БРОНЕБОЙНЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 2011 года по МПК F42B12/10 

Изобретение относится к военной и оборонной промышленности и может быть использовано в качестве бронебойного боеприпаса с двойным эффектом поражения, а именно бронебойного и объемного взрыва.

Известно изобретение «СПОСОБ ПОРАЖЕНИЯ БРОНИРОВАННОЙ ЦЕЛИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ». RU. Патент №2199713. С2. МПК⁷ F42B 12/10, F42B 12/18, F42B 1/02. Заявка №2000125529/02, 29.06.2000. Дата публикации заявки 10.09.2002. Опубликовано 27.02.2003.

Способ поражения бронированной цели заключается в том, что при взаимодействии кумулятивного боеприпаса с целью кумулятивной струей пробивают в броне сквозной канал, через который вслед за струей в заброневое пространство проникает пест, поражающий находящиеся там объекты. При этом для повышения скорости песта разрывной заряд кумулятивного боеприпаса оснащают гидродинамическим ускорителем в виде металлического усеченного конического раструба, опирающегося своим большим основанием на основание облицовки заряда и выполненного из материала с акустической жесткостью, не меньшей, чем у материала облицовки, а на внутренней поверхности корпуса боеприпаса у основания кумулятивной выемки устанавливают кольцевой вкладыш из материала с высокой акустической жесткостью. Для осуществления способа используются каскадные кумулятивные боеприпасы, состоящие, по меньшей мере, из двух последовательно размещенных в корпусе осесимметричных каскадов, каждый из которых содержит три секции, а именно разрывной заряд с кумулятивной выемкой и облицовкой с гидродинамическим ускорителем и кольцевым вкладышем, отсекатель песта или низкоскоростного участка кумулятивной струи в виде заряда взрывчатого вещества со сквозным каналом в форме усеченного конуса с металлической облицовкой, обращенного большим основанием в сторону кумулятивной выемки разрывного заряда, и передаточный узел в виде тонкостенного кольцевого заряда взрывчатого вещества с защитным экраном, установленного между разрывным зарядом и отсекателем для передачи детонации от разрывного заряда к отсекателю. Разрывные заряды всех каскадов, кроме заднего, выполнены с центральными каналами для прохождения кумулятивной струи, формируемой предыдущими каскадами. Разрывной заряд заднего каскада снабжен взрывателем. В качестве вариантов для реализации способа поражения бронированной цели кумулятивный боеприпас может быть выполнен с передним каскадом, состоящим только из одной секции - разрывного заряда с гидродинамическим ускорителем и кольцевым вкладышем или с задним каскадом, состоящим из двух секций - разрывного заряда с гидродинамическим ускорителем и кольцевым вкладышем и объединенных функционально в одну секцию отсекателя и передаточного узла. Металлические облицовки кумулятивных выемок разрывных зарядов изготавливаются из различных материалов при последовательном увеличении плотности материалов, начиная с заднего каскада. В объеме передаточного узла может быть размещен аппаратурный отсек или маршевый двигатель с центральным сквозным каналом. Изобретение позволяет за счет занесения в заброневое пространство поражающего элемента - песта, содержащего до 80% материала кумулятивной облицовки, повысить поражающее действие боеприпаса в заброневом пространстве цели (прототип).

Недостатком является невозможность одновременно пробить броню и произвести объемный взрыв.

Известно взрывчатое вещество «ВОДОСОДЕРЖАЩЕЕ ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО». RU, заявка №99126642. А. МПК⁷ С06В 31/40, 16.12.1999. Дата публикации заявки 27.10.2001.

Водосодержащее взрывчатое вещество, включающее аммиачную селитру, тротил, карбамид, воду, отличается тем, что при изготовлении вещества компоненты берутся в соотношении, обеспечивающем нулевой кислородный баланс, а именно, %: аммиачной селитры 73, тротила 15, карбамида 4, воды 8.

Недостатком является невозможность одновременно пробить броню и произвести объемный взрыв.

Известен принцип кумулятивного эффекта, использованного в боеприпасах Материал из Википедии - свободной энциклопедии http://ro.wikipedia.org/wiki/Кумулятивный_эффект.

Кумулятивный эффект, эффект Монро (англ. Munroe effect) - усиление действия взрыва путем его концентрации в заданном направлении. Кумулятивный эффект достигается применением заряда с кумулятивной выемкой, обращенной в сторону поражаемого объекта. Кумулятивная выемка, обычно конической формы, покрыта металлической облицовкой. Толщина облицовки в зависимости от диаметра заряда варьируется от долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Механизм действия кумулятивного заряда

После взрыва капсюля-детонатора, находящегося на противоположной по отношению к выемке стороне заряда, возникает детонационная волна, которая перемещается вдоль оси заряда.

Волна, распространяясь к боковым образующим конуса облицовки, схлопывает ее стенки друг навстречу другу, при этом в результате соударения стенок облицовки давление в материале облицовки резко возрастает. Давление продуктов взрыва, достигающее ~1010 Н/м² (105 кгс/см²), значительно превосходит предел текучести металла. Поэтому движение металлической облицовки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкости и связано не с плавлением, а с пластической деформацией.

Недостатком является невозможность одновременно пробить броню и произвести объемный взрыв.

Целью изобретения является создание боеприпасов, способных одновременно иметь два свойства, а именно пробивать броню и производить объемный взрыв.

Технический результат достигается тем, бронебойный боеприпас включающий кумулятивный заряд с конусной воронкой, имеет размещенный в воронке взрывчатый материал, состоящий из тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂.

На чертеже изображен бронебойный боеприпас в форме артиллерийского снаряда с кумулятивной воронкой, в которой размещен тетрагидроборат бериллия Be(BH₄)₂.

Статика

Бронебойный боеприпас (1), включающий кумулятивный заряд (2) с конусной воронкой (3), выполнен так, что в воронке (3) размещен взрывчатый материал, состоящий из тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4).

Работа

Тетрагидроборат бериллия Be(BH₄)₂ (4) является аккумулятором водорода (Н) и имеет свойство отдавать атомы Н при нагреве. Для получения высокой температуры применен инициатор процесса нагрева в виде взрывчатого вещества (4), изготовленного в форме кумулятивного заряда (2) и имеющего кумулятивную воронку (3), в которой и располагается тетрагидроборат бериллия Be(BH₄)₂ (4). При взрыве кумулятивного заряда (2) происходит резкое сжатие (давление продуктов взрыва, достигающее ~1010 Н/м² (105 кгс/см²)) и разогрев тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4) до температуры в 800 градусов Цельсия. При ударе кумулятивной струи, представляющей своеобразную перегретую жидкость, в преграду происходит взрывообразное выделение в зоне удара газообразного водорода. Этот водород находится в зоне сжатия и от давления нагревается до температуры в десятки тысяч градусов. Весь тетрагидроборат бериллия Be(BH₄)₂ (4) распадается на атомы. При этом образуется один моль Be (бериллий), 2 моля B (бора), и 8 молей атомов Н (водород). Каждый моль вещества при нормальных условиях в виде газа занимает объем в 22,4 литра, что составляет 246 литров газа в нормальных условиях, а с учетом коэффициента объемного расширения газов (Гей-Люсака), равного 0,00366 на 1 градус и нагреве до 10000 градусов объем составит около 9000 литров.

Один килограмм тротила дает при взрыве (с учетом дожигания в воздухе) до 3 метров кубических газа или 3000 литров. Молярная масса тротила 227,13 г/моль.

Молярная масса тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4)=37 г/моль. В 1 килограмме находится 27,02 моля вещества Be(BH₄)₂ (2)).

Значит, объем разогретых газов у одного килограмма тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4) будет составлять 243097 литра или 243 метра кубических. Это в 81 раза больше, чем от взрыва 1 кг тротила.

Тетрагидроборат бериллия Be(BH₄)₂ (4) изготавливается в гальванической ванне электрохимическим способом насыщения сплава бериллия с бором ионами водорода.

После разрушения тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4) струи кумулятивного заряда (2) весь газ, полученный из тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4), вступит в реакцию с атмосферным воздухом. Произойдет объемный взрыв.

Таким образом, в гранате гранатомета АГСЗО можно разместить 100 грамм тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ (4), что равнозначно 8 килограммам условного взрывчатого вещества, способного пробить легкобронированную технику, и вторичным объемным взрывам при сгорании бериллия, бора и водорода уничтожить живую силу на броне.

Технико-экономические показатели по поражающему эффекту приближаются к оружию массового поражения. При массовом производстве тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂ себестоимость его будет сопоставима со стоимостью производства гексогена или тетрила.

Перечень позиций

1 - бронебойный боеприпас,

2 - кумулятивный заряд,

3 - конусная воронка,

4 - взрывчатый материал из тетрагидробората бериллия Be(BH₄)₂.

Изобретение относится к военной промышленности, в частности к бронебойному боеприпасу. Боеприпас включает кумулятивный заряд с конусной воронкой, в которой размещен взрывчатый материал, состоящий из тетрагидробората бериллия (Ве(ВН₄)₂). Изобретение обеспечивает двойной эффект поражения, а именно бронебойный и объемный взрыв. 1 ил.

Бронебойный боеприпас, включающий кумулятивный заряд с конусной воронкой, отличающийся тем, что в воронке размещен взрывчатый материал, состоящий из тетрагидробората бериллия (Be(BH₄)₂).