МИШЕНЬ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОСКОЛОЧНЫХ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 2016 года по МПК F41J5/26 

Изобретение относится к мишеням с индикацией попадания поражающего объекта и может быть использовано в испытательной технике при определении характеристик осколочного поля осколочных боеприпасов.

Известен ряд конструкций мишеней с индикацией попадания поражающего объекта. Так, например, в мишенях /1, 2/ предложено наносить на жесткую подложку тонкий слой легковоспламеняемого пиротехнического состава на основе твердых компонентов. При попадании в мишень поражающего объекта состав воспламеняется, т.е. осуществляется индикация попадания.

Данная конструкция обладает рядом недостатков:

1) Для изготовления мишени необходим некий набор пиротехнических компонентов, а это, в силу действующего законодательства, требует выполнения особых требований по обеспечению их хранения, подготовки, нанесению на подложку, последующему хранению, транспортированию и утилизации. Все вышеперечисленное сильно увеличивает стоимость мишени и ограничивает возможности ее применения.

2) Представляет сложность нанесение пиросостава из суспензии слоем одинаковой толщины по всей поверхности подложки. Поэтому в случае индикации поражающего элемента от осколочного боеприпаса интенсивность вспышки будет определяться не только размером осколка, что необходимо определить при испытаниях, но также и толщиной воспламеняемого слоя в зоне поражения, что исказит достоверность определяемого результата.

3) Мишень должна содержать достаточно жесткую подложку, обладающую определенной толщиной, чтобы нанесенный на нее слой пиросостава не растрескивался при возможных деформациях в процессе транспортировки, монтажа и т.п. Вследствие этого при пробитии мишени осколок будет терять исходную скорость, что не позволит достоверно оценить его истинные кинематические характеристики на заданном участке траектории при пробитии нескольких дистанционно разнесенных мишеней.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкция мишени /3/, в которой в качестве индикатора попадания используется жидкость. Мишень выполнена в виде двух плоских листовых элементов - лицевого и тыльного, между которыми расположена решетчатая рама, в ячейках которой размещены герметичные контейнеры, заполненные жидкостью-индикатором. При этом жидкость-индикатор удерживается в контейнерах посредством дополнительного пористого наполнителя.

Предложенная конструкция мишени с жидким индикатором попадания также не лишена отдельных недостатков:

1) Сложная многокомпонентная конструкция мишени, в особенности контейнеров для размещения жидкости индикатора, отрицательным образом сказывается на ее стоимости.

2) При попадании поражающего элемента в узел решетки индикация будет отсутствовать.

3) При пробитии мишени по узлу решетки, осколок будет терять исходную скорость, что не позволит достоверно оценить его истинные кинематические характеристики на заданном участке траектории при пробитии последующих нескольких дистанционно разнесенных мишеней в области индикации.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение и удешевление изготовления мишени, а также обеспечение надежной индикации ее поражения осколками без существенного изменения их кинематических характеристик, что повысит достоверность результатов испытаний.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной конструкции мишени, содержащей плоские лицевой и тыльный листовые элементы, между которыми помещена жидкость-индикатор, в соответствии с изобретением жидкость-индикатор размещена непосредственно между листовыми элементами слоем молекулярной толщины, при этом в качестве индикатора использована легковоспламеняющаяся жидкость.

При соответствующей предварительной обработке внутренних поверхностей лицевого и тыльного листовых элементов мишени удержание жидкости-индикатора между ними будет осуществляться как за счет непосредственно поверхностных эффектов - смачивания и последующего адгезионного взаимодействия, так и капиллярного. Вследствие этого слой жидкости-индикатора между листовыми элементами мишени будет иметь минимально возможную толщину, соразмеримую с размерами молекул используемой жидкости.

При использовании в качестве листовых элементов мишени полимерных пленочных материалов, имеющих микронные толщины, суммарная толщина мишени также будет весьма малой. Поэтому, а также вследствие низкой механической прочности пленочных материалов, при пробитии мишени летящим осколком его кинематические характеристики существенно изменяться не будут.

Для упрощения и удешевления изготовления мишень может быть выполнена из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82, пленки упаковочной по ТУ 2245-001-72384673-2005, пленки упаковочной с повышенными адгезионными свойствами по ТУ 2245-001-79916647-2008 и аналогичных материалов.

В качестве жидкости-индикатора могут использоваться легковоспламеняющиеся жидкости, в частности предельные и непредельные углеводороды и их смеси, нефтепродукты, например бензин по ГОСТ Ρ 51105-97.

Для улучшения смачивающих характеристик по отношению к поверхностям листовых элементов мишени, в жидкость-индикатор может быть введено также легковоспламеняемое поверхностно-активное вещество, или адгезионная добавка.

Так при использовании в качестве индикаторных жидкостей нефтепродуктов для улучшения смачивающей способности могут быть применены катионные ПАВ, например триалкилбензилметиламмоний хлорид. А в качестве адгезионной добавки - полиизобутилен.

Благодаря простоте конструкции мишень может изготавливаться в полигонных условиях непосредственно перед применением. Во избежание возможного испарения жидкости-индикатора по периметру листовых элементов мишени последние могут быть соединены между собой посредством контактной сварки.

Изобретение поясняется следующей графической информацией.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема конструкции мишени.

На фиг. 2 дан вариант размещения мишеней при испытаниях осколочного боеприпаса.

Мишень (фиг. 1) содержит плоские лицевой 1 и тыльный 2 листовые элементы, между которыми помещена жидкость-индикатор 3. Листовые элементы в случае выполнения из полимерного пленочного материала имеют микронную толщину, размещенный между ними слой жидкости-индикатора - молекулярную толщину. Таким образом, суммарная толщина пробиваемой осколком мишени не превышает нескольких десятков микрон.

При испытаниях осколочного боеприпаса (фиг. 2) несколько мишеней в сборе 4₁, 4₂, … 4_i, имеющих заданную площадь вероятного поражения, размещают с охватом заданного углового сектора φ вдоль планируемой баллистической трассы разлета части осколков на заданных расстояниях от места подрыва испытуемого боеприпаса. Для фиксации результатов на безопасном расстоянии размещается видеорегистратор 5. При этом для улучшения условий съемки тыльный листовой элемент мишеней может быть выполнен из непрозрачной пленки темного цвета - съемка результатов поражения (вспышки) мишеней будет осуществляться на контрастном фоне. Запуск видеорегистратора синхронизируется с моментом взрыва заряда боеприпаса.

Образующиеся при взрыве боеприпаса осколки имеют температуру порядка сотен градусов. При попадании в мишень они пробивают в ней отверстия, соответствующие массо-геометрическим характеристикам конкретного осколка, с одновременным оплавлением границ отверстий. Одновременно осуществляется налипание на осколок и унос из зоны поражения части мишенного материала, его испарение и последующая вспышка, т.е. мгновенное сгорание смеси воздуха и паров горючих веществ - жидкости-индикатора и термодеструктировавшей полимерной пленки, сопровождающееся ярким кратковременным свечением. Вспышки фиксируются видеорегистратором. По наличию и интенсивности вспышек, зарегистрированных на отдельной мишени, можно определить «поверхностную плотность» осколочного поля на определенной дистанции при разлете от точки подрыва, а также размеры отдельных осколков. Путем сопоставления кадров зафиксированного регистратором видеоряда (от предыдущих мишеней к последующим по направлению движения осколков) оценивается изменение характеристик осколочного поля по «поверхностной плотности», а также кинематические характеристики отдельных осколков.

Вышеописанное в предлагаемом изобретении конструктивное выполнение мишени позволит сократить материальные затраты на ее изготовление, а также получить более достоверную информацию о скоростных параметрах осколочного поля при различных плотностях потока осколков, повысить точность измерения кинематических характеристик осколков как в потоке, так и отдельно каждого.

Фиксация видеорегистратором всех осколков, поразивших мишень, при достаточном наборе статистической информации позволит проводить в дальнейшем автоматизированную обработку результатов испытаний.

Источники информации

1) Патент США №794592 (US 1091116 A) Impact-illuminated target for pleasure-shooting, F41J 1/01, 24.03.1914.

2) №794593 (US 1093171 A) Impact-illuminated target for pleasure-shooting, F41J 1/01, 14.04.1914.

3) Патент США US 3330561 (A) Self-marking firearm target employing liquid marking material, F41J 1/01, 11.07.1967 (прототип).

Изобретение предназначено для использования в испытательной технике при определении характеристик осколочного поля осколочных боеприпасов. Достигаемый технический результат - упрощение мишени-прототипа, обеспечение надежной индикации поражения её осколками без существенного изменения их кинематических характеристик, что повышает достоверность результатов испытаний. Мишень содержит плоские лицевой (1) и тыльный (2) листовые элементы, между которыми помещена жидкость-индикатор (3). В качестве жидкости-индикатора использована легковоспламеняющаяся жидкость, слой имеет молекулярную толщину. В качестве листовых элементов использованы прозрачные или непрозрачные полимерные пленочные материалы, в качестве жидкости-индикатора - предельные или непредельные углеводороды и их смеси, или нефтепродукты. В жидкость-индикатор дополнительно может быть введено легковоспламеняемое поверхностно-активное вещество или адгезионная добавка. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Мишень, содержащая плоские лицевой и тыльный листовые элементы, между которыми помещена жидкость-индикатор, отличающаяся тем, что жидкость-индикатор размещена непосредственно между листовыми элементами слоем молекулярной толщины, при этом в качестве индикатора использована легковоспламеняющаяся жидкость.

2. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве листовых элементов мишени использованы полимерные пленочные материалы.

3. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что листовые элементы выполнены прозрачными.

3. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что тыльный листовой элемент выполнен из непрозрачной полимерной пленки темного цвета.

4. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве жидкости-индикатора используются предельные или непредельные углеводороды и их смеси, или нефтепродукты.

5. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что в жидкость-индикатор введено легковоспламеняемое поверхностно-активное вещество.

6. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что в жидкость-индикатор введена адгезионная добавка.