Ударное ядро с зажигательным эффектом

Изобретение относится к боеприпасам для борьбы с бронетехникой, включая роботизированную бронетехнику. Ударное ядро состоит из взрывного бризантного вещества со сферической выемкой, расположенной на переднем торце заряда и обложенной листовым металлом, взрывателя и устройства дистанционного подрыва заряда, расположенных на противоположном втором торце заряда, наружного корпуса, головного обтекателя и головного датчика преобразователя импульса удара в электрический импульс для самоподрыва боеприпаса, связанного с взрывателем при помощи электрического проводника. Облагающий сферическую выемку металл выполнен из сплава боргидрид никеля Ni(BH4)2. Изобретение позволяет пробивать броню и создавать внутри броневого пространства высокое давление поражающих элементов и высокую температуру горения. 1 ил.

 

Изобретение относится к боеприпасам для борьбы с роботизированной бронетехникой и может быть использовано для нужд Министерства Обороны.

Известно устройство «Боевая часть типа «ударное ядро»» боевого элемента точного прицеливания. Заявка №94010341. 23.03.1994 МПК F42B 12/18 (1995.01).

Изобретение относится к области инженерных заграждений виде артиллерийского вооружения и может быть использовано в боевых элементах точного прицеливания кассетных артиллерийских снарядов в боевых частях кассетных неуправляемых реактивных снарядов.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности воздействия боевых элементов точного прицеливания при поражении бронированной техники.

Поставленная цель достигается тем, что, с целью повышения бронепробиваемости за счет повышения скорости поражающего элемента, первый кумулятивный заряд выполнен по типу "ударное ядро" и предназначен для формирования поражающего элемента, второй кумулятивный заряд, служащий для сообщения поражающему элементу дополнительной скорости, расположен перед первым и отделен от него вкладышем с центральным отверстием, причем срабатывание второго заряда происходит за счет воздействия на средство инициирования этого заряда формируемого поражающего элемента в процессе прохождении внутри заряда. Эффективность предлагаемой боевой части БЭТП повышается более чем на 150-200% прежде всего за счет увеличения скорости поражающего элемента и увеличения в связи с этим бронепробиваемости.

Недостатком является малая зажигательная способность при поражении цели.

Известно устройство «30 ММ ПАТРОН С БРОНЕБОЙНО-ЗАЖИГАТЕЛЬНЫМ СНАРЯДОМ». Заявка: 2014135082/11, 28.08.2014. Патент №153222. МПК F42B 1/00 (2006.01).

Полезная модель, 30 мм патрон с бронебойно-зажигательным снарядом, относится к боеприпасам для автоматических пушек, выполняется в виде гильзы со снарядом, содержащим составной пуансон, твердая головная часть которого выполнена из карбида вольфрама или закаленной стали, хвостовая - из высокоэнергетического материала. Ведущий поясок и центрирующее утолщение объединено в единое целое - ведущее устройство. Обтекатель смонтирован на головную часть пуансона. Расположение элементов на пуансоне обеспечивает сохранение правильной геометрической формы каждого элемента и стабильное их положение относительно оси снаряда, как в процессе монтажа, так и при движении по каналу ствола. Технологичность обеспечивается достаточно простой формой элементов, при их монтаже обеспечивается стабильное положение центра масс снаряда за счет более высокой точности и правильности геометрической формы базового элемента. Снаряд обладает большей энергией пробивного и запреградного действия по сравнению с прототипом. Точность достигается за счет монтажа элементов на составном пуансоне с применением горячей посадки. Дополнительная энергия у цели, определяющая высокое пробивное и запреградное действие данного снаряда возникает после удара снаряда о преграду и обеспечивает мощное запреградное действие, в том числе воспламенение тяжелого топлива поражаемой цели. По сравнению со штатными снарядами, уменьшается масса снаряда, может быть увеличена начальная скорость, уменьшен импульс отдачи, увеличено соотношение массы пробивного элемента к массе снаряда.

Недостатком является относительно небольшая толщина брони, пробиваемая этим боеприпасом. А также высокие по характеристикам требования к оружию для получения высокой скорости снаряда.

Техническим результатом является свойство ударного ядра не только пробивать броню и создавать внутри броневого пространства высокое давление газов поражающих элементов в виде осколков брони и осколков ударного ядра, но и дополнительный поражающий эффект - зажигательности с высокой температурой горения.

Технический результат достигается тем, что покрывающий сферическую выемку материал выполнен из борогидрида никеля - Ni(BH4)2, это сплав из никеля и бора насыщен электрохимическим способом водородом. При взрыве заряда ударное ядро при своем формировании и соударении с броней нагревается в пределах от 500 до 600 градусов (температура воспламенения водорода в воздухе - 510°С). При этой температуре происходит выделение из борогидрида никеля атомарного водорода. Атомарный водород за время взрыва 0.0005 сек, не успевает рекомбинироваться в молекулу, а его способность к воспламенению по температуре значительно ниже молекулярного водорода. Поэтому именно атомарный водород является горючим материалом, образующим в процессе горения температуру порядка 2000°С.

Для формирования электрохимическим способом сплава боргидрид никеля Ni(BH4)2, содержащего водород в гидридной форме, используется нанообразующая добавка бора, создающая, в зависимости от процентного содержания бора в сплаве, управляемое множество дефектов структуры сплава, которые являются ловушками для водорода, обеспечивая тем самым его накопление в сплаве. Полученная электрохимическим способом система Ni-B-H, в которой, варьируя количеством бордобавки, можно увеличить массовый процент накопленного водорода порядка 9 мас. %. Это наглядно подтверждается расчетами.

Формула борогидрида никеля - Ni(BH4)2

Молярные массы компонент сплава:

Ni-58.694 а.е.м. (г/моль)

В-10.821 а.е.м (г/моль)

Н-1.008 а.е.м.(г/моль)

Атомный состав борогидрида никеля имеет вид: Ni - 1 атом; В - 2 атома; Н - 8 атомов.

Молекулярная масса борогидрида никеля Ni(BH4)2=58.694+21.054+8,054=88.4 (г/моль).

В 1 кг (1000 г) массы сплава содержится

1000:88.4=11.312 моль борогидрида никеля

Массовая доля водорода в борогидриде никеля (1.008×8):88.4×100%=9.122%

Масса водорода

1000×0.09122=91.22 г, что соответствует количеству водорода

91.22:2.016=45.248 моль.

В нормальных условиях 1 моль газа содержится в 22.4 литрах, поэтому объем молекулярного водорода, который содержится в 1 кг борогидрида, составляет 45.248×22.4 литра /моль=1013.5 литра (1,0135 м3), а атомарного, - соответственно, в 2 раза больше - 2027 литра (2,027 м3).

В противотанковой мине, ТМ-83, разработанной в 1983 году (ИНТЕРНЕТ: - http://raigap.livejoural.com/366659.html) и предназначенной для выведения из строя колесной и гусеничной техники противника за счет пробивания бортовой брони ударным ядром вес ударного ядра из меди составляет около 3 кг. Следовательно, если заменить медь, на борогидрид никеля Ni(BH4)2 то в этом ядре содержание атомарного водорода составит 6081 литр. Сгорания этого объема достаточно, чтобы полностью разрушить всю систему управления роботизированного бронированного устройства. При этом, водород, накопившийся в гидридной форме в сплаве никель - бор, независимо от способа внедрения в него водорода, начинает активно десорбировать из него при температуре, превышающей 200°С. Тем самым позволяет при горении выделить весь водород из боргидрида никеля. Высокая температура разложения борогидрид никеля Ni(BH4)2 позволяет безопасно хранить боевую часть длительный срок.

В настоящее время бронетехника становится роботизированной. Отсутствие экипажа снижает поражающие свойства обычного ударного ядра, т.к. узлы управления в бронетехнике очень легко дополнительно бронировать от осколков брони и осколков ударного ядра. В этом случае, даже при наличии многочисленных отверстий в основной броне, образованными ударными ядрами, на боевых свойствах роботизированной бронированной техники может не отразиться. Присутствие в осколках ударного ядра легковоспламеняющегося водородного газа с огромной проникающей способностью этого газа, создающего температуру при горении порядка 2000°С, позволяет этому раскаленному газу проникать в защищенные дополнительной броней узлы управления и при такой высокой температуре горения выводить эти узлы управления из строя.

На чертеже изображено ударное ядро с зажигательным эффектом. Ударное ядро, состоящее из заряда (1) взрывного бризантного вещества (2) со сферической выемкой (3), обложенной листовым металлом, со стороны передней торцевой части (4) заряда, на противоположном втором торце (5) расположены: взрыватель (6) заряда (1) и устройство дистанционного подрыва (7) заряда (1), наружного корпуса (8), головного обтекателя (9), и головного датчика преобразователя импульса удара (10) в электрический импульс для самоподрыва заряда (1), связанного с взрывателем (6) при помощи электрического проводника (11), при этом, облагающий сферическую выемку металл выполнен из сплава боргидрид никеля Ni(BH4)2 (12). При подрыве заряда ударное ядро при своем формировании и столкновении с бронетехникой нагревается до температуры от 500 до 600 градусов, а температура воспламенения молекулярного водорода в воздухе - 510°С. При этой температуре происходит десорбция Ni(BH4)2, из металла в виде атомарно водорода. Атомарный водород за время взрыва (примерно 0.0005 сек), не успевает рекомбинировать и образовать молекулу, поэтому его воспламенение происходит при более низкой температуре. Водород в атомарном виде является тем горючим материалом, который при горении создает в забронированном пространстве температуру порядка 2000°С. Насыщение никеля водородом происходит в процессе осаждения сплава электрохимическим способом. Предпочтение Ni(BH4)2, отдается потому, что десорбция водорода из этого сплава начинается при температуре 375°С, а при температуре 510°С происходит полное извлечение атомарного водорода. Самопроизвольная утечка водорода из сплава невозможна, так как для обеспечения десорбции водорода из сплава необходимо обеспечение определенного температурного режима.

Изобретение работает следующим образом. Попадая в бронетехнику, ударное ядро пробивает броню, и разрушает ее на осколки, и осколки сплава Ni(BH4)2, в которых содержится водород в гидридной форме, разлетаются по за броневому пространству, водород загорается, создавая высокую температуру, при этом воспламеняются все горючие материалы и выводятся из строя системы управления бронетехникой, расположенные в за броневом пространстве.

Особенностью водорода является способность взрываться при концентрации в воздухе от 5% до 95%, что тоже повышает поражающий эффект от попадания ударного ядра за броневое пространство бронетехники.

Особенностью структуры электролитических сплавов является их большая неоднородность на макро- и микроуровнях. Эти неоднородности порождают дефекты структуры, по которым, в основном осуществляется взаимодействие водорода с металлом. Бор является примесной ловушкой для атомов водорода.

Перечень позиций.

1. заряд

2. взрывное бризантное вещество

3. сферическая выемка,

4. торец заряда,

5. второй торец

6. взрыватель

7. устройство дистанционного подрыва

8. наружноый корпус

9. головной обтекатель

10. головной датчик преобразователя импульса удара

11. электрический проводник

12. сплав боргидрид никеля Ni(BH4)2,

Ударное ядро, состоящее из взрывного бризантного вещества со сферической выемкой, расположенной на переднем торце заряда и обложенной листовым металлом, взрывателя и устройства дистанционного подрыва заряда, расположенных на противоположном втором торце заряда, наружного корпуса, головного обтекателя и головного датчика преобразователя импульса удара в электрический импульс для самоподрыва боеприпаса, связанного с взрывателем при помощи электрического проводника, отличающееся тем, что облагающий сферическую выемку металл выполнен из сплава боргидрид никеля Ni(BH4)2.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для использования во взрывных работах, а именно для взрывной резки металлических и неметаллических конструкций. Устройство кумулятивной резки, содержит удлиненный кумулятивный заряд (УКЗ) в виде металлической оболочки, заполненной порошковым или кристаллическим взрывчатым веществом с кумулятивной выемкой, выполненной вдоль всей образующей оболочки, с плотно вложенным в нее отдельным элементом - металлической удлиненной мембраной.

Изобретение относится к военной технике, к боеприпасам и, в частности, к артиллерийским снарядам, а также к крылатым ракетам, бомбам, минам и прочим аналогичным видам боеприпасов кумулятивного назначения.

Изобретение относится к производству патронов промышленных взрывчатых веществ. Безопасный эмульсионный или водногелевый патрон содержит гибкую трубчатую оболочку из полимерного материала с герметизированными торцами, внутри которой размещено эмульсионное или водногелевое взрывчатое вещество, представляющее собой механическую смесь эмульсии или водного геля с компактированными полимерными микрочастицами.

Изобретение относится к подрывным зарядам высокой мощности и предназначено для проведения взрывных работ при разрушении крепких пород шпуровыми и скважинными зарядами.

Изобретение относится к области изготовления удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) путем снаряжения металлических трубчатых заготовок порошкообразными бризантными взрывчатыми веществами (БВВ) с последующим профилированием снаряженных заготовок для создания кумулятивной выемки строго заданной формы и размера.
Изобретение относится к области производства взрывчатых веществ и может быть использовано для получения пластичных ВВ с уменьшенными критическими размерами детонации, применяющихся для изготовления малогабаритных взрывных устройств различного назначения.

Изобретение относится к производству патронов предохранительных взрывчатых веществ. Способ изготовления патрона взрывчатого вещества с герметичным устройством ввода капсюля-детонатора заключается в герметизации одного из торцов трубчатой оболочки из полимерного материала, заполнении ее полости со стороны открытого торца эмульсионным или водногелевым промышленным взрывчатым веществом с последующей герметизацией открытого торца, а затем закрепляют капсюль-детонатор.

Изобретение относится к разрывным зарядам для боеприпасов. Заряд включает выполненную с глухим осевым цилиндрическим каналом шашку индивидуального и/или смесевого бризантного взрывчатого вещества, линзу, заглубленную во взрывчатое вещество шашки и закрывающую вход в канал с одной стороны, и размещенный со стороны линзы вплотную к шашке генератор плоской ударной волны со средством инициирования детонации.

Изобретение относится к подрывным зарядам для разрушения крепких пород. Подрывной заряд содержит электродетонатор, дополнительный детонатор и размещенный по длине заряд взрывчатого вещества с осевым каналом, выполненный с возможностью взрывного разложения упомянутого взрывчатого вещества в режиме пересжатой детонации от электродетонатора и дополнительного детонатора.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к устройствам удлиненных зарядов разминирования большой длины, состоящих из набора отдельных секций. Секции удлиненного заряда разминирования выполнены из звеньев, корпуса которых заполнены взрывчатым веществом методом заливки.

Изобретение относится к артиллерийским боеприпасам и, в частности, к бронебойным снарядам для гладкоствольных или нарезных артиллерийских систем среднего или крупного калибра унитарного, раздельно-гильзового или картузного заряжания.

Изобретение относится к устройствам для сборки боеприпасов, в частности бронебойных оперенных подкалиберных снарядов. Устройство для обвязки пучков трубчатого пороха к корпусу бронебойного подкалиберного снаряда содержит станину, на которой установлены обжимная головка, катушка со шнуром, захваты.

Изобретение относится к изготовлению заготовок корпусов для бетонобойных и бронебойных снарядов с использованием станов винтовой прокатки. Технический результат - увеличение производительности изготовления заготовок, получение однородной структуры металла по всей длине заготовок с одновременным формированием в валках нескольких заготовок.

Настоящее изобретение относится к области конструкции артиллерийского снаряда огнестрельного оружия, а точнее – к внутренней баллистике снаряда. Технический результат - повышение эффективности стрельбы за счет увеличения скорости снаряда.

Изобретение относится к конструкции стрелковых боеприпасов, содержащих реакционные материалы и обладающих повышенным запреградным действием. Снаряд для стрелкового боеприпаса состоит из корпуса в виде стакана из тяжелого прочного металла, например сталь, вольфрам, с открытым передним торцом, внутри которого расположена вставка.

Изобретение относится к области вооружения, а именно к артиллерийским снарядам. Включает цилиндрический корпус, обтекатель, поражающий элемент, катушку индуктивности, конденсатор.

Изобретение относится к области вооружения, а именно к бронебойным боеприпасам, в частности к снарядам с реактивным двигателем, запускаемым из ствола орудия. Бронебойный боеприпас содержит гильзу с метательным зарядом и снаряд.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пулям стрелкового оружия. Пуля для стрелкового оружия содержит биметаллическую оболочку и сердечник из твердого сплава.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к бронебойным боеприпасам артиллерии малого калибра. Бронебойный боеприпас содержит гильзу с метательным зарядом и снаряд.

Изобретение относится к артиллерийским боеприпасам, в частности к бронебойным снарядам для гладкоствольных или нарезных артиллерийских систем среднего или крупного калибров унитарного, раздельно-гильзового или картузного заряжания.

Изобретение относится к взрывным работам. Кумулятивный заряд может быть использован для перфорации нефтяных и газовых скважин, взрывного бурения шпуров, разрушения негабаритов горных пород, прибивания металлических листов в промышленности и в строительстве.

Изобретение относится к боеприпасам для борьбы с бронетехникой, включая роботизированную бронетехнику. Ударное ядро состоит из взрывного бризантного вещества со сферической выемкой, расположенной на переднем торце заряда и обложенной листовым металлом, взрывателя и устройства дистанционного подрыва заряда, расположенных на противоположном втором торце заряда, наружного корпуса, головного обтекателя и головного датчика преобразователя импульса удара в электрический импульс для самоподрыва боеприпаса, связанного с взрывателем при помощи электрического проводника. Облагающий сферическую выемку металл выполнен из сплава боргидрид никеля Ni2. Изобретение позволяет пробивать броню и создавать внутри броневого пространства высокое давление поражающих элементов и высокую температуру горения. 1 ил.

Наверх