Комбинированная кумулятивная облицовка для формирования высокоскоростных компактных элементов

Изобретение относится к области ракетно-космической и оборонной техники и может быть использовано в различных кумулятивных устройствах, предназначенных для формирования высокоскоростных компактных элементов, используемых при экспериментальном исследовании поведения материалов в условиях высокоинтенсивного кинетического воздействия. Комбинированная кумулятивная облицовка состоит из струеобразующей части, выполненной в форме полусферической оболочки с уменьшением толщины от вершины к ее основанию, и сопрягающейся с ней отсекающей части, выполненной в форме цилиндрической оболочки, внешний радиус которой совпадает с внешним радиусом струеобразующей части. Струеобразующая часть кумулятивной облицовки выполнена в форме вытянутой относительно оси вращения полуэллипсоидальной оболочки. Длина полярной полуоси полуэллипсоидальной оболочки выполнена на 10…20% больше длины ее экваториальной полуоси. Изобретение позволяет повысить массу формируемого высокоскоростного компактного элемента при сохранении его скорости на уровне 8…10 км/с. 5 ил., 1 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к области ракетно-космической и оборонной техники и может быть использовано в различных кумулятивных устройствах (КУ), предназначенных для формирования высокоскоростных компактных элементов (ВКЭ), используемых при экспериментальном, исследовании материалов в условиях высокоинтенсивного кинетического воздействия.

Уровень техники

Для определения реакции сложных конструкций на удар частиц с космическими скоростями требуется разработка устройств, позволяющих в наземных условиях осуществить разгон компактных металлических элементов массой от единиц до нескольких десятков граммов (m=5…20 г) до скоростей порядка V=8…10 км/с и более. При этом устройства должны быть достаточно просты в конструктивном исполнении и адаптированы к условиям моделирования коллективного воздействия ВКЭ (например, устанавливаться в специальных кассетах из нескольких КУ).

Для решения данной задачи применяются различные взрывные метающие устройства, в том числе КУ, формирующие ВКЭ [1, 2]. Основным элементом подобных КУ, помимо заряда взрывчатого вещества (ВВ) и детонирующего устройства, является кумулятивная облицовка (КО), устанавливаемая в профилированной выемке заряда ВВ и предназначенная для формирования струйного течения материала с соответствующим распределением массы и скорости его отдельных частиц при движении в пространстве. При этом известным способом формирования ВКЭ при использовании КУ является организация в нужный момент времени «отсечки» высокоскоростной части струйного течения материала, из которой в дальнейшем и формируется собственно безградиентный ВКЭ необходимой массы и скорости. Такая отсечка может быть реализована различными способами, например, с помощью метания пластин сбоку на струю или детонации бокового заряда [2], однако в этих случаях схемы организации отсечки достаточно громоздки, а механизм их реализации усложнен. В этой связи достаточно простым и не требующим использования дополнительных устройств способом является применение для данных целей комбинированных КО, состоящих из струеобразующей и отсекающей частей, сопрягающихся между собой.

В работах [1, 2] приводится ссылка на КУ, разработанное Потаповым П.И., в котором используется облицовка комбинированной формы полусфера-цилиндр (ПЦ-облицовка). При этом полусферическая оболочка, являющаяся частным случаем оболочки вращения положительной гауссовой кривизны, выполняет роль струеобразующей части комбинированной КО, формирующей собственно струйное течение материала с соответствующим распределением массы и скорости вдоль струи, а цилиндр, сопрягающийся с ней, выполняет роль отсекающей части, позволяющей отсечь часть струйного течения материала и выделить собственно ВКЭ определенной массы и скорости. Применение подобных комбинированных КО в составе КУ позволило получить ВКЭ в диапазоне изменения масс m=3,5…40 г и скоростей V=4,5…4,7 км/с при использовании цилиндрических зарядов ВВ на основе тротила-гексогена и стальных КО.

Полученные скорости метания ВКЭ более чем в 2 раза ниже требуемых. Повышение скорости формируемых ВКЭ может достигаться, например, за счет совершенствования конструкции ПЦ-облицовки, повышения мощности заряда ВВ, изменения способа инициирования заряда ВВ, введения в конструкцию КУ дополнительных элементов.

Заявляемой предметной областью предлагаемого изобретения является достижение необходимых уровней скоростей и масс ВКЭ за счет совершенствования конструкции комбинированной КО, главным образом, ее струеобразующей части, как одного из элементов простейшего КУ - кумулятивного заряда.

Анализ патентно-информационных источников позволил выявить ряд аналогов предлагаемого технического решения в части использования комбинированной ПЦ-облицовки в составе КУ [3-7].

Так, в известном техническом решении [3] предлагается простейшее КУ, состоящее из цилиндрического заряда ВВ, детонирующего устройства и комбинированной КО, струеобразующая часть которой выполнена в форме полусферической оболочки постоянной толщины, а отсекающая часть КО - в форме цилиндрической оболочки, при этом обе части облицовки сопрягаются и имеют один и тот же внешний радиус, а цилиндрическая часть имеет толщину, примерно на 20…25% большую, чем толщина полусферической части.

В данной конструкции формирование ВКЭ осуществляется путем отсечки части струйного течения, образованного из полусферической части КО, с помощью схлопывания цилиндрической части КО на оси конструкции. При этом на формирование струйного течения необходимой массы и скорости существенно влияет форма и толщина струеобразующей части комбинированной КО, а эффективность отсечки зависит от высоты и толщины цилиндрической части комбинированной КО. На основе подобной комбинированной КО было экспериментально отработано КУ, обеспечивающее при оптимизации геометрических параметров комбинированной КО и использовании заряда ВВ на основе тротила-гексогена цилиндрической формы диаметром 90 мм и высотой 144 мм формирование стального ВКЭ массой m=17±4 со скоростью V=6,0 км/с.

При наличии общих признаков данного технического решения с предлагаемым в части конструкции КО, струеобразующая часть которой выполнена в форме оболочки вращения положительной гауссовой кривизны, а сопрягающаяся с ней отсекающая часть КО в форме цилиндрической оболочки, оно приводит к устойчивому формированию ВКЭ приемлемой массы со скоростью, большей приводимой в работах [1, 2] для простейших КУ с комбинированной ПЦ-облицовкой, однако меньшей требуемого порога, заявленного для решения поставленной задачи. Одной из возможных причин этого является неоптимальное распределение толщины полусферической и цилиндрической частей комбинированной КО.

Другими аналогами предлагаемого технического решения в части конструкции комбинированной КО могут быть изобретения [4-6]. В них предлагаются достаточно сложные КУ, в которых комбинированная ПЦ-облицовка является одним из элементов устройства, причем не играющим ключевую роль в повышении эффективности метания ВКЭ. Так в изобретении [4] увеличение скорости метания ВКЭ связывают с образованием маховской детонационной волны, давление в которой существенно выше, чем за фронтом падающей стационарной волны. Организация такой маховской волны, в свою очередь, связана с конструкцией детонационной разводки на торце или боковой поверхности заряда.

В изобретении [5] предлагается устройство, состоящее из заряда ВВ цилиндрический формы с осевой кумулятивной выемкой в форме полусферы-цилиндра с металлической облицовкой и детонирующего устройства. При этом в полости кумулятивной выемки заряда соосно с ней установлен вкладыш с осевой кумулятивной выемкой в форме полусферы-цилиндра и с фланцем со ступенчатой торцевой поверхностью, обращенной к заряду. Вкладыш присоединен к торцевой поверхности облицовки торцевой поверхностью ступени фланца с меньшим диаметром наружной боковой поверхности, а ступень фланца с большим диаметром наружной боковой поверхности, равным или большим диаметром наружной боковой поверхности заряда, расположена с заданным зазором относительно ближе расположенного торца заряда.

В изобретении [6] предлагается устройство, в котором осевая выемка на внешнем торце осесимметричного элемента из полимерного материала выполнена в форме полусферы-цилиндра и снабжена металлической разнотолщинной облицовкой. При этом, по мнению авторов изобретения, снабжение осесимметричного элемента металлической разнотолщинной облицовкой позволяет избавиться от градиента скорости ВКЭ.

При наличии общих признаков данных технических решений с предлагаемым в части использования комбинированной КО, струеобразующая часть которой выполнена в форме оболочки вращения положительной гауссовой кривизны, а сопрягающаяся с ней отсекающая часть КО - в форме цилиндрической оболочки, они позволяют получить скорость метания стальных ВКЭ массой до 10 г в диапазоне 7,0…8,0 км/с не за счет совершенствования конструкции КО, а за счет увеличения массы заряда ВВ по отношению к массе КО, повышения давления в детонационной волне или введения дополнительных элементов в конструкцию КУ, существенно ее усложняющих и удорожающих. К тому же такие устройства неэффективно использовать при моделировании коллективного воздействия ВКЭ, прежде всего исходя из критериев простоты, мобильности и стоимости.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является техническое решение комбинированной КО для формирования высокоскоростных элементов [7], в котором струеобразующая часть КО выполнена в форме полусферической оболочки (частного случая оболочки вращения положительной гауссовой кривизны) с уменьшением толщины от вершины к ее основанию от (0,08…0,1) RC до (0,03…0,05) RC, где RC - внешний радиус полусферической оболочки, а отсекающая часть КО - в форме цилиндрической оболочки, внешний радиус которой совпадает с внешним радиусом полусферической части, а толщина составляет 0,5…1,0 от толщины основания полусферической оболочки (фиг. 1,а).

Общими признаками с предлагаемой комбинированной КО является наличие струеобразующей части КО дегрессивной (уменьшающейся от вершины к основанию) толщины, выполненной в форме оболочки вращения положительной гауссовой кривизны, и сопрягающейся с ней отсекающей части КО в форме цилиндрической оболочки, внешний радиус которой совпадает с внешним радиусом поперечного сечения струеобразующей части в плоскости сопряжения.

Реализация данного технического решения приводит к устойчивому формированию безградиентного ВКЭ со скоростью, превышающей значения, достигнутые в [3-6], однако при этом наблюдается существенное снижение массы ВКЭ.

Раскрытие изобретения

Решаемой задачей настоящего изобретения является усовершенствование конструкции комбинированной КО, главным образом ее струеобразующей части, как одного из элементов простейшего КУ для формирования ВКЭ, обеспечивающее формирование ВКЭ с необходимыми массово-скоростными характеристиками, превышающими характеристики, достигнутые в прототипе и обеспечивающие решение поставленной задачи.

Техническим результатом является получение значений скорости и массы ВКЭ, позволяющих решить поставленную задачу.

Технический результат достигается тем, что в известном техническом решении комбинированной КО для формирования ВКЭ, состоящей из струеобразующей части КО, выполненной в форме полусферической оболочки дегрессивной (уменьшающейся от вершины к основанию) толщины и сопрягающейся с ней отсекающей части КО, выполненной в форме цилиндрической оболочки, внешний радиус которой совпадает с внешним радиусом струеобразующей части КО, струеобразующая часть КО выполнена в форме полуэллипсоидальной оболочки дегрессивной толщины, вытянутой вдоль оси вращения.

Перечень фигур

Фиг. 1. Схема комбинированной облицовки полусфера-цилиндр с дегрессивной (уменьшающейся от вершины к основанию) толщиной струеобразующей части: а - комбинированная КО; б - простейшее КУ для формирования ВКЭ: 1 - комбинированная КО, 2 - цилиндрический заряд ВВ, 3 - детонирующее устройство.

Фиг. 2. Схема предлагаемой комбинированной облицовки полуэллипсоид-цилиндр с дегрессивной (уменьшающейся от вершины к основанию) толщиной.

Фиг. 3. Формирование струйных течений кумулятивными облицовками различной формы: а - полусфера постоянной толщины; б - полусфера дегрессивной толщины; в - полуэллипсоид дегрессивной толщины.

Фиг. 4. Массово-скоростные распределения при формировании струйных течений при обжатии полуэллипсоидальных облицовок (цифрами указаны соотношения полуосей RZ/RS в мм).

Фиг. 5. Конфигурация течения материала и распределение скорости на оси в момент времени образования безградиентного ВКЭ (варианты для комбинированных КО со струеобразующей частью в форме полуэллипсоидальной оболочки дегрессивной толщины).

Осуществление изобретения

На фиг. 2 показано техническое решение предлагаемой комбинированной КО, где в качестве струеобразующей части комбинированной КО вместо полусферической оболочки радиусом RC с уменьшающейся от вершины к основанию толщиной (δC1C2), как представлено в прототипе (фиг. 1а), предлагается использовать вытянутую вдоль оси вращения полуэллипсоидальную оболочку (RZ>RS) с уменьшающейся от вершины к основанию толщиной (δS1S2), сопрягающуюся с цилиндрической частью комбинированной КО, внешний радиус которой dS/2 совпадает с внешним экваториальным радиусом RS полуэллипсоидальной оболочки.

Решение о переходе к полуэллипсоидальной оболочке дегрессивной толщины, в которой внутренняя и наружная поверхности представляют собой поверхности полуэллипсоидов вращения, а длина полярной полуоси внешнего контура RZ несколько отличается от длины его экваториальной полуоси RS (фиг. 2), является ключевым в решении проблемы увеличения массы отсекаемого струйного течения (за счет перехода к полуэллипсоидальной форме струеобразующей части КО) при незначительном снижении его скорости (за счет сохранения дегрессивности толщины).

Этим решается проблема прототипа, связанная с высоким градиентом скорости на высокоскоростном головном участке струи, формируемой полусферической частью ПЦ-облицовки дегрессивной толщины, что обусловливает существенное снижение массы головного участка вследствие ее быстрого растяжения и, соответственно, массы того компактного элемента, который можно было бы получить в случае успешной «отсечки» головной части струи.

С целью определения преимуществ предлагаемого технического решения были проведены соответствующие численные расчеты по методике, которая была предварительно протестирована на результатах экспериментальных исследований [1, 3].

В расчетах рассматривался простейший кумулятивный заряд цилиндрической формы диаметром d0=100 мм и высотой 150 мм, в кумулятивной выемке которого размещалась комбинированная КО из меди (фиг. 1б). Характеристики ВВ составляли: плотность 1,7 г/см3, скорость детонации 8,6 км/с. Внешний диаметр цилиндрической части КО в расчетах варьировался в диапазоне dS=40…60 мм, высота цилиндрической части изменялась в пределах hC=23…27 мм, толщины струеобразующей части КО изменялись от δS1=2,4…2,6 мм в вершине до δS2=1,0…1,5 мм в основании (фиг. 2), что примерно соответствовало ранее полученным результатам по оптимизации геометрических параметров ПЦ-облицовок [3, 7] и позволяло проводить обоснованное сравнение полученных новых результатов с данными аналога [3] и прототипа [7].

Для иллюстрации вышесказанного на фиг. 3 приведены результаты численного моделирования формирования струйных течений из КО в форме полусферы постоянной толщины (рис. 3,а; внешний радиус RC=30 мм; толщина δC=2,4; аналог [3]); полусферы дегрессивной толщины того же внешнего радиуса (рис. 3,б; δC1=2,4 мм; SC2=1,2; прототип [7]) и полуэллипсоида дегрессивной толщины (рис. 3,в; RS=30 мм; RZ=36 мм δS1=2,4 мм; SS2=1,2; предлагаемое техническое решение). Видно, что переход к полусфере дегрессивной толщины позволяет поднять скорость «головы» струи примерно с 6,3 км/с до 9,5 км/с. Однако при этом значительно уменьшается ее толщина - материала для «отсечки» компактного элемента в головной части становится мало. Данный отрицательный фактор устраняется при придании облицовке формы вытянутого вдоль оси вращения полуэллипсоида дегрессивной толщины. При этом скорость «головы» струи по сравнению с полусферой дегрессивной толщины несколько снижается (до 8 км/с), однако ее толщина существенно возрастает и позволяет произвести нормальную «отсечку» высокоскоростного компактного элемента.

Путем численных расчетов подбирались геометрические параметры усовершенствованных комбинированных КО, позволяющие сформировать ВКЭ с заданным уровнем скорости при максимально возможном значении его массы. Для представления результатов использовались конфигурации течения материала и распределения скорости на оси на момент времени, когда уже произошла отсечка части струйного течения материала и выделение ВКЭ (фиг. 3). При этом на картинках течения можно выделить три ярко выраженных участка: справа показан лидирующий утолщенный участок струйного течения, формирование которого происходит в результате схлопывания цилиндрической части облицовки и который после прекращения инерционного деформирования материала «превращается» в ВКЭ, движущийся как абсолютно твердое тело; вслед за ВКЭ движется сплошная струя материала, которая удлиняется с сокращением своего поперечного размера и является «феноменом» численного расчета, в модель которого не вводится критерий разрушения материала (по данным экспериментальной рентгенографии такой струи не наблюдается, вместо нее движется поток мелких отдельных частиц, постепенно рассеивающихся в радиальном направлении); наконец, слева показана основная массивная часть струйного течения материала, которая резко «тормозится» и не оказывает влияния на действие ВКЭ.

На фиг. 4 представлены кривые массово-скоростных распределений (МСР) при взрывном обжатии полуэллипсоидальных оболочек в зависимости от соотношения длины полярной (RZ) и экваториальной (RS) полуосей, при этом максимальное отклонение RZ от RS в расчетах лежало в пределах 20%. Видно, что с увеличением длины полярной полуоси RZ (при фиксированной длине экваториальной полуоси RS) кривые МСР круче уходят вверх от крайней правой точки на оси абсцисс и идут выше, что соответствует увеличению массы как головной части струйного течения, так и всей струи в целом. При этом положение крайней точки в случае RZ≥Rs (вытянутые полуэллипсоиды) остается практически неизменным (не меняется скорость «головы» струи), а при RZ<RS (сплюснутые полуэллипсоиды) указанная точка заметно смещается по оси абсцисс вправо (скорость «головы» струи возрастает). Таким образом очевидно, что при увеличении отношения RZ/RS несколько увеличивается масса струйного течения отсекаемого участка при одновременном уменьшении его скорости.

На фиг. 5 показаны конфигурации течения материала и распределения скорости на оси на момент времени, когда уже произошла отсечка головной части струйного течения и выделился безградиентный ВКЭ (на это указывает «полочка» постоянной скорости на графиках), для «лучших» вариантов 1, 2, 3, соответствующих диапазону скоростей 9…9,5 км/с. Конкретные значения параметров для данных вариантов указаны в таблице. Как видно из таблицы, для данных вариантов лучшие результаты обеспечиваются при превышении длины полярной полуоси полуэллипсоидальной оболочки RZ над длиной ее экваториальной полуоси RS в пределах 13…14%. С учетом выборки результатов расчетов для других вариантов, обеспечивающих скорости ВКЭ приемлемой массы в требуемом диапазоне от 8 до 10 км/с, указанный интервал соотношения RZ и RS может быть расширен до 10…20% (см. варианты 4,5 в таблице).

Использованные источники информации

1. Высокоскоростное метание компактных элементов / А.Г. Балеевский, Ю.Г. Киселев, В.А. Могилев и др. // Сборник докладов научной конференции ВРЦ РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения». - Саров: ВНИИЭФ, 2000. - С. 244-248.

2. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, перераб. - В 2 т., Т. 2. - М.: Физматлит, 2002. - С. 37-40.

3. Жданов И.В., Князев А.С., Маляров Д.В. Получение высокоскоростных компактных элементов требуемых масс при пропорциональном изменении размеров кумулятивных устройств // Труды Томского государственного университета. - Т. 276. - Сер. физико-математическая. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 2010. - С. 193-195.

4. Патент РФ №2309367, кл. F42B 1/02. Способ и устройство формирования компактного элемента / А.С. Князев, Д.В. Маляров. - Публ. 27.10.2007.

5. Патент РФ №2383849, кл. F42B 1/028. Кумулятивное устройство / А.С. Князев, Д.В. Маляров. - Публ. 10.03.2010.

6. Патент РФ №2525330, кл. F42B 1/028, F42B 1/024. Устройство для формирования компактного элемента / И.В. Жданов, А.С.Князев, Д.В. Маляров. - Публ. 10.08.2014.

7. Патент РФ №2549505, кл. F42B 1/024, F42B 1/028, F42B 1/032, F42B 12/10, Комбинированная кумулятивная облицовка для формирования высокоскоростных компактных элементов / С.В. Ладов, С.В. Федоров, Я.М. Баянова. - Публ. 27.04.2015.

Комбинированная кумулятивная облицовка для формирования высокоскоростных компактных элементов, содержащая струеобразующую часть в форме оболочки вращения положительной гауссовой кривизны, выполненной с уменьшением толщины от вершины к ее основанию, и сопряженную с ней отсекающую часть в форме цилиндрической оболочки, внешний радиус которой совпадает с внешним радиусом поперечного сечения струеобразующей части в плоскости сопряжения, отличающаяся тем, что струеобразующая часть комбинированной кумулятивной облицовки выполнена в форме полуэллипсоидальной оболочки с длиной полярной полуоси, на 10-20% большей длины экваториальной полуоси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области пиротехники и взрывного дела, в частности к способам изготовления детонирующих удлиненных зарядов. Способ изготовления детонирующего удлиненного заряда в не разрушаемой при взрыве металлической оболочке заключается в вибрационном заполнении металлической трубы-заготовки кристаллическим бризантным взрывчатым веществом с последующим волочением ее через ряд волок с последовательно уменьшающимся диаметром очка.

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 области средств взрывания и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при ведении прострелочно-взрывных работ в скважинах для инициирования зарядов кумулятивных перфораторов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении облицовок кумулятивных зарядов для калибра 100 мм с переменной толщиной стенки.

Изобретение относится к взрывным метающим устройствам, которые могут быть использованы при испытаниях военной техники. Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины-ударника во взрывном метающем устройстве включает заглубление краев пластины-ударника в пазы, выполненные в примыкающих к ней элементах взрывного метающего устройства.

Группа изобретений относится к боеприпасам, в частности к метательным телам. Метательное тело состоит из трубы с внутренней поверхностью.

Изобретение относится к взрывным устройствам для вскрытия продуктивных пластов в нефтяных скважинах и может использоваться в кумулятивных боевых частях. Кумулятивный заряд содержит корпус с размещенной в нем шашкой взрывчатого вещества, имеющей кумулятивную выемку, покрытую облицовкой, состоящей из двух слоев, выполненных из различных материалов, внешний слой прилегает к кумулятивной выемке, а внутренний струеобразующий слой выполнен из меди, причем внешний и внутренний слои облицовки размещены относительно друг друга с зазором, составляющим не более двух толщин стенки внешнего слоя облицовки, а внешний слой облицовки выполнен из материала плотностью 2-3 г/см3, например хлористого натрия NaCl.

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 кумулятивным боеприпасам. Кумулятивный заряд состоит из шашки взрывчатого вещества с конусной выемкой и, возможно, с внутренней облицовкой выемки, при этом в качестве взрывчатого вещества содержит вещество, выделяющее при взрыве из газов водород.

Изобретение относится к области стрелкового вооружения и может быть использовано в стрелковом огнестрельном оружии сверх малого калибра. Способ создания метательной силы для убойно-разрушающего элемента стрелкового огнестрельного оружия заключается в том, что заранее формируют порцию термоядерного топлива, дозируют мощность энергии экзотермической реакции прогнозируемого термоядерного синтеза выбором объема порции термоядерного топлива внутри неразрушающейся гильзы миниатюрного размера, размещают неразрушающую миниатюрную гильзу с заранее сформированной порцией термоядерного топлива в затворную часть ствола стрелкового огнестрельного оружия сверх малого калибра, инициируют реакцию термоядерного синтеза в неразрушающейся миниатюрной гильзе электрическим разрядом и высвобождают продукты реакции термоядерного синтеза из неразрушающейся миниатюрной гильзы с возможностью выталкивания убойно-разрушающего элемента из миниатюрной гильзы и раскручивания его относительно продольной оси при выходе из ствола стрелкового огнестрельного оружия сверх малого калибра.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам движения боевого поражающего элемента. Поражающий элемент имеет процессор. Способ движения боевого поражающего элемента заключается в том, что движение поражающего элемента осуществляется по объемной спирали, оканчивающейся на цели. Процессор поражающего элемента строит спираль, начиная от цели, используя 80-99% маневренных возможностей поражающего элемента. Достигается уменьшение вероятности поражения боевого поражающего элемента. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к средствам инициирования и может быть использовано в разработке боеприпасов военного назначения, взрывных устройств для применения в хозяйственной деятельности, научно-исследовательской деятельности. Детонирующий шнур (ДШ) состоит из сердцевины из взрывчатого вещества (ВВ), внутренней металлической оболочки, прилегающей непосредственно к сердцевине и внешней оболочке. Сердцевина содержит вторичное взрывчатое вещество ТЭН в количестве не более 1 г/погонный метр. Диаметр сердцевины не меньше критического диаметра детонации вторичного ВВ, толщина стенки внутренней металлической оболочки составляет 0,2-0,5 мм. Между наружной поверхностью внутренней металлической оболочки и внутренней поверхностью внешней металлической оболочки имеется зазор не более 0,25 мм. Внешняя металлическая оболочка выполнена из пластичного металла или сплава. На концах детонирующего шнура на внутренней металлической оболочке намотан бандаж из нити, пропитанный клеем, обеспечивающий фиксацию с внешней металлической оболочкой. При детонации ДШ отсутствует воздействие поражающих факторов на окружающие объекты. ДШ обладает сохранностью и стойкостью к внешним воздействиям, имеет простой и безопасный монтаж на месте использования, а при монтаже возможность использования простейшего инструмента и усилий, прилагаемых от руки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, более конкретно к узлам инициирования осесимметричным с кумулятивной воронкой боевой части. Узел инициирования осесимметричный с кумулятивной воронкой боевой части включает донную часть основного разрывного заряда, передаточный заряд цилиндроконической формы, взрыватель и канал, расположенный соосно с кумулятивной воронкой. Передаточный заряд установлен в донной части основного разрывного заряда соосно с кумулятивной воронкой. Передаточный заряд изготовлен с применением взрывчатого материала с высокой детонационной способностью на основе взрывчатого вещества с малым критическим диаметром детонации. Передаточный заряд состоит из двух частей. Одна часть выполнена в форме линзы, распрессованной совместно с кумулятивной воронкой в основном разрывном заряде. Вторая часть представляет собой генератор детонационной волны, сопряженный с взрывчатым веществом основного разрывного заряда. Генератор выполнен из двух пластин, между которыми размещен заряд взрывчатого вещества. Достигается повышение бронебойности боевой части. 1 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления кумулятивных облицовок, которые могут быть использованы в перфорационной технике при прострелочно-взрывных работах в нефтедобыче или боевых частях снарядов или ракет. Способ включает изготовление заготовки оболочечной детали кумулятивной облицовки и тонкое точение полученной детали, закрепленной в токарном станке. Заготовка оболочечной детали кумулятивной облицовки изготавливается методом направленного намораживания металла на кристаллизатор, при этом изготавливается кристаллизатор-пуассон с внешней формой поверхности, совпадающей с внутренней формой поверхности кумулятивной облицовки. Заливают расплавленный металл в форму-матрицу, погружают кристаллизатор-пуассон в расплав и осуществляют наращивание полой оболочечной заготовки из расплава металла на охлаждаемый кристаллизатор-пуассон с одновременным прессованием. Выдерживают кристаллизатор-пуассон в расплаве на время, достаточное для формирования на нем столбчатых кристаллов перпендикулярно к внешней поверхности кристаллизатора-пуассона на заданную толщину стенки с учетом припуска на механическую обработку. В качестве пуассона, формирующего внутренний контур, используется водоохлаждаемый кристаллизатор, а в качестве матрицы, формирующей внешний контур облицовки, используется нагреваемая форма, температура которой поддерживается не менее чем на 5-10 градусов выше ликвидуса. Вынимают кристаллизатор с заготовкой кумулятивной облицовки из расплава, снимают заготовку кумулятивной облицовки с кристаллизатора-пуассона и охлаждают ее, например, на воздухе или в воде, удаляют припуск с внешней поверхности кумулятивной облицовки. В качестве материала кумулятивной облицовки используется преимущественно медь или сплавы на основе меди, алюминий или сплавы на основе алюминия, железо или сплавы на основе железа. На поверхность кристаллизатора предварительно методом гальванического осаждения наращивается слой электролитической меди толщиной 200-300 мкм. Изобретение позволяет повысить пробивную способность заряда и стабильность результатов пробиваемости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к области экспериментальном физики. Способ гиперскоростного метания металлического элемента, закрепленного со стороны свободного торца осесимметричного трубчатого заряда взрывчатого вещества (ВВ), противоположного устройству инициирования заряда, включает инициирование заряда ВВ, формирование маховской ударной волны. При формировании маховской ударной волны создают две поверхности ударной волны (УВ), движущиеся под разными углами относительно оси заряда с утлом наклона поверхности УВ у оси заряда большим, чем на его периферии. Кумулятивное метающее устройство содержит осесимметричный трубчатый заряд взрывчатого вещества (ВВ) с установленным соосно внутри него вкладышем, устройство инициирования с точками инициирования, расположенными по кольцу на наружной боковой поверхности заряда ВВ со стороны одного из его торцов. Вкладыш выполнен в виде сплошного цилиндра с осевой конической выемкой со стороны устройства инициирования и осевым выступом в виде усеченного конуса с противоположной стороны, внутри выемки размещена коническая вставка, имеющая акустическую жесткость выше акустической жесткости вкладыша, направленная вершиной в направлении метания. На торцевой поверхности заряда ВВ, противоположной устройству инициирования, размешена металлическая шайба, в центральном отверстии которой закреплен метаемый металлический элемент. Метаемый металлический элемент может быть выполнен компактным, в виде пластины, пластина может быть выполнена разнотолщинной. Технический результат - проведение экспериментальных исследований высокоскоростного метания тел различной формы с использованием зарядов ВВ меньшей массы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может использоваться совместно с метающими устройствами кумулятивного типа (КМУ) при исследовании высокоскоростного взаимодействия тел, например, при моделировании воздействия метеоритно-техногенных частиц на защиту космических аппаратов. Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи, следующей за сформированным с помощью кумулятивного метающего устройства (КМУ) компактным элементом (КЭ), включает генерирование на выходе из КМУ асимметричной ударной волны, уводящей в сторону фрагменты кумулятивной струи. Асимметричную ударную волну формируют при помощи закрепленного снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке с заданным зазором относительно его торца отсекающего устройства в виде снабженного асимметричным выступом со стороны КМУ сплошного металлического цилиндра с продольным сквозным каналом с выполненным внутри канала уступом, при этом диаметр канала со стороны ближнего к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца. Способ позволяет выделить стабильный по форме одиночный металлический КЭ. 2 ил.

Изобретения относятся к области экспериментальной физики и могут быть использованы при исследовании высокоскоростного взаимодействия тел. Способ включает инициирование осесимметричного трубчатого заряда взрывчатого вещества (ВВ), формирование под воздействием маховской ударной волны кумулятивной струи с последующим выделением из нее компактного элемента. При формировании маховской ударной волны создают две поверхности ударной волны (УВ), движущиеся под разными углами относительно оси заряда, при этом, угол наклона поверхности УВ у оси заряда больше, чем на его периферии. Кумулятивное метающее устройство по первому варианту содержит осесимметричный трубчатый заряд взрывчатого вещества с установленным соосно внутри него вкладышем, устройство инициирования с точками инициирования, расположенными по кольцу на наружной боковой поверхности заряда ВВ, осевую кумулятивную выемку в форме полусфера-цилиндр. Вкладыш выполнен в виде сплошного цилиндра с осевой конической выемкой со стороны устройства инициирования, внутри выемки размещена коническая вставка, имеющая акустическую жесткость выше акустической жесткости вкладыша, направленная вершиной в направлении метания, а осевая кумулятивная выемка в форме полусфера-цилиндр выполнена на наружном торце металлического диска, закрепленного на свободной торцовой поверхности заряда ВВ. Во втором варианте заявляемого устройства кумулятивная выемка выполнена во вкладыше со стороны свободной торцовой поверхности заряда ВВ и облицована металлом. Изобретение позволяет обеспечить проведение исследований высокоскоростного взаимодействия кумулятивного элемента с преградами в расширенном диапазоне скоростей. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к взрывной резке, и может быть использовано для резки корпусных конструкций сложной конфигурации с толщиной стенки до 23 мм на фрагменты, удобные для транспортировки и переплавки. Устройство содержит детонационно соединенный со средством инициирования шнуровой кумулятивный заряд взрывчатого вещества (ШКЗ) с направленной на разрезаемую конструкцию металлопластовой облицовкой. ШКЗ выполнен эластичным с возможностью размещения на поверхности разрезаемой конструкции с воспроизведением ее обводов. Устройство снабжено подпором, закрывающим ШКЗ и установленным заподлицо с поверхностью ШКЗ, контактирующей с поверхностью разрезаемой конструкции. Подпор представляет собой эластичную оболочку с насыпным веществом плотностью 1,5-1,8 г/см3. Габариты подпора выбраны таким образом, что в поперечном сечении его толщина над ШКЗ и ширина с каждой из сторон ШКЗ по крайней мере не менее ширины ШКЗ. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение безопасности проводимых работ и обеспечение эффективности резки металлических конструкций. 1 ил.
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. Описан способ получения смесевого пластичного взрывчатого вещества (ВВ) на основе гексогена и полимерного связующего, включающий смешение компонентов смесевого ВВ и формирование заряда ВВ, в котором предварительно порошкообразный гексоген подвергают возгонке (сублимации) в вакууме при остаточном давлении (2-5)×10-3 Па и при температуре 140-160°С, затем полученный слой сублимированного гексогена механически отделяют от подложки и механически измельчают до частиц дисперсности 250-500 мкм, после чего полученный продукт вводят в раствор связующего в растворителе, выбранном из группы инертных по отношению к гексогену - или в хлороформе, или в петролейном эфире, в качестве связующего используют полиизобутилен, затем удаляют растворитель выпариванием до достижения постоянной массы продукта, после чего окончательно формируют заряд ВВ. Технический результат: получен пластифицированный гексоген со сниженным критическим диаметром. 3 пр.
Изобретение относится к бортовой и наземной пироавтоматике изделий ракетно-космической, авиационной, военно-морской и специальной техники, в частности к исполнительным устройствам систем разделения - детонирующим удлиненным зарядам, а также к областям защиты металлоконструкций и изделий от коррозии и нанесения различных покрытий на узлы и детали в машиностроении. Способ нанесения антикоррозийного покрытия на металлическую оболочку детонирующего удлиненного заряда включает термостатирование размещенного в рабочей камере детонирующего удлиненного заряда и осаждение на его поверхности металла путем разложения паров исходного металлсодержащего соединения карбонильной группы в потоке газа-носителя. Термостатирование осуществляют при температуре 80-85°C в течение 3-5 минут. В качестве исходного металлсодержащего соединения карбонильной группы используют карбонил металла, акустическая жесткость которого больше или не меньше жесткости металла оболочки детонирующего удлиненного заряда, а в качестве газа-носителя используют сероводород, при этом пары карбонила металла и сероводород подают одновременно со скоростью, равной 1,0-1,5 г/час и 0,1-0,2 г/час соответственно, при остаточном давлении в рабочей камере 10-1-10 Па. Обеспечивается повышение газо-, паро-, водонепроницаемости защитного покрытия, адгезионное сцепление его с металлической оболочкой детонирующего удлиненного заряда, повышение производительности работ, расширение функциональных возможностей и области применения нанесения антикоррозийного, защитного покрытия.

Изобретение относится к области ракетно-космической и оборонной техники и может быть использовано в различных кумулятивных устройствах, предназначенных для формирования высокоскоростных компактных элементов, используемых при экспериментальном исследовании поведения материалов в условиях высокоинтенсивного кинетического воздействия. Комбинированная кумулятивная облицовка состоит из струеобразующей части, выполненной в форме полусферической оболочки с уменьшением толщины от вершины к ее основанию, и сопрягающейся с ней отсекающей части, выполненной в форме цилиндрической оболочки, внешний радиус которой совпадает с внешним радиусом струеобразующей части. Струеобразующая часть кумулятивной облицовки выполнена в форме вытянутой относительно оси вращения полуэллипсоидальной оболочки. Длина полярной полуоси полуэллипсоидальной оболочки выполнена на 10…20 больше длины ее экваториальной полуоси. Изобретение позволяет повысить массу формируемого высокоскоростного компактного элемента при сохранении его скорости на уровне 8…10 кмс. 5 ил., 1 табл.

Наверх