Способ оценки эффективности действия противотанковых мин Российский патент 2025 года по МПК F42B35/00 G01L5/14 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к области испытаний инженерных боеприпасов, в частности противотанковых мин, по оценке характеристик действия продуктов взрыва разрывного заряда.

Известен способ воздействия на вещества и объекты последовательными ударными волнами, предназначенный для дистанционного ударно-волнового воздействия на различные вещества и объекты (патент RU 2335731 от 10.10.2008 г.). Недостатком вышеуказанного способа является достаточная трудоемкость подготовки многократного ударного воздействия на различные объекты (от коротких серий, порядка 3-10 импульсов, до непрерывной), произвольной частоты (от инфразвуковой до ультразвуковой) и произвольной силы (в пределах мощности излучателя), недостаточная информативность, связанная с невозможностью определения направления и скорости фронта ВУВ на различных расстояниях от места разрыва мины, не определение времени фазы сжатия ВУВ в заданной точке, оценка параметров взрыва объекта испытаний только в воздухе.

Известен способ определения характеристик фугасности боеприпасов (патент RU 2593518 от 10.08.2016 г.), включающий размещение на поверхности измерительной площадки на измерительных лучах, в заданных направлениях и на заданных расстояниях от точки подрыва, датчиков давления, установку испытуемого боеприпаса в заданной точке с последующим подрывом или подрыв его в заданной точке в процессе перемещения с регистрацией характеристик проходящей ВУВ в измерительных точках. Недостатком вышеуказанного способа является достаточная трудоемкость подготовки реализации испытаний, недостаточная информативность, связанная с невозможностью определения направления и скорости фронта ВУВ на различных расстояниях от места разрыва мины, не определение времени фазы сжатия ВУВ в заданной точке, оценка параметров взрыва объекта испытаний только в воздухе.

Наиболее близким к изобретению является способ оценки поражающего действия противопехотных фугасных мин (ПФМ) (патент RU 2789676 от 07.02.2023 г.), включающий размещение на испытательной площадке ПФМ и датчиков давления, осуществление подрыва ПФМ, регистрацию параметров воздушной ударной волны, отличающийся тем, что датчики давления размещают на испытательной площадке на заданном расстоянии от ПФМ, подрыв ПФМ осуществляют в грунте с замером контрольно-измерительным комплексом параметров ВУВ во фронте ударной волны. Но в данном способе не определяется поражающее действие продуктов взрыва разрывного заряда непосредственно на объект поражения, а только оценивается воздействие ударной волны.

Исходя из проведенного патентного поиска, можно заключить, что способы натурной оценки поражающего действия противотанковых мин не разработаны. Противотанковые мины могут поражать гусеницу и ходовую часть танка, его днище, бортовую броню и крышу. В соответствии с этим противотанковые мины делятся на противогусеничные, противоднищевые, противобортовые и противокрышевые.

В данных материалах на изобретение предметом рассмотрения являются противотанковые противогусеничные мины с сокращением ПТМ (таблица 1).

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является определение поражающего действия продуктов взрыва разрывного заряда ПТМ на объект-цель при испытаниях.

Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в повышении информативности испытаний, что достигается определением поражающего действия продуктов взрыва разрывного заряда ПТМ на объект-цель, и заключается в повышении точности испытаний, что достигается учетом поражающего действия продуктов взрыва мины на различные объекты-цели, аналогичные различным типам гусениц танков.

Поставленная задача с достижением технического результата достигается тем, что в предлагаемом способе на испытательной площадке при подрыве ПТМ определяется результат действия продуктов взрыва разрывного заряда ПТМ на объект-цель с учетом поражающее действия продуктов взрыва мины на различные объекты-цели, аналогичные различным типам гусениц танков с открытым металлическим шарниром (тип I) и с резинометаллическим шарниром параллельного типа (тип II) (таблица 2).

При взрыве разрывного заряда взрывчатого вещества (ВВ) его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию образующихся сильно нагретых газов. Газообразные продукты взрыва благодаря большой скорости взрывчатого превращения в первый момент практически занимают объем самого заряда и находятся в сильно сжатом состоянии. Давление в точке взрыва штатных ВВ достигает 4,5⋅10 Па (450000 кгс/см²). Расширяясь, продукты взрыва резко ударяют по окружающей среде. Специфика установки мин данного класса заключается в установке в грунт с маскировкой слоем грунта толщиной до 5 см, поэтому требуется учет затрат энергии продуктов детонации на преодоление сопротивления грунта, что определяется экспериментально.

В зависимости от способа установки ПТМ положение заряда относительно гусеницы может быть разным (фиг.1): а - при установке мины на поверхности грунта; б - тоже на пашне; в - при установке мины с маскировочным слоем.

На фиг.1 обозначены позиции: 1 - заряд мины; 2 - направление движения частиц гусеницы в результате взрыва мины; 3 - гусеница; 4 - нагрузка гусеницы через грунт.

Импульс, переданный взрывом гусенице, равен:

где S₁ - площадь активной части заряда мины, т.е. той части заряда, которая в момент взрыва находится под гусеницей;

Н - высота активной части заряда мины, м;

ρ₀ - плотность заряда ВВ мины, кг/м³;

η₀ - коэффициент энергии, участвующей в разрушении материла;

- удельная энергия взрывчатого превращения, Дж/кг³.

Условие для разрушения гусеницы при действии продуктов взрыва:

где С - масса заряда мины, кг;

α - угол сектора воздействия продуктов взрыва, град.;

ρ_г- плотность грунта, кг/м³;

h_г - высота слоя грунта между миной и гусеницей, м;

ρ - плотность материала гусеницы, кг/м³;

h - толщина гусеницы, м;

в - ширина гусеницы, м;

К₀ - коэффициент согласования;

d - диаметр ВВ мины, м.

Зависимость 2 определяет условие для разрушения гусениц с открытым металлическим шарниром (тип I). Для гусениц с резинометаллическим шарниром параллельного типа (тип II) условие для их разрушения следующее:

где В_о - обобщенный параметр

Г_m - показатель для различных типов гусениц

Для реализации предложенного способа используется испытательной площадка размером 15×15 м обвалованная с трех сторон грунтом. На испытательной площадке размещают устройство для обеспечения воздействия объекта поражения по объекту испытаний (противотанковую мину). В качестве такого устройства предложено использовать передвижной маятниковый копер, состоящего из элементов: 5 - основание, 6 - опора, 7 - шарнир, 8 - рычаг, 9 - штанга, 10 - упор (фиг.2). Маятниковый копер управляется дистанционно и обеспечивает надежное крепление на конце штанги 9 объекта-цели поражения для ПТМ.

В качестве объекта поражения при воздействии по объекту испытаний (противотанковую мину) предложено использовать фрагмент трака гусеницы (объект-цель) типа I и типа II, позиция 11 (фиг.3).

Порядок проведения испытаний следующий.

На испытательной площадке размещают объект испытаний (образец ПТМ) в воронке с маскировочным слоем с толщиной грунта до 5-7 см (фиг.4), где позиция 12 противотанковая мина, позиция 13 - поверхность земли.

Фрагмент трака гусеницы 11 (объект-цель) типа I или типа II закрепляется на конце штанги 9 маятникового копра и при повороте рычага 8 обеспечивает нажимное воздействие на грунт, под которым находится противотанковая мина 12 (фиг.5). При этом осуществляется подрыв ПТМ. После подрыва ПТМ осуществляется визуальный осмотр конструкции фрагмента трака гусеницы (объекта-цели) на предмет разрушений его поверхности и шарниров.

Предложенный способ авторами проверен экспериментально.

Таким образом, новыми признаками с существенными отличиями по предложенному способу, является следующая совокупность действий:

1. Используется передвижной управляемый дистанционно маятниковый копер.

2. В качестве объекта-цели используется фрагмент трака гусеницы (типа I или типа II).

3. Фрагмент трака гусеницы (объект-цель) закрепляется на конце штанги маятникового копра и при повороте рычага обеспечивает нажимное воздействие на грунт, под которым находится противотанковая мина.

4. После подрыва противотанковой мины осуществляется визуальный осмотр конструкции фрагмента трака гусеницы (объекта-цели) на предмет разрушений его поверхности и шарниров.

Таким образом, предлагаемое изобретение в виде способа оценки поражающего действия ПТМ позволяет получить требуемый технический результат, который заключается в повышении информативности испытаний, что достигается определением поражающего действия продуктов взрыва разрывного заряда ПТМ на объект-цель, и заключается в повышении точности испытаний, что достигается учетом поражающего действия продуктов взрыва мины на различные объекты-цели, аналогичные различным типам гусениц танков.

Таким образом, заявленное изобретение по пункту (пунктам) 1 первоначальной формулы изобретения соответствует требованиям ст.1349 Кодекса*, установленным ст.1350 Кодекса*, требованиям, установленным ст.1375 Кодекса* и по указанным признакам в описании и в формуле изобретения заявка имеет изобретательский уровень.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к области испытаний инженерных боеприпасов, в частности противотанковых мин (ПТМ), по оценке характеристик фугасного действия. Целью испытаний в предлагаемом способе является определение поражающего действия продуктов взрыва разрывного заряда ПТМ на объект-цель с учетом действия продуктов взрыва мины на различные объекты-цели, аналогичные типам гусениц танков. Технический результат заключается в повышении информативности испытаний, что достигается определением поражающего действия продуктов взрыва разрывного заряда ПТМ на объект-цель, и заключается в повышении точности испытаний, что достигается учетом поражающего действия продуктов взрыва мины на различные объекты-цели, аналогичные различным типам гусениц танков. Способ оценки эффективности действия ПТМ включает размещение на испытательной площадке ПТМ в грунте, передвижного дистанционно управляемого маятникового копра, на штанге которого крепится фрагмент трака гусеницы танка с открытым металлическим шарниром или с резинометаллическим шарниром параллельного типа как объект-цель, который при повороте рычага маятникового копра обеспечивает нажимное воздействие на грунт, под которым находится ПТМ, обеспечивая ее подрыв, после чего осуществляется визуальный осмотр конструкции фрагмента трака гусеницы на предмет разрушений его поверхности и шарниров. 5 ил., 2 табл.

Способ оценки эффективности действия противотанковых мин (ПТМ), включающий размещение на испытательной площадке ПТМ в грунте, передвижного дистанционно управляемого маятникового копра, на штанге которого крепится фрагмент трака гусеницы танка с открытым металлическим шарниром или с резинометаллическим шарниром параллельного типа как объект-цель, который при повороте рычага маятникового копра обеспечивает нажимное воздействие на грунт, под которым находится ПТМ, обеспечивая ее подрыв, после чего осуществляется визуальный осмотр конструкции фрагмента трака гусеницы на предмет разрушений его поверхности и шарниров.