RU2851385C1 - Protective element - Google Patents
Protective elementInfo
- Publication number
- RU2851385C1 RU2851385C1 RU2025100651A RU2025100651A RU2851385C1 RU 2851385 C1 RU2851385 C1 RU 2851385C1 RU 2025100651 A RU2025100651 A RU 2025100651A RU 2025100651 A RU2025100651 A RU 2025100651A RU 2851385 C1 RU2851385 C1 RU 2851385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- armor
- tank
- protective element
- projectile
- protective
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам защиты бронированной техники, преимущественно танкам.The invention relates to devices for protecting armored vehicles, primarily tanks.
Общеизвестно техническое решение, по которому элемент защиты (ЭЗ) содержит корпус, имеющий форму параллелепипеда. Внутри корпуса размещены металлические пластины, разделенные слоем взрывчатого вещества (Воротилин М.С., Дорофеев С.В., Князева Л.Н., Чуков А.Н. Учебное пособие. Тула: ТулГУ, 2003 г.,.168 с.).A well-known technical solution involves a protective element (PE) containing a parallelepiped-shaped housing. Inside the housing are metal plates separated by a layer of explosive (Vorotlin, M.S., Dorofeev, S.V., Knyazeva, L.N., Chukov, A.N., Textbook. Tula: Tula State University, 2003, 168 p.).
ЭЗ имеют навесное и встраиваемое исполнения.EZs are available in wall-mounted and built-in versions.
Данное техническое решение, известное с 1942 г., несмотря на усилия специалистов, изобретателей, ученых, инженеров большинства стран мира в течение многих десятилетий, остается малоэффективным и, кроме того, опасным, так как при срабатывании и взрыве ЭЗ происходит поражение осколками своей пехоты, а также разрушение или детонация, подрыв нескольких, рядом расположенных элементов защиты на броне танка. Возможно негативное действие на корпус, экипаж танка, оборудование и приборы, взорвавшихся одновременно нескольких элементов защиты. Кроме того, все ЭЗ могут быть подорваны за несколько секунд огнем из стрелкового оружия, нанеся ущерб боеспособности танку и экипажу.This technical solution, known since 1942, despite the efforts of specialists, inventors, scientists, and engineers in most countries for many decades, remains ineffective and, moreover, dangerous. When the protective shell is triggered and explodes, it injures friendly infantry with shrapnel, and also destroys, detonates, and detonates several adjacent protective elements on the tank's armor. The simultaneous detonation of several protective elements can also adversely affect the hull, crew, equipment, and instruments. Furthermore, all protective shells can be detonated within seconds by small arms fire, damaging the combat capability of the tank and crew.
Примем вышеуказанное техническое решение за аналог.Let us accept the above technical solution as an analogue.
Известно также техническое решение по изобретению №2809956 для защиты бронированных объектов от противотанковых боеприпасов, содержащее массивный корпус из высокопрочной стали, способный выдержать высокое гидравлическое давление и создать значительное тормозящее усилие до нескольких тысяч тонн при проникновении бронебойного снаряда вглубь корпуса (камеры) элемента защиты. Поэтому толщина стенок корпуса ЭЗ достигает нескольких сантиметров.A technical solution known as invention No. 2809956 for protecting armored objects from anti-tank munitions is also known. It comprises a massive casing made of high-strength steel capable of withstanding high hydraulic pressure and generating significant braking force of up to several thousand tons when an armor-piercing projectile penetrates the casing (chamber) of the protective element. Therefore, the thickness of the casing walls reaches several centimeters.
Принимаем изобретение №2809956 за прототип. Его недостатком является повышение стоимости изделия из-за высокой стоимости высокопрочного металла и увеличенной толщины стенок корпуса ЭЗ, который должен выдержать давление жидкости до несколько тысяч атмосфер, возникающее при вхождении бронебойных снарядов (БС) внутрь элемента защиты. Кроме того, при внедрении в ЭЗ сердечника бронебойного оперенного подкалиберного снаряда (БОПС), имеющего диаметр в несколько раз меньший, чем калибр боеприпаса, также происходит повышение гидравлического давления в камере ЭЗ и уменьшение объема ее жидкости, но в меньшей мере, чем при применении бронебойного снаряда (БС) или бронебойного подкалиберного (БПС). Поэтому и рост давления в корпусе элемента защиты будет выражен слабее. Из-за этого происходит уменьшение усилия, вызывающего поворот корпуса ЭЗ и сердечника ОБПС перед встречей с броней. Это снижает эффективность работы защитного изделия.We are adopting invention #2809956 as a prototype. Its drawback is the increased cost of the product due to the high cost of high-strength metal and the increased wall thickness of the protective shell casing, which must withstand fluid pressure of up to several thousand atmospheres, which occurs when armor-piercing projectiles (APS) penetrate the protective element. Furthermore, when an armor-piercing fin-stabilized discarding sabot (APFSDS) core, which has a diameter several times smaller than the ammunition caliber, penetrates the protective shell, the hydraulic pressure in the protective shell chamber also increases and its fluid volume decreases, but to a lesser extent than when using an APS or APFSDS projectile. Therefore, the increase in pressure in the protective shell casing will be less pronounced. This reduces the force that causes the protective shell casing and APFSDS core to rotate before impact with the armor. This reduces the effectiveness of the protective device.
Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков.The aim of the invention is to eliminate the above mentioned disadvantages.
Указанная цель достигается тем, что внутренняя поверхность дна корпуса имеет конусообразную форму, а наружная поверхность дна - выпуклую.This goal is achieved by the fact that the inner surface of the bottom of the housing has a conical shape, and the outer surface of the bottom is convex.
Рассмотрим частный случай конструкции ЭЗ, приняв такие же размеры корпуса как у прототипа: длина боковых стенок 300 мм, торцы 210×210 мм. Форма - параллелепипед. Толщина стенок деталей по сравнению с прототипом может быть значительно уменьшена, например, до 5-10 мм и применена обычная, недорогая низкоуглеродистая сталь, так как ЭЗ не находится под высоким гидравлическим давлением. По факту, в камере корпуса элемента защиты оно равно 0.Let's consider a specific case of the protection element design, assuming the same housing dimensions as the prototype: side wall length of 300 mm, end faces of 210 x 210 mm. The shape is a parallelepiped. The wall thickness of the components can be significantly reduced compared to the prototype, for example, to 5-10 mm, and ordinary, inexpensive low-carbon steel can be used, since the protection element is not subject to high hydraulic pressure. In fact, the pressure in the protection element's housing chamber is zero.
Установка элемента защиты на танк должна быть выполнена с зазором между дном корпуса и броней.The installation of the protective element on the tank must be done with a gap between the bottom of the hull and the armor.
Рассмотрим вариант, когда внутренняя поверхность дна корпуса конусообразная. Например, примем, что на ней размещен, сформирован конический выступ высотой 200 мм и радиусом основания R=80mm. В общем случае, выступ может быть, например, в виде четырехгранной пирамиды с квадратным основанием, а также усеченной пирамидой, или, например, иметь форму параболоида вращения. В общем случае, боковая поверхность указанного выступа может быть выпукло вогнутой.Let's consider a case where the inner surface of the housing bottom is cone-shaped. For example, assume that a conical protrusion 200 mm high and with a base radius of R = 80 mm is placed on it. Generally, the protrusion can be shaped like a tetrahedral pyramid with a square base, a truncated pyramid, or a paraboloid of revolution. Generally, the lateral surface of this protrusion can be convex-concave.
Выпуклый выступ на наружной поверхности дна корпуса примем, например, в виде полусферы диаметром равным 210 мм.We will take the convex protrusion on the outer surface of the bottom of the housing, for example, in the form of a hemisphere with a diameter of 210 mm.
Данное техническое решение позволяет значительно увеличить эффективность защиты от наиболее опасного средства поражения танков, которым является БОПС, путем принудительного излома сердечника и поворота корпуса ЭЗ на угол ~90° вместе с находящимся в нем снарядом. Удар в броню осуществляется плашмя и, поэтому, не пробивает ее. Кинетическая энергия движения снаряда создает силу для поворота поражающего средства.This technical solution significantly increases the effectiveness of protection against the most dangerous anti-tank weapon, the APFSDS, by forcibly breaking the core and rotating the protective shell casing through an angle of approximately 90°, along with the projectile inside. The impact with the flat of the shell hits the armor and therefore does not penetrate it. The kinetic energy of the projectile's movement creates the force that rotates the projectile.
В случае попадания внутрь камеры корпуса ЭЗ сердечника бронебойного оперенного подкалиберного снаряда, его задняя часть защемлена в пробитом отверстии крышки корпуса, а наконечник, расположенный впереди, прижимается к боковой поверхности конуса, скользит по ней, перемещается, сдвигается в сторону боковой стенки элемента защиты и поэтому неминуемо изгибается. Необходимо учитывать, что материал сердечника максимально твердый, но хрупкий. Есть случаи, когда он ломался при выстреле в стволе пушки. При этом величина наибольшего отклонения передней части сердечника от продольной оси боеприпаса равна радиусу основания конуса и составляет 80 мм. Изгиб на такой размер гарантированно приводит к отламыванию изогнувшейся передней, заостренной части сердечника и потери им способности пробить танковую броню. Обломки сердечника (наконечник и задняя часть), летящие со скоростью почти 2 км/сек, обладающие значительным запасом кинетической энергии, импульса движения, импульса силы, скользят по боковой стенке конуса, как по направляющей, и, в конце движения, неизбежно будут зажаты у основания конуса между его боковой поверхностью и боковой стенкой элемента защиты.If the core of an armor-piercing, fin-stabilized discarding sabot projectile penetrates the chamber of the casing, its rear portion is pinched in the punctured hole in the casing cover, and the tip, located at the front, is pressed against the side surface of the cone, slides along it, moves, and is pushed toward the side wall of the protective element, inevitably bending. It is important to note that the core material is extremely hard, but brittle. There are cases where it has broken during firing in the gun barrel. The maximum deviation of the front portion of the core from the longitudinal axis of the ammunition is equal to the radius of the base of the cone and is 80 mm. Bending this amount will inevitably result in the curved, pointed front portion of the core breaking off, rendering it unable to penetrate tank armor. The fragments of the core (tip and rear part), flying at a speed of almost 2 km/sec, possessing a significant reserve of kinetic energy, momentum of movement, momentum of force, slide along the side wall of the cone, as if along a guide, and, at the end of the movement, will inevitably be clamped at the base of the cone between its side surface and the side wall of the protective element.
Величина удара F1 сердечника с ЭЗ может составлять несколько сотен тонн силы. F1 является импульсом силы, который двигает и поворачивает элемент защиты. Плечо силы F1 равно радиусу R основания конуса. При появлении контакта полусферы дна с броней танка появляется точка опоры и вращающий момент M1=F1×R, заставляет ЭЗ повернуться на 90°, вплоть до упора боковой поверхности элемента защиты в броню танка.The magnitude of the impact F1 of a core with a protective element can amount to several hundred tons of force. F1 is the force impulse that moves and rotates the protective element. The lever arm of the force F1 is equal to the radius R of the cone's base. When the hemisphere of the base contacts the tank's armor, a fulcrum is created, and the torque M1 = F1 × R causes the protective element to rotate 90°, until the side surface of the protective element contacts the tank's armor.
В защищаемый объект ударяет общее тело Т, состоящее из объединенных в одно целое снаряда и элемента защиты. Примем вес сердечника БОПС равной 5 кг, а ЭЗ равной 30 кг. Скорость полета снаряда равна 1,8 км/сек. В соответствии с законом сохранения импульс движения, тело Т будет двигаться медленнее чем БОПС во столько раз, во сколько раз масса общего тела больше массы сердечника. При указанных параметрах кратность равна 7, а скорость удара в броню равна Vy=1,8:7=0,257 км/сек.A combined body T, consisting of a projectile and protective element combined into a single unit, strikes the protected object. Let's assume the weight of the APFSDS core is 5 kg, and the protective element is 30 kg. The projectile's velocity is 1.8 km/sec. According to the law of conservation of momentum, body T will move slower than the APFSDS by a factor equal to the mass of the combined body greater than the mass of the core. With the given parameters, the multiplicity is 7, and the impact velocity on the armor is Vy = 1.8 : 7 = 0.257 km/sec.
Принципиального отличия в процессе удара по бронированному объекту БПС, БС и БОПС нет.There is no fundamental difference in the process of striking an armored target with a BPS, BS, or BOPS.
Бронебойный подкалиберный снаряд значительно менее опасен своего оперенного аналога, так как меньше по массе. Угрозы для танка при применении технического решения по изобретению не представляет.The armor-piercing discarding sabot projectile is significantly less dangerous than its fin-stabilized counterpart due to its lighter weight. The inventive technical solution poses no threat to a tank.
Массу бронебойного снаряда примем 20 кг. БС также оказывается защемленным между боковой стенкой и конусом, и объединившись с ЭЗ ударяет по танку под безопасным углом встречи с броней. Применение предлагаемого технического решения уменьшает скорость БС в 2,5раза. Опасности для брони танка БС не имеет.We'll assume the mass of the armor-piercing projectile is 20 kg. The armor-piercing projectile is also pinned between the side wall and the cone, and, when combined with the anti-aircraft gun, strikes the tank at a safe angle. The proposed technical solution reduces the armor-piercing projectile's velocity by 2.5 times. The armor-piercing projectile poses no threat to the tank's armor.
Предлагаемый элемент защиты выполняет функции: ловушки для бронебойных, подкалиберных и оперенных снарядов; снижения их скорости в несколько раз перед ударом по броне; изменение угла атаки объекта до безопасного.The proposed protective element performs the following functions: trapping armor-piercing, sub-caliber, and fin-stabilized projectiles; reducing their velocity several times before impacting the armor; and changing the angle of attack of the target to a safe level.
При применении кумулятивного снаряда его поражающее действие при встрече с ЭЗ последовательно проходит через препятствия: крышку корпуса, камеру, конус, дно, полусферическое утолщение дна и воздушный зазор, который является пассивной защитой эффективно рассеивающей фокус и струю боеприпаса. Известно, что увеличение числа преград приводит к эффекту синергии. Кроме того, объем камеры корпуса значительно превышает объем кумулятивной струи, приводит к ее охлаждению, турбулентности и разрушению. Это обеспечивает эффективность защиты по предлагаемому техническому решению. При необходимости, эти препятствия может дополнить вода, заполняющая, например, на 80% объем камеры элемента защиты.When a shaped-charge projectile is used, its destructive force upon impact with the protective element passes through obstacles: the casing cover, the chamber, the cone, the base, the hemispherical base thickening, and the air gap, which acts as passive protection effectively dispersing the projectile's focus and jet. It is known that increasing the number of obstacles leads to a synergistic effect. Furthermore, the volume of the casing chamber significantly exceeds the volume of the shaped-charge jet, leading to its cooling, turbulence, and destruction. This ensures the effectiveness of the protection provided by the proposed technical solution. If necessary, these obstacles can be supplemented by water, filling, for example, 80% of the protective element's chamber volume.
Она обладает наибольшей теплоемкостью среди жидких и твердых веществ. Подобным свойством обладает и водяной пар. Значительное охлаждение струи, существенное гидравлическое торможение ее элементам, рассеивание поражающих частиц турбулентными потоками воды и перегретого пара, позволяют гарантированно защитить бронированную технику от кумулятивного поражения.It has the highest heat capacity of any liquid or solid substance. Water vapor shares this property. Significant cooling of the jet, significant hydraulic braking of its elements, and dispersion of damaging particles by turbulent flows of water and superheated steam guarantee protection of armored vehicles from cumulative damage.
Применение предлагаемого изобретения позволяет надежно защитить бронированную технику от поражающего действия снарядов, снизить стоимость изделия. Результат осуществляется применением элементов защиты (ЭЗ), внутренняя поверхность дна корпуса которых имеет конусообразную форму, а наружная поверхность дна - выпуклую. Возможно заполнение камеры ЭЗ защиты жидкостью, например, водой.The proposed invention allows for reliable protection of armored vehicles from projectile damage while reducing the cost of the product. This is achieved by using protective elements (PE) whose inner hull bottom surface is cone-shaped and whose outer bottom surface is convex. The PE chamber can be filled with liquid, such as water.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2851385C1 true RU2851385C1 (en) | 2025-11-24 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046839A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | K's Arrow Inc | Pellet protector |
| WO2008083457A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Dew Engineering And Development Limited | Pellets for use in composite armor panels |
| EP1980813A3 (en) * | 2007-04-12 | 2010-04-14 | Plasan Sasa Ltd | A semi-fabricated armor layer, an armor layer produced therefrom and method of production thereof |
| RU138202U1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-03-10 | Пласан Саса Лтд, Plasan Sasa Ltd. | ARMOR PLATE |
| RU2516905C2 (en) * | 2012-08-06 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" | Armour element |
| EP2426454A3 (en) * | 2010-09-07 | 2015-01-14 | Michael Cohen | High density ceramic bodies and composite armor comprising the same |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046839A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | K's Arrow Inc | Pellet protector |
| WO2008083457A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Dew Engineering And Development Limited | Pellets for use in composite armor panels |
| EP1980813A3 (en) * | 2007-04-12 | 2010-04-14 | Plasan Sasa Ltd | A semi-fabricated armor layer, an armor layer produced therefrom and method of production thereof |
| EP2426454A3 (en) * | 2010-09-07 | 2015-01-14 | Michael Cohen | High density ceramic bodies and composite armor comprising the same |
| RU2516905C2 (en) * | 2012-08-06 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" | Armour element |
| RU138202U1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-03-10 | Пласан Саса Лтд, Plasan Sasa Ltd. | ARMOR PLATE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2205929B1 (en) | System for protection against missiles | |
| US4648324A (en) | Projectile with enhanced target penetrating power | |
| US7930978B1 (en) | Forward firing fragmentation warhead | |
| US9243876B1 (en) | Low-collateral damage directed fragmentation munition | |
| US20160025468A1 (en) | Low-collateral damage directed fragmentation munition | |
| RU2514014C2 (en) | Armour-piercer | |
| RU2237231C1 (en) | Fragmentation-cluster shell "perun" | |
| EP3234496B1 (en) | Warhead for generating a blast on an extended region of a target surface | |
| RU2127861C1 (en) | Ammunition for hitting of shells near protected object | |
| RU2851385C1 (en) | Protective element | |
| US11512930B2 (en) | Reactive armor | |
| WO2016114743A1 (en) | Hypersonic protection method for a tank | |
| RU2203473C2 (en) | Rocket launcher round | |
| CN117387432A (en) | Antipersonnel bombs based on multi-EFP technology | |
| RU2139489C1 (en) | Hand high-explosive grenade | |
| RU2203474C2 (en) | Ammunition | |
| RU2314483C1 (en) | High-explosive air bomb | |
| RU2809956C1 (en) | Dynamic protection element | |
| RU2777149C1 (en) | Complex for active protection of armored vehicles | |
| EP4345409A1 (en) | Unmanned turret having a ballistic protection system in the roof structure and in the floor | |
| KR102601642B1 (en) | Projectiles | |
| RU2816644C1 (en) | Method of hitting target with fragmentation cluster munitions | |
| RU2457427C1 (en) | High-explosive or high-explosive fragmentation weapon | |
| KR20140040959A (en) | Projectile generated fragments | |
| EP1484573A1 (en) | Non-lethal projectile |