СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КУМУЛЯТИВНОГО УСТРОЙСТВА ИЛИ КУМУЛЯТИВНОГО БОЕПРИПАСА К ВОЗДЕЙСТВИЮ ПО ПРЕГРАДЕ, КУМУЛЯТИВНОЕ УСТРОЙСТВО И КУМУЛЯТИВНЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 1997 года по МПК F42B1/02 

Изобретение относится к вооружениям или к области, использующей кумулятивные устройства для получения отверстий в труднодоступных местах в различных преградах, и может быть использовано как в боеприпасах, так и в кумулятивных зарядах невоенного промышленного применения.

Известен способ подготовки кумулятивного боеприпаса к воздействию по броне, который реализован в способе сборки кумулятивного заряда, когда облицовку и заряд взрывчатого вещества (ВВ) упруго обжимают путем охлаждения ВВ до самой низкой эксплуатационной температуры с последующей установкой заряда в обечайку (1).

После отбортовки обечайки ВВ, нагреваясь, расширяется. Тем самым создается внутреннее давление в заряде, в результате чего повышается скорость детонации и в конечном итоге глубина внедрения кумулятивной струи в преграду, которая является показателем эффективности воздействия.

Недостатком этого способа является то, что при сборке требуется охлаждать компоненты до самой низкой эксплуатационной температуры, что требует специальной оснастки, камер холода.

Пары воды, находящиеся в окружающем воздухе, конденсируясь на конструктивных элементах боеприпаса и заряде, образуют снежно-ледяную корку, которая затрудняет и сборку, и контроль сборки.

Кроме того, влага, сконденсировавшаяся на заряде ВВ, попадает внутрь корпуса и при эксплуатационном хранении вызывает его коррозию.

Проведение сборки кумулятивного устройства или боеприпаса внутри камеры холода затрудняется тем, что внутренние размеры камеры холода холодильника весьма малы и не пригодны для размещения сборочного оборудования.

Известен наиболее близкий к заявляемому способ подготовки кумулятивного устройства или кумулятивного боеприпаса к воздействию по преграде, реализованный в устройстве кумулятивного заряда с образующей жалообразную или стрелообразную струю облицовкой (2).

В данном устройстве кумулятивный заряд имеет облицовку, размещенную в имеющей соответствующую форму выемке взрывчатого вещества, при этом облицовка свободно размещена в выемке заряда, а для обеспечения силового или принудительного геометрического замыкания между свободно размещенной облицовкой и взрывчатым зарядом предусмотрено устройство-приспособление для воздействия на облицовку и заряд, т.е. устройство, которое в момент взрыва прижимает облицовку к заряду, т.е. ликвидирует зазор между зарядом и облицовкой.

Известный кумулятивный заряд для кумулятивного устройства или боеприпаса включает корпус, размещенное в нем взрывчатое вещество с облицованной кумулятивной выемкой и размещенное перед облицовкой устройство для воздействия на облицовку и заряд.

Этим устройством реализуется способ подготовки кумулятивного устройства или кумулятивного боеприпаса к воздействию по преграде, включающий воздействие перед срабатыванием на облицовку и заряд.

Недостатком этого способа является то, что устройство требует объема, а это не вполне оправдано, т. к. целесообразнее было бы использовать это пространство под заряд ВВ, что дало бы прибавку эффективности гораздо большую. Кроме того, наличие дополнительных устройств для усиления интенсивности взрыва снижает надежность действия боеприпаса, что не желательно в устройствах военного назначения.

Одним из недостатков является также то, что воздух, находящийся в полости кумулятивной выемки и в полости формирования кумулятивной струи боеприпаса (обычно воронкообразный канал), сжимаясь при схлопывании кумулятивной облицовки, препятствует и процессу схлопывания и движению кумулятивной струи по каналу, причем сила аэродинамического сопротивления пропорциональна плотности воздуха, которая существенно вырастает при динамическом сжатии при схлопывании облицовки. Практически, весь воздух из кумулятивной выемки и канала выдавливается в зазор между стенкой и кумулятивной струей. Его давление и, следовательно, плотность вырастают в тысячи и даже десятки тысяч раз. Воздействуя на струю в продольном направлении, воздух создает сопротивление движению струи и снижает тем самым ее скорость и глубину внедрения струи в преграду. Воздействие на струю в поперечном направлении сжатого воздуха может привести к нарушению ее сплошности при взаимодействии с преградой, что снизит глубину внедрения.

Целью изобретения является повышение эффективности действия кумулятивного боеприпаса или устройства ограниченного калибра.

Цель достигается следующим образом. Кумулятивный заряд боеприпаса или кумулятивное устройство со стороны кумулятивной выемки и облицовки и полость формирования и движения кумулятивной струи прогревают перед срабатыванием, а расширяющийся воздух стравливают в окружающее боеприпас или устройство пространство.

В предлагаемом боеприпасе или устройстве перед кумулятивной выемкой в зоне формирования кумулятивной струи расположен источник инфракрасного излучения, который выполнен таким образом, что не препятствует движению струи, например, в виде тора. В боеприпасе выполнен канал-формирователь кумулятивной струи, при этом источник инфракрасного излучения расположен вне канала, а канал выполнен из теплопроводного материала, предпочтительно из металла, причем канал снабжен перфорацией.

При использовании этого способа, во-первых, воздух, нагреваясь, вытекает через перфорацию в корпусе в окружающее пространство. В этом случае воздух в зоне формирования и движения струи будет иметь плотность гораздо меньшую, чем плотность окружающего воздуха. За счет этого снижается сила аэродинамического сопротивления движению струи и, следовательно, повышается скорость струи и глубина внедрения в преграду. Во-вторых, закрепленная по коническому основанию облицовка кумулятивной выемки, расширяясь от нагревания, сжимает заряд ВВ, заключенный в ненагретой нерасширенной оболочке, что повышает скорость детонации в наиболее ответственной зоне зоне контакта заряда ВВ и облицовки. За счет этого увеличивается скорость схлопывания облицовки и скорость подхода кумулятивной струи к преграде.

Кроме этого, облицовка при поджатии к заряду ВВ выбирает возможные ("брачные") зазоры между ней и зарядом, что резко увеличивает качество схлопывания кумулятивной облицовки и, в конечном итоге, увеличивает глубину внедрения струи в преграду.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет приблизиться к идеальному процессу формирования и движения кумулятивной струи, т.е. повысить эффективность кумулятивного устройства или боеприпаса ограниченного калибра.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию "новизна". При изучении известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены, и поэтому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена компоновка боеприпаса или кумулятивного устройства, на фиг. 2 и 3 различные моменты формирования и движения кумулятивной струи.

При излучении энергии источником инфракрасного излучения 1 происходит нагревание воздуха, находящегося в полости кумулятивной выемки 2 и канала формирования кумулятивный струи 3, который, нагреваясь, вытекает через перфорацию 4 в оболочке 5 заряда ВВ 6. Облицовка 7, прикрепленная к оболочке, нагреваясь, увеличивается (показана пунктиром "а"), сдавливая заряд ВВ в непрогретом корпусе, повышая таким образом плотность и скорость детонации.

После детонации заряда ВВ облицовка 7 схлопывается, выдавливая воздух в зазор "6" между струей 8 и каналом 3, при этом аэродинамическое сопротивление движению струи существенно меньше, чем у прототипа.

Такое конструктивное решение позволяет реализовать предложенный способ и повысить тем самым эффективность боеприпаса путем улучшения условий формирования и движения кумулятивной струи. Использование изобретения позволит повысить эффективность кумулятивных боеприпасов без увеличения их калибра и усложнения процесса сборки.

Использование: вооружение или заряды невоенного промышленного применения. Сущность изобретения: перед срабатыванием заряда прогревают зону формирования и движения кумулятивной струи и кумулятивный заряд со стороны кумулятивной выемки и облицовки. Расширяющийся воздух стравливают в окружающее пространство. Кумулятивное устройство содержит заряд взрывчатого вещества 6 с кумулятивной выемкой 2, размещенный в корпусе 5. В зоне формирования 3 кумулятивной струи размещен источник инфракрасного излучения 1. Кумулятивный боеприпас содержит заряд взрывчатого вещества 6 с кумулятивной выемкой 2, размещенный в корпусе 5. У основания облицовки 7 размещен формирователь кумулятивной струи, выполненный с перфорацией 4. Вне формирователя расположен источник инфракрасного излучения 1 торообразной формы 3 с. п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ подготовки кумулятивного устройства или кумулятивного боеприпаса к воздействию по преграде, включающий воздействие на облицовку и заряд перед срабатыванием, отличающийся тем, что воздействие осуществляют прогревом зоны формирования и движения кумулятивной струи и кумулятивного заряда со стороны кумулятивной выемки и облицовки, при этом расширяющийся воздух стравливают из зоны формирования и движения кумулятивной струи в окружающее пространство. 2. Кумулятивное устройство, содержащее корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с облицованной кумулятивной выемкой, устройство для воздействия на облицовку и заряд, установленное в зоне формирования кумулятивной струи, отличающееся тем, что устройство для воздействия на облицовку и заряд выполнено в виде источника инфракрасного излучения. 3. Кумулятивный боеприпас, содержащий корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с облицованной кумулятивной выемкой, устройство для воздействия на облицовку и заряд, отличающийся тем, что он снабжен формирователем кумулятивной струи, размещенным у основания облицовки и выполненным с перфорацией из теплопроводного материала, предпочтительно из металла, а устройство для воздействия на облицовку и заряд выполнено в виде источника инфракрасного излучения, имеющего торообразную форму и расположенного вне формирователя.