ДЕФОРМИРУЕМАЯ БОЕВАЯ ЧАСТЬ Российский патент 2003 года по МПК F42B12/02 

Предлагаемое изобретение относится к военной технике, а конкретно к боевым частям (БЧ) с управляемым полем поражения (ПП), и может быть использовано в ракетах систем ПВО.

Известны конструкции БЧ, в которых управление осколочным ПП осуществляется различными способами, в том числе и посредством взрывной деформации корпуса и центрального разрывного заряда (ЦРЗ).

Применение деформируемых БЧ позволяет повысить плотность осколочного потока, ориентированного в сторону цели, и соответственно увеличить эффективность ракетных комплексов.

Известна осколочная головная часть по патенту Германии 4193372 от 29.11.91, F 42В 12/22, в которой вокруг ЦРЗ на осколочной оболочке расположено большое число деформирующих зарядов, проходящих в продольном направлении. Для повышения эффективности деформирующие заряды управляются поодиночке и несколько деформирующих зарядов воспламеняются параллельно.

Известна осколочная боевая головка по патенту Германии 4139373 от 29.11.91 г. , F 42 B 12 24, в которой основной разрывной заряд в осколочной оболочке закрыт торцевыми пластинами. Вокруг осколочной оболочки установлены деформирующие заряды, проходящие в продольном направлении. Осколочная оболочка выполнена разрывной на участке обоих концевых пластин.

Известна деформируемая БЧ по патенту Германии 4109071 от 29.03.91г.), содержащая осколочную оболочку, центральный основной и деформирующие заряды, размещенные на боковой поверхности осколочной оболочки, причем для обеспечения деформации основного заряда в нем расположено большое количество полых шариков.

Данное техническое решение как наиболее близкое к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату принято в качестве прототипа.

Принцип действия такой БЧ следующий: при наличии информации о стороне пролета цели подрывается соответствующий деформирующий заряд (обращенный к цели), нагрузка от которого деформирует осколочную оболочку и основной заряд, уменьшая кривизну оболочки. В процессе деформации через требуемое время подрывается основной заряд, при этом плотность осколочного поля в направлении цели повышается по сравнению с БЧ, формирующей круговое ПП. В качестве компенсатора объема основного заряда при деформации служат полые шарики, которые, по-видимому, должны схлопнуться в процессе деформирования ЦРЗ и обеспечить требуемую форму БЧ.

Недостатком такой БЧ является возможность возникновения при схлопывании полых шариков эффектов микрокумуляции, т.е. резкого повышения давления в точках ЦРЗ, что может привести к его преждевременной детонации. Кроме того, поскольку ЦРЗ прилегает к осколочной оболочке, при деформировании последней в заряде развиваются высокие давления (до 40 кбар), что требует применения в БЧ низко чувствительных специальных взрывчатых составов.

Недостатком прототипа является и то, что он обладает значительной инерционностью при подготовке в боевое состояние, поскольку время деформации оболочки и заряда может достигать 2-3 мс, а это при высоких скоростях ракеты и цели, особенно на встречных курсах, может не привести к накрытию цели, особенно если цель малоразмерная.

Признаки прототипа, общие с заявляемым техническим решением:
- центральный разрывной заряд;
- осколочная оболочка;
- деформирующие заряды, установленные на внешней поверхности оболочки.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении боевой эффективности посредством
- снижения давления в ЦРЗ, вызванного взрывной нагрузкой деформирующих зарядов;
- уменьшения времени процесса деформации ЦРЗ и оболочки;
- увеличения плотности осколочного поля поражения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в предлагаемой БЧ центральный разрывной заряд установлен с образованием кольцевого зазора между ним и осколочной оболочкой. Воздушный зазор выполняет роль демпфера, особенно на начальной стадии движения осколочной оболочки с большим ускорением, и обеспечивает "щадящий" режим нагружения ЦРЗ. При этом, поскольку осколочная оболочка на начальной стадии деформации не испытывает сопротивления со стороны заряда, общее время формоизменения БЧ снижается до 300-500 мкс (в зависимости от массогабаритных параметров БЧ и от экваториального угла, в котором необходимо сформировать плотный поток поражающих элементов). Последнее обстоятельство значительно снижает требования к величине относительной скорости ракеты и цели. Величина кольцевого зазора определяется необходимой степенью деформации оболочки и практически линейно зависит от требуемого угла направленного метания. Так, численные расчеты показали, что для формирования экваториального угла с повышенной плотностью, равного 85-95^o, зазор составляет 0,08-0,12 от величины внутреннего диаметра осколочной оболочки, для формирования угла 55-65^o зазор составляет 0,18-0,22, для угла 25-35^o зaзop составляет порядка 0,28-0,32. Во всех случаях величина зазора должна обеспечивать полную компенсацию уменьшения внутреннего объема осколочной оболочки при деформировании, причем, чем меньше требуемый угол направленного метания, тем больше должна быть деформация, а соответственно и величина кольцевого зазора. При этом максимальное давление, которое развивается в ЦРЗ, не превышает 12 кбар, что в 2-3 раза ниже ударно-волновой чувствительности штатных взрывчатых составов.

Аналогов, имеющих признак, сходный с заявляемым техническим решением, не обнаружено, следовательно, можно считать, что заявляемая БЧ является новой и обладает достаточным изобретательским уровнем.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано продольное сечение БЧ, на фиг.2 - поперечное сечение БЧ, состоящей из осколочной оболочки 1, центрального разрывного заряда 2, боковых деформирующих зарядов 3.

Принцип действия предлагаемой БЧ аналогичен прототипу, а именно: при наличии информации о стороне пролета цели инициируется соответствующая группа деформирующих зарядов 3, обращенных в сторону цели.

При этом начинается деформация осколочной оболочки 1, а через время 50-100 мкс (в зависимости от массогабаритных параметров БЧ) деформируется и центральный разрывной заряд 2, занимая объем, образованный кольцевым компенсационным зазором. Через требуемое время порядка 300-500 мкс подрывается центральный разрывной заряд 2, и обеспечивается направленное в сторону цели осколочное поле. Угол направленного метания может быть реализован в диапазоне от 100 до 20^o. При этом достигается увеличение плотности осколочного поля по сравнению с БЧ, формирующей круговое ПП, в 1,5-4 раза соответственно, что на 10-30% повышает эффективность боевого снаряжения ракеты в целом.

Работоспособность предложенной конструкции подтверждена экспериментально на БЧ массой 70 кг.

Изобретение относится к боевым частям с управляемым полем поражения. Деформируемая боевая часть содержит деформирующие заряды, осколочную оболочку и центральный разрывной заряд. Между центральным разрывным зарядом и осколочной оболочкой образован кольцевой компенсационный зазор. Техническим результатом является повышение боевой эффективности. 2 ил.

Деформируемая боевая часть, содержащая деформирующие заряды, осколочную оболочку и центральный разрывной заряд, отличающаяся тем, что между центральным разрывным зарядом и осколочной оболочкой образован кольцевой компенсационный зазор.