ОСКОЛОЧНЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 2011 года по МПК F42B12/20 

Изобретение относится к области боеприпасов и может быть применено для повышения могущества осколочного действия.

Известны конструкции осколочных боеприпасов, основными элементами которых являются корпус и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества [1…3]. Могущество их осколочного действия во многом определяется параметрами осколочности, такими как количество осколков и скорость их разлета[1…3], которые существенным образом зависят от начальных параметров взрывного нагружения корпуса боеприпаса [4, 5].

В качестве прототипа выбран осколочный боеприпас (фиг.1), включающий корпус (1), разрывной заряд (2) из бризантного взрывчатого вещества с центральным осевым каналом, который заполнен центральным зарядом взрывчатого вещества (3), различие в скоростях детонации центрального и периферийного зарядов взрывчатого вещества обеспечивает угол подхода детонационной волны к корпусу, близкий к критическому значению, при котором обеспечиваются максимально возможные для периферийного заряда взрывчатого вещества начальные параметры взрывного нагружения корпуса боеприпаса [6].

Недостатком указанного боеприпаса является неполная реализация возможности увеличения количества осколков и скорости их разлета вследствие того, что для конструкции прототипа не будет обеспечено критическое значение угла подхода детонационной волны к корпусу во всех сечениях по его длине вследствие наличия оживального и конического участков каморы (доля которых может составлять до 50%, от длины разрывного заряда) [1…3].

Техническим результатом является увеличение количества осколков и скорости их разлета за счет увеличения начальных параметров взрывного нагружения корпуса осколочного боеприпаса во всех сечениях корпуса по длине заряда взрывчатого вещества.

Для достижения указанного технического результата в известном осколочном боеприпасе, включающем корпус и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества, в котором выполнен центральный осевой канал, заполненный центральным разрывным зарядом, характеристики центрального разрывного заряда (химический состав и плотность) изменяются по длине каморы. Различие плотности бризантного взрывчатого вещества и центрального разрывного заряда в каждом его сечении обеспечивает следующий диапазон изменения отношения скоростей детонации бризантного взрывчатого вещества - D_осн и центрального разрывного заряда - D_ц.

где:

β=β_ц - угол между фронтом детонационной волны и поверхностью каморы на цилиндрическом участке, высотой H_ц, (фиг.3);

β=β_ц+γ - угол между фронтом детонационной волны и поверхностью каморы в заданном сечении оживального участка, высотой Н_о, (фиг.4);

β=β_ц-γ - угол между фронтом детонационной волны и поверхностью каморы на коническом участке, высотой Н_к, (фиг.5);

β=β_k÷β₁ - требуемый диапазон изменения величины β (фиг.6);

β_k - значение угла подхода фронта детонационной волны к стальной стенке, соответствующее переходу от регулярного режима отражения детонационной волны к нерегулярному (фиг.6) [7, 8];

β₁ - значение угла подхода фронта детонационной волны к стальной стенке, соответствующее нерегулярному режиму отражения детонационной волны, при котором начальные параметры взрывного нагружения не ниже чем для падающего фронта детонационной волны (фиг.6) [6];

γ - угол между поверхностью каморы в заданном сечении боеприпаса и его осью симметрии (фиг.4), (фиг.5).

Конструкция заявляемого осколочного боеприпаса (фиг.2) включает корпус (1), разрывной заряд (2) из бризантного взрывчатого вещества с центральным осевым каналом, центральный разрывной заряд с переменными характеристиками в осевом направлении (3).

При инициировании детонации разрывного заряда заявляемого боеприпаса (фиг.7) разрывной заряд детонирует с различной скоростью в осевом и в радиальном направлениях вследствие разноплотности бризантного взрывчатого вещества и центрального разрывного заряда, причем D_ц>D_осн. Это является причиной формирования косого фронта детонации, подходящего к поверхности каморы в каждом сечении боеприпаса под углом β=β_k÷β₁.

Вследствие этого значение начального относительного давления на внутренней поверхности корпуса во всех его сечениях будет обеспечено на уровне не ниже чем для падающего фронта детонационной волны, то есть практически максимально для взрывчатого вещества с заданной плотностью (фиг.7) [7, 8]. Следствием этого является увеличение импульса давления продуктов детонации, воздействующего на стенку корпуса заявляемого осколочного боеприпаса на оживальном и коническом участках, то есть в отличие от прототипа, по всей длине каморы, что ведет к увеличению количества осколков и скорости их разлета [4…8].

Если различие скоростей детонации бризантного взрывчатого вещества и центрального разрывного заряда в каждом сечении не будет обеспечивать значение угла подхода фронта детонационной волны к стенке корпуса в указанном диапазоне β_k÷β₁, то технический результат не будет достигнут, либо будет достигнут в незначительной степени и применение заявляемого осколочного боеприпаса не будет целесообразным.

Источники информации

1. Средства поражения и боеприпасы. Учебник / А.В.Бабкин, С752 В.А.Велданов, Е.Ф.Грязнов и др.; Под общей редакцией В.В.Селиванова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2008, - с.984.

2. Аблов В.С.Конструкция, теория и расчет снарядов и головных частей / В.С.Аблов, В.Г.Орлов, П.П.Степанов. - Пенза: ПВАИУ, 1979, - 503 с.

3. Ермаков Г.В., Орлов В.Г. Устройство и действие боеприпасов артиллерии. - Пенза: ВАИУ, 1968, - с.271.

4. Кузнецов В.А. О дроблении корпусов авиационных боеприпасов на осколки при взрыве: - Труды ВВА им. Жуковского. 1956, вып.612, - с.128.

5. Физика взрыва. Под редакцией Л.П.Орленко. - Изд. 3-е, перераб. в 2 т. Т.2. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002, - с.656.

6. Патент №2249174 РФ. М. Кл. F42B 12/20 «Осколочный боеприпас», Козлов Г.В., Краснов М.Н., Стаценко Г.В. - заявл. 22.10.2003.; опубл. 27.03.2005. Бюл. №9.

7. Козлов Г.В. О начальных параметрах взрывного нагружения корпусов боеприпасов осколочного действия / Г.В.Козлов, Т.Г.Стаценко // Известия РАРАН - №2 (43). - 2005. С 65-71.

8. А.В.Аттетков, М.М.Бойко, Е.Ф.Грязнов. Экспериментальные исследования влияния кривизны детонационного фронта на начальные параметры ударной волны в цилиндрической оболочке.

Изобретение относится к области осколочных боеприпасов. Боеприпас содержит корпус и разрывной заряд. Разрывной заряд состоит из бризантного взрывчатого вещества, в котором выполнен центральный осевой канал, заполненный центральным разрывным зарядом. Химический состав и плотность центрального разрывного заряда изменяются по длине каморы. Различие характеристик бризантного взрывчатого вещества и центрального разрывного заряда в каждом сечении каморы обеспечивает определенный диапазон изменения отношения скоростей детонации бризантного взрывчатого вещества. Достигается увеличение количества осколков боеприпаса и скорости их разлета. 7 ил.

Осколочный боеприпас, содержащий корпус и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества, в котором выполнен центральный осевой канал, заполненный центральным разрывным зарядом, отличающийся тем, что химический состав и плотность центрального разрывного заряда изменяются по длине каморы, различие характеристик бризантного взрывчатого вещества и центрального разрывного заряда в каждом сечении каморы обеспечивает следующий диапазон изменения отношения скоростей детонации бризантного взрывчатого вещества D_осн и центрального разрывного заряда D_ц:

где β - угол между фронтом детонационной волны и поверхностью каморы, при котором обеспечивается максимальное для данного бризантного взрывчатого вещества давление во фронте детонационной волны при взаимодействии его со стальной стенкой.