Боевой элемент кассетного осколочного боеприпаса
Владельцы патента RU 2497066:
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") (RU)
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к боевым элементам кассетных осколочных боеприпасов. Боевой элемент кассетного осколочного боеприпаса включает корпус, заряд взрывчатого вещества, систему инициирования и металлическую облицовку, предназначенную для формирования из нее поражающего элемента. Облицовка выполнена из циркония. Размеры облицовки выбирают из следующего соотношения: 0,1<H/D≤0,5, где Н - величина прогиба циркониевой облицовки по оси; D - диаметр облицовки. Достигается повышение эффективности запреградного действия боеприпаса. 6 ил.
Изобретение относится к области военной техники, в частности к кассетным боеприпасам, предназначенным для поражения бронированных целей и создания в запреградном пространстве осколочного поля.
Основной задачей, стоящей в области кассетных боеприпасов, является создание компактного эффективного поражающего элемента при технологической пригодности к изготовлению.
Известен боевой элемент типа КОБ АДП77-1 кассетного осколочного боеприпаса [патенты: RU 2277692, МПК F42B 12/66, публ. 10.06.2006 г., авт.: Власова М.А., Гладцинов А.В., Дубровский В.А. и др.; RU 2262060, МПК F42B 1/02, публ. 10.10.2005 г., авт.: Абрамов М.В., Власова М.А., Калюжный Г.В. и др.], содержащий корпус, заряд взрывчатого вещества (ВВ), взрыватель, кумулятивную разнотолщинную облицовку, выполненную из меди. Кассетный боеприпас предназначен для поражения бронированной техники, и образовавшаяся кумулятивная струя пробивает броню насквозь, образуя малую область поражения за счет незначительного угла разлета заброневых осколков.
Недостатками известного боевого элемента кассетного осколочного боеприпаса являются:
- основное поражающее осколочное действие обеспечивается за пределами внутренних объемов бронированной техники за счет разлета осколков корпуса боеприпаса в окружающее эту технику пространство;
- малая эффективность в случае поражения легкобронированной техники, так как высокоскоростная кумулятивная струя, способная пробивать до 180 мм гомогенной брони, достаточно уверенно может пробить оба борта (наиболее укрепленная часть легкобронированной техники), без особого занесения во внутренний объем сколько-нибудь существенных поражающих объектов, кроме самой кумулятивной струи, имеющей в рассматриваемых габаритах боеприпаса сравнительно небольшой диаметр (до 10 мм) и влекомых ею сопутствующих осколков, разлетающихся под небольшими углами от направления струи.
Известен другой кассетный боеприпас, состоящий из набора компактных цилиндрических метательных блоков, последовательно расположенных по оси боеприпаса [патент RU 2230284, МПК F42B 12/62, публ. 10.06.2004, авт. Одинцов В.А. и др.]. Каждый метательный блок представляет собой боевой элемент, включающий корпус, заряд взрывчатого вещества, систему инициирования и металлическую облицовку, предназначенную для формирования из нее поражающего элемента по типу «ударное ядро». Корпус поражающего элемента может быть выполнен с заданным дроблением или с включением в состав корпуса готовых поражающих элементов. Корпус может быть выполнен из высокоосколочных кремнистых или высокоуглеродистых сталей, а также из легких сплавов или армированной пластмассы. Конструкция данного поражающего элемента выбрана в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является низкая эффективность поражающего элемента в случае контактного подрыва боевого элемента, так как в этом случае не выполняется условие, необходимое для уверенного формирования поражающего элемента, что, в свою очередь, снижает уровень бронепробития, не говоря уже об эффективном запреградном действии. По нашему многолетнему опыту разработок поражающих элементов типа «ударное ядро» для его окончательного формирования необходима дистанция порядка 5-6 калибров, при этом медный или стальной поражающие элементы способны пробивать броню толщиной не более 0,5-0,7 калибров (при габаритах прототипа, соответствующих габаритам КОБ АДП77-1 величина пробития составляет 20-25 мм).
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение поражения легкобронированной техники (до 70 мм), в том числе и с расстояний менее двух калибров, с последующим эффективным запреградным осколочно-зажигательным действием кассетного боеприпаса при сохранении компактных габаритов и основного поражающего осколочного действия.
Техническим результатом является повышение эффективности запреградного действия боеприпаса за счет выполнения облицовки из другого материала и подбора величины ее прогиба.
Указанный технический результат достигается за счет того, что боевой элемент кассетного осколочного боеприпаса, включающий в себя корпус, заряд взрывчатого вещества, систему инициирования и металлическую облицовку, предназначенную для формирования из нее поражающего элемента, содержит также новые признаки: облицовка выполнена из циркония, при следующем соотношении размеров: 0,1<Н/D≤0,5, где Н - величина прогиба облицовки по оси, D - диаметр облицовки, из которой формируется поражающий элемент.
Использование в качестве материала облицовки циркония позволяет увеличить фрагментацию поражающего элемента при взаимодействии с преградой за счет большей хрупкости (меньшие характеристики упруго-пластических свойств) применяемого материала по сравнению, например, с медью и сталью, а также обеспечить дополнительное зажигательное действие (за счет достаточного количества нагоняемой энтропии), благодаря его зажигательным свойствам, позволяющим образовывать в запреградном пространстве спектр горящих осколков, обладающих повышенным, по сравнению с обычным спектром осколков, «убойным» действием.
Выполнение облицовки с соотношением 0,1<Н/D≤0.5 позволяет обеспечить условия формирования поражающего элемента с высокой скоростью и максимальным использованием массы облицовки, что способствует увеличению диаметра пробоины за счет увеличения зоны формирования и разлета осколков.
Таким образом, сформированный из циркониевой оболочки в компактных габаритах, с учетом вышеприведенного соотношения, компактный поражающий элемент позволяет:
1. Пробить, согласно проведенным расчетам, стальную броню средней твердости в диапазоне толщин до 70 мм;
2. Повысить угол разлета заброневых осколков за счет большего размера пораженного участка;
3. Образовать в запреградном пространстве спектр горящих осколков.
Рассмотрим вариант реализации предлагаемого устройства, изображенного на фиг.1, где 1 - корпус, 2 - заряд ВВ, 3 - система инициирования, 4 - кумулятивная облицовка. На фиг.2 и 3 представлены возможные расчетные рентгенограммы поражающих элементов, облицовка которых удовлетворяет характеристикам, описанным в формуле. На фиг.4 представлен экспериментальный видеокадр разлета осколков как перед преградой, так и за ней. На фиг.5 приведена фотография пробитой броневой преграды толщиной 40 мм. На фиг.6 представлен вид запреградного щита, пораженного вторичными осколками и располагавшегося на расстоянии 1 м за мишенью. Маркером помечены сквозные периферийные пробоины. Очевидно, что в случае непробития запреградного щита (в нашем случае играющего роль не только индикатора поля поражения запреградными осколками, но и имитатора второго борта поражаемой техники), во внутренний объем будет дополнительно направлено еще не менее удвоенного количества осколков, взаимодействовавших с дополнительной преградой.
Поражающий элемент кассетного боеприпаса представляет собой корпус, выполненный из материала сталь 20 ГОСТ 1050-80, заряд взрывчатого вещества выполнен из состава ОМА ТУ 84-760-78, систему инициирования, выполненную из пластического ВВ ПТ-83 АОТУ 472, кумулятивную облицовку для формирования «ударного ядра» и выполненную из циркония в габаритах КОБ АДП77-1. Диаметр облицовки 40 мм, прогиб 20 мм, что удовлетворяет условию 0,1<Н/D≤0,5.
Работает устройство следующим образом
На заряд взрывчатого вещества 2, размещенный в корпусе 1, через систему инициирования 3 подается детонационный импульс, где образуется симметричная взрывная волна, с помощью которой происходит формирование «ударного ядра» путем «выворачивания» циркониевой кумулятивной облицовки 4 и последующего ее обжатия в радиальном направлении с получением компактного поражающего элемента.
Экспериментально была показана возможность разработки снарядоформирующего заряда в габаритах КОБ АДП77-1, формирующего циркониевое «ударное ядро» и способного с расстояния порядка 65 мм уверенно пробивать не менее 40 мм броневой стали средней твердости, образуя при этом порядка 800-1000 осколков/м2 и создавая в запреградном пространстве (в объеме не менее 10-12 м3) спектр горящих осколков, летящих со скоростью, доходящей до 2,65 км/с. При этом центральный угол разлета осколков не менее ~55°, диаметр пробоины от 15 мм и более, зажигание осколков ~100%.
Таким образом, действительность превзошла расчетные прогнозы. В эксперименте получены характеристики по запреградному действию осколков, существенно превосходящие предполагаемые. Предлагаемое устройство обеспечивает пробитие легкобронированной техники с последующим запреградным осколочно-зажигательным действием.
Боевой элемент кассетного осколочного боеприпаса, включающий корпус, заряд взрывчатого вещества, систему инициирования и металлическую облицовку, предназначенную для формирования из нее поражающего элемента, отличающийся тем, что облицовка выполнена из циркония, при этом ее размеры выбирают из следующего соотношения: 0,1<H/D≤0,5, где Н - величина прогиба циркониевой облицовки по оси, D - диаметр облицовки.
