RU226269U1 - CUMULATIVE AMMUNITION - Google Patents
CUMULATIVE AMMUNITION Download PDFInfo
- Publication number
- RU226269U1 RU226269U1 RU2023128563U RU2023128563U RU226269U1 RU 226269 U1 RU226269 U1 RU 226269U1 RU 2023128563 U RU2023128563 U RU 2023128563U RU 2023128563 U RU2023128563 U RU 2023128563U RU 226269 U1 RU226269 U1 RU 226269U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cumulative
- lining
- charge
- ammunition
- explosive
- Prior art date
Links
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 7
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001485 alkali metal perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 19
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000028 HMX Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- ZEHZNAXXOOYTJM-UHFFFAOYSA-N dicyanoacetylene Chemical group N#CC#CC#N ZEHZNAXXOOYTJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области вооружения и боеприпасов, а именно к кумулятивному боеприпасу. Кумулятивный боеприпас содержит корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой и облицовку кумулятивной выемки, вкладыш, размещенный в теле облицовки заподлицо с ее внутренней поверхностью и отстоящий от вершины облицовки на расстояние, равное 0,20-0,25 калибра заряда взрывчатого вещества. Заряд взрывчатого вещества выполнен из двух соосно расположенных по оси кумулятивного боеприпаса зарядов: внешнего и центрального. Внешний заряд выполнен из взрывчатого вещества с повышенной по сравнению с центральным зарядом скоростью детонации. Вокруг облицовки кумулятивной выемки, у ее основания, соосно размещена коническая оболочка из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород, содержащая горючую жидкость с наиболее высокой температурой сгорания в виде субнитрида углерода. Технический результат заключается в увеличении величины пробития брони бронированной техники различных классов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. The utility model relates to the field of weapons and ammunition, namely to cumulative ammunition. The cumulative ammunition contains a body, an explosive charge with a cumulative recess placed in it and a lining of the cumulative recess, an insert placed in the body of the lining flush with its inner surface and spaced from the top of the lining at a distance equal to 0.20-0.25 caliber of the explosive charge . The explosive charge is made of two charges coaxially located along the axis of the cumulative ammunition: external and central. The external charge is made of an explosive with an increased detonation speed compared to the central charge. Around the lining of the cumulative recess, at its base, there is a coaxially placed conical shell made of a material that intensively releases oxygen when heated, containing a flammable liquid with the highest combustion temperature in the form of carbon subnitride. The technical result is to increase the penetration value of armored vehicles of various classes. 1 salary f-ly, 1 ill.
Description
Область техникиField of technology
Полезная модель относится к военной технике, в частности к конструкции кумулятивных боеприпасов, предназначенных для пробития брони, оснащенной однослойной динамической защитой.The utility model relates to military equipment, in particular to the design of cumulative ammunition designed to penetrate armor equipped with single-layer dynamic protection.
Уровень техникиState of the art
В наиболее часто используемом варианте кумулятивный заряд состоит из осесимметричного заряда бризантного взрывчатого вещества (ВВ) с выемкой на одном из его торцев (кумулятивной выемкой), облицованной относительно тонкой (толщиной 1…2 мм) металлической оболочкой (медной, стальной, алюминиевой и т.д.). При инициировании (подрыве) заряда ВВ со стороны, противоположной кумулятивной выемке с металлической облицовкой, возникает детонационная волна, которая перемещается вдоль оси заряда.In the most commonly used version, the shaped charge consists of an axisymmetric charge of a high explosive (HE) with a recess at one of its ends (cumulative recess), lined with a relatively thin (1...2 mm thick) metal shell (copper, steel, aluminum, etc.). d.). When an explosive charge is initiated (detonated) from the side opposite the cumulative recess with a metal lining, a detonation wave arises that moves along the charge axis.
Детонационная волна, распространяясь к облицовке поверхности конуса, схлопывает ее в радиальном направлении, при этом в результате соударения частей облицовки давление в ней резко возрастает. При этом давление продуктов взрыва, достигающее порядка 1010 Па (105 кг⋅с/см²), значительно превосходит предел текучести металла, поэтому движение металлической облицовки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкости, которое в этом случае обусловлено не плавлением, а пластической деформацией. В зависимости от конструктивных параметров кумулятивного заряда в результате схлопывания металлической облицовки кумулятивной выемки формируется высокоградиентная металлическая кумулятивная струя (КС) или безградиентный элемент, непосредственно обеспечивающие пробитие прочной преграды [Ладов С.В., Кобылки И.Ф. Использование кумулятивных зарядов во взрывных технологиях. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995.- 45 с.; Физика взрыва /Под ред. К.П. Станюковича. М.: Наука, 1975.- 704 с.]. Высокоградиентные КС в свободном полете под действием, создаваемого при формировании градиента скорости, удлиняются и в определенный момент разрываются на отдельные элементы, в дальнейшем не меняющие свою длину. При этом глубина пробития преграды металлической КС во многом определяется ее длиной к моменту разрыва на отдельные элементы, причем с увеличением длины разорванной КС увеличивается и глубина пробития. Поскольку при встрече кумулятивной струи с броней развивается очень высокое давление, которое на один-два порядка превосходит предел прочности металлов (например, предел прочности легированной стали 109 Па, углеродистой стали 3-8·108 Па), то кумулятивная струя взаимодействует с броней в соответствии с законами гидродинамики, то есть, при соударении они ведут себя как идеальные жидкости. Поэтому прочность брони в ее традиционном понимании в этом случае практически не играет роли и все определяется параметрами плотности и толщины бронирования. Теоретическая пробивная способность кумулятивных боеприпасов пропорциональна длине кумулятивной струи и квадратному корню отношения плотности облицовки конуса (воронки) к плотности брони. Практическая глубина проникновения кумулятивной струи в монолитную броню у существующих боеприпасов варьируется в диапазоне от 1,5 до 4…5 калибров боеприпасов. В тоже время способность элементов КС к удлинению без разрыва характеризуется величиной коэффициента предельного удлинения, который, в частности, зависит от проточных характеристик материала КС [Маринин В.М., Бабкин А.В., Колпаков В.И. Методика расчета функционирования кумулятивных зарядов. // Оборонная техника. № 4, 1995, c. 34-39]. Характер зависимости коэффициента предельного удлинения от прочностных характеристик таков, что с увеличением степени разупрочнения материала увеличивается и способность элементов КС к удлинению без разрыва, что ведет к увеличению эффективной длины КС и глубины пробития.The detonation wave, propagating towards the lining of the cone surface, collapses it in the radial direction, and as a result of the collision of parts of the lining, the pressure in it increases sharply. In this case, the pressure of the explosion products, reaching about 10 10 Pa (10 5 kg⋅s/cm²), significantly exceeds the yield strength of the metal, therefore the movement of the metal lining under the influence of the explosion products is similar to the flow of a liquid, which in this case is caused not by melting, but by plastic deformation . Depending on the design parameters of the shaped charge, as a result of the collapse of the metal lining of the cumulative recess, a high-gradient metal cumulative jet (CS) or a gradient-free element is formed, which directly ensures the penetration of a strong barrier [Ladov S.V., Kobylki I.F. The use of shaped charges in explosive technologies. M.: Publishing house of MSTU im. N.E. Bauman, 1995.- 45 pp.; Physics of explosion / Ed. K.P. Stanyukovich. M.: Nauka, 1975.- 704 p.]. High-gradient CS in free flight under the action created during the formation of a velocity gradient lengthen and at a certain moment break into separate elements that do not subsequently change their length. In this case, the depth of penetration of a metal CS barrier is largely determined by its length at the time of rupture into individual elements, and with an increase in the length of the ruptured CS, the penetration depth also increases. Since when a cumulative jet meets armor, a very high pressure develops, which exceeds the tensile strength of metals by one or two orders of magnitude (for example, the tensile strength of alloy steel is 10 9 Pa, carbon steel is 3-8 10 8 Pa), the cumulative jet interacts with the armor in accordance with the laws of hydrodynamics, that is, upon collision they behave like ideal liquids. Therefore, the strength of armor in its traditional sense plays virtually no role in this case and everything is determined by the parameters of the density and thickness of the armor. The theoretical penetration ability of cumulative ammunition is proportional to the length of the cumulative jet and the square root of the ratio of the density of the cone (funnel) lining to the density of the armor. The practical depth of penetration of a cumulative jet into monolithic armor of existing ammunition varies in the range from 1.5 to 4...5 calibers of ammunition. At the same time, the ability of KS elements to elongate without breaking is characterized by the value of the ultimate elongation coefficient, which, in particular, depends on the flow characteristics of the KS material [Marinin V.M., Babkin A.V., Kolpakov V.I. Methodology for calculating the functioning of shaped charges. // Defense technology. No. 4, 1995, p. 34-39]. The nature of the dependence of the coefficient of ultimate elongation on the strength characteristics is such that with an increase in the degree of softening of the material, the ability of the CS elements to elongate without breaking also increases, which leads to an increase in the effective length of the CS and the penetration depth.
Известны различные конструкции бронебойных калиберных и подкалиберных артиллерийских снарядов [Артиллерия и ракеты [Текст] / Д-р техн. наук полк. В. А. Баранюк, канд. воен. наук ген.-майор артиллерии Л. Л. Благоразумов, полк. Е. Н. Залыгин и др. М.: Воениздат, 1968, с.128 - 129]. Общим недостатком таких снарядов является относительно низкая бронепробиваемость, что связано с невозможностью достижения скоростей взаимодействия с преградами, превышающими 2000 м/сек. Various designs of armor-piercing caliber and sub-caliber artillery shells are known [Artillery and missiles [Text] / Dr. Tech. science regiment V. A. Baranyuk, Ph.D. military Sciences Major General of Artillery L. L. Blagorazumov, Col. E. N. Zalygin and others. M.: Voenizdat, 1968, pp. 128 - 129]. A common disadvantage of such projectiles is their relatively low armor penetration, which is associated with the inability to achieve speeds of interaction with obstacles exceeding 2000 m/sec.
Известны кумулятивные боеприпасы [Покровский Г.И. Кумулятивный заряд - БСЭ, М.: Cоветская энциклопедия, 1973, т. 13, с. 606 - 607], которые благодаря формируемой взрывом высокоскоростной кумулятивной струи (КС) способны пробивать преграды толщиной до 4…5 калибров (без использования сердечников из обедненного урана или вольфрама - как у подкалиберных снарядов).Known cumulative ammunition [Pokrovsky G.I. Cumulative charge - TSB, M.: Soviet Encyclopedia, 1973, vol. 13, p. 606 - 607], which, thanks to the high-speed cumulative jet (CS) formed by the explosion, are capable of penetrating barriers up to 4...5 calibers thick (without the use of cores made of depleted uranium or tungsten - like sub-caliber projectiles).
Однако существенным недостатком классических кумулятивных боеприпасов является резкое снижение их эффективности по преградам, оснащенным элементами динамической защиты, которая, воздействуя на кумулятивную струю, полностью или частично ее уничтожает.However, a significant drawback of classical cumulative ammunition is a sharp decrease in their effectiveness against barriers equipped with elements of dynamic protection, which, acting on the cumulative jet, completely or partially destroys it.
Известны боевые части фугасного действия [например, патент DE № 1411912, МПК F42В13/12, 19.01.1973], разрывные заряды которых состоят из центрального и концентрически ему расположенного внешнего заряда, выполненных из фугасных взрывчатых составов (ВС) с различными скоростями детонации.High-explosive warheads are known [for example, patent DE No. 1411912, IPC F42B13/12, 01/19/1973], the explosive charges of which consist of a central and concentrically located external charge, made of high-explosive explosive compositions (EC) with different detonation rates.
В указанном техническом решении центральный заряд выполнен из ВС с повышенной по сравнению с ВС внешнего заряда скоростью детонации. Внешний заряд выполнен из ВС с пониженной скоростью детонации, но увеличенного фугасного действия. В тоже время, отсутствие в указанной конструкции фугасной БЧ кумулятивного действия снижает уровень эффективности поражения широкого спектра прочных целей, например, таких как бронированная техника различных классов и др. In the specified technical solution, the central charge is made of BC with an increased detonation speed compared to the BC of the external charge. The external charge is made of BC with a reduced detonation speed, but an increased high-explosive effect. At the same time, the absence of a high-explosive warhead with cumulative action in the specified design reduces the level of effectiveness of hitting a wide range of durable targets, for example, armored vehicles of various classes, etc.
Известны способы повышения пробивного действия кумулятивного заряда и устройство на его основе [например, Patent US № 5155296. Боеголовка с термальным усилением взрыва. 13.10.92, № 853, 554, МКИ5 F 42 B 12/10], включающие в себя нагрев металлической облицовки кумулятивной выемки, осуществляемый перед подрывом кумулятивного заряда со стороны ее свободной поверхности посредством пропускания электрического тока по нагреваемому элементу, размещаемому на свободной поверхности металлической облицовки в контакте с ней при одновременном размещении теплоизолятора на обращенной к заряду ВВ поверхности металлической облицовки. There are known methods for increasing the penetrating effect of a shaped charge and a device based on it [for example, Patent US No. 5155296. Warhead with thermal explosion enhancement. 13.10.92, No. 853, 554, MKI 5 F 42 B 12/10], including heating the metal lining of the cumulative recess, carried out before detonating the shaped charge from its free surface by passing an electric current through a heated element placed on the free surface metal lining in contact with it while simultaneously placing a heat insulator on the surface of the metal lining facing the explosive charge.
Недостатками известного технического решения являются сложность технической реализации, связанная с необходимостью использования мощного и малогабаритного источника электрической энергии и соединительных и коммутирующих элементов электрической цепи, невозможность формирования рационального температурного распределения с максимальным значением у основания облицовки и минимальным у ее вершины, низкая эффективность действия в связи с размещением нагреваемого элемента в зоне формирования КС, а теплоизолятора - на обращенной к ВВ поверхности металлической облицовки, что отрицательно сказывается на пробивном действии кумулятивного заряда.The disadvantages of the known technical solution are the complexity of the technical implementation associated with the need to use a powerful and small-sized source of electrical energy and connecting and switching elements of the electrical circuit, the inability to form a rational temperature distribution with a maximum value at the base of the cladding and a minimum at its top, low efficiency due to placing the heated element in the zone of formation of the CS, and the heat insulator on the surface of the metal lining facing the explosive, which negatively affects the breakdown effect of the shaped charge.
Известен кумулятивный боеприпас (см. патент РФ № 2726761, МПК F42B12/18, опубл. 15.07.2020), состоящий из корпуса, в котором размещен заряд взрывчатого вещества с медной кумулятивной облицовкой, взрывателя, состоящего из пьезогенератора и предохранительно-исполнительного механизма, между кумулятивной облицовкой и предохранительно-исполнительным механизмом размещена трубка, изготовленная из материала, имеющего скорость звука, превышающую скорость детонации заряда взрывчатого веществаA cumulative ammunition is known (see RF patent No. 2726761, IPC F42B12/18, publ. 07/15/2020), consisting of a housing in which an explosive charge with a copper cumulative lining is placed, a fuse consisting of a piezoelectric generator and a safety-actuating mechanism, between The cumulative lining and the safety-actuating mechanism house a tube made of a material having a speed of sound exceeding the speed of detonation of the explosive charge.
Недостатком известного решения является сложность конструкции и, следовательно, сложность изготовления. Кроме того при наличии многослойной брони, отсутствие второго заряда не позволит преодолеть динамическую защиту. В случае добавления легирующих элементов в броню, уменьшается пробивная сила заряда.The disadvantage of the known solution is the complexity of the design and, consequently, the complexity of manufacturing. In addition, if you have multi-layer armor, the absence of a second charge will not allow you to overcome dynamic protection. If alloying elements are added to the armor, the penetrating power of the charge decreases.
Известно кумулятивное устройство (см. патент РФ №2383849, МПК 12 F42B 1/028, опубл. 10.03.2010), содержащее цилиндрический заряд ВВ, выполненную в нем осевую кумулятивную выемку в форме полусферы-цилиндра с металлической облицовкой, детонационное устройство. В полости кумулятивной выемки заряда соосно с ней установлен вкладыш в виде металлического стакана с осевой кумулятивной выемкой в форме полусферы-цилиндра и с фланцем со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду.A cumulative device is known (see RF patent No. 2383849, IPC 12 F42B 1/028, published on March 10, 2010) containing a cylindrical explosive charge, an axial cumulative recess in the shape of a hemisphere-cylinder with a metal lining, and a detonation device. In the cavity of the cumulative charge recess, an insert in the form of a metal cup with an axial cumulative recess in the shape of a hemisphere-cylinder and a flange with a stepped end surface facing the charge is installed coaxially with it.
Однако конструкция кумулятивной выемки выполнена в форме полусферы-цилиндра, следовательно, максимальная бронибойность может быть получена только на больших расстояниях. При слишком близком взрыве к броне кумулятивная струя просто не успеет сформироваться и как результат пробиваемость ее значительно снижается. При слишком дальнем подрыве от брони струя уменьшает свою эффективность.However, the design of the cumulative notch is made in the form of a hemisphere-cylinder, therefore, maximum armor-piercing power can only be obtained at long distances. If the explosion is too close to the armor, the cumulative jet simply does not have time to form and, as a result, its penetration is significantly reduced. If the detonation is too far from the armor, the jet reduces its effectiveness.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели и принятым за прототип является кумулятивный боеприпас по патенту РФ № 2055301 (МПК F42B12/10), предназначенный для пробития брони, оснащенной однослойной динамической защитой, содержащий корпус с размещенным в нем зарядом ВВ с кумулятивной выемкой и облицовку кумулятивной выемки. Кроме того, боеприпас дополнительно снабжен вкладышем, выполненным из материала низкой плотности, например, алюминия; при этом вкладыш выполнен в виде конического кольца высотой В=а1*а2*α, где - а1=10,26…11,34 мм; а2=0,114…0,126 мм/град; α- угол раствора облицовки толщиной, равной δ=0,15…0,20 толщины облицовки, причем вкладыш размещен в теле облицовки заподлицо с ее внутренней поверхностью и отстоит от вершины облицовки на расстоянии, равном 0,20…0,25 калибра заряда.The closest to the proposed utility model and adopted as a prototype is a cumulative ammunition according to RF patent No. 2055301 (MPK F42B12/10), designed to penetrate armor equipped with single-layer dynamic protection, containing a housing with an explosive charge placed in it with a cumulative notch and a lining of the cumulative notch . In addition, the ammunition is additionally equipped with an insert made of a low-density material, for example, aluminum; in this case, the liner is made in the form of a conical ring with a height B = a 1 * a 2 * α, where - a 1 = 10.26...11.34 mm; a 2 =0.114…0.126 mm/deg; α is the opening angle of the cladding with a thickness equal to δ=0.15...0.20 of the cladding thickness, and the liner is placed in the body of the cladding flush with its inner surface and is spaced from the top of the cladding at a distance equal to 0.20...0.25 charge caliber.
Недостатком известного технического решения ограниченная эффективность действия кумулятивного боеприпаса по преградам, оснащенными элементами динамической защиты нового поколения с высокими скоростями детонации.The disadvantage of the known technical solution is the limited effectiveness of cumulative ammunition against obstacles equipped with new generation dynamic protection elements with high detonation speeds.
Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model
Технической проблемой полезной модели является повышение эффективности действия кумулятивных боеприпасов по преградам, оснащенным элементами динамической защиты с высокими скоростями детонации.The technical problem of the utility model is to increase the effectiveness of cumulative ammunition against obstacles equipped with dynamic protection elements with high detonation speeds.
Техническим результатом является увеличение величины пробития брони бронированной техники различных классов.The technical result is an increase in the penetration value of armored vehicles of various classes.
Указанный технический результат достигается тем, что в кумулятивном боеприпасе, содержащем корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, и облицовку кумулятивной выемки, вкладыш из материала низкой плотности, размещенный в теле облицовки заподлицо с ее внутренней поверхностью и отстоящим от вершины облицовки на расстояние, равное 0,20-0,25 калибра заряда, согласно решению, заряд взрывчатого вещества выполнен из двух соосно расположенных по оси кумулятивного боеприпаса зарядов: внешнего и центрального, причем внешний заряд выполнен из взрывчатого вещества с повышенной по сравнению с центральным зарядом скоростью детонации, вокруг облицовки кумулятивной выемки, у ее основания, соосно размещена коническая оболочка из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород, содержащая горючую жидкость с наиболее высокой температурой сгорания.This technical result is achieved by the fact that in a cumulative ammunition containing a housing, an explosive charge with a cumulative recess placed in it, and a lining of the cumulative recess, an insert made of low-density material is placed in the body of the lining flush with its inner surface and spaced from the top of the lining by distance equal to 0.20-0.25 caliber charge; according to the solution, the explosive charge is made of two charges coaxially located along the axis of the cumulative ammunition: external and central, and the external charge is made of an explosive with an increased detonation speed compared to the central charge , around the lining of the cumulative recess, at its base, there is a coaxially placed conical shell made of a material that intensively releases oxygen when heated, containing a flammable liquid with the highest combustion temperature.
Коническая оболочка выполнена из перхлората щелочного металла, или перманганата щелочного металла, или нитрата щелочного металла.The conical shell is made of alkali metal perchlorate, or alkali metal permanganate, or alkali metal nitrate.
В качестве горючей жидкости выбирают субнитрид углерода.Carbon subnitride is chosen as the flammable liquid.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен поперечный разрез кумулятивного боеприпаса.The utility model is illustrated by a drawing showing a cross-section of a cumulative ammunition.
Позициями на чертеже обозначено: The positions in the drawing indicate:
1 – корпус;1 – body;
2 – центральный заряд ВВ;2 – central explosive charge;
3 – облицовка;3 – facing;
4 – вкладыш;4 – liner;
5 – внешний заряд;5 – external charge;
6 – коническая оболочка, из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород;6 – conical shell, made of a material that intensively releases oxygen when heated;
7 – горючая жидкость.7 – flammable liquid.
Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model
Кумулятивный боеприпас содержит корпус 1, снаряженный зарядом ВВ, облицовку 3 с вкладышем 4. Заряд взрывчатого вещества выполнен из двух соосно расположенных по оси кумулятивного боеприпаса зарядов: внешнего 5 и центрального 2. Причем внешний заряд 5 выполнен из взрывчатого вещества с повышенной по сравнению с центральным зарядом 2 скоростью детонации, а вокруг облицовки 3 кумулятивной выемки у ее основания соосно размещена коническая оболочка из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород 6, содержащая горючую жидкость (жидкое вещество с наиболее высокой температурой сгорания) 7.The cumulative ammunition contains a housing 1, loaded with an explosive charge, a lining 3 with an insert 4. The explosive charge is made of two charges coaxially located along the axis of the cumulative ammunition: external 5 and central 2. Moreover, the external charge 5 is made of an explosive with an increased charge 2 with a detonation speed, and around the lining 3 of the cumulative recess at its base there is a conical shell made of a material that intensively releases oxygen 6 when heated, containing a flammable liquid (liquid substance with the highest combustion temperature) 7.
Вкладыш выполнен в виде конического кольца высотой В=а1*а2*α, где а1=10,26 …11,34 мм; а2=0,114…0,126 мм/град; α - угол раствора облицовки, с толщиной δ=0,15…0,20 толщины облицовки и размещен в теле облицовки на расстоянии А=(0,20…0,25)⋅d, (где d - калибр заряда) от вершины облицовки до меньшего торца вкладыша заподлицо с внутренней поверхностью облицовки на расстоянии, равном 0,20…0,25 калибра заряда.The liner is made in the form of a conical ring with a height B = a 1 * a 2 * α, where a 1 = 10.26 ... 11.34 mm; a 2 =0.114…0.126 mm/deg; α is the opening angle of the lining, with a thickness δ=0.15…0.20 of the lining thickness and is placed in the body of the lining at a distance A=(0.20…0.25) ⋅ d, (where d is the charge caliber) from the top of the lining to the smaller end of the liner flush with the inner surface of the lining at a distance equal to 0.20...0.25 caliber of charge.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
При попадании в цель при воздействии продуктов детонации на часть облицовки длиной А происходит формирование кумулятивной струи из материала облицовки. Данная часть кумулятивной струи необходима для пробития конструктивных элементов, например, головки самонаведения, находящихся в головной части боеприпаса. Далее осуществляется формирование кумулятивной струи из части облицовки длиной В, на внутренней поверхности которой запрессован вкладыш из материала низкой плотности. Эта часть кумулятивной струи беспрепятственно проходит головную часть, не затрачивая при этом энергию на ее пробитие, и воздействует на элемент динамической защиты, не инициируя ВВ в ней. Формируемая в дальнейшем кумулятивная струя свободно проникает через отверстие в элементе динамической защиты и внедряется в материал основной преграды.When hitting a target, when the detonation products act on a part of the lining with length A, a cumulative jet is formed from the lining material. This part of the cumulative jet is necessary to penetrate structural elements, for example, homing heads located in the head of the ammunition. Next, a cumulative jet is formed from a part of the lining of length B, on the inner surface of which an insert made of a low-density material is pressed. This part of the cumulative jet freely passes through the warhead, without wasting energy on its penetration, and affects the dynamic protection element without initiating explosives in it. The subsequently formed cumulative jet freely penetrates through the hole in the dynamic protection element and is embedded in the material of the main barrier.
Из физики процессов кумулятивного взрыва следует, что повышение пробивного действия кумулятивных зарядов может осуществляться посредством теплового воздействия на металлическую облицовку кумулятивной выемки, осуществляемого до подрыва кумулятивного заряда и разупрочняющего материала металлической облицовки и, соответственно, материал, образующийся в результате ее схлопывания - кумулятивной струи. Причем для увеличения пробития необходимо создание обратного распределения температуры металлической оболочки - с минимальным значением у ее вершины и максимальным значением у основания, так как наибольший вклад в пробитие преград вносят элементы КС, образующиеся из части металлической облицовки, прилегающей к основанию [Физика взрыва / Под ред. К.П. Станюковича. М.: Наука, 1975.- 704 с.]. From the physics of the processes of a cumulative explosion, it follows that an increase in the penetrative effect of shaped charges can be carried out through the thermal effect on the metal lining of the cumulative recess, carried out before the detonation of the shaped charge and softening the material of the metal lining and, accordingly, the material formed as a result of its collapse - a cumulative jet. Moreover, to increase penetration, it is necessary to create an inverse distribution of the temperature of the metal shell - with a minimum value at its top and a maximum value at the base, since the greatest contribution to the penetration of barriers is made by the elements of the CS formed from the part of the metal lining adjacent to the base [Physics of explosion / Ed. . K.P. Stanyukovich. M.: Nauka, 1975.- 704 p.].
Поэтому поскольку заряд взрывчатого вещества выполнен из двух соосно расположенных по оси кумулятивного боеприпаса зарядов: внешнего 5 и центрального 2, причем внешний заряд 5 выполнен из взрывчатого вещества с повышенной по сравнению с центральным зарядом 2 скоростью детонации, а вокруг облицовки кумулятивной выемки у ее основания соосно размещена коническая оболочка 6 из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород, содержащая горючую жидкость 7 с наиболее высокой температурой сгорания, то действие образованной кумулятивной струи становится более эффективным и интенсивным, обеспечивающее увеличение величины пробития брони бронированной техники различных классов, оснащенным элементами динамической защиты с высокими скоростями детонации, решая тем самым задачу полезной модели. Therefore, since the explosive charge is made of two charges coaxially located along the axis of the cumulative ammunition: external 5 and central 2, and the external charge 5 is made of an explosive with an increased detonation speed compared to the central charge 2, and around the lining of the cumulative recess at its base there is a coaxial If a conical shell 6 is placed from a material that intensively releases oxygen when heated, containing a flammable liquid 7 with the highest combustion temperature, then the action of the formed cumulative jet becomes more effective and intense, providing an increase in the amount of armor penetration of armored vehicles of various classes, equipped with elements of dynamic protection with high detonation speeds, thereby solving the problem of the utility model.
Отметим, что в качестве горючей жидкости 7 может быть использовано жидкое вещество с наиболее высокой температурой сгорания, например, легкокипящая жидкость - субнитрид углерода - С4N2, имеющая строение дицианоацетилена - NC–C=C–CN.Note that a liquid substance with the highest combustion temperature can be used as a flammable liquid 7, for example, a low-boiling liquid - carbon subnitride - C 4 N 2, having the structure of dicyanoacetylene - NC–C=C–CN.
При воспламенении и горении субнитрида углерода C4N2 в воздухе создается пламя с самой высокой температурой T≈4988°С:When carbon subnitride C 4 N 2 ignites and burns in the air, a flame with the highest temperature T≈4988 ° C is created:
C4N2+4О2=4СО2+N2,C 4 N 2 +4O 2 =4CO 2 +N 2 ,
причем при его горении в атмосфере с повышенным содержанием кислорода температура пламени увеличивается еще на несколько сотен градусов.Moreover, when it burns in an atmosphere with a high oxygen content, the flame temperature increases by several hundred degrees.
В качестве конической оболочки 6 из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород, могут быть использованы мелкодисперсные порошки, например, перхлораты, перманганаты, нитраты щелочных металлов, в частности, KClO4 и др., помещенные в тонкую эластичную закрытую оболочку, например, из силикона. As a conical shell 6 made of a material that intensively releases oxygen when heated, fine powders can be used, for example, perchlorates, permanganates, alkali metal nitrates, in particular, KClO 4 , etc., placed in a thin elastic closed shell, for example, made of silicone .
У заявляемого кумулятивного боеприпаса заряд взрывчатого вещества выполнен из двух соосно расположенных по оси кумулятивного боеприпаса зарядов: внешнего 5 и центрального 2, причем внешний заряд 5 выполнен из взрывчатого вещества с повышенной по сравнению с центральным зарядом 2 скоростью детонации. В качестве внешнего заряда 5, расположенного по оси кумулятивного боеприпаса, может быть использован, например, октоген, обладающий высокой чувствительностью к удару и имеющий скорость детонации порядка 9100 м/с; а в качестве центрального заряда 2, расположенного по оси кумулятивного боеприпаса, может быть использован, например, гексоген, имеющий меньшую скорость детонации – 8640 м/с. Поэтому при попадании по цели кумулятивного боеприпаса вначале при подрыве внешнего заряда 5 происходит “сжатие” к оси со скоростью порядка 18000 м/с конической оболочки 6 из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород, содержащей горючую жидкость 7 с наиболее высокой температурой сгорания, вызывающее его подрыв и воспламенение за время примерно t ≈10-7 с, с последующим подрывом (примерно через t ≈10-8 с) центрального заряда 2, совместные действия которых формируют кумулятивную струю повышенной интенсивности и эффективности. In the proposed cumulative ammunition, the explosive charge is made of two charges coaxially located along the axis of the cumulative ammunition: external 5 and central 2, and the external charge 5 is made of an explosive with an increased detonation speed compared to the central charge 2. As an external charge 5 located along the axis of the cumulative ammunition, for example, octogen, which is highly sensitive to impact and has a detonation speed of about 9100 m/s, can be used; and as a central charge 2 located along the axis of the cumulative ammunition, for example, hexogen, which has a lower detonation speed of 8640 m/s, can be used. Therefore, when a cumulative ammunition hits a target, first, when the external charge 5 is detonated, “compression” occurs towards the axis at a speed of the order of 18,000 m/s of the conical shell 6 of a material that intensively releases oxygen when heated, containing a flammable liquid 7 with the highest combustion temperature, causing it detonation and ignition in a time of approximately t ≈10 -7 s, followed by detonation (after approximately t ≈10 -8 s) of the central charge 2, the joint actions of which form a cumulative jet of increased intensity and efficiency.
Размеры конической оболочки 6 из материала, интенсивно выделяющего при нагреве кислород, содержащей горючую жидкость 7 с наиболее высокой температурой сгорания будут определяться калибром кумулятивного боеприпаса, материалом облицовки кумулятивной выемки, а также массой и типом внешнего 5 и центрального 2 взрывчатых веществ и др. и могут составлять примерно 0,1…0,15 размера кумулятивной выемки.The dimensions of the conical shell 6 made of a material that intensively releases oxygen when heated, containing a flammable liquid 7 with the highest combustion temperature will be determined by the caliber of the cumulative ammunition, the material of the lining of the cumulative recess, as well as the mass and type of external 5 and central 2 explosives, etc., and may be approximately 0.1...0.15 of the size of the cumulative excavation.
Сопоставительный с прототипом анализ показывает, что предлагаемый кумулятивный боеприпас позволяет повысить эффективность действия по преградам, оснащенным элементами динамической защиты с большими скоростями детонации, то есть, обеспечивает увеличение величины пробития брони бронированной техники различных классов посредством теплового воздействия на металлическую облицовку кумулятивной выемки, осуществляемого до подрыва кумулятивного заряда.A comparative analysis with the prototype shows that the proposed cumulative ammunition makes it possible to increase the effectiveness of action against obstacles equipped with elements of dynamic protection with high detonation speeds, that is, it provides an increase in the amount of penetration of armor of armored vehicles of various classes through the thermal effect on the metal lining of the cumulative recess, carried out before detonation cumulative charge.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU226269U1 true RU226269U1 (en) | 2024-05-29 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5155296A (en) * | 1992-03-18 | 1992-10-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Thermally enhanced warhead |
| RU2049979C1 (en) * | 1992-03-19 | 1995-12-10 | Сергей Петрович Антипинский | Cumulative charge |
| RU2055301C1 (en) * | 1993-04-08 | 1996-02-27 | Тульский государственный технический университет | Shaped charge |
| US9360222B1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-06-07 | Innovative Defense, Llc | Axilinear shaped charge |
| RU163660U1 (en) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | CUMULATIVE DEVICE |
| RU215763U1 (en) * | 2022-06-24 | 2022-12-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | The cumulative charge of a grenade launcher with an improved lining and liner |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5155296A (en) * | 1992-03-18 | 1992-10-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Thermally enhanced warhead |
| RU2049979C1 (en) * | 1992-03-19 | 1995-12-10 | Сергей Петрович Антипинский | Cumulative charge |
| RU2055301C1 (en) * | 1993-04-08 | 1996-02-27 | Тульский государственный технический университет | Shaped charge |
| US9360222B1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-06-07 | Innovative Defense, Llc | Axilinear shaped charge |
| RU163660U1 (en) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | CUMULATIVE DEVICE |
| RU215763U1 (en) * | 2022-06-24 | 2022-12-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | The cumulative charge of a grenade launcher with an improved lining and liner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4499830A (en) | High lethality warheads | |
| US5698814A (en) | Hard target penetrator with multi-segmenting casing cutter | |
| US8931415B2 (en) | Initiation systems for explosive devices, scalable output explosive devices including initiation systems, and related methods | |
| EP1476712B1 (en) | Device for the disruption of explosive ordnance | |
| US8230789B1 (en) | Method and apparatus for a projectile incorporating a metastable interstitial composite material | |
| RU2082943C1 (en) | High-explosive rocket projectile | |
| US4648324A (en) | Projectile with enhanced target penetrating power | |
| US7603951B2 (en) | Reactive material enhanced projectiles and related methods | |
| PT1000311E (en) | Projectile or warhead | |
| EP3172525B1 (en) | Low-collateral damage directed fragmentation munition | |
| US2972948A (en) | Shaped charge projectile | |
| JPS6144240B2 (en) | ||
| US4437409A (en) | Spin-stabilized sabot projectile for overcoming a heterogeneous resistance | |
| US9482499B1 (en) | Explosively formed projectile (EFP) with cavitation pin | |
| US6308634B1 (en) | Precursor-follow through explosively formed penetrator assembly | |
| RU2024820C1 (en) | Method of striking with grenade filled with volume-detonating mixture and grenade for ampoule flame thrower | |
| RU2751328C1 (en) | Projectile with a pyrotechnical battle charge | |
| RU226269U1 (en) | CUMULATIVE AMMUNITION | |
| RU2439473C1 (en) | Self-propelled projectile of guided type | |
| RU2206862C1 (en) | Concrete-piercing ammunition | |
| FI86669C (en) | HOEGHASTIGHETSPROJEKTIL. | |
| RU2118789C1 (en) | Active-reactive projectile | |
| US10969212B1 (en) | Multipurpose munition for personnel and materiel defeat | |
| RU85996U1 (en) | COMBAT PART | |
| RU2084812C1 (en) | Armor-piercing bullet |