СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПРОНИКАЮЩИХ БОЕПРИПАСОВ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК F42B35/00 

Группа изобретений относится к испытательной технике и может быть использована для исследования функционирования боеприпасов (БП) проникающего типа, таких как проникающие боевые части ракет (ПрБЧ), бомбы, снаряды.

Для оценки эффективности действия ПрБЧ по различным целям необходимо знать возможности их проникания через различные прочные преграды для поражения укрытой цели, либо внутренних отсеков цели. Распространенным типом цели является корабль, выполненный из листов стали. Проверка работоспособности ПрБЧ производится их воздействием на фрагмент листовой обшивки путем пробития на скоростях подхода к цели.

Известен способ испытания ПрБЧ путем их разгона на ракетном треке с последующим ударом по стальной преграде или набору преград. С применением этого способа проверяют работоспособность боеприпаса, сохранение его прочности в динамике и правильности функционирования (Отработка боевых частей и ракетных комплексов на испытательном комплексе РФЯЦ-ВНИИЭФ / Ю.И. Файков, П.Ф. Шульженко, В.А. Бердников, И.Г. // Военный парад. 2004. №5 (65). С. 50-51).

Основным недостатком указанного способа является сложность и дороговизна испытательного стенда, содержащего каретку с ракетными разгонными двигателями и боеприпасом, а также трудности, связанные с задействованием ПрБЧ и сложность регистрации параметров целостности корпуса ПрБЧ.

Известен способ испытания неконтактных взрывателей (НКВ) путем разгона преграды продуктами взрыва ВВ с последующим ударом по головной части изделия (в сборе с НКВ), расположенной неподвижно на траектории полета преграды. Такой способ позволяет измерить параметры прочности и сохранности макетов изделий с помощью датчиков, передающих информацию на регистрирующую аппаратуру, а также проверить работу исполнительных механизмов и НКВ без задействования боевого снаряжения (Алексеев В.В., Молочков А.В., Яшин В.Б., Малкин А.В., Кузин А.В. Взрывные методы определения работоспособности неконтактных и контактных взрывательных устройств // Сб. статей 31-й Всерос. НТК "Передача, прием, обработка и отображение информации о быстропротекающих процессах". - М.: ИД Академии Жуковского, 2020. - С. 33-39).

Авторами предложено проводить эксперименты при обращенной постановке испытаний, когда на ПрБЧ метается преграда, при этом имеется возможность сбора информации о работе узлов и систем боевого оборудования ракетно-авиационного вооружения (БО РАВ) на всех стадиях взаимодействия.

Исходя из требуемых параметров взаимодействия было разработано и апробированно несколько способов разгона плоских металлических пластин-ударников. Для замера скорости полета плиты на траектории полета располагались датчики замера скорости. Плоское сохранное метание металлических пластин осуществлялось продуктами детонации ВВ.

Недостатками приведенного выше способа, относящегося к плоскому метанию металлических пластин на испытываемое изделие, являются:

- отсутствие задействования боевого снаряжения макетов изделий и, как следствие, отсутствие регистрации факта подрыва ПрБЧ;

- представленная схема взаимодействия преграды под углом к ПрБЧ предполагает прогиб пластины на заданную величину и встречу ПрБЧ с преградой в точке, смещенной от линии полета, что увеличивает габариты пластины (и, соответственно материальные затраты на один опыт) и затрудняет точное определение угла встречи изделия с преградой из-за неопределенности точки встречи преграды с ПрБЧ и неопределенности величины прогиба.

Технической задачей, на решение которой направлена группа изобретений, является создание для полигонных испытаний способа и стенда для испытания ПрБЧ в испытаниях полигона с воспроизведением реальных условий встречи с целью, получение экспериментальных данных при относительно небольших затратах и сохранение результатов регистрации состояния корпуса и подтверждения работоспособности ПрБЧ.

Ожидаемый технический результат при использовании заявляемого способа заключается в повышении информативности эксперимента, исключении влияния продуктов взрыва метательного заряда на видеорегистрацию процесса.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе испытания боеприпасов проникающего типа характеризующимся тем, что боеприпас, взаимодействующий с металлической плитой, устанавливают неподвижно, металлическую плиту метают сохранно продуктами взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты, при этом вектор скорости металлической плиты направляют под заданным углом к оси боеприпаса, подрыв боеприпаса производят от срабатывания датчиков взрывательного устройства или их взаимодействия с металлической плитой, а регистрацию факта подрыва боеприпаса и определение времени задержки подрыва от взрывательного устройства производят по результатам видеорегистрации вспышек в моменты взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты и боеприпаса, при этом учитывают время движения металлической плиты из начального положения до момента взаимодействия с датчиками взрывательного устройства.

Поставленная задача решается также тем, что заявляемый стенд испытания боеприпасов проникающего типа содержит боеприпас, установленный неподвижно, металлическую плиту, приподнятую над землей, устройство метания металлической плиты, выполненное в разрушаемом корпусе и заполненное взрывчатым веществом устройства метания металлической плиты, стенка корпуса между взрывчатым веществом устройства метания металлической плиты и метаемой металлической плитой выполнена из инертного демпфирующего материала, к устройству метания металлической плиты прикреплены ограничители распространения продуктов взрыва, ось боеприпаса установлена перпендикулярно металлической плите или повернута на заданный угол от нормали к металлической плите, при этом стенд испытания содержит видеокамеры, регистрирующие положение металлической плиты в различные моменты времени и регистрирующие моменты вспышек от взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты и от взрыва боеприпаса.

Видеокамера располагается перпендикулярно вектору скорости плиты, но может быть повернута на любой угол в зависимости области съемки.

Учитывая, что продукты взрыва (ПВ) от метательного заряда, обладая высокой скоростью расширения, могут обогнать метаемую металлическую плиту и закрыть область регистрации видеокамер, необходимо предпринять меры по ограничению распространения ПВ в сторону расположения ПрБЧ. Это можно осуществить, прикрепив к устройству метания ограничители, например, металлические листы толщиной 2-3 мм и шириной 5-15 толщин заряда. Кроме этого снизить скорость распространения ПВ можно сделав корпус метательного заряда из легко разрушаемого материала, что приведет к быстрому сбросу давления в ПВ и, как следствие, уменьшению скорости распространения ПВ в направлении вектора метания.

- Благодаря ограничителям распространения продуктов взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты в сторону расположения ПрБЧ, и тому, что корпус метательного заряда заблаговременно разрушается, продукты детонации метательного заряда имеют незначительную яркость и момент подрыва ПрБЧ хорошо фиксируется, как момент увеличения яркости продуктов взрыва заряда ПрБЧ;

- благодаря датчикам, установленным по оси движения плиты можно осуществлять контроль движения металлической плиты и определять ее скорость перед встречей с ПрБЧ;

- благодаря видеокамерам можно визуализировать процесс полета и взаимодействия металлической плиты с ПрБЧ и фиксировать факт и время срабатывания ПрБЧ.

Изобретение поясняется следующей графической информацией.

На чертеже приведена схема стенда испытания ПрБЧ с горизонтальным полетом металлической плиты.

Стенд испытания содержит ПрБЧ 1 с ВУ 2 замедленного срабатывания, устройство метания металлической плиты с подставкой 3 для его установки. Устройство метания металлической плиты содержит: металлическую плиту 4, инициирующее устройство 5, взрывчатое вещество устройства метания металлической плиты 6, преимущественно насыпной консистенции, в корпусе 10 с ограничителями движения продуктов взрыва 11, демпфер 7 (деревянный щит), устанавливаемый между взрывчатым веществом устройства метания металлической плиты и металлической плитой. Регистрация сигналов о движении металлической плиты осуществляется с контактных датчиков 8, расположенных между металлической плитой и боеприпасом. Скоростные видеокамеры 9, расположенные перпендикулярно вектору движения металлической плиты, регистрируют положение металлической плиты в различные моменты времени и позволяют визуализировать процесс полета и взаимодействия металлической плиты с ПрБЧ, и зафиксировать факт срабатывания ПрБЧ.

Способ испытания осуществляется при работе стенда следующим образом. Перед подрывом инициирующего устройства метания металлической плиты запускают видеокамеры и подается питание ВУ боеприпаса, затем осуществляют подрыв устройства метания металлической плиты. Видеокамеры направлены на ПрБЧ, которая, как правило, в момент подрыва ПрБЧ закрыта продуктами взрыва устройства метания металлической плиты. Благодаря ограничителям движения продуктов взрыва, например, состоящих из металлических листов толщиной 2-3 мм и шириной 5-15 толщин заряда и тому что корпус метательного заряда заблаговременно разрушается, продукты взрыва метательного заряда имеют незначительную яркость и момент подрыва ПрБЧ хорошо фиксируется на видеосъемке как момент увеличения яркости продуктов взрыва заряда ПрБЧ.

При необходимости, например, при имитации встречи боеприпаса с целью под углом, ПрБЧ устанавливается под определенным углом к вектору полета металлической плиты в горизонтальной плоскости.

Предлагаемый способ испытаний ПрБЧ и стенд для его реализации при использовании видеорегистрации позволяет определять время задержки подрыва ПрБЧ, факт подрыва ПрБЧ, оценить правильность функционирования ПрБЧ.

Указанный положительный эффект был подтвержден испытаниями, выполненными в соответствии с изобретением, результаты которых приведены в таблице 1.

Предлагаемый способ испытания проникающих боеприпасов может быть реализован так же на стенде при вертикальном метании металлической плиты для малогабаритных ПрБЧ.

На основании предлагаемого изобретения и проведенных с его использованием испытаний была разработана конструкторская документация на изделия, изделия внедрены в серийное производство.

Изобретение может быть использовано при испытании ПрБЧ ракет, проникающих авиабомб, снарядов, мин и других боеприпасов.

Для испытания боеприпасов проникающего типа боеприпас, взаимодействующий с металлической плитой, устанавливают неподвижно, металлическую плиту метают сохранно продуктами взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты. Вектор скорости металлической плиты направляют под заданным углом к оси боеприпаса. Подрыв боеприпаса производят от срабатывания датчиков взрывательного устройства или их взаимодействия с металлической плитой. Регистрацию факта подрыва боеприпаса и определение времени задержки подрыва от взрывательного устройства производят по результатам видеорегистрации вспышек в моменты взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты и боеприпаса. Учитывают время движения металлической плиты из начального положения до момента взаимодействия с датчиками взрывательного устройства. Также предложен стенд испытания боеприпасов проникающего типа. Обеспечивается повышение информативности эксперимента, при исключении влияния продуктов взрыва метательного заряда на видеорегистрацию процесса. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ испытания боеприпасов проникающего типа, характеризующийся тем, что боеприпас, взаимодействующий с металлической плитой, устанавливают неподвижно, металлическую плиту метают сохранно продуктами взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты, при этом вектор скорости металлической плиты направляют под заданным углом к оси боеприпаса, подрыв боеприпаса производят от срабатывания датчиков взрывательного устройства или их взаимодействия с металлической плитой, а регистрацию факта подрыва боеприпаса и определение времени задержки подрыва от взрывательного устройства производят по результатам видеорегистрации вспышек в моменты взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты и боеприпаса, при этом учитывают время движения металлической плиты из начального положения до момента взаимодействия с датчиками взрывательного устройства.

2. Стенд испытания боеприпасов проникающего типа, характеризующийся тем, что он содержит боеприпас, установленный неподвижно, металлическую плиту, приподнятую над землей, устройство метания металлической плиты, выполненное в разрушаемом корпусе и заполненное взрывчатым веществом устройства метания металлической плиты, стенка корпуса между взрывчатым веществом устройства метания металлической плиты и метаемой металлической плитой выполнена из инертного демпфирующего материала, к устройству метания металлической плиты прикреплены ограничители распространения продуктов взрыва, ось боеприпаса установлена перпендикулярно металлической плите или повернута на заданный угол от нормали к металлической плите, при этом стенд испытания содержит видеокамеры, регистрирующие положение металлической плиты в различные моменты времени и регистрирующие моменты вспышек от взрыва взрывчатого вещества устройства метания металлической плиты и от взрыва боеприпаса.