БОЕПРИПАС Российский патент 2004 года по МПК F42B12/02 

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в устройствах для пробития сложных преград.

Известен боеприпас типа "ударное ядро" боевого элемента точного прицеливания (патент РФ №2084808, МПК: 6 F 42 B 12/18, з-ка от 23.03.94, опубликован 20.07.97 г.), включающий корпус, содержащий лидирующий (типа "ударное ядро") и основной (с термостойким покрытием) заряды, устройство генерирования электрического импульса (УГЭИ), которым является пьезоэлектрический генератор (ПГ), для задействования основного заряда, расположенного в головной части боеприпаса, на пути прохождения "ударного ядра". ПГ инициируется "ударным ядром" лидирующего заряда. Основной заряд расположен перед лидирующим зарядом и отделен от него вкладышем с центральным отверстием, через него и отверстие в основном заряде проходит поражающий элемент, сформированный лидирующим зарядом, а основной заряд служит для сообщения поражающему элементу дополнительной скорости. Недостатком данной конструкции является неоптимальность компоновочного решения, при котором от продуктов взрыва лидирующего заряда защищается основной заряд термостойким покрытием, не гарантирующим целостность и сохранение рабочих характеристик основного заряда при воздействии на него продуктов взрыва и ударной волны от взрыва лидирующего заряда.

Наиболее близким по технической сущности и заявляемому результату к предлагаемому изобретению является конструкция боеприпаса со спусковым устройством, обеспечивающим задержку срабатывания по времени для последовательной детонации зарядов (патент США №5166469, МПК: F 42 В 12/18, опубликован 24.11.92 г.), который и выбран в качестве прототипа. Известный боеприпас со спусковым устройством, обеспечивающим задержку срабатывания по времени для последовательной детонации зарядов, содержащий корпус, лидирующий заряд взрывчатого вещества (ЛЗ) и основной заряд взрывчатого вещества (ОЗ), УГЭИ для задействования ОЗ, приводится в действие посредством узла, выполненного в виде экрана, который под воздействием детонации ЛЗ может перемещаться вдоль оси корпуса из первоначального в конечное положение. При этом экран замедляется на своем пути линией задержки срабатывания (ЛЗС) ОЗ, представляющей собой прокладку из сжимаемого материала, ударяет по УГЭИ, приведение в действие которого вызывает подрыв ОЗ. Такая конструкция приведения в действие УГЭИ для задействования ОЗ является в работе очень нестабильной как с точки зрения времени задержки срабатывания ОЗ (от хаотичного воздействия продуктов взрыва сжимаемый материал создает большой разброс по времени задержки срабатывания ОЗ), так и надежности срабатывания УГЭИ (продолжительный участок преграды из сжимаемого материала на пути экрана гасит его энергию непредсказуемым образом, в зависимости от характеристик сжимаемого материала). К тому же компоновочное решение такого спускового устройства является неоптимальным, как и у предыдущего аналога.

Задачами, стоящими в данной области техники и на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются увеличение бронепробития и оптимизация компоновочных характеристик боеприпаса.

Техническим результатом заявляемого решения является увеличение бронепробития путем стабилизации временных и оптимизации компоновочных характеристик боеприпаса, повышение надежности при срабатывании и безопасности в обращении.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в боеприпасе, включающем корпус, ЛЗ и ОЗ, УГЭИ для задействования ОЗ, в который входит узел приведения его в действие и ЛЗС ОЗ, в УГЭИ дополнительно вводят заряд ВВ и связывают УГЭИ детонационной цепью с ЛЗ. При этом детонационная цепь и дополнительный заряд ВВ являются узлом приведения в действие УГЭИ и одновременно частью ЛЗС. УГЭИ может представлять собой магнитоэлектрический преобразователь или УГЭИ может представлять собой ПГ. Включение дополнительного заряда ВВ в УГЭИ позволяет уйти от схемы задействования этого устройства экраном, разгоняемым продуктами взрыва ЛЗ (как в прототипе), и задействовать УГЭИ непосредственно взрывом дополнительного заряда ВВ. Это дает возможность более эффективно защитить УГЭИ, ОЗ и др. узлы от негативного воздействия осколков и ударной волны при взрыве ЛЗ, разместив между УГЭИ и ЛЗ дополнительную защиту, а также улучшить компоновочное решение боеприпаса, например в качестве дополнительной защиты использовать ПИМ для задействования ЛЗ. Включение дополнительного заряда ВВ в УГЭИ позволяет более надежно задействовать пьезоэлементы УГЭИ за счет их близкого расположения к дополнительному заряду ВВ, а следовательно, получить стабильность срабатывания ОЗ. Следует также отметить, что расположение ПИМ между ЛЗ и ОЗ, позволяющее обеспечить более эффективную защиту ОЗ от осколков и ударной волны при взрыве ЛЗ, приводит к уменьшению потерь по бронепробитию боеприпаса. Выполнение УГЭИ связанным с ЛЗ детонационной цепью позволяет устранить потери бронепробиваемости, возникающие из-за нестабильности разгона экрана вследствие хаотического поведения продуктов взрыва ЛЗ и из-за нестабильности его торможения вследствие разнородности характеристик линии задержки в виде сжимаемого материала (как в прототипе), и повысить величину бронепробиваемости за счет стабилизации времени задержки ОЗ, т.к. в детонационной цепи детонационный импульс проходит четко определенный (равный ее длине) участок пути с определенной скоростью детонации (для конкретного ВВ). Такая детонационная цепь позволяет к тому же задействовать УГЭИ до прихода продуктов взрыва ЛЗ, что предохраняет УГЭИ от преждевременного разрушения. Использование предлагаемой детонационной цепи обеспечивает повышение надежности срабатывания ОЗ, т.к. детонационный импульс задействует УГЭИ с большей надежностью, чем его задействуют продукты взрыва ЛЗ, перемещая экран на расстояние линии задержки, выполняемой в виде прокладки из сжимаемого материала (как в прототипе), при прочих равных условиях. Следует также отметить, что использование предлагаемой детонационной цепи дает возможность разместить за ЛЗ ПИМ для задействования ЛЗ от ПГ, который является и экраном для защиты ОЗ. К тому же наличие у УГЭИ дополнительного заряда ВВ позволяет выполнять детонационную цепь в виде детонирующего шнура (ДШ) малого поперечного сечения. Это дает возможность разместить ДШ в стесненных по размерам и малодоступных местах, что приводит к оптимизации компоновочных характеристик. Применение в качестве УГЭИ магнитоэлектрического преобразователя позволяет для задействования ОЗ использовать низковольтный электродетонатор (ЭД) с высоким энергопотреблением, что придает повышенную безопасность в служебном обращении с боеприпасом. Применение в качестве УГЭИ ПГ позволяет для задействования ОЗ применить высоковольтный ЭД, снаряженный бризантным ВВ, что также повысит безопасность ЭД и боеприпаса в служебном обращении.

На чертеже изображен общий вид боеприпаса, поясняющий суть заявляемого решения, где 1 - корпус; 2 - ЛЗ; 3 - ОЗ; 4 - УГЭИ; 5 - дополнительный заряд; 6 - ДШ (детонационная цепь); 7 - ПИМ; 8 - ПГ; 9 - ЭД.

Примером конкретного выполнения служит боеприпас, включающий алюминиевый корпус 1 с расположенными в нем ЛЗ 2 и ОЗ 3 мощного бризантного ВВ, УГЭИ 4, связанного детонационной цепью с ЛЗ 2. ЛЗС состоит из ДШ 6 (диаметром 1,5 мм, длиной ≈850 мм, изготовленного из алюминиевой оболочки, начиненной пластическим ВВ) и дополнительного заряда 5 (из пластического ВВ, массой ≈5 г) и является одновременно узлом приведения в действие УГЭИ 4. ДШ 6 расположен спиралью над ПИМом 7, который установлен на торце ЛЗ 2. На торце ОЗ 3 установлен ЭД 9, электрически связанный с УГЭИ 4. В головной части корпуса расположен ПГ 8, электрически связанный с ПИМом 7.

Предлагаемая конструкция КБ работает следующим образом. При встрече с преградой ПГ 8 выдает импульс электрического тока на ПИМ 7, который своим срабатыванием задействует ЛЗ 2. Детонационный импульс от ЛЗ 2, проходя по ДШ 6 (с задержкой по времени ≈120 мкс), передается на дополнительный заряд 5 (до прихода продуктов взрыва ЛЗ), который, взрываясь, нагружает пьезоэлементы УГЭИ 4. Выработанный пьезоэлементами электрический импульс с УГЭИ 4 подается на ЭД 9, который в свою очередь подрывает ОЗ 3. Задействованный таким образом ОЗ 3 со стабильной по времени задержкой ≈150 мкс относительно ЛЗ 2 обеспечивает большее пробитие по сравнению с прототипом.

Область применения: взрывные работы, заряды для пробития сложных преград. Сущность изобретения: корпус 1 содержит лидирующий заряд 2 и основной заряд 3 взрывчатого вещества, устройство генерирования электрического импульса 4 для задействования основного заряда 3, в которое входят узел приведения его в действие и линия задержки срабатывания, устройство генерирования электрического импульса 4 дополнительно содержит заряд взрывчатого вещества 5 и связано детонирующим шнуром 6 с лидирующим зарядом 2, при этом детонирующий шнур 6 и дополнительный заряд взрывчатого вещества 5 являются узлом приведения в действие устройства генерирования электрического импульса 4 и одновременно частями линии задержки срабатывания. Технический результат: увеличение бронепробития путем стабилизации временных и оптимизации компоновочных характеристик, повышение надежности при срабатывании и безопасности в обращении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Боеприпас, содержащий корпус, лидирующий и основной заряды взрывчатого вещества, устройство генерирования электрического импульса для задействования основного заряда, в которое входят узел приведения его в действие и линия задержки срабатывания, отличающийся тем, что устройство генерирования электрического импульса дополнительно содержит заряд взрывчатого вещества и связано детонационной цепью с лидирующим зарядом, при этом детонационная цепь и дополнительный заряд взрывчатого вещества являются узлом приведения в действие устройства генерирования электрического импульса и одновременно частями линии задержки срабатывания.2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства генерирования электрического импульса используют магнитоэлектрический преобразователь или пьезоэлектрический генератор.