БОЕВАЯ ЧАСТЬ СТЕРЖНЕВОГО ТИПА Российский патент 2002 года по МПК F42B12/30 F42B12/10 

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в конструкциях боевых частей (БЧ) ракет и других боеприпасов, снаряжаемых взрывчатыми составами.

Широко известна резка металлов взрывом с применением детонирующих удлиненных зарядов (ДУЗ) с кумулятивными желобами (КЖ) - см., например, Аттетков А.В. и др. Резка металлов взрывом. М.: СИП РИА, 2000.

Известна конструкция БЧ по патенту США 4305333, по которому требуемое дробление боковой стенки корпуса на компактные осколки обеспечивается за счет выполнения на боковой поверхности разрывного заряда (РЗ) сетки КЖ в продольном и поперечном направлениях, а напротив КЖ на внутренней поверхности корпуса - рифлении, ослабляющих его по линиям требуемого разделения.

Известна конструкция БЧ по патенту Франции 2536164, где требуемое дробление боковой стенки корпуса на компактные осколки также обеспечивается за счет выполнения на боковой поверхности РЗ сетки КЖ в продольном и/или поперечном направлениях.

Таким образом, в конструкциях БЧ по обоим вышеприведенным патентам используется резка (подрезка) металла с использованием КЖ на РЗ при его взрыве. Вызывает сомнение работоспособность поперечных КЖ в обоих приведенных конструкциях, т.к. для полноценной работы КЖ при подрыве РЗ необходимо обеспечить движение детонационной волны в направлении, близком плоскости симметрии всех КЖ.

Известна конструкция БЧ стержневого типа по патенту США 4216720, содержащая РЗ и корпус, на боковой поверхности которого между подложкой и обтекателем уложен один слой несоединенных между собой готовых стержней вплотную друг к другу, каждый под небольшим углом к образующей боковой поверхности.

При подрыве такой БЧ готовые стержни с высокой скоростью разлетаются в радиальном направлении, при этом за счет укладки стержней под углом к образующей каждый стержень вращается вокруг своего центра массы. На расчетном радиусе каждый стержень поворачивается на 90^o, и образуется стержневое кольцо для поражения преимущественно планера воздушных целей.

Недостатком такой БЧ следует считать наличие "пассивных" элементов в конструкции - подложку и обтекатель, не участвующих в выполнении основной функции БЧ - поражении цели - и снижающих боевые характеристики БЧ - массу эффективных поражающих элементов (ПЭ) и/или РЗ и, соответственно, скорость ПЭ.

Последнее техническое решение, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату, выбрано за прототип.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается:
- в повышении эффективности БЧ за счет повышения массы стержневой сборки и/или РЗ и, соответственно, скорости стержневого кольца;
- в повышении технологичности корпуса БЧ.

Указанный технический результат достигается тем, что в отличие от известной БЧ, включающей РЗ, расположенный в корпусе, в предлагаемой БЧ стержневого типа на боковой поверхности РЗ под углом от 30 минут до пяти градусов к его образующей выполнены продольные КЖ и над РЗ расположена цельнометаллическая оболочка (ЦМО), гладкостенная в поперечном сечении.

На ЦМО выполнены поперечные проточки, определяющие длину образующихся стержней при подрыве РЗ.

В БЧ с цилиндрической наружной поверхностью внутренние поверхности торцевых участков ЦМО в зоне образования стержней выполнены в виде усеченных конусов, большие основания которых обращены к торцам.

Аналогов, имеющих признаки, сходные с заявляемым решением, не обнаружено, следовательно, можно считать, что заявляемое устройство является новым и обладает достаточным изобретательским уровнем.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено поперечное сечение БЧ, которое включает в себя РЗ 1 с продольными КЖ 2 и расположенную над наружной поверхностью РЗ ЦМО 3, гладкостенную в поперечном сечении. Количество КЖ соответствует требуемому количеству образующихся при подрыве РЗ стержней для создания стержневого поля поражения (ПП). Форма поперечного сечения КЖ может быть любой - полукруглой, треугольной и т.п.

На фиг. 2 изображено сечение БЧ по плоскости симметрии КЖ 2. КЖ могут быть облицованы тонкостенным материалом 4, например пластмассой или металлом. Кольцевые проточки 5 на ЦМО 3 выполнены для обеспечения отколов торцевых зон ЦМО в требуемых местах.

На фиг.3 изображено продольное сечение ЦМО 3, на которой внутренние поверхности торцевых участков зоны образования стержней выполнены в форме усеченных конусов 6, при этом роль кольцевых проточек выполняют кольцевые ступеньки 7 у больших оснований конусов 6.

При использовании конструкции ЦМО 3 с уменьшенной толщиной в торцевых зонах обеспечивается получение одинаковой начальной скорости вдоль всего стержня, что дает повышение длины реза от каждого стержня и, соответственно, увеличивает эффективный радиус стержневого кольца за счет:
- обеспечения при метании формы стержня, близкой к прямой;
- обеспечения движения стержня практически без кувыркания.

При необходимости, например при переменном диаметре ракеты в зоне расположения БЧ, по предлагаемой конструкции БЧ стержневого типа возможно выполнение РЗ и ЦМО с переменным по оси диаметром, например в форме усеченного конуса.

Возможность достижения по заявленному изобретению требуемого технического результата подтверждается следующим.

Были изготовлены и испытаны макеты БЧ, содержащие цилиндрический РЗ, на боковой поверхности которого выполнены КЖ под углом три градуса к образующей РЗ. КЖ облицованы тонкостенным металлом толщиной ~0,2 мм, над боковой поверхностью РЗ расположена цельнометаллическая труба, гладкостенная в поперечном сечении. В торцевых зонах на трубе выполнены поперечные кольцевые проточки для обеспечения при подрыве РЗ организованного по длине откола торцевых зон от стержневых ПЭ. Конструкция макета в основном соответствует фиг.2.

При подрыве макетов образовалось ПП, включающее:
- стержневое кольцо из несоединенных стержней со сплошностью на расчетном радиусе более 65%;
- осколки с обеих сторон от стержневого кольца.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает образование стержневого кольца из несоединенных стержней, образующихся при подрыве РЗ из гладкостенной в поперечном сечении ЦМО.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

При подрыве РЗ 1 каждый КЖ 2 обеспечивает образование продольной подсечки на внутренней поверхности ЦМО 3. При радиальном разлете ЦМО она по образованным от КЖ продольным подсечкам дробится на продольные полосы (стержни), концы которых по кольцевым канавкам 5 (см. фиг.2) откалываются от стержней в виде осколков. При разлете каждый стержень за счет выполнения угла между продольной осью КЖ и образующей РЗ вращается вокруг своего центра массы и на расчетном радиусе поворачивается на 90^o, образуя с остальными стержнями ПП в виде кольца из несоединенных стержней.

В существующих конструкциях БЧ с готовыми несоединенными косоуложенными стержнями угол укладки стержней относительно образующей составляет от 40 минут до 4 градусов 10 минут, при этом чем больше удлинение стержневой сборки (отношение ее длины к диаметру), тем меньше угол укладки. Исходя из этого и приведенного выше успешного испытания макета БЧ по предлагаемому изобретению, в формуле с незначительным запасом вводится ограничение по углу - "от 30 минут до 5 градусов".

Применение предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом позволяет:
- повысить эффективность БЧ при увеличении массы ПЭ (стержней) и/или РЗ и, соответственно, скорости ПЭ за счет исключения "пассивных" элементов конструкции (подложки, обтекатели);
- повысить технологичность корпуса БЧ за счет уменьшения типоразмеров, количества деталей и существенного уменьшения сборочных операций.

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в конструкциях боевых частей ракет и других боеприпасов, снаряжаемых взрывчатыми составами. Боевая часть включает разрывной заряд, расположенный в корпусе, на боковой поверхности которого выполнены продольные кумулятивные желоба под углом от 30 минут до 5 градусов к его образующей, и над ним расположена цельнометаллическая оболочка, гладкостенная в поперечном сечении. В предпочтительных вариантах изобретения в на цельнометаллической оболочке выполнены поперечные проточки, определяющие длину образующихся стержней при подрыве заряда, а в боевой части с цилиндрической наружной поверхностью внутренние поверхности торцовых участков цельнометаллической оболочки в зоне образования стержней выполнены в виде усеченных конусов, большие основания которых обращены к торцам. Применение изобретения позволяет повысить эффективность действия боевой части и ее технологичность при производстве. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Боевая часть стержневого типа, включающая разрывной заряд, расположенный в корпусе, отличающаяся тем, что на боковой поверхности разрывного заряда выполнены продольные кумулятивные желоба под углом от 30 минут до 5 градусов к образующей, а над наружной поверхностью разрывного заряда расположена цельнометаллическая оболочка, гладкостенная в поперечном сечении. 2. Боевая часть по п.1, отличающаяся тем, что на цельнометаллической оболочке выполнены поперечные проточки, определяющие длину образующихся стержней при подрыве разрывного заряда. 3. Боевая часть по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с цилиндрической наружной поверхностью, а внутренние поверхности торцовых участков цельнометаллической оболочки в зоне образования стержней выполнены в виде усеченных конусов, большие основания которых обращены к торцам.