СПОСОБ ЗАЩИТЫ БОЕВОЙ ЧАСТИ ТАНДЕМНОГО БОЕПРИПАСА И ТАНДЕМНЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 1999 года по МПК F42B12/10 

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам защиты боевой части тандемных боеприпасов, а также к тандемным боеприпасам.

Известен способ защиты боевой части тандемного боеприпаса [1], заключающийся в экранировании основного кумулятивного заряда боевой части от воздействия лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном и реализованный при стрельбе управляемой ракетой (тандемным боеприпасом), содержащей основной и лидирующий кумулятивные заряды с элементом задержки подрыва основного кумулятивного заряда относительно лидирующего, при этом между кумулятивными зарядами размещен отсек управления (промежуточный отсек) с центральным каналом, перекрытым со стороны лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном.

Недостатком данного способа и тандемного боеприпаса является то, что для надежной защиты основного кумулятивного заряда от воздействия продуктов детонации лидирующего заряда и осколков впереди расположенных элементов необходимо иметь довольно большую толщину защитного экрана. Увеличение же толщины защитного экрана, расположенного на пути кумулятивной струи основного заряда, приводит к снижению бронепробиваемости тандемного боеприпаса, что снижает боевую эффективность.

Также известен способ защиты боевой части тандемного боеприпаса [2], заключающийся в экранировании основного кумулятивного заряда боевой части от воздействия лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном и реализованный при стрельбе управляемым снарядом (тандемным боеприпасом), содержащим основной и лидирующий кумулятивные заряды с элементом задержки подрыва основного кумулятивного заряда относительно лидирующего, при этом между кумулятивными зарядами размещен отсек рулевого привода (промежуточный отсек) с центральным отверстием (каналом), перекрытым со стороны лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном.

Недостатком этого способа и тандемного боеприпаса, как и предыдущих, является то, что для надежной защиты основного кумулятивного заряда от воздействия продуктов детонации лидирующего заряда и осколков впереди расположенных элементов (особенно при мощном лидирующем кумулятивном заряде) необходимо иметь довольно большую толщину защитного экрана. Как отмечалось выше, увеличение толщины защитного экрана, расположенного на пути кумулятивной струи основного заряда, приводит к снижению бронепробиваемости тандемного боеприпаса, снижая этим эффективность. Для сохранения же бронепробиваемости на уровне, близком к бронепробиваемости основного кумулятивного заряда при отсутствии лидирующего (при работе по броне, не оснащенной динамической защитой), требуется увеличение мощности основного кумулятивного заряда, а значит, и увеличение его калибра, что не всегда возможно. Эффективность поднять не удается. Также увеличение калибра основного кумулятивного боеприпаса приводит к увеличению миделевого сечения самого тандемного боеприпаса, а следовательно, и увеличение его любого сопротивления. Увеличение лобового сопротивления сопровождается снижением как скорости полета тандемного боеприпаса (увеличением времени на поражение цели), так и уменьшением дальности его полета (дальности стрельбы). Это также снижает эффективность. К тому же увеличение мощности основного кумулятивного заряда сопровождается увеличением его веса и габаритов, увеличивая этим вес и габариты тандемного боеприпаса. Увеличение веса и габаритов тандемного боеприпаса требует увеличения мощности выстреливающего устройства (порохового заряда), а следовательно, и всего комплекса в целом, делая его на поле боя менее маневренным и более уязвимым от огня противника. Эффективность от этого не возрастает. Сохранение средней скорости и дальности полета на том же уровне при наличии на тандемном боеприпасе реактивного двигателя возможно за счет увеличения мощности и времени работы этого двигателя, но это увеличение сопровождается увеличением веса и габаритов реактивного двигателя и как следствие увеличением веса и габаритов тандемного боеприпаса со всеми вытекающими из этого отрицательного последствия. Эффективность поднять не удается.

Задачей изобретения является повышение эффективности за счет повышения бронепробиваемости тандемного боеприпаса.

Поставленная задача решается тем, что в способе защиты боевой части тандемного боеприпаса, заключающемся в экранировании основного кумулятивного заряда боевой части от воздействия лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном, в нем в момент воздействия продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда на защитный экран, производят подпор защитного экрана инерционным телом с последующим освобождением инерционного тела и направлением его перемещения в сторону основного кумулятивного заряда по направляющему каналу, при этом подрыв основного кумулятивного заряда производят в момент, когда расстояние между ним и перемещающимся инерционным телом равно l ≥ 0,5d, где l - расстояние между перемещающимся инерционным телом и основным кумулятивным зарядом, d - диаметр основного кумулятивного заряда, причем при перемещении инерционного тела по направляющему каналу в сторону основного кумулятивного заряда могут производить торможение инерционного тела, а в тандемном боеприпасе, содержащем основной и лидирующий кумулятивные заряды с элементом задержки подрыва основного кумулятивного заряда относительно лидирующего, при этом между кумулятивными зарядами расположен промежуточный отсек с центральным каналом, перекрытым со стороны лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном, в нем защитный экран выполнен с инерционным телом, расположенным в центральном канале промежуточного отсека, при этом инерционное тело снабжено системой крепления и отделения, которое может быть выполнено с тормозным устройством в виде буртика по его наружной диаметральной поверхности, а в центральном канале промежуточного отсека со стороны лидирующего кумулятивного заряда выполнена ответная проточка, причем инерционное тело может быть выполнено в виде стакана, расположенного дном в сторону лидирующего кумулятивного заряда.

Положительный эффект обеспечивается путем улучшения условий работы основного кумулятивного заряда тандемного боеприпаса, достигаемого снижением необходимой толщины защитного экрана, "преодолеваемой" кумулятивной струей основного кумулятивного заряда при его подрыве.

Данное техническое решение поясняется чертежом (фиг. 1, 2, 3, 4). На фиг. 1 изображен тандемный боеприпас 1, содержащий основной 2 и лидирующий 3 кумулятивные заряды с элементом 4 задержки подрыва основного кумулятивного заряда относительно лидирующего. Цифрами 5 и 6 обозначены взрыватели лидирующего и основного кумулятивных зарядов соответственно, а цифрой 7 - датчик цели, выполненный, в приведенном на чертеже случае, в виде контактной пары: "носовой обтекатель 8 - контактный конус 9" (при электрической системе подрыва лидирующего и основного кумулятивных зарядов) и замыкаемой при смятии носового обтекателя во время соударения тандемного боеприпаса с преградой (бронецелью). Датчик цели может быть и каким-либо еще, например, ударным (когда накольник накалывает капсюль в взрывателе), или емкостный, магнитный или индуктивный (при неконтактной электрической системе подрыва). Элемент задержки подрыва может быть выполнен в электронном исполнении (при использовании, как приведено на фиг. 1, 2, электрической системы подрыва кумулятивных зарядов), а также в виде механического (таймерного) или пиротехнического временного устройства. Между кумулятивными зарядами расположен промежуточный отсек 10 с центральным каналом 11, перекрытым со стороны лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном 12. Защитный экран в приведенном на чертеже случае (фиг. 2) закреплен на переднем торце 13 промежуточного отсека винтами 14. Может он быть закреплен на переднем торце промежуточного отсека и как-либо еще, например, поджимной гайкой при выполнении на переднем торце промежуточного отсека углубления и помещении в него защитного экрана. Защитный экран выполнен с инерционным телом 15, расположенным в центральном канале промежуточного отсека, при этом инерционное тело снабжено системой крепления и отделения 16. В приведенном на чертеже случае система крепления и отделения выполнена в виде винтов 17, которыми инерционное тело скреплено с защитным экраном. Данные винты выбираются из условия, чтобы они в процессе эксплуатации и во время старта и полета тандемного боеприпаса обеспечивали надежное крепление инерционного тела, а при воздействии продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда на защитный экран - срез их резьбы (или резьбы в защитном экране или в инерционном теле, в зависимости от конкретной конструкции) и соответственно освобождение инерционного тела при этом. Система крепления и отделения может быть выполнена и в виде радиальных винтов, идущих к инерционному телу из промежуточного отсека. В этом варианте необходимо обеспечить "жесткое" контактирование переднего торца инерционного тела с защитным экраном. Требования к винтам (радиальным) в этом случае те же, что и в предыдущем. Инерционное тело может быть снабжено, как показано на фиг. 2, тормозным устройством 18, в виде отжимного буртика 19, расположенного по его наружной диаметральной поверхности, а в центральном канале промежуточного отсека со стороны лидирующего кумулятивного заряда выполнена ответная проточка 20. При этом целесообразно выполнять буртик на инерционном теле треугольного сечения, облегчая этим его отгиб при освобождении инерционного тела в момент "восприятия" продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда. Соответственно треугольной формы необходимо выполнять и ответную проточку в промежуточном отсеке. Тормозное устройство может быть выполнено не только в виде буртика, но и виде отжимных лапок или отгибающихся стерженьков, выступающих из боковой поверхности инерционного тела. Само инерционное тело, как приведено на чертеже (фиг. 1, 2), может быть выполнено в виде стакана 21, расположенного дном 22 в сторону лидирующего кумулятивного заряда. На фиг. 3 изображен момент подрыва лидирующего кумулятивного заряда, на фиг. 4 - момент перед подрывом основного кумулятивного заряда. Буквой "l" обозначено расстояние между перемещающимися инерционным телом и основным кумулятивным зарядом, "d" - диаметр основного кумулятивного заряда.

Предложенный тандемный боеприпас работает следующим образом. В случае выполнения взрывателей лидирующего и основного кумулятивного зарядов электрическими, после замыкания рабочих контактов датчика цели подается команда на срабатывание лидирующего кумулятивного заряда и элемента задержки подрыва основного кумулятивного заряда. При подрыве лидирующего кумулятивного заряда продукты его детонации устремляются в разные стороны, в том числе и к защитному экрану, перекрывающему центральный канал промежуточного отсека. В момент соударения продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда с защитным экраном происходит его незначительный прогиб (в пределах упругой деформации) и он "передает" часть воспринимаемой энергии инерционному телу. Происходит срез винтов его крепления. Инерционное тело освобождается и за счет "полученной" энергии по направляющему каналу устремляется к основному кумулятивному заряду. При этом защитный экран не разрушается. В случае снабжения инерционного тела тормозным устройством, например, в виде отжимного буртика, во время движения инерционного тела по направляющему каналу производится его торможение. До достижения или при расстоянии между перемещающимся инерционным телом и основным кумулятивным зарядом, равным 0,5 диаметра, основного кумулятивного заряда производят подрыв основного кумулятивного заряда и его кумулятивная струя устремляется вперед к бронецеле, "преодолевая" значительно меньшую дополнительную преграду за счет снижения необходимой толщины защитного экрана.

Выполнение защитного экрана с инерционным телом и снабжение инерционного тела системой крепления и отделения позволяет снизить необходимую толщину защитного экрана, "преодолеваемую" кумулятивной струей основного кумулятивного заряда при его подрыве, увеличивая этим бронепробиваемость, а значит, и эффективность. Это достигается перераспределением энергии продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда, воздействующих на защитный экран, и "передачи" части этой энергии инерционному телу, подпирающему в первоначальный момент воздействия защитный экран. Подпор защитного экрана повышает его "стойкость", а значит, и эффективность. Последующее освобождение инерционного тела также "съедает" часть энергии, воспринимаемой защитным экраном. При дальнейшем перемещении инерционного тела по направляющему каналу, до или в момент, когда расстояние между ним и основным кумулятивным зарядом будет равно 0,5 диаметра основного кумулятивного заряда, производят подрыв основного кумулятивного заряда. При подрыве же основного кумулятивного заряда при расстоянии между ним и перемещающимся инерционным телом меньше 0,5 диаметра основного кумулятивного заряда происходит "попадание" инерционного тела в формирующуюся кумулятивную струю основного кумулятивного заряда и соответственно нарушение нормальных условий ее формирования, влекущих снижение бронепробиваемости, т.е. ухудшение эффективности. В случае, если инерционное тело будет перемещаться "слишком быстро" и до перемещения его до расстояния между ними и основным кумулятивным зарядом, равным 0,5 диаметра основного кумулятивного заряда, не будет обеспечиваться достаточный временной зазор, достаточный для "утихания" продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда, необходимо производить торможение перемещающегося инерционного тела. Как отмечалось выше, тормозное устройство на инерционном теле может быть выполнено в виде буртика, отжимных лапок или отгибающихся стерженьков, выступающих из боковой поверхности инерционного тела. Для повышения эффекта торможения целесообразно, как показано на фиг. 1, 2, выполнять центральный канал в промежуточном отсеке в виде трубки 23. Торможение достигается за счет силы трения между стенкой центрального канала промежуточного отсека и прижимающихся к ней буртика, лапок или стерженьков (в зависимости от конкретной конструкции), снижая этим скорость перемещения инерционного тела по направляющему каналу и соответственно обеспечивая необходимый временной зазор между подрывами кумулятивных зарядов без внесения возмущений инерционным телом в процесс формирования кумулятивной струи основного кумулятивного заряда, повышая этим бронепробиваемость. Эффективность возрастает. Толщина защитного экрана и инерционного тела, "преодолеваемая" при подрыве основного кумулятивного заряда его кумулятивной струей, значительно ниже необходимой толщины защитного экрана без инерционного тела. Особенно этого снижения удается достигнуть при выполнении инерционного тела в виде стакана, расположенного дном в сторону лидирующего заряда, т.к. основная масса инерционного тела, достаточная для подпора защитного экрана без его разрушения в этом случае "убирается" с пути кумулятивной струи основного кумулятивного заряда, повышая этим бронепробиваемость, т.е. увеличивая эффективность. Следует отметить, что защитный экран и инерционное тело могут быть выполнены и как единое целое. В этом случае подпор защитного экрана осуществляется фактически всей массой единого блока "защитный экран - инерционное тело", увеличивая инерционную массу, противостоящую продуктам детонации лидирующего кумулятивного заряда. Закрепление на промежуточном отсеке данного единого блока может быть осуществлено, например, поджимной гайкой (при выполнении на переднем торце промежуточного отсека углубления и помещения в него единого блока "защитный экран - инерционное тело" с буртиком по наружной диаметральной поверхности). При этом основная масса единого блока должна быть расположена в центральном канале промежуточного отсека, а буртик по наружному диаметру в этом случае выполняет функцию системы крепления и отделения. Он должен обеспечить надежное удержание единого блока "защитный экран - инерционное тело" в процессе эксплуатации и во время старта и полета тандемного боеприпаса, а под воздействием продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда на единый блок - освобождение единого блока (например, за счет среза или отгиба буртика). При отгибе буртика, если отгиб носит упругий характер, данный буртик может выполнять еще и функцию тормозного устройства.

Предложение техническое решение позволяет поднять эффективность за счет повышения бронепробиваемости тандемного боеприпаса и обеспечивается путем улучшения условий работы основного кумуляционного заряда, достигаемого снижением необходимой толщины защитного экрана, "преодолеваемой" кумулятивной струей основного кумулятивного заряда при его подрыве. Оно может быть использовано как в управляемых, так и в неуправляемых тандемных боеприпасах.

Источники информации:
1. Патент России N 2046281, з-ка N 5031693 от 10.03.92, кл.⁶ F 42 B 12/10.

2. Патент России N 2056619, з-ка N 93032536 от 22.06.93, кл. ⁶ F 42 B 12/18.

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам защиты боевой части тандемных боеприпасов, а также к тандемным боеприпасам. Изобретение позволяет повысить эффективность за счет повышения бронепробиваемости тандемного боеприпаса. Сущность способа заключается в экранировании основного кумулятивного заряда боевой части от воздействия лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном. В момент воздействия продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда на защитный экран производят подпор защитного экрана инерционным телом с последующим освобождением инерционного тела и направлением его перемещения в сторону основного кумулятивного заряда по направляющему каналу. Сущность устройства заключается в том, что между кумулятивными зарядами расположен промежуточный отсек с центральным каналом, покрытым со стороны лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном. Защитный экран выполнен с инерционным телом, расположенным в центральном канале промежуточного отсека, при этом инерционное тело снабжено системой крепления и отделения. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ защиты боевой части тандемного боеприпаса, заключающийся в экранировании основного кумулятивного заряда боевой части от воздействия лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном, отличающийся тем, что в нем в момент воздействия продуктов детонации лидирующего кумулятивного заряда на защитный экран производят подпор защитного экрана инерционным телом с последующим освобождением инерционного тела и направлением его перемещения в сторону основного кумулятивного заряда по направляющему каналу, при этом подрыв основного кумулятивного заряда производят в момент, когда расстояние между ним и перемещающимся инерционным телом равно l ≥ 0,5 d, где l - расстояние между перемещающимся инерционным телом и основным кумулятивным зарядом, d - диаметр основного кумулятивного заряда. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемещении инерционного тела по направляющему каналу в сторону основного кумулятивного заряда производят торможение инерционного тела. 3. Тандемный боеприпас, содержащий основной и лидирующий кумулятивные заряды с элементом задержки подрыва основного кумулятивного заряда относительно лидирующего, при этом между кумулятивными зарядами расположен промежуточный отсек с центральным каналом, перекрытым со стороны лидирующего кумулятивного заряда защитным экраном, отличающийся тем, что в нем защитный экран выполнен с инерционным телом, расположенным в центральном канале промежуточного отсека, при этом инерционное тело снабжено системой отделения. 4. Боеприпас по п. 3, отличающийся тем, что в нем инерционное тело снабжено тормозным устройством в виде буртика по его наружной диаметральной поверхности, а в центральном канале промежуточного отсека со стороны лидирующего кумулятивного заряда выполнена ответная проточка. 5. Боеприпас по п.3, отличающийся тем, что в нем инерционное тело выполнено в виде стакана, расположенного дном в сторону лидирующего кумулятивного заряда.