Поражающий элемент кассетного боеприпаса
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к поражающим элементам кассетных боеприпасов. Поражающий элемент содержит корпус, взрывчатое вещество, взрыватель и локализаторы дробления корпуса на осколки. Корпус включает цилиндрическую и донную части. Локализаторы дробления корпуса на осколки выполнены в виде кольцевых проточек на внешней поверхности цилиндрической части корпуса и на внешней поверхности донной части. В перемычках корпуса, образованных кольцевыми проточками, выполнены глухие отверстия. Достигается получение осколков примерно одной оптимальной массы. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к кассетным боеприпасам, в оболочке которых содержится множество отдельных поражающих элементов, преимущественно осколочно-кумулятивного действия.
Известен поражающий элемент кассетного боеприпаса, содержащий корпус, состоящий из цилиндрической и донной частей, а также локализаторы дробления корпуса на осколки, выполненные в виде кольцевых проточек на внешней поверхности цилиндрической части, при этом проточки имеют коническую форму (патент РФ №2137087, МПК: F42B 12/58).
Недостатками данного поражающего элемента являются наличие "мертвой зоны" разлета осколков в разрыве между осколочными полями нижней цилиндрической и донной частями, что приводит к уменьшению приведенной площади поражения, малое количество локализаторов дробления, приводящее к неоднородности осколочного поля и недостаточному количеству "убойных" осколков, т.е. имеющих требуемую энергию для поражения.
Известен поражающий элемент кассетного боеприпаса, содержащий корпус, включающий цилиндрическую и донную части, взрывчатое вещество, взрыватель и локализаторы дробления корпуса на осколки, выполненные в виде кольцевых проточек на внешней поверхности цилиндрической части корпуса, при этом кольцевые проточки дополнительно выполнены на внешней поверхности донной части, которая имеет оживальную форму и длину больше длины цилиндрической части, при этом кольцевые проточки выполнены глубиной 35-60% от толщины корпуса (патент РФ №2277692, Заявка №2004124601/02 от 12.08.2004, МПК: F42B 12/66 - прототип).
Данный поражающий элемент кассетного боеприпаса работает следующим образом.
Встреча поражающего элемента с преградой приводит к срабатыванию взрывателя. При этом через отверстие в торце донной части корпуса детонационный импульс передается на заряд взрывчатого вещества, размещенный в корпусе, где формируется симметричная взрывная волна. В результате взрыва на внутреннюю поверхность корпуса воздействуют высокие давления, которые приводят к расширению его стенок. В материале стенок возникают интенсивные напряжения, концентраторами которых являются кольцевые проточки прямоугольного сечения. В результате этого происходит разделение корпуса на кольца по проточкам. Дальнейшее расширение колец приводит к самопроизвольному их разделению на осколочные элементы. В результате формируется осколочное поле, состоящее из кольцевых групп осколков. Корпус состоит из цилиндрической части и донной части оживальной формы, поэтому кольцевые группы осколков равномерно распределены в меридиональной плоскости, что приводит к исключению "мертвой зоны" между кольцевыми группами цилиндрической и донной частей. Кольцевые группы осколков цилиндрической части движутся по направлению к поверхности преграды и обеспечивают поражение в ближней зоне поражающего элемента. Кольцевые группы осколков донной части разлетаются с углами возвышения и обеспечивают поражение на все большем расстоянии по мере перехода от цилиндрической части корпуса к торцу донной части.
Недостатком данного устройства является то, что, после организованного разделения корпуса на кольца по проточкам, с образованием нескольких кольцевых групп осколков примерно одной массы и размера, дальнейшее разделение колец происходит произвольно, в хаотическом порядке. Это приводит к последующему образованию осколков разной массы и размера и соответственно различной разрушающей силы, что, в конечном итоге, приводит к снижению эффективности разрушающего действия поражающего элемента кассетного боеприпаса.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание поражающего элемента кассетного боеприпаса с получением осколков примерно одной оптимальной массы и скорости при технологической пригодности поражающего элемента к изготовлению.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном поражающем элементе кассетного боеприпаса, содержащем корпус, включающий цилиндрическую и донную части, взрывчатое вещество, взрыватель и локализаторы дробления корпуса на осколки, выполненные в виде кольцевых проточек на внешней поверхности цилиндрической части корпуса и на внешней поверхности донной части, которая имеет оживальную форму и длину, больше длины цилиндрической части, согласно изобретению, в перемычках корпуса, образованными кольцевыми проточками, выполнены глухие отверстия.
Наличие глухих отверстий в кольцевых перемычках корпуса позволит образовать на поверхности колец дополнительные локализаторы дробления кольца на осколочные элементы, причем в этом случае образуются осколки примерно одной массы и размеров, что позволит повысить эффективность разрушающего действия поражающего элемента кассетного боеприпаса.
Выполнение глухих отверстий в кольцевых перемычках корпуса глубиной 35-60% от толщины корпуса позволяет уменьшить количество осколков мелкой фракции, которые не являются "убойными". При глубине менее 35% происходит неравномерное распределение и деление на неоднородные фракции, а при более 60% уменьшается прочность корпуса.
Выполнение глухих отверстий в кольцевых перемычках корпуса по образующим профиля корпуса приведет к последующему делению кольца на осколки примерно одной массы и размеров, что позволит повысить эффективность разрушающего действия поражающего элемента кассетного боеприпаса.
Количество отверстий в каждой перемычке выбирается в пределах от 1 до 12, преимущественно 4-8, исходя из того, что при полном отсутствии глухих отверстий на поверхности перемычки не образуется дополнительных локализаторов дробления кольца на осколки, а при количестве отверстий больше 12 образуются осколки достаточно маленькой массы и размеров, что приведет к снижению их поражающего действия.
Наличие проточек в виде спирали, особенно многозаходной, позволит образовать на поверхности колец дополнительные локализаторы дробления кольца на осколочные элементы, причем в этом случае образуются осколки примерно одной массы и размеров, что позволит повысить эффективность разрушающего действия поражающего элемента кассетного боеприпаса.
Данная спираль может быть выполнена методом токарной обработки после или до выполнения основных кольцевых проточек, что обеспечит технологическую пригодность поражающего элемента к изготовлению.
Выполнение спирали с углом подъема витка, примерно равным 45°, приведет к образованию примерно равных по массе и размерам осколочных элементов, т.к. деление кольца будет происходить примерно по центру, при этом наличие углов на осколках повысит их поражающе действие.
Выполнение дополнительных проточек в виде спирали глубиной 15-25% от толщины корпуса позволяет уменьшить количество осколков мелкой фракции, которые не являются "убойными". При глубине менее 15% происходит неравномерное распределение и деление на неоднородные фракции, а при глубине более 25% снижается технологичность изготовления и уменьшается прочность корпуса.
Проточки могут быть выполнены прямоугольной формы.
Угол наклона касательной к образующей поверхности корпуса в месте перехода донной части в цилиндрическую часть к оси корпуса может не превышать 7°.
Торец донной части может быть выполнен разнотолщинным, с утонением от периферии к центру.
В торце донной части может быть выполнено центральное осевое отверстие.
Взрыватель может иметь завальцовочные элементы, размещенные в кольцевой проточке, ближней к торцу донной части корпуса.
Выполнение локализаторов дробления на внешней поверхности донной части корпуса позволяет увеличить телесный угол разлета осколков, количество осколков и увеличение их скорости, что увеличивает приведенную площадь поражения.
Выполнение донной части длиной больше, чем цилиндрической, приводит к увеличению приведенной площади поражения за счет увеличения количества осколков, поражающих цель на большем расстоянии.
Выполнение донной части оживальной формы приводит к ликвидации "мертвой зоны" в разрыве между осколочными полями нижней цилиндрической и донной частями корпуса. В этом случае угловое распределение разлета кольцевых групп осколков в меридиональной плоскости выравнивается, разрыв в осколочном поле исчезает, и приведенная площадь поражения увеличивается.
Выполнение кольцевых проточек глубиной 35-60% от толщины корпуса позволяет уменьшить количество осколков мелкой фракции, которые не являются "убойными". При глубине менее 35% происходит неравномерное распределение и деление на неоднородные фракции, а при более 60% уменьшается прочность корпуса.
Выполнение проточек прямоугольной формы позволяет улучшить условия отрыва осколков, что приводит к однородности осколочного поля.
Угол наклона касательной к образующей поверхности корпуса в месте перехода донной части в цилиндрическую к оси корпуса не превышает 7°, что дает возможность увеличить углы разлета осколков донной части в меридиональной плоскости с сохранением непрерывности плотности осколочного поля.
Выполнение торца донной части корпуса разнотолщинным и/или с центральным отверстием позволяет улучшить условие передачи детонационного импульса на заряд, заключенный в корпусе, и формировать заданный фронт взрывной волны.
Наличие завальцовочных элементов взрывателя, расположенных в кольцевой проточке, ближней к торцу донной части корпуса, позволяет повысить прочность корпуса и исключить разрушение заряда ВВ при установке взрывателя на корпус.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид заявляемого устройства, на фиг.2 - корпус заявляемого устройства с отверстиями, на фиг.3 - поперечное сечение кольца с отверстиями, на фиг.4 - корпус заявляемого устройства в варианте с одной спиралью, на фиг.5 - поперечное сечение кольца, на фиг.6 - корпус заявляемого устройства в варианте с несколькими спиралями, на фиг.7 - поперечное сечение кольца.
Основными элементами предложенного устройства являются:
1 - корпус;
2 - цилиндрическая часть корпуса;
3 - донная часть корпуса;
4 - кольцевая проточка;
5 - торец донной части корпуса;
6 - взрыватель;
7 - осевое отверстие в торце донной части корпуса;
8 - завальцовочные элементы взрывателя;
9 - заряд взрывчатого вещества;
10 - дополнительная проточка;
11 - спираль;
12 - отверстие.
Поражающий элемент кассетного боеприпаса содержит корпус 1 с цилиндрической 2 и донной 3 частями соответственно. На внешней поверхности цилиндрической 2 части корпуса и на внешней поверхности донной 3 части расположены локализаторы дробления корпуса 1 на осколки, выполненные в виде кольцевых проточек 4. Снаружи корпуса 1, на торце донной части 5, установлен взрыватель 6. В донной части 3 корпуса 1 выполнено отверстие 7. Взрыватель 6 крепится к корпусу 1 при помощи завальцовочных элементов взрывателя 8. Внутри корпуса 1 расположен заряд взрывчатого вещества 9. На внешней поверхности цилиндрической 2 части корпуса и на внешней поверхности донной 3 части расположены дополнительные локализаторы дробления корпуса 1 на осколки, выполненные в виде дополнительных проточек 10, имеющих форму спирали 11. В перемычках корпуса, образованными кольцевыми проточками 4, выполнены глухие отверстия 12.
Предложенное устройство работает следующим образом.
Встреча поражающего элемента с преградой приводит к срабатыванию взрывателя. При этом через отверстие 7 в торце донной части 5 корпуса 1 детонационный импульс передается на заряд взрывчатого вещества 9, размещенный в корпусе 1, где формируется симметричная взрывная волна. В результате взрыва на внутреннюю поверхность корпуса 1 воздействуют высокие давления, которые приводят к расширению его стенок.
В основном исполнении в материале стенок возникают интенсивные напряжения, концентраторами которых являются основные кольцевые проточки 4 прямоугольного сечения и дополнительные локализаторы дробления, выполненные в виде глухих отверстий 12. В результате этого, в начальный момент времени, происходит разделение корпуса 1 на кольца по проточкам 4, т.к. для этого требуется меньшее давление. Дальнейшее расширение колец приводит к самопроизвольному их разделению по местам расположения дополнительных локализаторов дробления, выполненных в виде глухих отверстий 12, на осколочные элементы определенной формы и примерно равной массы. В результате этого формируется осколочное поле, состоящее из осколков, имеющих примерно равную массу и геометрические размеры.
В варианте исполнения в материале стенок возникают интенсивные напряжения, концентраторами которых являются основные кольцевые проточки 4 прямоугольного сечения и дополнительные локализаторы дробления, выполненные в виде дополнительных проточек 10, имеющих форму спирали 11. В результате этого, в начальный момент времени, происходит разделение корпуса 1 на кольца по проточкам 4, так как проточки 4 имеют большую глубину, чем проточки 10. Дальнейшее расширение колец приводит к самопроизвольному их разделению по проточкам 10 на осколочные элементы определенной формы и примерно равной массы. В результате этого формируется осколочное поле, состоящее из осколков, имеющих примерно равную массу и геометрические размеры. Корпус состоит из цилиндрической части 2 и донной части 3 оживальной формы, поэтому группы осколков равномерно распределены в меридиональной плоскости. При этом отсутствует "мертвая зона" между группами цилиндрической 2 и донной 3 частей. Группы осколков цилиндрической части 2 движутся по направлению к поверхности преграды и обеспечивают поражение в ближней зоне поражающего элемента. Группы осколков донной части 3 разлетаются с углами возвышения и обеспечивают поражение на все большем расстоянии по мере перехода от цилиндрической части 1 корпуса к торцу донной части 5.
Использование предложенного технического решения позволит создать поражающий элемент кассетного боеприпаса с получением осколков примерно одной оптимальной массы и скорости при технологической пригодности поражающего элемента к изготовлению.
1. Поражающий элемент кассетного боеприпаса, содержащий корпус, включающий цилиндрическую и донную части, взрывчатое вещество, взрыватель и локализаторы дробления корпуса на осколки, выполненные в виде кольцевых проточек на внешней поверхности цилиндрической части корпуса и на внешней поверхности донной части, которая имеет оживальную форму и длину, больше длины цилиндрической части, отличающийся тем, что в перемычках корпуса, образованных кольцевыми проточками, выполнены глухие отверстия.
2. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что глухие отверстия выполнены глубиной 35-60% от толщины корпуса.
3. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что глухие отверстия расположены по образующим профиля корпуса.
4. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что количество отверстий в каждой перемычке составляет от 1 до 12, преимущественно 4-8.
5. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности корпуса и внешней поверхности донной части выполнены дополнительные проточки в виде как минимум одной спирали.
6. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.5, отличающийся тем, что спираль выполнена многозаходной.
7. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.5, отличающийся тем, что спираль выполнена с углом подъема витка, примерно равным 45°.
8. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.5, отличающийся тем, что дополнительные проточки в виде спирали выполнены глубиной 15-25% от толщины корпуса.
9. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что кольцевые проточки выполнены глубиной 35-60% от толщины корпуса.
10. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.5, отличающийся тем, что дополнительные проточки в виде спирали выполнены прямоугольной формы.
11. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что угол наклона касательной к образующей поверхности корпуса в месте перехода донной части в цилиндрическую к оси корпуса не превышает 7°.
12. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что торец донной части корпуса выполнен разнотолщинным с утонением от периферии к центру.
13. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что в торце донной части корпуса выполнено центральное осевое отверстие.
14. Поражающий элемент кассетного боеприпаса по п.1, отличающийся тем, что взрыватель имеет завальцовочные элементы, размещенные в проточке, ближней к торцу донной части корпуса.
