ИМИТАТОР ОСКОЛКОВ ЕСТЕСТВЕННОГО И ЗАДАННОГО ДРОБЛЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 2009 года по МПК F42B12/32 

Изобретение относится к области осколочных и осколочно-фугасных боеприпасов, а более конкретно - к методам испытания стойкости различных преград, в том числе - противоосколочных средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) к осколочному действию. СИБ в таких испытаниях оцениваются на противоосколочную стойкость.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению достоверности испытаний средств индивидуальной бронезащиты на противоосколочную стойкость за счет использования в таких испытаниях предлагаемого имитатора осколков боеприпасов, адекватного как по форме, так и по процессу проникания в противоосколочную тканевую защитную композицию СИБ взамен неадекватного имитатора осколков в виде однограммового шарика.

Разработка близкой к реальным осколкам естественного и заданного дробления боеприпасов модели имитатора является актуальным вопросом. В настоящее время известны различные модели имитаторов осколков.

Для оценки противоосколочной стойкости СИБ в отечественной практике в существующей методике используется имитатор осколка в виде однограммового сферического элемента (шарика) диаметром 6,3 мм.

В зарубежной практике испытания СИБ проводятся по стандарту НАТО STANG 2920, согласно которому противоосколочная стойкость СИБ определяется стрельбой по ним имитатором осколка FSP (Fragment Simulating Projectiles), разработанным Уотертаунским арсеналом США. Он представляет собой цилиндр с двумя скосами на переднем торце. Стандартом STANG 2920 предусмотрен параметрический ряд данных моделей имитаторов с массой от 0,0875 до 53,8 г, однако на практике наибольшее распространение получил имитатор массой 1,1 г (фиг.1, 2).

Процессы пробития противоосколочных тканевых СИБ шариком или имитатором FSP и реальными осколками естественного и заданного дробления существенно отличаются друг от друга. Это объясняется определенным перепадом миделей реальных осколков и наличием режущих острых сдвиговых ребер осколков. Поэтому при перерезании нитей противоосколочной тканевой защитной композиции уже на начальной стадии внедрения реального осколка не наблюдается их вытягивание из утка и основы ткани по схеме «крест», как это происходит при внедрении шарика или имитатора FSP. Таким образом, используемые в утвержденных методиках как у нас, так и за рубежом модели имитаторов не являются подобными реальным осколкам боеприпасов как по форме, так и по процессу проникания последних в противоосколочные тканевые защитные композиции СИБ.

При этом осколки естественного дробления (ОЕД) мелких массовых фракций (фиг.4) и осколки заданного дробления (ОЗД)(фиг.5) являются более компактными, чем осколки крупных массовых фракций осколочного спектра. Поэтому модель имитатора данных осколков должна отражать данное свойство и иметь несколько режущих ребер.

Наиболее близкие модели имитаторов осколков боеприпасов были предложены Одинцовым В.А. (Патент RU №2025644С1, F42B 12/32, 30.12.94, фиг.3). Сравнительные стрельбы рассматриваемым прототипом и заявленным имитатором показывают, что имитатор тов. Одинцова В.А. имеет очень низкие аэродинамические характеристики. Он практически все время «подходит плашмя к цели», а при случаях внедрения в противоосколочную многослойную тканевую защитную композицию СИБ после проникания его головной части через 2-3 слоя высокомодульной ткани он резко отклоняется от нормали из-за возникающих значительных моментов разворота, и дальнейшего процесса проникания не наблюдается.

На фиг.6-11 представлены изображения на чертежах и фотографиях заявленного имитатора.

Сущность изобретения заключается в том, что заявленный имитатор выполнен в виде выпуклого многогранника (фиг.6, 7), который имеет восемь режущих ребер, причем два его основания, две треугольные боковые и четыре треугольные фронтальные и тыльные грани выполнены зеркальными, шесть граней имеют форму треугольников, два основания - форму равнобедренных треугольников. Средняя расчетная величина параметра формы составляет 1.73, при этом величина угла в вершине основания многогранника составляет 30 градусов, а двух остальных углов при противоположной вершине стороне - соответственно по 75 градусов. Модель предлагаемого имитатора подобна осредненной форме реальных ОЕД мелких массовых фракций и ОЗД боеприпасов и адекватна по процессам проникания в противоосколочную тканевую защитную композицию СИБ. Заявленный имитатор предлагаемой формы в виде выпуклого многогранника имеет более стабильные аэродинамические характеристики, чем существующий прототип. На фиг.6, 7 приняты следующие обозначения:

- А - ребра многогранника (всего 12, из них 8 - режущие);

- В - треугольные основания многогранника (B₁ и В₂);

- С - треугольные боковые грани многогранника (C₁ и С₂);

- D - треугольные фронтальные и тыльные грани многогранника (D₁ и D₂, D₃ и D₄);

- β - углы в вершинах оснований многогранников (β₁ и β₂), равны по 30 градусов;

- α, γ - углы при противоположных вершинам оснований сторонах (α₁, γ₁ и α₂, γ₂); равны по 75 градусов.

Среднее расчетное значение параметра формы предложенного имитатора составляет 1.73. Для ОЕД осколочных и осколочно-фугасных боеприпасов среднее расчетное значение данного параметра составляет 1.85, у наиболее близкого прототипа (патент RU №2025644 С1, см. фиг.3) он составляет 1.94.

Разработаны три массовые фракции данных имитаторов: 0.5, 1.1 и 2.5 грамм.

Результаты экспериментальных исследований позволяют судить о целесообразности использования данного конструктивного решения в виде основного имитатора ОЕД мелких массовых фракций и ОЗД осколочных и осколочно-фугасных боеприпасов при испытаниях стойкости различных преград к осколочному действию.

Сопоставленный анализ с наиболее близким прототипом предлагаемого имитатора (патент RU №2025644С1, фиг.3) позволяет сделать вывод, что заявляемый имитатор отличается:

1. Формой.

2. Угловыми соотношениями между сторонами в основании многогранника.

3. Зеркальным расположением двух треугольных боковых граней многогранника.

4. Зеркальным расположением четырех треугольных фронтальных и тыльных граней многогранника.

5. Количеством режущих ребер.

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом имитаторе, и признать заявляемое техническое решение соответствующим критерию "новизна".

Изобретение относится к области осколочных и осколочно-фугасных боеприпасов. Имитатор осколков естественного и заданного дробления боеприпасов выполнен в виде выпуклого многогранника, который имеет восемь режущих ребер. Причем два его основания, две треугольные боковые и четыре треугольные фронтальные и тыльные грани выполнены зеркальными. Шесть граней имеют форму треугольников, два основания - форму равнобедренных треугольников, а средняя величина параметра формы равна 1,73. Величина угла в вершине основания многогранника равна 30 градусов, а двух остальных углов при противоположной вершине - соответственно по 75 градусов. Повышается достоверность информации при испытаниях по противоосколочной стойкости различных конструктивных композиций. 11 ил.

Имитатор осколков естественного и заданного дробления боеприпасов, выполненный в виде выпуклого многогранника, отличающийся тем, что многогранник имеет восемь режущих ребер, причем два его основания, две треугольные боковые и четыре треугольные фронтальные и тыльные грани выполнены зеркальными, шесть граней имеют форму треугольников, два основания - форму равнобедренных треугольников, а средняя величина параметра формы равна 1,73, при этом величина угла в вершине основания многогранника равна 30°, а двух остальных углов при противоположной вершине - соответственно по 75°.