СНАРЯДОФОРМИРУЮЩИЙ БОЕПРИПАС С ДИСТАНЦИОННЫМ ДЕЙСТВИЕМ Российский патент 2017 года по МПК F42B12/10 F42B1/02 

Изобретение относится к снарядоформирующим боеприпасам, предназначенным для пробития бронированных целей, для чего они транспортируются посредством носителя в область цели и выбрасываются там. Взрыватели таких боеприпасов оснащены датчиками цели, которые обеспечивают срабатывание боеприпаса на определенном расстоянии от нее. Боеприпас из облицовки снарядоформирующего заряда (СФЗ), имеющей определенную массу, геометрию и форму, в большинстве случаев - сфероподобную, формирует поражающий элемент - снаряд, по типу высокоскоростного «ударного ядра» (УЯ) для поражения цели сверху.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создание компактной конструкции боеприпаса, в котором осуществляется передача поражающему элементу кинетической энергии, отобранной облицовкой от заряда взрывчатого вещества (ВВ), и в котором размещение элементов датчика цели вносит наименьшее неблагоприятное влияние на характеристики боеприпаса.

Известен боеприпас, боевой элемент которого включает СФЗ и инфракрасный датчик цели, ориентированный вдоль его продольной оси и расположенный на корпусе боевого элемента (патент на полезную модель RU 52628, опублик. 10.04.2006). Боеприпас снабжен ракетным двигателем, расположенным вдоль продольной оси. Боевой элемент катапультируют вертикально вверх в горизонтальном положении, а на заданной высоте, при пролете над целью, когда ее обнаружит датчик цели, производится подрыв СФЗ, и цель поражается сверху высокоскоростным УЯ, сформированным из облицовки СФЗ.

Данный боевой элемент обладает недостаточной пробивной способностью сформированного ударного ядра.

Известен боеприпас с дистанционным взрывателем (патент GB 2174482, публик. 05.11.1986), предназначенный для поражения бронетехники, который включает боевую часть с СФЗ, датчиком цели и парашютной системой. СФЗ содержит заряд ВВ, размещенный в полом цилиндрическом корпусе, отделенный от парашютной камеры стенкой и задействуется взрывателем с многоканальным датчиком цели, который может работать как в ИК-области, так и в спектре СВЧ. Чувствительный элемент датчика, принимающий излучение, размещен в районе облицовки и должен быть удален, чтобы обеспечить функционирование СФЗ по своему назначению. Боевую часть поднимают над целью с помощью ракеты, при этом боевая часть при спуске сканирует эту область с помощью датчика, который на определенном заданном расстоянии до цели выдает сигнал на подрыв заряда ВВ, следствием чего является формирование из облицовки ударного ядра, которым поражают цель сверху.

Недостатком этого устройства является то, что расположение элементов датчика цели могут влиять на характеристики боеприпаса.

Известен другой снарядоформирующий боеприпас с дистанционным взрывателем (патент GB 2334323, опублик. 18.08.1999), конструкция которого частично устраняет недостатки предыдущего аналога и выбрана в качестве ближайшего аналога заявляемому устройству по наибольшему количеству сходных признаков и решаемой задаче. Боеприпас включает корпус в виде полого цилиндра, который закрыт сфероподобной облицовкой, изготовленной из пластически деформируемого металла. Между облицовкой и дном цилиндра помещен заряд ВВ. Устройство инициирования заряда ВВ выполнено по одноточечному принципу задействования заряда ВВ с его торца и размешено в стенке корпуса, образованной дном цилиндра, на продольной оси, совпадающей с направлением действия СФЗ. Приведение в действие устройства инициирования осуществляется управляющим электронным устройством, расположенным в приборном отсеке вне цилиндра, после того, как приемный элемент датчика цели обнаружит в направление действия боеприпаса цель, которую должен поразить. Диапазон частот электромагнитного излучения, на который настроен датчик цели, выбирается, предпочтительно, в инфракрасном или миллиметровом спектральных диапазонах. Датчик цели содержит приемопередающую систему, включающую рефлектор, контррефлектор, преобразователь, волновод, соединяющий преобразователь с высокочастотным приемным устройством, соединенным в свою очередь с управляющим электронным устройством. Антенна и контррефлектор размещены перед облицовкой и могут работать как активный элемент обнаружения отраженного излучения и повторного приема излучения от цели, или как пассивный элемент, обрабатывающий и принимающий только энергию, излучаемую целью. Высокочастотное приемное устройство, соединенное с преобразователем, предпочтительно расположено в заряде ВВ, что обеспечивает наиболее короткий путь соединения его с преобразователем, а так же делает возможным использование его для отражения детонационной волны при подрыве заряда ВВ и влиять на процесс формирования из облицовки снаряда, который должен быть направлен в сторону цели. Наружная поверхность облицовки СФЗ боеприпаса может служить рефлектором приемопередающего устройства после специальной обработки. Т.о. в соответствии с конструкцией, известной из ближайшего аналога, для уменьшения неблагоприятного влияния на процесс передачи поражающему элементу кинетической энергии, отобранной облицовкой от заряда ВВ, одному из элементов датчика цели и самой облицовки придают дополнительные функции.

Недостатком известного боеприпаса, выбранного в качестве ближайшего аналога, является то, что при использовании поверхности облицовки в качестве рефлектора, к ней предъявляются высокие требования, связанные с шероховатостью поверхности, что усложняет и удорожает изготовление. Кроме того, установка в тело заряда ВВ элемента приемопередающей системы, ограничивает выбор состава ВВ, занимает эффективный объем заряда и усложняет сборку. Следует так же отметить, что использование этого элемента для отражения детонационной волны в заряде ВВ при отсутствии центровки в процессе сборки боеприпаса может привести к несимметричному распространению фронта детонационной волны, что может явиться причиной появления дополнительных радиальных возмущений в формирующемся поражающем элементе и снижению бронепробития.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности и технологичности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в снарядоформирующем боеприпасе с дистанционным взрывателем, включающем корпус, в котором установлен заряд ВВ с облицовкой, устройство инициирования, обеспечивающее формирование детонационной волны в заряде ВВ при его торцевом задействование, и датчик цели взрывателя, часть элементов приемопередающей системы которого размещена перед облицовкой по оси заряда ВВ и соединена с другой частью волноводом, проложенным вдоль оси и проходящим через облицовку и заряд ВВ, при этом эта часть элементов приемопередающей системы установлена вне корпуса заряда ВВ, волновод проходит также и через устройство инициирование, которое выполнено в виде инертной матрицы с каналами, соединяющими средство инициирования с поверхностью заряда ВВ, концевые участки которых расположены либо по кольцевой зоне вокруг оси заряда ВВ, либо распределены по всей его поверхности, при этом заряд ВВ выполнен из литьевого состава и соотношение массы ВВ к массе облицовки выбрано в диапазоне 3,2-3,7.

Размещение элементов приемопередающей системы вне корпуса заряда ВВ снимает ограничения с выбора состава ВВ и не занимает объем заряда, кроме того, упрощает сборку.

Выполнение устройства инициирования в виде инертной матрицы с каналами, соединяющими средство инициирования с поверхностью заряда ВВ, концевые участки которых расположены либо по кольцевой зоне вокруг оси заряда ВВ, либо распределив их по всей его поверхности, позволяет сформировать плоские или сходящиеся детонационные волны, по сравнению с инициированием заряда ВВ в одной точке, генерирующим расходящуюся детонационную волну. А, поскольку форма поражающего элемента зависит, в том числе, от формы фронта детонационной волны, то полученный с помощью указанного выше устройства инициирования заряда ВВ форма детонационной волны, приводит к увеличению кинетической энергии поражающего элемента, сформированного из облицовки, без размещения в заряде ВВ дополнительных вставок.

Выполнение заряда ВВ из литьевого состава на основе октогена обеспечивает высокую метательную способность. Кроме того, снаряжение корпуса литьевым ВВ выполняется заливкой при нормальной температуре с последующим отверждением в изделии, что исключает использование тяжелого оборудования, например прессов. Сложная форма корпуса изделия не является препятствием при снаряжении боеприпасов.

Выполнение СФЗ с указанным выше соотношением массы ВВ к массе облицовки, является оптимальным, позволяет т.о. осуществить управление процессом формирования поражающего элемента и выбрано с точки зрения формирования его оптимальным по скорости, массе, целостности.

На фиг 1. изображен схематично боеприпас, который можно рассматривать в качестве примера конкретного выполнения, поясняющего заявляемое изобретение, где: 1 - корпус; 2 - заряд ВВ; 3 - устройство инициирования; 4 - концевые участки каналов; 5 - облицовка; 6 - элементы приемопередающей системы датчика цели; 7 - волновод.

На фиг. 2 приведены зависимости скорости поражающего элемента и его кинетической энергии от средней толщины облицовки.

Примером конкретного выполнения заявляемого изобретения может служить боеприпас, включающий СФЗ с дистанционным взрывателем, содержащим датчик цели. СФЗ включает снаряженный литьевым взрывчатым составом СВБ-П цилиндрический корпус. С одного из торцов корпуса установлен детонатор с устройством инициирования, с другой стороны расположена снарядоформирующая облицовка, выполненная из меди М0б. Датчик цели включает приемопередающую систему и волновод. Антенна приемопередающей системы размещена перед облицовкой, а волновод проложен по оси СФЗ для соединения антенны с устройством обработки сигналов, расположенным вне корпуса СФЗ. Инициирование заряда ВВ осуществляют по торцовой поверхности (по кольцу) в разных точках с помощью распределителя, который выполнен из инертного материала ABC 2020 с каналами, заполненными взрывчатым составом. Каналы выполнены с общим приемным участком и концевыми участками, выходящими к поверхности заряда ВВ в 8-и точках. Соотношение массы ВВ к массе облицовки составляет 3,5.

Посредством носителя в область цели выбрасывается боеприпас. Датчик цели 6, настроенный на прием определенного излучения, начинает поиск цели. После обнаружения цели на определенном расстоянии от нее электронным устройством управления (не показано) вырабатывается импульс на подрыв заряда ВВ, который передается на детонатор и далее на устройство инициирования. Формирование ПЭ происходит следующим образом. После срабатывания электродетонатора (не показан) инициирующий импульс по каналам системы инициирования 3 подходит к концевым участкам 4 и передается ВВ 2, заключенному в корпусе 1, где происходит формирование детонационной волны, которая выходит на облицовку 5. Форма поражающего элемента зависит от формы фронта детонационной волны (его кривизны), определяемой размещением точек инициирования 4. Предлагаемый способ инициирования в 8-и точках позволяет сформировать детонационную волну в заряде ВВ 2, которая вызывает разгон и деформацию облицовки 5 с получением поражающего элемента требуемой формы, причем из-за оптимального соотношения массы ВВ и массы облицовки, энергия поражающего элемента максимальна, что следует из фиг. 2.

Проведенные расчетные исследования описанного устройства и моделирование процесса формирования поражающего элемента показали, что предложенная компоновка боеприпаса обеспечивает формирование поражающего элемента удлиненной формы.

Т.о. заявляемое устройство позволяет оптимизировать форму ПЭ при технологичности и простоте конструкции.

Снарядоформирующий боеприпас с дистанционным взрывателем относится к боеприпасам, предназначенным для пробития бронированных целей, для чего они транспортируются посредством носителя в область цели и выбрасываются там. Взрыватели таких боеприпасов оснащены датчиками цели, которые обеспечивают срабатывание боеприпаса на определенном расстоянии от нее. Боеприпас включает корпус, в котором установлен заряд взрывчатого вещества (ВВ) с облицовкой, устройство инициирования заряда ВВ, обеспечивающее формирование взрывной волны в заряде ВВ при его торцевом задействовании, и датчик цели взрывателя, часть элементов приемопередающей системы которого размещена перед облицовкой по оси заряда ВВ и соединена с другой частью, размещенной вне корпуса, волноводом, проложенным вдоль оси и проходящим через облицовку и заряд ВВ и устройство инициирования, которое выполнено в виде инертной матрицы с каналами, соединяющими средство инициирования с поверхностью заряда ВВ, концевые участки которых расположены либо по кольцевой зоне вокруг оси заряда ВВ, либо распределены по всей поверхности, при этом заряд ВВ выполнен из литьевого состава и соотношение массы ВВ к массе облицовки выбрано в диапазоне 3,2-3,7. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности и технологичности. 2 ил.

Снарядоформирующий боеприпас с дистанционным взрывателем, включающий корпус, в котором установлен заряд взрывчатого вещества (ВВ) с облицовкой, устройство инициирования заряда ВВ, обеспечивающее формирование детонационной волны в заряде ВВ при его торцевом задействовании, и датчик цели взрывателя, часть элементов приемопередающей системы которого размещена перед облицовкой по оси заряда ВВ и соединена с другой частью волноводом, проложенным вдоль оси и проходящим через облицовку и заряд ВВ, отличающийся тем, что часть элементов приемопередающей системы, с которой волноводом соединена часть, размещенная перед облицовкой, установлена вне корпуса заряда ВВ, при этом волновод проходит также через устройство инициирования, которое выполнено в виде инертной матрицы с каналами, соединяющими средство инициирования с поверхностью заряда ВВ, концевые участки которых расположены либо по кольцевой зоне вокруг оси заряда ВВ, либо распределены по всей поверхности, при этом заряд ВВ выполнен из литьевого взрывчатого состава и соотношение массы ВВ к массе облицовки выбрано в диапазоне 3,2-3,7.