинного дроблення і нерівномірності розподілу крапель горючої композиції за об'ємом паливоповітряної суміші, що перешкоджає отриманню високих і стабільних характеристик фугасної дії. Така конструкція боєприпасів дозволяє забезпечити об'ємний вибух лише при невеликих кількостях горючої композиції в боєприпасах малого 60 калібру.

Відомі однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що містять корпус/оболонку з розміщеними в ньому зарядом вибухової речовини і капсуль-детонатор, при цьому заряд вибухової речовини має форму циліндра, корпус/оболонка виконана активного типу і розміщена на зовнішній поверхні заряду вибухової речовини, причому корпус/оболонку виконано із спресованого дрібнодисперсного порошку горючого матеріалу типу алюмінію, магнію, бору, що просочений пальною в'яжучою речовиною типу каучуку, парафіну, целулоїду |бІ.

До недоліків відомих однотактних боєприпасів об'ємного вибуху належить те, що для формування хмари паливоповітряної суміші і подальшого її ініціювання при досягненні концентрації пального в хмарі, близької до стехіометричної, коли горіння відбувається зі швидкостями, близькими до детонаційних, потрібна велика кількість вибухової речовини, що знижує кількість термобаричної суміші, що застосовується, а також можуть бути встановлені обмеження по горінню. До недоліків так само належить необхідність герметизації, неможливість застосування під водою, можливість використання тільки в боєприпасах великого калібру.

Боєприпаси за зазначеною схемою не витримують великих перевантажень, якщо використовуються як артилерійські боєприпаси.

Відомі однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що містять корпус/контейнер, рідке пальне спорядження, розміщене в корпусі/контейнері, заряд бризантної вибухової речовини, виконаній у вигляді тонкого шару і розміщений на бічній поверхні корпусу/контейнера, пенал, виконаний маломіцним, з розміщеним всередині пеналу піротехнічним складом, і капсуль-детонатор, при цьому пенал встановлено по осі симетрії корпусу/контейнера, а корпус/контейнер має циліндричну форму з довжиною стінки, що перевищує діаметр корпусу/контейнеру не менше, ніж на 10 95 (7).

До недоліків відомих однотактних боєприпасів об'ємного вибуху належить те, що для формування хмари паливоповітряної суміші і подальшого її ініціювання при досягненні концентрації пального в хмарі, близької до стехіометричної, коли горіння відбувається зі швидкостями, близькими до детонаційних, потрібна велика кількість вибухової речовини, що знижує, кількість термобаричної суміші, що застосовується, а також можуть бути встановлені обмеження по горінню. До недоліків так само належить необхідність герметизації, неможливість застосування під водою, можливість використання тільки в боєприпасах великого калібру.

Зо Боєприпаси за зазначеною схемою не витримують великих перевантажень, якщо використовується як артилерійські боєприпаси.

Відомі однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що містять корпус із розміщеними у ньому зарядом бризантної вибухової речовини, капсулами з хімічним ініціатором та рідким пальним, при цьому заряд бризантної вибухової речовини виконано у вигляді зірки, зазначений заряд бризантної вибухової речовини розміщено симетрично поздовжній осі корпусу, капсули з хімічним ініціатором розміщено у жолобоподібних виїмках заряду бризантної вибухової речовини, корпус має циліндричну форму, ділянки корпусу у напряму жолобоподібних виїмок заряду бризантної вибухової речовини виконано зі зменшеною не менше, ніж на 50 95 товщиною, причому як хімічного ініціатору використано нестійкі міжгалоїдні з'єднання типу СІЕз або ВгЕз, вільний об'єм корпусу заповнено зазначеним рідким пальним типу гептан (8).

До недоліків відомих однотактних боєприпасів об'ємного вибуху належить те, що для формування хмари паливоповітряної суміші і подальшого її ініціювання при досягненні концентрації пального в хмарі, близької до стехіометричної, коли горіння відбувається зі швидкостями, близькими до детонаційних, потрібна велика кількість вибухової речовини, що зменшує кількість термобаричної суміші, що застосовується, а також можуть бути встановлені обмеження по горінню. До недоліків так само належить необхідність герметизації, неможливість застосування під водою, можливість використання тільки в боєприпасах великого калібру.

Боєприпаси за зазначеною схемою не витримують великих перевантажень, якщо використовуються як артилерійські боєприпаси.

Найбільш близьким технічним рішенням, як за суттю, так і за задачею, що вирішується, і яке вибрано за найближчий аналог, є однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що містять корпус/контейнер з розміщеними в ньому вибуховою речовиною багатофункціональної дії і детонатора, при цьому до складу вибухової речовини багатофункціонального дії входить заряд вибухової речовини і термобарична суміш, а детонатор розміщений симетрично поздовжньої осі корпусу/контейнера з безпосереднім контактом зі згаданою вибуховою речовиною багатофункціонального дії та з можливістю впливу на неї 91.

До недоліків відомих однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, що вибрані за найближчий аналог, належить те, що для формування хмари паливоповітряної суміші і подальшого її ініціювання при досягненні концентрації пального в хмарі, близької до стехіометричної, коли 60 горіння відбувається зі швидкостями, близькими до детонаційних, потрібна велика кількість вибухової речовини, що знижує кількість термобаричної суміші, що застосовується, а також можуть бути встановлені обмеження по горінню. До недоліків так само належить необхідність герметизації неможливість застосування під водою, можливість використання лише в боєприпасах великого калібру. Боєприпаси за зазначеною схемою не витримують великих перевантажень, якщо використовуються як артилерійські боєприпаси.

В основу корисної моделі поставлено задачу шляхом рівномірного розосередження заряду вибухової речовини по всьому об'єму термобаричної суміші з утворенням єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші, виконання корпусу/контейнера або з матеріалів металевої групи, або з матеріалів неметалевої групи, виконання зазначеного корпусу/контейнера у форми циліндра або з плоскими стінками, розташованими між собою в парі під кутом 60" і більше градусів, забезпечити повноту спрацювання термобаричної суміші та розпилення суміші на максимальному радіусі (для більшого захвату кисню з повітря).

Поставлена задача вирішується тим, що у однотактних боєприпасах об'ємного вибуху, що містять корпус/контейнер з розміщеними в ньому вибуховою речовиною багатофункціональної дії і детонатор, при цьому до складу вибухової речовини багатофункціональної дії входить заряд вибухової речовини і термобарична суміш, а детонатор розміщений симетрично поздовжній осі корпусу/контейнера з безпосереднім контактом зі згаданою вибуховою речовиною багатофункціональної дії і з можливістю впливу на неї, згідно з корисною моделлю, заряд вибухової речовини рівномірно розосереджено по всьому об'єму термобаричної суміші з утворенням єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші, при цьому корпус/контейнер виконано з матеріалів металевої групи або з матеріалів неметалевої групи, зазначений корпус/контейнер виконано у формі циліндра або з плоскими стінками, розташованими між собою в парі під кутом 60" і більше градусів, із співвідношенням довжини стінки до максимального поперечного розміру не менше 1:1 й з товщиною стінок не менше 0,5 мм.

Таким чином однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що заявляються, відповідають критерію корисної моделі "новизна".

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показано зовнішній вигляд (як варіант конструктивного виконання) однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, що заявляються,

Зо на фіг. 2 показано конструктивно-компонувальну схему однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, що заявляються, на фіг. 3-4 показано варіанти конструктивного виконання однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, що заявляються, в перерізі А-А з виконанням корпусу/контейнера циліндричної форми, на фіг. 5-8 показано варіанти конструктивного виконання однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, що заявляються, в перерізі А-А з виконанням корпусу/контейнера з пласкими бічними стінками, розташованими між собою в парі під кутом одна до одної, на фіг. 9 показано структуру вибухової речовини багатофункціональної дії, на фіг. 10-11 показано варіанти конструктивного виконання корпусу/контейнера за довжиною відносно максимального поперечного розміру.

Однотактні боєприпаси об'ємного вибуху містять (як варіант конструктивного виконання - див. схеми на фіг. 1-8, 10-11) корпус/контейнер 1 з розміщеними в ньому вибуховою речовиною 2 багатофункціональної дії, детонатор 3, при цьому до складу вибухової речовини 2 багатофункціональної дії входить заряд 4 вибухової речовини і термобарична суміш 5 (див. схеми на фіг. 1-9).

Конструктивно і технологічно: - детонатор З розміщений симетрично поздовжньої осі б корпусу/контейнера 1 з безпосереднім контактом зі згаданою вибуховою речовиною 2 багатофункціональної дії та з можливістю впливу на неї, - заряд 4 вибухової речовини рівномірно розосереджений по всьому об'єму термобаричної суміші 5 з утворенням єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші (див. схему на фіг. 9), - корпус/контейнер 1 виконаний з матеріалів металевої групи (наприклад зі сталі, алюмінію або із спресованих дрібнодисперсних порошків горючого матеріалу - алюмінію, магнію, бору та інших) або з матеріалів неметалевої групи (наприклад з картону, пластмаси, поліетилену), - зазначений корпус/контейнер 1 виконаний у формі циліндра (наприклад в поперечному перерізі - коло фіг. 3, або в поперечному перерізі - овал фіг.4, з товщиною б стінки 7 корпусу/контейнера 1 не менше 0,5 мм), або з пласкими стінками 7, розташованими між собою в парі під кутом 60" і більше градусів (див. схеми на фіг. 5-8 - переріз А-А, згідно зі схемою на фіг. 2), зі співвідношенням довжини | стінки 7 до максимального поперечного розміру ї не менше 1:1 і з товщиною б стінок 7 корпусу/контейнера 1 не менше 0,5 мм (див. схеми на фіг. 10-

Однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що заявляються, використовуються наступним чином.

Попередньо збираються зазначені однотактні боєприпаси об'ємного вибуху.

Для цього виготовляється корпус/контейнер 1 та виготовляється вибухова речовина 2 багатофункціональної дії. Детонатор З є стандартним детонатором заводського (промислового) виготовлення, вибирається за принципом дії.

Корпус/контейнер 1 виготовляється з матеріалів металевої групи (наприклад зі сталі, алюмінію або із спресованих дрібнодисперсних порошків горючого матеріалу - алюмінію, магнію, бору та інших) або з матеріалів неметалевої групи (наприклад з картону, пластмаси, поліетилену).

Конструктивно вказаний корпус/контейнер 1 виконується у формі циліндра (наприклад в поперечному перерізі - коло фіг. 3, або в поперечному перерізі - овал фіг. 4, з товщиною б стінки 7 корпусу/контейнера 1 не менше 0,5 мм), або з пласкими стінками 7, розташованими між собою в парі під кутом 60" і більше градусів (див. схеми на фіг. 5-8 - переріз А-А, згідно зі схемою на фіг. 2), зі співвідношенням довжини | стінки 7 до максимального поперечного розміру ї не менше 1:1 і з товщиною б стінок 7 корпусу/контейнера 1 не менше 0,5 мм (див. схеми на фіг. 10- 11).

Вибухова речовина 2 багатофункціональної дії виготовляється шляхом змішування між собою заряду 4 вибухової речовини і термобаричної суміші 5 з утворенням в результаті змішування єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші, в якій заряд 4 вибухової речовини рівномірно розосереджений по всьому об'єму термобаричної суміші 5 (див., відповідно, схему на фіг. 2 та схему на фіг. 9).

Зазначеною вибуховою речовиною 2 багатофункціональної дії заповнюється внутрішня порожнина корпусу/контейнера 1, після чого встановлюється детонатор 3. Детонатор З конструктивно і технологічно розміщують симетрично поздовжній осі 6 корпусу/контейнера 1 (вводять в масив вибухової речовини 2 багатофункціональної дії) з безпосереднім контактом зі згаданою вибуховою речовиною 2 багатофункціональної дії з можливістю впливу на неї для

Зо створення реакції вибухового перетворення (як відомо, в об'ємнодетонуючій бойовій частині вражаючим чинником є ударна хвиля, що виникає при детонації паливоповітряної суміші, утвореної диспергованою за допомогою розривного заряду горючою композицією, тобто фугасна дія).

Виготовлені таким чином однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що заявляються, мають наступні переваги: - простота і дешевизна конструкції; - можливість застосування твердих термобаричних сумішей, особливо для боєприпасів з високою швидкістю вильоту, в умовах високих перевантажень; - можливість використання в боєприпасах малих калібрів - в снарядах калібру 12,7-мм і вище, в підствольних гранатах, в ручних гранатах, тощо.

Однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що заявляються, використовуються для ураження об'єктів (цілі) наступним чином.

Боєприпаси метаються у бік об'єкта (цілі), призначеної для ураження. В районі цілі спрацьовує детонатор З, який підриває розривний заряд, а той в свою чергу розпилює та підриває масив вибухової речовини багатофункціональної дії 2, розташованої всередині корпусу/контейнера 1. В результаті підриву утворюється вогняна хмара з температурою біля 2700 "С і потужна ударна хвиля.

Підвищення ефективності застосування однотактних боєприпасів об'ємного вибуху, досягається шляхом рівномірного розосередження розривного заряду потужної вибухової речовини по всьому об'єму термобаричної суміші з утворенням єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші, виконання корпусу/контейнера з матеріалів металевої групи або з матеріалів неметалевої групи, виконання зазначеного корпусу/контейнера у формі циліндра або з пласкими стінками, розташованими між собою в парі під кутом 60" і більше градусів, із співвідношенням довжини стінки до максимального поперечного розміру не менше 171 із товщиною стінок не менше 0,5 мм, чим забезпечується повнота спрацювання термобаричної суміші та розпилення суміші на максимальному радіусі (для більшого захвату кисню з повітря).

Джерела інформації: 1. А.В. Бабкин и др. "Средства поражения и боеприпась!". - М.: Издательство МГТУ им. Н.З.

Баумана, под ред. В.В. Силиванова, 2008. - 983 с. Раздел 5.3. Однотактнье боеєприпась! 60 обьемного взрьва. - С. 411-414.

2. Патент США (05) Мо 4141294 "Боеприпас" от 1979 г., кл. Е42В 25/12. 3. Патент Российской Федерации (КО) Мо 2191983 "Боеприпас", МПК 7 428 15/00. 4. Патент Российской Федерации (К.О)) Мо 2219481 "Боеприпас", МПК 7 Е428В 12/20. 5. Патент США (05) Мо 3974774 "Боеприпас" от 1976 г., кл. Е 42 В 13/46. 6. А.В. Бабкин и др. "Средства поражения и боеприпась!". - М., Издательство МІТУ им. Н.З

Баумана, под ред. В.В. Силиванова, - 2008, - 983 с. Раздел 5.3. Однотактнье боеприпась! обьемного взрьва. - С. 411-412. - рис. 5.7. 7. А.В. Бабкин и др. "Средства поражения и боеприпась!". - М., Издательство МГТУ им. Н.З.

Баумана, под ред. В.В. Силиванова, - 2008, - 983 с. Раздел 5.3. Однотактнье боеприпась обьемного взрьва. - С. 412-413. - рис. 5.8. 8. А.В. Бабкин и др. "Средства поражения и боеприпась!". - М, Издательство МГТУ им. Н.З.

Баумана, под ред. В.В. Силиванова, - 2008, - 983 с. Раздел 5.3. Однотактнье боеприпась! обьемного взрьва. - С. 413-414. - рис. 5.9. 9. А.В. Бабкин и др. "Средства поражения и боеприпась!". - М., Издательство МГТУ им. Н.З.

Баумана, под ред. В.В. Силиванова, - 2008, - 983 с. Раздел 5.3. Однотактнье боеприпась! обьемного взрьва. - С. 414-415. - рис. 5.10.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   20 Однотактні боєприпаси об'ємного вибуху, що містять корпус/контейнер з розміщеними в ньому вибуховою речовиною багатофункціональної дії і детонатором, при цьому до складу вибухової речовини багатофункціональної дії входить заряд вибухової речовини і термобарична суміш, а детонатор розміщений на поздовжній осі корпусу/контейнера з безпосереднім контактом із згаданою вибуховою речовиною багатофункціональної дії та можливістю впливу на неї, які

   25 відрізняються отим, що розривний заряд потужної вибухової речовини рівномірно розосереджено по всьому об'єму термобаричної суміші з утворенням єдиної однорідної системи високоенергетичної суміші, при цьому корпус/контейнер виконано з матеріалів металевої групи або з матеріалів неметалевої групи, зазначений корпус/контейнер виконано у формі циліндра або з пласкими стінками, розташованими між собою в парі під кутом 60" і більше градусів, із

   Зо співвідношенням довжини стінки і максимального поперечного розміру не менше 1:1 із товщиною стінок не менше 0,5 мм для забезпечення повноти спрацювання термобаричної суміші та розпилення суміші на максимальному радіусі (для більшого захвату кисню з повітря).