КУМУЛЯТИВНЫЙ ЗАРЯД Российский патент 2010 года по МПК F42B1/24 F42B1/36 

Предлагаемое изобретение относится к области военной техники и может быть использовано при проектировании боевых частей противотанковых управляемых ракет, к которым предъявляются повышенные требования по уровню и стабильности бронепробивного действия.

Известно, что глубина пробоины, при прочих равных условиях, определяется длиной кумулятивной струи, которая с момента своего формирования из облицовки претерпевает растяжение до предельной длины и последующий разрыв на отдельные элементы. При этом различного рода асимметрии, имеющие место в кумулятивном заряде, такие как разнотолщинность облицовки, разноплотность взрывчатого вещества (ВВ), несимметричное распространение фронта детонационной волны и др., приводят к появлению дополнительных радиальных возмущений в кумулятивной струе, увеличивая тем самым вероятность взаимодействия элементов струи со стенками пробоины и исключения их из процесса пробивания преграды. Причем с увеличением пробивной способности кумулятивного заряда влияние перечисленных выше факторов на процесс проникания кумулятивной струи возрастает.

Традиционным направлением решения данной проблемы является повышение качества изготовления основных элементов кумулятивного заряда и совершенствование технологических приемов снаряжения и сборки заряда, что способствует снижению асимметрии процесса обжатия облицовки.

Однако даже в случае прецизионного изготовления кумулятивного заряда не всегда удается добиться строго симметричного распространения фронта детонационной волны при срабатывании взрывателя, поскольку применяемые в настоящее время средства инициирования кумулятивных боеприпасов не обеспечивают высокой точности выдачи первоначального взрывного импульса, что обусловлено конструктивными особенностями устройств такого типа.

Более того, часто используемая радиальная схема инициирования кумулятивного заряда вносит дополнительные погрешности в процесс распространения детонации от взрывателя к основному заряду за счет наличия несимметричных воздушных зазоров и металлических стенок корпуса передаточного детонатора.

Известен кумулятивный заряд (патент ФРГ №3507062 F42B 1/02, опубл. 09.01.1986 г.), содержащий корпус, заряд ВВ с кумулятивной облицовкой, инертный вкладыш и донную крышку чашеобразной формы с центральным каналом, в которую совместно запрессованы передаточный заряд и дополнительный детонатор. Такая конструкция обеспечивает соосное (в пределах точности изготовления донной крышки) расположение дополнительного детонатора и передаточного заряда, однако, не компенсирует возможное радиальное смещение точки приложения начального инициирующего импульса от взрывателя относительно дополнительного детонатора, что может приводить к несимметричному распространению фронта детонационной волны по заряду.

Известна кумулятивная боевая часть (патент РФ №2191976 F42B 1/02, 1/024, опубл. 27.10.2002 г.), принятая за прототип, содержащая корпус с дном, кумулятивный заряд с облицовкой, линзу, предохранительно-исполнительный механизм, инициирующую шашку ВВ и электродетонатор. В данной конструкции несоосность начального импульса от электродетонатора устранена путем раздельного центрирования элементов инициирующего узла и введения усилителя детонационного импульса в качестве компенсатора осевых погрешностей их установки. При этом на 0,3-0,5 высоты инициирующей шашки ВВ запрессовано центрирующее кольцо, установленное в центральном отверстии дна корпуса по плотной посадке.

Следует отметить, что рассмотренные выше устройства позволяют в определенной степени сфокусировать инициирующий импульс на оси передаточного заряда, расположенного в донной части корпуса. Симметричность же дальнейшего распространения детонационного фронта по заряду ВВ, а также симметричность обжатия кумулятивной облицовки, зависят не только от этого.

Исходя из физики кумулятивного эффекта для достижения максимального бронепробивного действия в кумулятивном заряде необходимо обеспечить следующее:

1. Соосность кумулятивной облицовки, заряда ВВ и корпуса;

2. Соосность кумулятивной облицовки и узла инициирования.

Требуемая соосность кумулятивной облицовки, заряда ВВ и корпуса обеспечивается, во-первых, точностью изготовления кумулятивной облицовки и корпуса, а во-вторых, достижением минимально возможных разнотолщинности и разноплотности ВВ в различных сечениях кумулятивного заряда, возникающих в процессе запрессовки ВВ в корпус.

Добиться же приемлемой соосности кумулятивной облицовки и узла инициирования намного сложнее, так как в этом случае необходимо обеспечить точное изготовление и соосное расположение всех деталей кумулятивного заряда. Кроме того, рост заряда ВВ, который происходит после снятия давления прессования, как правило, несимметричный и приводит, в основном, к увеличению несоосности именно кумулятивной облицовки и узла инициирования.

Последнее объясняется тем, что, как показывают результаты замера величины биения корпуса кумулятивного заряда относительно внутренней поверхности кумулятивной облицовки, проведенные на типовых зарядах, снаряженных методом прессования ВВ непосредственно в корпус, оно увеличивается в направлении от основания кумулятивной облицовки к нижнему торцу заряда.

Таким образом, центрирование инициирующей шашки относительно корпуса со стороны заднего торца кумулятивного заряда (как это предложено в прототипе), не может обеспечить максимальной соосности узла инициирования и кумулятивной облицовки.

Предполагаемым изобретением решается задача повышения бронепробиваемости и стабильности действия кумулятивного заряда.

Техническим результатом заявляемого решения является обеспечение симметричного распространения фронта детонационной волны относительно оси кумулятивной облицовки после срабатывания взрывательного устройства за счет соосности передаточного детонатора и внутренней поверхности кумулятивной облицовки.

Для достижения указанного технического результата в кумулятивном заряде, содержащем корпус с донным фланцем, заряд взрывчатого ВВ с кумулятивной облицовкой, инертный вкладыш, передаточный детонатор, центрирующий элемент, в котором выполнено осевое отверстие, и взрывательное устройство, передаточный детонатор установлен в осевом отверстии центрирующего элемента, который расположен в донном фланце соосно с внутренней поверхностью кумулятивной облицовки с образованием между ее наружной поверхностью и внутренней поверхностью донного фланца зазора, который заполнен затвердевающим составом.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - продольный разрез кумулятивного заряда, размещенного на приборе замера биений;

на фиг.2 - продольный разрез нижнего торца кумулятивного заряда;

на фиг.3 - вид сверху по А-А фиг.1.

Заявляемый кумулятивный заряд содержит корпус 1 (фиг.1) с донным фланцем 2, заряд ВВ 3 с кумулятивной облицовкой 4, инертный вкладыш 5, передаточный детонатор 13, центрирующий элемент 6, в котором выполнено осевое отверстие, и взрывательное устройство 14 (фиг.2). Центрирующий элемент 6 расположен в донном фланце 2 соосно с внутренней поверхностью кумулятивной облицовки 4 с образованием зазора 18 между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью донного фланца 2 с помощью установочных элементов 7 в количестве не менее трех, которые выполнены в виде винтов и установлены в донном фланце 2 в плоскости, перпендикулярной оси кумулятивного заряда.

В центрирующем элементе 6 выполнены отверстия 19 для подачи в зазор 18 затвердевающего состава, обеспечивающего его дополнительную фиксацию. В качестве затвердевающего состава использован клей. В осевом отверстии центрирующего элемента 6, выполненного в виде втулки, размещен передаточный детонатор 13, который с помощью прижимной крышки 15 плотно прижат к взрывательному устройству 14 и представляет собой цилиндрическую шашку ВВ с фокусирующим эффектом. Передаточный детонатор 13 предназначен для передачи детонации к заряду ВВ, обеспечивая при этом нейтрализацию погрешностей инициирования, возникающих при срабатывании взрывательного устройства 14.

Требуемая соосность установки центрирующего элемента 6 и кумулятивной облицовки 4 достигается за счет регулировки и фиксации его положения с помощью установочных элементов 7 при одновременном контроле величины биения его внутренней поверхности относительно оси кумулятивной облицовки 4.

Регулирование положения центрирующего элемента 6 производится с использованием обычного прибора замера биений.

Кумулятивный заряд (фиг.1) устанавливается внутренней поверхностью кумулятивной облицовки 4 на опорную часть прибора замера биений, включающую жесткий штырь 9 с вращающейся головкой 16 и подпружиненный диск 10, что обеспечивает устойчивое положение контролируемого заряда. При вращении заряда относительно продольной оси индикатором 11 с помощью щупа 17, установленного в осевом отверстии центрирующего элемента 6, регулируется величина биения, требуемое значение которой достигается за счет корректировки положения центрирующего элемента 6 установочными винтами 7.

Данный прибор позволяет фиксировать значения биения с точностью до 0,01 мм. Опыт отработки технологии сборки кумулятивных зарядов показал, что данный способ регулирования позволяет добиться такой установки центрирующего элемента 6, при которой величина биения его внутренней поверхности, а следовательно, и передаточного детонатора 13, относительно внутренней поверхности кумулятивной облицовки 4 будет находиться в пределах 0,02-0,07 мм. Контрольная сборка зарядов традиционной конструкции, т.е. зарядов, не имеющих центрирующего элемента 6, установленного с помощью установочных винтов, показала, что в этом случае биение внутренней поверхности донного фланца 2 относительно внутренней поверхности кумулятивной облицовки 4 находится в пределах 0,11-0,4 мм, т.е. в 5-6 раз больше.

После установки центрирующего элемента 6 в него вставляется до упора в торцевую поверхность заряда ВВ 3 передаточный детонатор 13 (фиг.2) и поджимается корпусом взрывательного устройства 14 с помощью прижимной крышки 15, чем обеспечивается плотный контакт передаточного детонатора 13 с зарядом ВВ 3 без воздушных зазоров и инертных прокладок.

Кумулятивный заряд работает следующим образом.

При срабатывании взрывательного устройства 14 детонация передается на передаточный детонатор 13, а затем на заряд ВВ 3. Поскольку передаточный детонатор 13 с помощью прижимной крышки 15 плотно прижат к взрывательному устройству 14, то на заряд ВВ 3 передается неискаженный инициирующий импульс. А так как соосность кумулятивной облицовки 4 и дополнительного детонатора 13 была обеспечена при сборке заряда ВВ 3, то и фронт детонационной волны симметрично распространяется по заряду ВВ 3 и, подходя к кумулятивной облицовке 4, симметрично обжимает ее. Возникающие при этом радиальные возмущения в кумулятивной струе минимальны и не приводят к существенному увеличению вероятности взаимодействия элементов струи со стенками пробоины.

В результате кумулятивная струя, образовавшаяся при подрыве заряда описанной выше конструкции, будет обладать повышенным уровнем и стабильностью бронепробивного действия.

Изобретение относится к конструкциям кумулятивных зарядов и может быть использовано при проектировании боевых частей противотанковых управляемых ракет. Кумулятивный заряд содержит корпус с донным фланцем (ДФ), заряд взрывчатого вещества с кумулятивной облицовкой, инертный вкладыш, передаточный детонатор (ПД), центрирующий элемент (ЦЭ), в котором выполнено осевое отверстие, и взрывательное устройство. ПД установлен в осевом отверстии ЦЭ, который расположен в ДФ соосно с внутренней поверхностью кумулятивной облицовки с образованием между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью ДФ зазора, который заполнен затвердевающим составом. Повышается бронепробитие. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Кумулятивный заряд, содержащий корпус с донным фланцем, заряд взрывчатого вещества с кумулятивной облицовкой, инертный вкладыш, передаточный детонатор, центрирующий элемент, в котором выполнено осевое отверстие, и взрывательное устройство, отличающийся тем, что передаточный детонатор установлен в осевом отверстии центрирующего элемента, который расположен в донном фланце соосно с внутренней поверхностью кумулятивной облицовки с образованием между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью донного фланца зазора, который заполнен затвердевающим составом.

2. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что центрирующий элемент расположен с помощью установочных элементов в количестве не менее трех, которые установлены в донном фланце в плоскости, перпендикулярной оси заряда.

3. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что в качестве затвердевающего состава использован клей.

4. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что в центрирующем элементе выполнены отверстия для подачи в зазор затвердевающего состава.

5. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что центрирующий элемент установлен вплотную к донной части заряда взрывчатого вещества.

6. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что центрирующий элемент выполнен в виде втулки.

7. Кумулятивный заряд по п.2, отличающийся тем, что установочные элементы выполнены в виде винтов.