[go: up one dir, main page]

WO2009010072A1 - Hollow charge - Google Patents

Hollow charge Download PDF

Info

Publication number
WO2009010072A1
WO2009010072A1 PCT/EA2007/000004 EA2007000004W WO2009010072A1 WO 2009010072 A1 WO2009010072 A1 WO 2009010072A1 EA 2007000004 W EA2007000004 W EA 2007000004W WO 2009010072 A1 WO2009010072 A1 WO 2009010072A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lining
strips
charge according
cumulative charge
facing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EA2007/000004
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Maksim Jurievich Titorov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EA200701333A priority Critical patent/EA009933B1/en
Priority to PCT/EA2007/000004 priority patent/WO2009010072A1/en
Publication of WO2009010072A1 publication Critical patent/WO2009010072A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02Shaped or hollow charges
    • F42B1/028Shaped or hollow charges characterised by the form of the liner

Definitions

  • the invention relates to the field of pulsed action on various condensed media, namely, impact by shock, and can be used to create high pressures on the surfaces of solid and porous bodies, for example, in cumulative perforators during the second opening of formations in production wells, for loading surfaces volumes filled with liquid or multiphase heterogeneous media, creating holes and craters in solid materials, explosive cutting of metals, compaction of solid and porous media, press Ia powder materials, hardening Me- tallorezhuschego, construction and drilling tool as well as the destruction of material objects.
  • Known cumulative charge containing a housing with a cumulative recess the forming surface of which is made with a variable diameter, decreasing from the base to the top of the recess, explosive and cumulative lining, while forming the surface of the cumulative recess of the body is made in the form of a series of cylindrical grooves, and in the particular case forming the surface of the cumulative recess of the housing is made in the form of a series of grooves, which are truncated cones, the vertices of which are directed to the base of the recess (patent RU 2217686).
  • the disadvantages of the known cumulative charge are its relatively low efficiency and a large spread of penetration results: for example, in a concrete target with an explosive mass of 20-30 g the channel volume is 30-40 cm 3 , the spread of its geometric parameters (inlet diameter and depth) is about fifteen %.
  • the closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a cumulative charge, which contains a metal casing filled with explosives, on the front wall of which an intermediate detonator is installed, and on the opposite side of the casing is a cumulative recess with embossed facing facing its apex towards the detonator .
  • the recess lining is made in the form of a set of annular sections, the transverse profile of each of which has the shape of a semi-oval.
  • the invention allows to increase the penetration ability of the jet in the almost complete absence of pest (patent RU 2193152).
  • the inventive cumulative charge is aimed at increasing the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole without increasing the mass of the explosive and the caliber of the charge, as well as reducing instability of the charge.
  • the cumulative charge contains a body in the form of an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the body with a relief on the surface facing the explosive and / or on the outward surface made of protrusions or recesses in the form of stripes forming polygons.
  • This result is achieved by the fact that at least three protruding non-intersecting strips are made on the surface facing the explosive and on the outward facing surface, while the ratio of the distance between the centers of any of the adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs no more than 20% from the same indicator for other neighboring bands.
  • the indicated result is also achieved by the fact that at least three disjoint strips are made on the facing surface of the cladding, while the ratio of the distance between the centers of any mentioned adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs by no more than 20% from the same indicator for other adjacent lanes. Moreover, all disjoint stripes indicated here must be either protruding or recessed.
  • the indicated result is also achieved by the fact that the strips are made with a rectangular or trapezoidal cross-section.
  • the indicated result is also achieved by the fact that the strips are made with a semi-oval or sinusoidal cross-section.
  • the indicated result is also achieved by the fact that the front surface of the cladding is made with a relief that partially or completely 5 duplicates the relief on the surface facing the explosive.
  • the specified result is also achieved by the fact that the lining is made of copper or its alloys.
  • the indicated result is also achieved by the fact that the cladding is made with a mass from 80 to 120% of the mass of the explosive placed in the case.
  • the specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a body of revolution.
  • the indicated result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a spherical segment with a solution angle of 141 ° ⁇ 5 °. 20.
  • the specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a cone.
  • the cladding is made in the form of a straight circular cone, disjoint strips of relief are made in the form of circles, and their intersecting 25 strips are made along the generatrices of the cone.
  • the specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 47 ° ⁇ 2 °.
  • the specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 104 ° ⁇ 4 °.
  • the specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 135 ° ⁇ 5 °.
  • the specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 156 ° ⁇ 6 °.
  • the execution of the cumulative charge in the form of a charge containing a housing of an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the housing with a relief on the surface facing the explosive and / or on the surface facing outward, made of protrusions or depressions in the form bands forming polygons, allows to increase the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole without increasing the mass of the explosive and the caliber of the charge, as well as reduce the instability the action of the charge.
  • the lining made with the proposed relief plays the role of a kind of spatial modulator in the path of the high-pressure wave front that occurs at the time of the explosion.
  • standing waves are formed on the cladding, which reduce spontaneous vibrations, reduce energy dissipation and, ultimately, significantly increase the breakdown ability of a charge.
  • the ratio of the distance between the centers of any of the mentioned adjacent strips to the average thickness of the lining between them should differ by no more than 20% from the same indicator for other neighboring strips.
  • the wavelength is specified by either protruding or recessed bands.
  • embossed stripes with rectangular, trapezoidal, semi-oval or sinusoidal cross sections.
  • the execution of the facing surface of the lining with a relief that partially or completely duplicates the relief on the surface facing the explosive, or the execution of the facing surface facing the explosive with a relief that partially or completely duplicates the relief on the outward facing surface makes it possible to provide the required thickness distribution lining, which helps to increase the efficiency of the charge.
  • the cladding can be a plate of arbitrary shape (for example, a polygon or an oval with uneven edges, etc.), but it is most appropriate to make the cladding in the form of a body of revolution, for example, a round plate, a spherical segment, part of an ellipsoid of revolution etc.
  • a body of revolution For a body of revolution, the task of obtaining a uniformly deformable cumulative impactor is greatly simplified, while the impulse of the impactor increases.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of one of the possible embodiments of a cumulative charge with a cone facing;
  • FIG. 2 shows an embodiment of a cladding in the form of a flat round plate with a relief in the form of three strips that do not intersect each other (top view and cross section), made on the surface facing the explosive and on the surface facing outward;
  • FIG. 3 shows an embodiment of the cladding in the form of a flat round plate with a relay overlapping strips (top view and cross section) made on the surface facing the explosive or on the surface facing outward; in FIG.
  • FIG. 4 shows the cross sections of the cladding in the form of a flat round plate with one smooth surface and with stripes of rectangular section (a), semi-oval section (b) and with a relief partially or completely duplicating the relief on the surface facing the explosive or outward (c); in FIG. 5 and 6 show embodiments of the facing in the form of circular cones (side view); in FIG. Figures 7–12 show images of real linings used in various structural variants of a cumulative charge.
  • Example 1 The cumulative charge in one embodiment (figure 1) contains a housing 1 of arbitrary shape from a suitable structural material, preferably metal.
  • An initiation hole 2 is made in the bottom of the housing; outside the housing around this hole is a fixture 3 for attaching initiation means, for example, a detonating cord.
  • An explosive 4 and a conical lining 5 are placed inside the casing, on the surface of which the explosive is facing a relief of protrusions (examples of which are shown in Figs. pentagons and hexagons. Creating polygons with more than six angles is not practical.
  • Graphic materials illustrating the essence of the invention show various embodiments of embossed claddings.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the lining in the form of a hexagonal plate with a relief of recessed strips forming protruding triangles at the intersection
  • FIG. 8 is a plate in the form of a hexagonal star with a similar relief. Both plates are bent forward in the direction of throwing. Facings made of copper sheet by cold pressing using appropriate dies.
  • FIG. 10 shows a variant of the facing in which, in addition to the central regular hexagon, 18 triangles are made, the facing as a whole has the shape of a spherical segment, with a thickness of six. the square is 2 times the thickness of the triangles, the height of the triangles is 2 times less than the distance between the opposite sides of the hexagon.
  • the facings are made of copper bar by milling, followed by cutting off the plate of the required thickness.
  • claddings are made as follows. A round plate is cut from a sheet blank; the required relief is formed on it by cold pressing. Then, a sector with an appropriate angle is cut from the workpiece; after which the plate is folded into a circular cone or into a pyramid (as in Fig. 11). It is necessary that the connection line runs along one of the relief bands. For conical cladding with small solution angles, the upper part of the cladding is cut off, while it is desirable that the cut also be made along the relief strip. In this case, the cladding sections do not affect the efficiency of the charge.
  • the cumulative charge is used as follows.
  • Several charges with a detonating cord (in the case of the perforator or without it) are lowered into the well and are installed so that they are facing by facing 5 (see Fig. 1) towards the side of the well.
  • An initiating pulse is transmitted along the detonating cord to the explosive 4, which ensures the disruption of charges.
  • the linings are deformed into cumulative impactors, which form holes in the casing and channels in the reservoir around the well.
  • shots are fired using a set of steel plates, duralumin posts or a standard combined target: a particularly strong concrete post (imitating cement stone and rock), a steel plate 10 mm thick (casing wall), a water layer of 10-20 mm , steel plate 6-9 mm (perforator body wall) and air gap.
  • Example 2 For experimental verification of the effect of the ratio of the distance between the centers of adjacent relief bands on the surface facing the explosive to the average thickness of the lining between them, a batch of cumulative charges was made. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm, a length of 50 mm with a shape similar to that shown in figure 1. Inside the case, 25 g of RDX-based explosive was placed. From the side of the open part of the casing, a cladding made of M1 grade copper was pressed into the explosive. The lining was a hollow straight circular cone with a solution angle of 73 °, a base diameter of 43 mm, a height of 29 mm, and a relief on the surface facing the explosive.
  • the relief was a thickening in the form of four strips 3 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and three strips along the generatrices of the cone.
  • the thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Facing was made as follows. A round-shaped plate was cut out from the sheet blank, the relief described above was formed by cold pressing on it, then a sector was cut to which it was conical with the help of a mandrel.
  • the shooting of the charges was carried out on a set of plates from St.Z. 10 mm thick. The distance between the charges and the target was 30 mm. The holes obtained in the target were measured using a caliper. The measurement results are summarized in table 1. AND
  • Example 3 For experimental verification of the influence of the ratio of the distance between the centers of adjacent strips of relief on the outward facing surface to the average thickness of the lining between them, a batch of cumulative charges was made. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm, a length of 50 mm with a shape similar to that shown in figure 1. Inside the case, 25 g of RDX-based explosive was placed. From the side of the open part of the casing, a cladding made of M1 grade copper. The lining was a hollow straight circular cone with a solution angle of 73 °, a base diameter of 43 mm, a height of 29 mm, and a relief on the surface facing outward.
  • the relief was a thickening in the form of four strips 3 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and three strips along the generatrices of the cone.
  • the thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Facing was made as follows. A round-shaped plate was cut out from the sheet blank, the relief described above was formed by cold pressing on it, then a sector was cut to which it was given a conical shape using a mandrel.
  • the shooting of charges was carried out on a set of plates from Art. 3 10 mm thick. The distance between the charges and the target was 30 mm. The holes obtained in the target were measured using a caliper. The measurement results are summarized in table 2.
  • Example 4 To determine the optimal ratio of the mass of the lining and the mass of the explosive . substances was made a batch of cumulative charges. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm and a length of 57 mm with the shape shown in FIG. 1. Inside the case were placed from 15 g to 40 g of hexogen-based explosive. The cladding was made of M1 copper in the form of a straight circular cone with a solution angle of 47 °, a base diameter of 43 mm, a height of 49 mm, and a relief on the surface facing the explosive.
  • the relief was a thickening in the form of six strips 2.5 mm wide, made in the form of circles whose planes were perpendicular to the axis of the cone, and six strips along the generatrices of the cone.
  • the thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm.
  • Example 5 To determine the optimal ratio of the mass of the lining and the mass of the explosive was made a batch of cumulative charges. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm and a length of 57 mm with the shape shown in FIG. 1. Inside the case were placed from 15 g to 40 g of hexogen-based explosive. The cladding was made of M1 copper in the form of a straight circular cone with an opening angle of 47 °, a base diameter of 43 mm, a height of 49 mm, and a relief on the surface facing outward.
  • the relief was a thickening in the form of six strips 2.5 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and six strips along the generatrices of the cone.
  • the thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm.
  • Example 6 An experimental batch of charges was made as described in example 1, with the same amount of explosive 28 g. Facings were made in the form of straight circular cones with different solution angles (see table 5), but with the same base diameters (with the same caliber charge). The relief consisted of stripes disjoint among themselves, made in the form of circles, and bands intersecting them, running along the generatrices of the cone. The experimental results are shown in table 3.
  • Example 7 In the charge with the housing described in example 1, a lining made of a copper sheet in the form of a spherical segment was pressed in (see table 6). On the facing surface of the explosive, a relief was made in the form of recessed strips forming hexagons. The mass of the explosive placed in the case was 22 g, the cladding caliber was 43 mm. The charges were fired at the following combined target: a concrete column of 0110 mm, covered with sand from the outside, a steel plate 10 mm thick, a water layer of 17 mm, a steel plate of 5 mm and an air gap of 10 mm.
  • Example 8 To determine the shape and volume of the channel obtained in the target, a charge was shot at a metal column (duralumin rod Q70 mm). The charge consisted of the body shown in FIG. 1, an RDX-based explosive with a mass of 28 g, a conical lining with a 46 ° opening angle, with the relief shown in FIG. 5; the distance from the charge to the target was 25 mm. After the charge was triggered in a duralumin column, a channel was obtained in shape close to a truncated cone with an input diameter of 22 mm, a depth of 230 mm, and a bottom diameter of the channel of about 6 mm; the channel volume was about 40 cm 3 .
  • the same charge created a hole in a steel plate with a diameter of 18 mm and a channel in a concrete column with a depth of 400 mm and a bottom diameter of 10 mm; the volume of the channel was over 60 cm 3 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

The aim of the invention is to increase the volume of a formed channel or the diameter of a perforated hole, without increasing the mass of explosive material and the charge calibre, and to reduce the charge action instability. The inventive hollow charge comprises a body (1) in the form of an open shell, an explosive material (4) arranged therein and a lining (5) provided with a relief which is made on a surface oriented towards the explosive material and/or on an outside-oriented surface and consists of projections and recessions in the form of polygon forming strips (6). The lining (5) is differently shaped in the form of plates, cones, segments, hemispheres at a predetermined mass ratio between the explosive material (4) and the lining (5).

Description

КУМУЛЯТИВНЫЙ ЗАРЯД Cumulative charge

Изобретение относится к области импульсного воздействия на различные конденсированные среды, а именно, воздействия ударом, и может быть использовано для создания больших давлений на поверхностях твердых и пористых тел, например, в кумулятивных перфорато- рах при вторичном вскрытии пластов в эксплуатационных скважинах, для нагружения поверхностей объемов, заполненных жидкими или многофазными гетерогенными средами, создания отверстий и кратеров в твердых материалах, взрывной резки металлов, уплотнения твердых и пористых сред, прессования порошковых материалов, упрочнения ме- таллорежущего, строительного и бурового инструмента, а также разрушения материальных объектов.The invention relates to the field of pulsed action on various condensed media, namely, impact by shock, and can be used to create high pressures on the surfaces of solid and porous bodies, for example, in cumulative perforators during the second opening of formations in production wells, for loading surfaces volumes filled with liquid or multiphase heterogeneous media, creating holes and craters in solid materials, explosive cutting of metals, compaction of solid and porous media, press Ia powder materials, hardening Me- tallorezhuschego, construction and drilling tool as well as the destruction of material objects.

Известен кумулятивный заряд, содержащий корпус с кумулятивной выемкой, образующая поверхность которой выполнена с переменным диаметром, уменьшающимся от основания к вершине выемки, взрывчатое вещество и кумулятивную облицовку, при этом образующая поверхность кумулятивной выемки корпуса выполнена в виде ряда цилиндрических проточек, а в частном случае образующая поверхность кумулятивной выемки корпуса выполнена в виде ряда проточек, представляющих собой усеченные конусы, вершины которых направлены к основанию выемки (патент RU 2217686). Недостатками известного кумулятивного заряда являются его сравнительно низкая эффективность и большой разброс результатов пробития: например, в бетонной мишени при массе взрывчатого вещества 20-30 г объем канала составляет 30-40 см3, разброс его геометрических параметров (диаметра входного отверстия и глубины) - около 15 %.Known cumulative charge containing a housing with a cumulative recess, the forming surface of which is made with a variable diameter, decreasing from the base to the top of the recess, explosive and cumulative lining, while forming the surface of the cumulative recess of the body is made in the form of a series of cylindrical grooves, and in the particular case forming the surface of the cumulative recess of the housing is made in the form of a series of grooves, which are truncated cones, the vertices of which are directed to the base of the recess (patent RU 2217686). The disadvantages of the known cumulative charge are its relatively low efficiency and a large spread of penetration results: for example, in a concrete target with an explosive mass of 20-30 g the channel volume is 30-40 cm 3 , the spread of its geometric parameters (inlet diameter and depth) is about fifteen %.

Известен кумулятивный заряд, который содержит металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, промежуточный детона- тор, установленный на торцевой стенке корпуса, и расположенную с противоположной стороны корпуса кумулятивную выемку с облицовкой, выполненной в виде набора кольцевых секций, обращенную своей вершиной в сторону детонатора (патент GB N 2271831 ). Недостатками из- вестного кумулятивного заряда являются сравнительно невысокая эффективность и нестабильность действия заряда.Known cumulative charge, which contains a metal body filled with explosive, an intermediate detonation a torus mounted on the end wall of the casing and a cumulative recess located on the opposite side of the casing with a cladding made in the form of a set of annular sections facing its apex towards the detonator (GB patent No. 2271831). The disadvantages of the known cumulative charge are the relatively low efficiency and instability of the charge.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является кумулятивный заряд, который содержит металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, на торцевой стенке которого установлен промежуточный детонатор, а с противоположной стороны корпуса - кумулятивная выемка с рельефной облицовкой, обращенная своей вершиной в сторону детонатора. Облицовка выемки выполнена в виде набора кольцевых секций, поперечный профиль каждой из которых имеет форму полуовала. Изобретение по- зволяет увеличить пробивную способность струи при практически полном отсутствии песта (патент RU 2193152).The closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a cumulative charge, which contains a metal casing filled with explosives, on the front wall of which an intermediate detonator is installed, and on the opposite side of the casing is a cumulative recess with embossed facing facing its apex towards the detonator . The recess lining is made in the form of a set of annular sections, the transverse profile of each of which has the shape of a semi-oval. The invention allows to increase the penetration ability of the jet in the almost complete absence of pest (patent RU 2193152).

Недостатками известного кумулятивного заряда, как и описанного выше, являются его сравнительно невысокая эффективность, заключающаяся в том, что при его подрыве в обрабатываемой среде образу- ется канал малого объема или отверстие небольшого диаметра относительно калибра заряда, а также неустойчивость его работы.The disadvantages of the known cumulative charge, as described above, are its relatively low efficiency, which consists in the fact that when it is blown up in the processed medium, a small volume channel or a hole of a small diameter relative to the charge gauge is formed, as well as the instability of its operation.

Заявляемый в качестве изобретения кумулятивный заряд направлен на повышение объема формируемого канала или диаметра пробиваемого отверстия без увеличения массы взрывчатого вещества и калибра заряда, а также на снижение неустойчивости действия заряда.The inventive cumulative charge is aimed at increasing the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole without increasing the mass of the explosive and the caliber of the charge, as well as reducing instability of the charge.

Указанный результат достигается тем, что кумулятивный заряд содержит корпус в виде незамкнутой оболочки, размещенное внутри него взрывчатое вещество и расположенную в открытой части корпуса облицовку с рельефом на обращенной к взрывчатому веществу поверхно- сти и/или на обращенной наружу поверхности, выполненным из выступов или углублений в виде полос, образующих многоугольники. Указанный результат достигается тем, что на обращенной к взрывчатому веществу поверхности и на обращенной наружу поверхности облицовки выполнено не менее трех выступающих непересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между цен- трами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос.This result is achieved by the fact that the cumulative charge contains a body in the form of an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the body with a relief on the surface facing the explosive and / or on the outward surface made of protrusions or recesses in the form of stripes forming polygons. This result is achieved by the fact that at least three protruding non-intersecting strips are made on the surface facing the explosive and on the outward facing surface, while the ratio of the distance between the centers of any of the adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs no more than 20% from the same indicator for other neighboring bands.

Указанный результат достигается тем, что на обращенной к взрывчатому веществу поверхности облицовки и на обращенной наружу поверхности выполнено не менее трех углубленных непересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос. Указанный результат достигается также тем, что на обращенной к взрывчатому веществу поверхности облицовки выполнено не менее трех непересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос. Причем все указанные здесь непересекающиеся полосы должны быть либо выступающие, либо углубленные.This result is achieved by the fact that on the facing surface facing the explosive and on the outward facing surface at least three deepened disjoint strips are made, while the ratio of the distance between the centers of any said adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs by no more than 20 % of the same indicator for other neighboring bands. The indicated result is also achieved by the fact that at least three disjoint strips are made on the cladding surface facing the explosive, while the ratio of the distance between the centers of any mentioned adjacent strips to the average cladding thickness between them differs by no more than 20% from the same indicator for other adjacent lanes. Moreover, all disjoint stripes indicated here must be either protruding or recessed.

Указанный результат достигается также тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки выполнено не менее трех непересекаю- щихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос. Причем все указанные здесь непересекающиеся полосы должны быть либо выступающие, либо углубленные. Указанный результат достигается также тем, что полосы выполнены с прямоугольным или трапецевидным поперечным сечением. Указанный результат достигается также тем, что полосы выполнены с полуовальным или синусоидальным поперечным сечением.The indicated result is also achieved by the fact that at least three disjoint strips are made on the facing surface of the cladding, while the ratio of the distance between the centers of any mentioned adjacent strips to the average thickness of the cladding between them differs by no more than 20% from the same indicator for other adjacent lanes. Moreover, all disjoint stripes indicated here must be either protruding or recessed. The indicated result is also achieved by the fact that the strips are made with a rectangular or trapezoidal cross-section. The indicated result is also achieved by the fact that the strips are made with a semi-oval or sinusoidal cross-section.

Указанный результат достигается также тем, что передняя поверхность облицовки выполнена с рельефом, частично или полностью 5 дублирующим рельеф на обращенной к взрывчатому веществу поверхности.The indicated result is also achieved by the fact that the front surface of the cladding is made with a relief that partially or completely 5 duplicates the relief on the surface facing the explosive.

Указанный результат достигается также тем, что поверхность облицовки обращенная к взрывчатому веществу выполнена с рельефом, частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной наружу 10 поверхности облицовки.This result is also achieved by the fact that the surface of the lining facing the explosive is made with a relief that partially or completely duplicates the relief on the facing surface 10 facing outward.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена из меди или ее сплавов.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made of copper or its alloys.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена с массой от 80 до 120% массы взрывчатого вещества, разме- 15 щенного в корпусе.The indicated result is also achieved by the fact that the cladding is made with a mass from 80 to 120% of the mass of the explosive placed in the case.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде тела вращения.The specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a body of revolution.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде сферического сегмента с углом раствора 141° ±5°. 20. Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде конуса.The indicated result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a spherical segment with a solution angle of 141 ° ± 5 °. 20. The specified result is also achieved by the fact that the lining is made in the form of a cone.

Указанный результат достигается также тем, что облицовка выполнена в виде прямого кругового конуса, непересекающиеся между собой полосы рельефа выполнены в виде окружностей, а пересекающие 25 их полосы - по образующим конуса.The indicated result is also achieved by the fact that the cladding is made in the form of a straight circular cone, disjoint strips of relief are made in the form of circles, and their intersecting 25 strips are made along the generatrices of the cone.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 47° ±2°.The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 47 ° ± 2 °.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 73° ±3°.The indicated result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 73 ° ± 3 °.

30 Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 104° ±4°. Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 135° ±5°.30 The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 104 ° ± 4 °. The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 135 ° ± 5 °.

Указанный результат достигается также тем, что конус выполнен с углом раствора 156° ±6°. Выполнение кумулятивного заряда в виде заряда, содержащего корпус из незамкнутой оболочки, размещенное внутри него взрывчатое вещество и расположенную в открытой части корпуса облицовку с рельефом на обращенной к взрывчатому веществу поверхности и/или на обращенной наружу поверхности, выполненным из выступов или уrлубле- ний в виде полос, образующих многоугольники, позволяет повысить объем формируемого канала или диаметр пробиваемого отверстия без увеличения массы взрывчатого вещества и калибра заряда, а также уменьшить неустойчивость действия заряда. Выполненная с предлагаемым рельефом облицовка играет роль своеобразного пространст- венного модулятора на пути возникающего в момент взрыва фронта волны высокого давления. В результате, на облицовке формируются стоячие волны, снижающие спонтанные колебания, уменьшающие рассеивание энергии и, в конечном итоге, существенно повышающие пробивную способность заряда. В проведенных теоретических и экспериментальных исследованиях было установлено, что при взрывном метании рельефной облицовки уменьшается хаотическая неустойчивость и связанная с ней диссипация энергии взрыва. Также было обнаружено, что если создать устойчивый рост волны с заданной длиной, то можно не только устранить неустойчивость, но и получить кумуляцию энергии и импульса облицовки в соответствии с заданной на ней системой полос и ее разгон за счет уменьшения массы передних выпуклых фронтов облицовки. Анализ дисперсионного уравнения показал, что длины волн - критических, резонансных и др. - пропорциональны средней толщине соответствующих участков облицовки.The specified result is also achieved by the fact that the cone is made with a solution angle of 156 ° ± 6 °. The execution of the cumulative charge in the form of a charge containing a housing of an open shell, an explosive placed inside it and a lining located in the open part of the housing with a relief on the surface facing the explosive and / or on the surface facing outward, made of protrusions or depressions in the form bands forming polygons, allows to increase the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole without increasing the mass of the explosive and the caliber of the charge, as well as reduce the instability the action of the charge. The lining made with the proposed relief plays the role of a kind of spatial modulator in the path of the high-pressure wave front that occurs at the time of the explosion. As a result, standing waves are formed on the cladding, which reduce spontaneous vibrations, reduce energy dissipation and, ultimately, significantly increase the breakdown ability of a charge. In theoretical and experimental studies, it was found that with explosive throwing of a relief cladding, chaotic instability and the associated energy dissipation of the explosion are reduced. It was also found that if you create a steady wave growth with a given length, you can not only eliminate the instability, but also obtain the cumulation of the energy and momentum of the cladding in accordance with the specified system of bands and its acceleration by reducing the mass of the front convex fronts of the cladding. Analysis of the dispersion equation showed that the wavelengths - critical, resonant, etc. - are proportional to the average thickness of the corresponding sections of the cladding.

В связи с этим, на обращенной к взрывчатому веществу поверхности или на обращенной наружу поверхности облицовки целесообраз- но выполнять не менее трех непересекающихся между собой полос, при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос к средней толщине облицовки между ними должно отличаться не более чем на 20% от аналогичного показателя для других сосед- них полос. Длина волны задается либо выступающими, либо углубленными полосами.In this regard, on the surface facing the explosive or on the outward facing surface of the cladding it is advisable but perform at least three disjoint strips, while the ratio of the distance between the centers of any of the mentioned adjacent strips to the average thickness of the lining between them should differ by no more than 20% from the same indicator for other neighboring strips. The wavelength is specified by either protruding or recessed bands.

Создание волн за счет рельефа необходимо согласовывать с решением задачи об оптимизации метания облицовки взрывом для разных критериев оптимизации. При этом в различных случаях требуется создание полос с разнообразным поперечным сечением и выполнение разной формы передней поверхности облицовки.The creation of waves due to the relief must be coordinated with the solution of the problem of optimizing throwing of the cladding by an explosion for different optimization criteria. Moreover, in various cases, the creation of strips with a diverse cross section and the execution of different shapes of the front surface of the cladding are required.

Поэтому в частных случаях реализации целесообразно выполнять рельефные полосы с прямоугольным, трапецевидным, полуовальным или синусоидальным поперечными сечениями. Выполнение обращенной наружу поверхности облицовки с рельефом, частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной к взрывчатому веществу поверхности, или же выполнение поверхности облицовки обращенной к взрывчатому веществу с рельефом, частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной наружу поверхно- сти, дает возможность обеспечить требуемое распределение толщины облицовки, что способствует повышению эффективности действия заряда.Therefore, in special cases of implementation, it is advisable to perform embossed stripes with rectangular, trapezoidal, semi-oval or sinusoidal cross sections. The execution of the facing surface of the lining with a relief that partially or completely duplicates the relief on the surface facing the explosive, or the execution of the facing surface facing the explosive with a relief that partially or completely duplicates the relief on the outward facing surface, makes it possible to provide the required thickness distribution lining, which helps to increase the efficiency of the charge.

Наиболее целесообразно выполнять облицовку из меди или ее сплавов, поскольку1 из сравнительно недорогих металлов медь обладает наибольшей плотностью, что увеличивает объем формируемого канала или диаметр пробиваемого отверстия в стальных и других преградах.It is most expedient to perform the lining of copper or its alloys, since 1 of the relatively inexpensive metals, copper has the highest density, which increases the volume of the formed channel or the diameter of the punched hole in steel and other barriers.

Было установлено, что выполнение облицовки с массой от 80 до 120% массы взрывчатого вещества, размещенного в корпусе, обеспечивает дополнительное повышение параметров пробития за счет того, что, как следует из решения модельных задач, коэффициент полезного действия метания облицовки наиболее близок к 1. В самом общем виде облицовка может представлять собой пластину произвольной формы (например, многоугольник или овал с неровными краями и т.д.), но наиболее целесообразным является выполнение облицовки в виде тела вращения, например, круглой пластины, сферического сегмента, части эллипсоида вращения и т.д. Для тела вращения задача получения однородно деформируемого кумулятивного ударника существенно упрощается, при этом импульс ударника возрастает.It was found that the implementation of the cladding with a mass of 80 to 120% of the mass of the explosive placed in the housing provides an additional increase in penetration due to the fact that, as follows from the solution of model problems, the efficiency of throwing the cladding is closest to 1. In the most general form, the cladding can be a plate of arbitrary shape (for example, a polygon or an oval with uneven edges, etc.), but it is most appropriate to make the cladding in the form of a body of revolution, for example, a round plate, a spherical segment, part of an ellipsoid of revolution etc. For a body of revolution, the task of obtaining a uniformly deformable cumulative impactor is greatly simplified, while the impulse of the impactor increases.

Как показывает решение задачи о фокусировке сферического сегмента, наибольший импульс обеспечивается при угле раствора 141°. В случае выполнения облицовки в виде прямого кругового конуса целесообразно формировать рельеф таким образом, чтобы непересекающиеся между собой полосы проходили по окружностям, а пересекающие их полосы - по образующим конуса. Расчеты и эксперименты показали, что наиболее целесообразно при выполнении облицовки в виде прямого кругового конуса формировать конус таким образом, чтобы плоский угол при вершине между двумя образующими конуса, лежащими в проходящей через его ось плоскости, был равен 47° ±2°, 73° ±3°, 104° ±4°, 135° ±5° или 156° ±6°. Как показали эксперименты, максимальные параметры пробитияAs the solution to the problem of focusing a spherical segment shows, the greatest momentum is provided at a solution angle of 141 °. In the case of facing in the form of a straight circular cone, it is advisable to form a relief in such a way that the stripes that do not intersect among themselves pass along the circles, and the stripes intersecting them along the generatrices of the cone. Calculations and experiments showed that it is most advisable to form a cone when facing in the form of a straight circular cone so that the flat angle at the apex between the two generatrices of the cone lying in the plane passing through its axis is 47 ° ± 2 °, 73 ° ± 3 °, 104 ° ± 4 °, 135 ° ± 5 ° or 156 ° ± 6 °. As shown by experiments, the maximum penetration parameters

(диаметр входного отверстия, диаметр дна канала и глубина) и минимальный разброс результатов взрыва достигаются при указанных выше параметрах облицовки.(diameter of the inlet, diameter of the bottom of the channel and depth) and the minimum spread of the explosion results are achieved with the above cladding parameters.

Сущность заявляемого кумулятивного заряда поясняется приме- рами его реализации и чертежами. На фиг. 1 представлен поперечный разрез одного из возможных вариантов реализации кумулятивного заряда с облицовкой в виде конуса; на фиг. 2 показан вариант реализации облицовки в виде плоской круглой пластины с рельефом в виде трех не пересекающихся между собой полос (вид сверху и поперечное сечение), выполненном на обращенной к взрывчатому веществу поверхности и на обращенной наружу поверхности; на фиг. 3 показан вариант реализации облицовки в виде плоской круглой пластины с рель- пересекающихся между собой полос (вид сверху и поперечное сечение), выполненном на обращенной к взрывчатому веществу поверхности или на обращенной наружу поверхности; на фиг. 4 показаны поперечные сечения облицовки в виде плоской круглой пластины с одной гладкой по- верхностью и с полосами прямоугольного сечения (а), полуовального сечения (б) и с рельефом частично или полностью дублирующим рельеф на обращенной к взрывчатому веществу или наружу поверхности (в); на фиг. 5 и 6 показаны варианты реализации облицовки в виде круговых конусов (вид сбоку); на фиг. 7 - 12 приведены изображения ре- альных облицовок, используемых в различных конструктивных вариантах кумулятивного заряда.The essence of the claimed cumulative charge is illustrated by examples of its implementation and drawings. In FIG. 1 is a cross-sectional view of one of the possible embodiments of a cumulative charge with a cone facing; in FIG. 2 shows an embodiment of a cladding in the form of a flat round plate with a relief in the form of three strips that do not intersect each other (top view and cross section), made on the surface facing the explosive and on the surface facing outward; in FIG. 3 shows an embodiment of the cladding in the form of a flat round plate with a relay overlapping strips (top view and cross section) made on the surface facing the explosive or on the surface facing outward; in FIG. 4 shows the cross sections of the cladding in the form of a flat round plate with one smooth surface and with stripes of rectangular section (a), semi-oval section (b) and with a relief partially or completely duplicating the relief on the surface facing the explosive or outward (c); in FIG. 5 and 6 show embodiments of the facing in the form of circular cones (side view); in FIG. Figures 7–12 show images of real linings used in various structural variants of a cumulative charge.

Пример 1. Кумулятивный заряд в одном из вариантов реализации (фиг.1) содержит корпус 1 произвольной формы из подходящего конструктивного материала, предпочтительно из металла. В донной части корпуса выполнено отверстие для инициирования 2, снаружи корпуса вокруг этого отверстия - приспособление 3 для крепления средства инициирования, например, детонирующего шнура. Внутри корпуса помещены взрывчатое вещество 4 и коническая облицовка 5, на обращенной к взрывчатому веществу поверхности которой выполнен рельеф из выступов (их примеры показаны на фиг.2-12) или углублений в виде полос 6, которые при пересечении образуют многоугольники: треугольники, четырехугольники, пятиугольники и шестиугольники. Создание многоугольников с числом углов больше шести нецелесообразно.Example 1. The cumulative charge in one embodiment (figure 1) contains a housing 1 of arbitrary shape from a suitable structural material, preferably metal. An initiation hole 2 is made in the bottom of the housing; outside the housing around this hole is a fixture 3 for attaching initiation means, for example, a detonating cord. An explosive 4 and a conical lining 5 are placed inside the casing, on the surface of which the explosive is facing a relief of protrusions (examples of which are shown in Figs. pentagons and hexagons. Creating polygons with more than six angles is not practical.

На поясняющих сущность изобретения графических материалах показаны различные варианты выполнения рельефных облицовок.Graphic materials illustrating the essence of the invention show various embodiments of embossed claddings.

На фиг. 7 представлен вариант выполнения облицовки в виде шестиугольной пластины с рельефом из углубленных полос, образующих при пересечении выступающие треугольники, на фиг.8 - пластина в виде шестиугольной звезды с аналогичным рельефом. Обе пластины загнуты вперед по направлению метания. Облицовки выполнены из медного листа методом холодного прессования с использованием соответствующих штампов.In FIG. 7 shows an embodiment of the lining in the form of a hexagonal plate with a relief of recessed strips forming protruding triangles at the intersection; FIG. 8 is a plate in the form of a hexagonal star with a similar relief. Both plates are bent forward in the direction of throwing. Facings made of copper sheet by cold pressing using appropriate dies.

На круглой плоской облицовке, показанной на фиг.9, за счет уг- - лубленных полос по краю облицовки выполнен выступающий правиль- ный шестиугольник и, кроме того, создано коническое распределение толщины облицовки с максимумом в центре шестиугольника. На фиг. 10 представлен вариант облицовки в которой кроме центрального правильного шестиугольника выполнено 18 треугольников, облицовка в целом имеет форму сферического сегмента, при этом толщина шести- . угольника в 2 раза больше толщины треугольников, высота треугольников в 2 раза меньше расстояния между противоположными сторонами шестиугольника. Облицовки выполнены из медного прутка фрезерованием с последующим отрезанием пластины требуемой толщины.On the round flat cladding shown in Fig. 9, due to the sunken strips along the edge of the cladding, a protruding regular hexagon is made and, in addition, a conical distribution of the cladding thickness with a maximum in the center of the hexagon is created. In FIG. 10 shows a variant of the facing in which, in addition to the central regular hexagon, 18 triangles are made, the facing as a whole has the shape of a spherical segment, with a thickness of six. the square is 2 times the thickness of the triangles, the height of the triangles is 2 times less than the distance between the opposite sides of the hexagon. The facings are made of copper bar by milling, followed by cutting off the plate of the required thickness.

Показанные на фиг. 5 - 12 облицовки изготавливаются следую- щим способом. Из листовой заготовки вырубается круглая пластина; на ней методом холодного прессования формируется требуемый рельеф. Затем из заготовки вырезается сектор с соответствующим углом; после чего пластина сворачивается в круговой конус или в пирамиду (как на фиг. 11 ). Необходимо, чтобы линия соединения проходила по одной из полос рельефа. У конических облицовок с малыми углами раствора отрезается верхняя часть облицовки, при этом желательно, чтобы разрез также производился по полосе рельефа. В этом случае разрезы облицовки не влияют на эффективность действия заряда.Shown in FIG. 5 to 12 claddings are made as follows. A round plate is cut from a sheet blank; the required relief is formed on it by cold pressing. Then, a sector with an appropriate angle is cut from the workpiece; after which the plate is folded into a circular cone or into a pyramid (as in Fig. 11). It is necessary that the connection line runs along one of the relief bands. For conical cladding with small solution angles, the upper part of the cladding is cut off, while it is desirable that the cut also be made along the relief strip. In this case, the cladding sections do not affect the efficiency of the charge.

При добыче нефти и газа кумулятивный заряд используется сле- дующим образом. Несколько зарядов с детонирующим шнуром (в корпусе перфоратора или без него) опускаются в скважину и устанавливаются таким образом, чтобы они были обращены облицовкой 5 (см. фиг. 1 ) в сторону стенок скважины. По детонирующему шнуру к взрывчатому веществу 4 передается инициирующий импульс, обеспечивающий под- рыв зарядов. В результате подрыва зарядов облицовки деформируются в кумулятивные ударники, которые формируют отверстия в обсадной трубе и каналы в продуктивном пласте вокруг скважины. При испытаниях перфораторных зарядов выстрелы производят по набору стальных пластин, дюралюминиевым столбикам или по стандартной комбинированной мишени: особо прочный бетонный столбик (имитирующий цементный камень и породу), стальная пластина толщи- ной 10 мм (стенка обсадной трубы), слой воды 10-20 мм, стальная пластина 6-9 мм (стенка корпуса перфоратора) и воздушный зазор.In oil and gas production, the cumulative charge is used as follows. Several charges with a detonating cord (in the case of the perforator or without it) are lowered into the well and are installed so that they are facing by facing 5 (see Fig. 1) towards the side of the well. An initiating pulse is transmitted along the detonating cord to the explosive 4, which ensures the disruption of charges. As a result of undermining the charges, the linings are deformed into cumulative impactors, which form holes in the casing and channels in the reservoir around the well. When testing perforating charges, shots are fired using a set of steel plates, duralumin posts or a standard combined target: a particularly strong concrete post (imitating cement stone and rock), a steel plate 10 mm thick (casing wall), a water layer of 10-20 mm , steel plate 6-9 mm (perforator body wall) and air gap.

Пример 2. Для экспериментальной проверки влияния отношения расстояния между центрами соседних полос рельефа на обращенной к взрывчатому веществу поверхности к средней толщине облицовки меж- ду ними была изготовлена партия кумулятивных зарядов. Каждый заряд содержал стальной корпус диаметром 48 мм, длиной 50 мм с формой, аналогичной показанной на фиг.1. Внутри корпуса размещалось 25 г взрывчатого вещества на основе гексогена. Со стороны открытой части корпуса во взрывчатое вещество запрессовывалась облицовка, выпол- ненная из меди марки M1. Облицовка представляла собой полый прямой круговой конус с углом раствора 73° , диаметром основания 43 мм, высотой 29 мм и с рельефом на обращенной к взрывчатому веществу поверхности. Рельеф представлял собой утолщения в виде четырех полос шириной 3 мм, выполненных в виде окружностей, плоскости кото- рых были перпендикулярны оси конуса, и трех полос по образующим конуса. Толщина облицовки между окружными полосами колебалась в пределах от 0,6 мм до 0,8 мм, а толщина полос составляла около 0,85 мм. Облицовка изготавливалась следующим образом. Из листовой заготовки вырубалась пластина круглой формы, на ней методом холодно- го прессования формировался описанный выше рельеф, затем вырезался сектор, которому при помощи оправки придавалась коническая форма. Отстрел зарядов осуществлялся по набору пластин из Ст.З толщиной 10 мм. Расстояние между зарядами и мишенью составляло 30 мм. Полученные в мишени отверстия измерялись с помощью штан- генциркуля. Результаты измерений сведены в таблицу 1. ИExample 2. For experimental verification of the effect of the ratio of the distance between the centers of adjacent relief bands on the surface facing the explosive to the average thickness of the lining between them, a batch of cumulative charges was made. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm, a length of 50 mm with a shape similar to that shown in figure 1. Inside the case, 25 g of RDX-based explosive was placed. From the side of the open part of the casing, a cladding made of M1 grade copper was pressed into the explosive. The lining was a hollow straight circular cone with a solution angle of 73 °, a base diameter of 43 mm, a height of 29 mm, and a relief on the surface facing the explosive. The relief was a thickening in the form of four strips 3 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and three strips along the generatrices of the cone. The thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Facing was made as follows. A round-shaped plate was cut out from the sheet blank, the relief described above was formed by cold pressing on it, then a sector was cut to which it was conical with the help of a mandrel. The shooting of the charges was carried out on a set of plates from St.Z. 10 mm thick. The distance between the charges and the target was 30 mm. The holes obtained in the target were measured using a caliper. The measurement results are summarized in table 1. AND

Таблица 1Table 1

Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001

Пример 3. Для экспериментальной проверки влияния отношения расстояния между центрами соседних полос рельефа на обращенной наружу поверхности к средней толщине облицовки между ними была изготовлена партия кумулятивных зарядов. Каждый заряд содержал стальной корпус диаметром 48 мм, длиной 50 мм с формой, аналогичной показанной на фиг.1. Внутри корпуса размещалось 25 г взрывчатого вещества на основе гексогена. Со стороны открытой части корпуса во взрывчатое вещество запрессовывалась облицовка, выполненная из меди марки M1. Облицовка представляла собой полый прямой круговой конус с углом раствора 73° , диаметром основания 43 мм, высотой 29 мм и с рельефом на обращенной наружу поверхности. Рельеф представлял собой утолщения в виде четырех полос шириной 3 мм, выполненных в виде окружностей, плоскости которых были перпендикулярны оси конуса, и трех полос по образующим конуса. Толщина облицовки между окружными полосами колебалась в пределах от 0,6 мм до 0,8 мм, а толщина полос составляла около 0,85 мм. Облицовка изготавливалась следующим образом. Из листовой заготовки вырубалась пластина круглой формы, на ней методом холодного прессования формировался описанный выше рельеф, затем вырезался сектор, которому при помощи оправки придавалась коническая форма. Отстрел зарядов осуществлялся по набору пластин из Ст. 3 толщиной 10 мм. Расстояние между зарядами и мишенью составляло 30 мм. Полученные в мишени отверстия измерялись с помощью штангенциркуля. Результаты измерений сведены в таблицу 2.Example 3. For experimental verification of the influence of the ratio of the distance between the centers of adjacent strips of relief on the outward facing surface to the average thickness of the lining between them, a batch of cumulative charges was made. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm, a length of 50 mm with a shape similar to that shown in figure 1. Inside the case, 25 g of RDX-based explosive was placed. From the side of the open part of the casing, a cladding made of M1 grade copper. The lining was a hollow straight circular cone with a solution angle of 73 °, a base diameter of 43 mm, a height of 29 mm, and a relief on the surface facing outward. The relief was a thickening in the form of four strips 3 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and three strips along the generatrices of the cone. The thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Facing was made as follows. A round-shaped plate was cut out from the sheet blank, the relief described above was formed by cold pressing on it, then a sector was cut to which it was given a conical shape using a mandrel. The shooting of charges was carried out on a set of plates from Art. 3 10 mm thick. The distance between the charges and the target was 30 mm. The holes obtained in the target were measured using a caliper. The measurement results are summarized in table 2.

Таблица 2table 2

Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001

Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001

Пример 4. Для определения оптимального соотношения массы облицовки и массы взрывчатого. вещества была изготовлена партия кумулятивных зарядов. Каждый заряд содержал стальной корпус диаметром 48 мм, длиной 57 мм с формой, показанной на фиг. 1. Внутри корпуса размещалось от 15 г до 40 г взрывчатого вещества на основе гексо- гена. Облицовка изготавливалась из меди M1 в виде прямого кругового конуса с углом раствора 47°, диаметром основания 43 мм, высотой 49 мм и с рельефом на обращенной к взрывчатому веществу поверхности. Рельеф представлял собой утолщения в виде шести полос шириной 2,5 мм, выполненных в виде окружностей, плоскости которых были перпендикулярны оси конуса, и шести полос по образующим конуса. Толщина облицовки между окружными полосами колебалась в пределах от 0,6 мм до 0,8 мм, а толщина полос составляла около 0,85 мм. Эксперименты по отстрелу осуществлялись также, как описано в примере 1 , их результаты сведены в таблицу 3.Example 4. To determine the optimal ratio of the mass of the lining and the mass of the explosive . substances was made a batch of cumulative charges. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm and a length of 57 mm with the shape shown in FIG. 1. Inside the case were placed from 15 g to 40 g of hexogen-based explosive. The cladding was made of M1 copper in the form of a straight circular cone with a solution angle of 47 °, a base diameter of 43 mm, a height of 49 mm, and a relief on the surface facing the explosive. The relief was a thickening in the form of six strips 2.5 mm wide, made in the form of circles whose planes were perpendicular to the axis of the cone, and six strips along the generatrices of the cone. The thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Shooting experiments were also carried out as described in example 1, their results are summarized in table 3.

Таблица 3Table 3

Figure imgf000015_0002
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000016_0001

Пример 5. Для определения оптимального соотношения массы облицовки и массы взрывчатого вещества была изготовлена партия кумулятивных зарядов. Каждый заряд содержал стальной корпус диаметром 48 мм, длиной 57 мм с формой, показанной на фиг. 1. Внутри корпуса размещалось от 15 г до 40 г взрывчатого вещества на основе гексо- гена. Облицовка изготавливалась из меди M1 в виде прямого кругового конуса с углом раствора 47°, диаметром основания 43 мм, высотой 49 мм и с рельефом на обращенной наружу поверхности. Рельеф представлял собой утолщения в виде шести полос шириной 2,5 мм, выполненных в виде окружностей, плоскости которых были перпендикулярны оси конуса, и шести полос по образующим конуса. Толщина облицовки между окружными полосами колебалась в пределах от 0,6 мм до 0,8 мм, а толщина полос составляла около 0,85 мм. Эксперименты по отстрелу осуществлялись также, как описано в примере 1 , их результаты сведены в таблицу 4.Example 5. To determine the optimal ratio of the mass of the lining and the mass of the explosive was made a batch of cumulative charges. Each charge contained a steel case with a diameter of 48 mm and a length of 57 mm with the shape shown in FIG. 1. Inside the case were placed from 15 g to 40 g of hexogen-based explosive. The cladding was made of M1 copper in the form of a straight circular cone with an opening angle of 47 °, a base diameter of 43 mm, a height of 49 mm, and a relief on the surface facing outward. The relief was a thickening in the form of six strips 2.5 mm wide, made in the form of circles, the planes of which were perpendicular to the axis of the cone, and six strips along the generatrices of the cone. The thickness of the lining between the circumferential strips ranged from 0.6 mm to 0.8 mm, and the thickness of the strips was about 0.85 mm. Shooting experiments were also carried out as described in example 1, their results are summarized in table 4.

'Л Таблица 4 ' L Table 4

Figure imgf000016_0002
Пример 6. Экспериментальная партия зарядов изготавливалась так, как описано в примере 1 , с одинаковым количеством взрывчатого вещества 28 г. Облицовки изготавливались в виде прямых круговых конусов с разными углами раствора (см. таблицу 5), но с одинаковыми диаметрами основания (с одинаковым калибром заряда). Рельеф состоял из непересекающихся между собой полос, выполненных в виде окружностей, и пересекающих их полос, идущих по образующим конуса. Результаты экспериментов приведены в таблице 3.
Figure imgf000016_0002
Example 6. An experimental batch of charges was made as described in example 1, with the same amount of explosive 28 g. Facings were made in the form of straight circular cones with different solution angles (see table 5), but with the same base diameters (with the same caliber charge). The relief consisted of stripes disjoint among themselves, made in the form of circles, and bands intersecting them, running along the generatrices of the cone. The experimental results are shown in table 3.

Таблица 5Table 5

Figure imgf000017_0001
Пример 7. В заряд с корпусом, описанным в примере 1 , запрессовывалась облицовка, выполненная из медного листа в виде сферического сегмента (см. таблицу 6). На обращенной к взрывчатому веществу поверхности облицовки выполнялся рельеф в виде углубленных полос, образующих шестиугольники. Масса взрывчатого вещества, помещенного в корпус, составляла 22 г, калибр облицовки - 43 мм. Отстрел зарядов осуществлялся по следующей комбинированной мишени: бетонный столбик 0110 мм, засыпанный снаружи песком, стальная пластина толщиной 10 мм, слой воды 17 мм, стальная пластина 5 мм и воздушный зазор 10 мм. Диаметр отверстия в стальной пластине и глубина канала в бетонном столбике измерялись с помощью штангенциркуля; к полученной глубине добавлялась толщина стальной пластины 10 мм. Результаты экспериментов для облицовок с разными углами раствора сферического сегмента приведены в таблице 4.
Figure imgf000017_0001
Example 7. In the charge with the housing described in example 1, a lining made of a copper sheet in the form of a spherical segment was pressed in (see table 6). On the facing surface of the explosive, a relief was made in the form of recessed strips forming hexagons. The mass of the explosive placed in the case was 22 g, the cladding caliber was 43 mm. The charges were fired at the following combined target: a concrete column of 0110 mm, covered with sand from the outside, a steel plate 10 mm thick, a water layer of 17 mm, a steel plate of 5 mm and an air gap of 10 mm. The diameter of the hole in the steel plate and the depth of the channel in the concrete column were measured using a caliper; a thickness of 10 mm was added to the obtained depth. The experimental results for facings with different angles of solution of the spherical segment are shown in table 4.

Таблица 6Table 6

Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001

Пример 8. Для определения формы и объема получаемого в мишени канала был проведен отстрел заряда по металлическому столбику (пруток дюpaлюминияQ70 мм). Заряд состоял из корпуса, показанного на фиг.1 , взрывчатого вещества на основе гексогена с массой 28 г, конической облицовки с углом раствора 46°, с рельефом, показанным на фиг. 5; расстояние от заряда до мишени составляло 25 мм. После срабатывания заряда в дюралюминиевом столбике был получен канал по форме близкой к усеченному конусу с входным диаметром 22 мм, глубиной 230 мм и диаметром дна канала около 6 мм; при этом объем ка- нала составил около 40 см3. В комбинированной мишени, описанной в примере 4, этот же заряд создал отверстие в стальной пластине с диаметром 18 мм и канал в бетонном столбике с глубиной 400 мм и диаметром дна 10 мм; при этом объем канала составил свыше 60 см3. Example 8. To determine the shape and volume of the channel obtained in the target, a charge was shot at a metal column (duralumin rod Q70 mm). The charge consisted of the body shown in FIG. 1, an RDX-based explosive with a mass of 28 g, a conical lining with a 46 ° opening angle, with the relief shown in FIG. 5; the distance from the charge to the target was 25 mm. After the charge was triggered in a duralumin column, a channel was obtained in shape close to a truncated cone with an input diameter of 22 mm, a depth of 230 mm, and a bottom diameter of the channel of about 6 mm; the channel volume was about 40 cm 3 . In the combined target described in Example 4, the same charge created a hole in a steel plate with a diameter of 18 mm and a channel in a concrete column with a depth of 400 mm and a bottom diameter of 10 mm; the volume of the channel was over 60 cm 3 .

Claims

Формула изобретения Claim 1. Кумулятивный заряд, содержащий корпус (1 ) в виде незамкнутой оболочки, размещенное внутри него взрывчатое вещество (4) и расположенную в открытой части корпуса облицовку (5) с рельефом на обращенной к взрывчатому веществу поверхности и/или на обращенной наружу поверхности, выполненным из выступов или углублений в виде полос (6), образующих многоугольники.1. A cumulative charge comprising a housing (1) in the form of an open shell, an explosive (4) placed inside it and a lining (5) located in the open part of the housing with a relief on the surface facing the explosive and / or on the surface facing outward, made from protrusions or indentations in the form of strips (6) forming polygons. 2. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что на обращенной к взрывчатому веществу (4) поверхности и на обращенной наружу поверхности облицовки (5) выполнено не менее трех выступающих непересекающихся между собой полос (6), при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних пoлoc(б) к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос (6).2. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that at least three protruding disjoint strips (6) are made on the surface facing the explosive (4) and on the outward facing surface (5), wherein the distance between the centers any mentioned adjacent strips (b) to the average thickness of the lining between them differs by no more than 20% from the same indicator for other neighboring strips (6). 3. Кумулятивный заряд по п. 1, отличающийся тем, что на обращенной к взрывчатому веществу (4) поверхности облицовки (5) и на обращенной наружу поверхности выполнено не менее трех углубленных непересекающихся между собой полос (6), при этом отношение расстояния между ι центрами любых упомянутых соседних полос (6) к средней толщине облицовки между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос (6).3. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that on the facing surface (5) facing the explosive (4) and on the outward facing surface there are at least three recessed strips that do not intersect each other (6), while the ratio of the distance between ι the centers of any of the mentioned adjacent strips (6) to the average thickness of the lining between them differs by no more than 20% from the same indicator for other neighboring strips (6). 4. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что на обращенной к взрывчатому веществу (4) поверхности и облицовки (5) выполнено не менее трех выступающих непересекающихся между собой полос (6), при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос (6) к средней толщине облицовки (5) между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос (6).4. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that at least three protruding non-intersecting strips (6) are made on the surface and facing (5) facing the explosive (4), while the ratio of the distance between the centers of any of the said adjacent strips (6) the average thickness of the lining (5) between them differs by no more than 20% from the same indicator for other adjacent strips (6). 5. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что на обращенной к взрывчатому веществу (4) поверхности облицовки (5) и выполнено не менее трех углубленных непересекающихся между собой полос (6), при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос. (6) к средней толщине облицовки (5) между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос (6).5. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that on the facing surface (4) of the lining (5) and at least three recessed strips disjoint from each other are made (6), while the ratio of the distance between the centers of any of the said adjacent strips. (6) the average thickness of the lining (5) between them differs by no more than 20% from the same indicator for other adjacent strips (6). 6. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки (5) выполнено не менее трех выступающих 'непересекающихся между собой полос (6), при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос (6) к средней толщине облицовки (5) между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос (6).6. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that at least three protruding 'disjoint' strips (6) are made on the facing surface of the cladding (5), while the ratio of the distance between the centers of any of the said adjacent strips (6) to the average the thickness of the lining (5) between them differs by no more than 20% from the same indicator for other neighboring strips (6). 7. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки (5) выполнено не менее трех углубленных непересекающихся между собой полос (6), при этом отношение расстояния между центрами любых упомянутых соседних полос (6) к средней толщине облицовки (5) между ними отличается не более чем на 20% от аналогичного показателя для других соседних полос (6). 7. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that at least three recessed disjoint strips (6) are made on the facing surface of the cladding (5), wherein the ratio of the distance between the centers of any of the said adjacent strips (6) to the average thickness lining (5) between them differs by no more than 20% from the same indicator for other neighboring bands (6). 8. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что полосы выполнены* с прямоугольным поперечным сечением.8. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strips are made * with a rectangular cross section. 9. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что полосы (6) выполнены с трапецевидным поперечным сечением.9. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip (6) is made with a trapezoidal cross section. 10. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что полосы (6) выполнены с полуовальным поперечным сечением.10. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip (6) is made with a semi-oval cross-section. 11. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что полосы (6) выполнены с синусоидальным поперечным сечением.11. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the strip (6) is made with a sinusoidal cross section. 12. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что на обращенной наружу поверхности облицовки (5) выполнен рельеф, частично или полностью дублирующий рельеф на обращенной к взрывчатому веществу (4) поверхности. 12. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that on the facing surface facing outward (5) a relief is made that partially or completely duplicates the relief on the surface facing the explosive (4). 13. Кумулятивный заряд по п. 1, отличающийся тем, что на обращенной к взрывчатому веществу (4) поверхности облицовки (5) выполнен рельеф, частично или полностью дублирующий рельеф на обращенной наружу ее поверхности. 13. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that a relief is made on the surface of the lining (5) facing the explosive (4), partially or completely duplicating the relief on its outward facing surface. 14. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что облицовка (5) выполнена из меди или ее сплавов.14. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining (5) is made of copper or its alloys. 15. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что облицовка (5) выполнена с массой от 80 до 120% массы взрывчатого вещества (4), размещенного в корпусе. 15. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining (5) is made with a mass of 80 to 120% of the mass of the explosive (4) placed in the housing. 16. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что облицовка (5) выполнена в виде тела вращения.16. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining (5) is made in the form of a body of revolution. 17. Кумулятивный заряд по п. 12, отличающийся тем, что облицовка (5) выполнена в виде сферического сегмента с углом раствора 141° ±5°. 17. The cumulative charge according to claim 12, characterized in that the lining (5) is made in the form of a spherical segment with a solution angle of 141 ° ± 5 °. 18. Кумулятивный заряд по п. 1 , отличающийся тем, что облицовка (5) выполнена в виде конуса.18. The cumulative charge according to claim 1, characterized in that the lining (5) is made in the form of a cone. 19. Кумулятивный заряд по п. 14, отличающийся тем, что облицовка (5) выполнена в виде прямого кругового конуса, непересекающиеся между собой полосы рельефа выполнены в виде окружностей, а пересекающие их полосы - по образующим конуса.19. The cumulative charge according to claim 14, characterized in that the lining (5) is made in the form of a straight circular cone, disjoint strips of relief are made in the form of circles, and the stripes intersecting them are made in the form of the cone. 20. Кумулятивный заряд по п. 15, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 47° ±2°.20. The cumulative charge according to p. 15, characterized in that the cone is made with a solution angle of 47 ° ± 2 °. 21. Кумулятивный заряд по п. 15, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 73° ±3°. 21. The cumulative charge according to p. 15, characterized in that the cone is made with a solution angle of 73 ° ± 3 °. 22. Кумулятивный заряд по п. 15, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 104° ±4°.22. The cumulative charge according to p. 15, characterized in that the cone is made with a solution angle of 104 ° ± 4 °. 23. Кумулятивный заряд по п. 15, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 135° ±5°.23. The cumulative charge according to p. 15, characterized in that the cone is made with a solution angle of 135 ° ± 5 °. 24. Кумулятивный заряд по п. 15, отличающийся тем, что конус выполнен с углом раствора 156° ±6°. 24. The cumulative charge according to p. 15, characterized in that the cone is made with a solution angle of 156 ° ± 6 °.
PCT/EA2007/000004 2007-07-17 2007-07-17 Hollow charge Ceased WO2009010072A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200701333A EA009933B1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Shaped charge
PCT/EA2007/000004 WO2009010072A1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Hollow charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EA2007/000004 WO2009010072A1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Hollow charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009010072A1 true WO2009010072A1 (en) 2009-01-22

Family

ID=40259325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EA2007/000004 Ceased WO2009010072A1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Hollow charge

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA009933B1 (en)
WO (1) WO2009010072A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732553C1 (en) * 2019-07-29 2020-09-21 Общество с ограниченной ответственностью "Технощит" Low deflection liner for shaping of explosively formed device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218975A (en) * 1950-06-28 1965-11-23 Mark F Massey Shaped charge liner
FR2041498A5 (en) * 1969-04-28 1971-01-29 France Etat Hollow charge loading
US4063512A (en) * 1966-10-05 1977-12-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Armor penetrating projectile
US4590861A (en) * 1983-05-13 1986-05-27 Diehl Gmbh & Co. Insert for a projectile-forming charge

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2193152C2 (en) * 1999-08-19 2002-11-20 Шакиров Рустам Анисович Shaped charge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218975A (en) * 1950-06-28 1965-11-23 Mark F Massey Shaped charge liner
US4063512A (en) * 1966-10-05 1977-12-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Armor penetrating projectile
FR2041498A5 (en) * 1969-04-28 1971-01-29 France Etat Hollow charge loading
US4590861A (en) * 1983-05-13 1986-05-27 Diehl Gmbh & Co. Insert for a projectile-forming charge

Also Published As

Publication number Publication date
EA200701333A1 (en) 2008-04-28
EA009933B1 (en) 2008-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2022203936B2 (en) Method of blasting using jet units charged in a blast-hole
US11702912B2 (en) Shaped charge and method of modifying a shaped charge
US9322624B2 (en) Explosives
RU2303232C2 (en) Shaped charge
US9175936B1 (en) Swept conical-like profile axisymmetric circular linear shaped charge
US9903694B2 (en) Selectively disabled ammunition and remote ammunition disabling system and method of use
US5415101A (en) Shaped explosive charge, a method of blasting using the shaped explosive charge and a kit to make it
RU2196294C1 (en) Fragmentation ammunition body
US10612899B2 (en) Warhead
RU2277167C1 (en) Rock drill charge covering and rock drill charge
WO2009010072A1 (en) Hollow charge
US5159152A (en) Pyrotechnic device for producing material jets at very high speeds and multiple perforation installation
RU2351878C2 (en) Hollow charge
RU2003118032A (en) SHARING-BEAM APPLIANCE WITH SPLITTING THROWING BLOCKS "RAROG"
WO2009025573A1 (en) Hollow charge
RU2171964C1 (en) Body of fragmentation ammunition
RU2577661C2 (en) Shaped charge
RU118422U1 (en) CUMULATORY CHARGE OF PUNCHES
RU75026U1 (en) Fragmentation grenade
EP3853549B1 (en) Apparatus and method for focusing of explosions
RU26325U1 (en) SEALED CUMULATIVE CHARGE OF CASEless PUNCHES
RU2045745C1 (en) Method of explosive destruction of large-sized blocks and shaped charge
RU34718U1 (en) Cumulative charge
RU2331040C1 (en) Explosive device
RU2559963C2 (en) Method of well perforation by double hypercumulative charges

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200701333

Country of ref document: EA

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07764513

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07764513

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1