КУМУЛЯТИВНЫЙ ЗАРЯД СТАРОВЕРОВА - 10 Российский патент 2015 года по МПК F42B1/02 C06B27/00 

Изобретение относится к кумулятивным боеприпасам.

Известен кумулятивный заряд, содержащий шашку взрывчатого вещества (далее ВВ) с конусной выемкой, покрытой облицовкой, толщина которой в раструбе меньше, чем у вершины конуса, см мой пат. № РФ 2470253. Действие кумулятивных зарядов основано на принципе всенаправленного столкновения газовых фронтов давления или несомой ими облицовки, и образовании на фронте столкновения бегущей области повышенного давления, формирующей кумулятивную струю. Понятно, что чем больше будет исходная скорость фронтов или облицовки, тем больше скорость струи. Применяемые в настоящее время типы взрывчатки не могут дать скорость более 2400 м/сек.

Среди специалистов по взрывному делу существует убеждение, что скорость ударной волны и скорость разлета осколков зависят в основном от плотности заряда ВВ. На самом деле это не так. Для рассмотрения этой закономерности учтем, что скорость детонации намного больше скорости звука в образовавшихся взрывных газах, и в первом приближении примем, что заряд ВВ превращается в газ мгновенно (это очень близко к реальности). То есть, говоря о зависимости скорости взрывной волны от плотности заряда ВВ, надо понимать это утверждение правильно. А именно - с учетом высказанного допущения о мгновенности взрыва, мы будем иметь не заряд ВВ определенной плотности, а точно такой же объем горячего газа точно такой же плотности. И это все меняет. Допустим, расширяется указанный объем газа со средним молекулярным весом около 30 (обычные взрывные газы) - тогда скорость звука в этом газе будет около 2400 м/сек. А теперь допустим, что расширяется тот же самый объем газа с молекулярным весом около 2,2 (это водород, загрязненный вторичными продуктами реакции). Тогда скорость его расширения составит более 10000 м/сек. Разница - в 4 раза.

Задача и технический результат изобретения - повышение скорости кумулятивной струи до 4 раз и соответственно повышение бронепробиваемости в несколько раз (энергия пропорциональна квадрату скорости).

Для этого данный кумулятивный заряд, содержащий шашку взрывчатого вещества с конусной выемкой и, возможно, с внутренней облицовкой, содержит взрывчатое вещество, выделяющее при реакции взрыва из газов только водород (несколько таких веществ изобретены мной, см. например, пат. № РФ 2461790). Скорость звука в водороде примерно в 4 раза больше, чем в газах, образующихся при взрыве применяемой в настоящее время взрывчатки, и поэтому соответственно выше будет скорость фронтов давления в газовых кумулятивных зарядах или скорость облицовки в зарядах с облицовкой. Однако зависимость бронепробиваемости будет менее выраженной, чем ожидаемая квадратичная, так как плотность водорода значительно меньше плотности обычных взрывных газов. Поэтому ожидаемое повышение бронепробиваемости зарядов с облицовкой и без облицовки будет примерно в 3-4 раза.

Конструкция и другие особенности кумулятивных зарядов с водородовыделяющей взрывчаткой не имеют отличий от обычных зарядов.

ПРИМЕРЫ. Заряд содержит взрывчатку следующего состава:

Соотношение компонентов: боргидрид бериллия 27,48%+-10%, нитрат аммония 56,85%+-15%, гидрид бериллия 15,67%+-5% (здесь и далее % массовые).

Возможны заряды с другими составами:

Соотношение компонентов: боргидрид бериллия - 34,63%+-10%, динитрамид аммония 55,50%+-15%, гидрид бериллия 9,87%+-5.

В герметичных взрывчатых устройствах (а они, в основном, такие) может применяться возгоняющаяся пятиокись азота или недавно открытое соединение - шестиокись азота:

Соотношение компонентов: боргидрид бериллия - 20,28%+-10%, пятиокись азота - 56,60%+-15%, гидрид бериллия - 23,12%+-5%.

Удобным окислителем является нитрат бора, так как он содержит атом бора, который можно использовать для реакции с азотом:

Соотношение компонентов: боргидрид бериллия - 37,1%+-15%, нитрат бора 62,9%+-20%

Возможна реакция боргидрида бериллия и гидрида бериллия с нитратом бериллия:

Соотношение компонентов: боргидрид бериллия - 17,93%+-15%, нитрат бериллия - 61,63%+-20%, гидрид бериллия - 20,44%+-10%.

Возможны комбинации этих реакций, то есть этих составов.

Следует отметить, что именно в кумулятивных зарядах качество взрывчатки невозможно заменить ее количеством (иначе упадет скорость струи), поэтому следует использовать только соединения боргидрид бериллия и гидрид бериллия, так как они дают наивысшую энергетику реакции. Несколько меньшую скорость даст боргидрид лития-алюминия, но зато он нетоксичный и в 10 раз дешевле.

Изобретение относится к кумулятивным боеприпасам. Кумулятивный заряд состоит из шашки взрывчатого вещества с конусной выемкой и, возможно, с внутренней облицовкой выемки, при этом в качестве взрывчатого вещества содержит вещество, выделяющее при взрыве из газов водород. Состав взрывчатого вещества включает боргидрид бериллия, гидрид бериллия и в качестве окислителя - нитрат аммония, динитрамид аммония, нитрат бора, нитрат бериллия или пятиокись азота. Техническим результатом изобретения является повышение скорости кумулятивной струи до 4 раз и соответственно повышение бронепробиваемости. 5 з.п. ф-лы.

1. Кумулятивный заряд, состоящий из шашки взрывчатого вещества с конусной выемкой и, возможно, с внутренней облицовкой выемки, отличающийся тем, что в качестве взрывчатого вещества содержит взрывчатое вещество, выделяющее при взрыве из газов водород.

2. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество имеет следующий состав: боргидрид бериллия 27,48±10%, нитрат аммония 56,85±15%, гидрид бериллия 15,67±5%.

3. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество имеет следующий состав: боргидрид бериллия 34,63±10%, динитрамид аммония 55,50±15%, гидрид бериллия 9,87±5%.

4. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество имеет следующий состав: боргидрид бериллия 20,28±10%, пятиокись азота 56,60±15%, гидрид бериллия 23,12±5%.

5. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество имеет следующий состав: боргидрид бериллия 37,1±15%, нитрат бора 62,9±20%.

6. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество имеет следующий состав: боргидрид бериллия 17,93±15%, нитрат бериллия 61,63±20%, гидрид бериллия 20,44±10%.