Боевая часть боеприпаса



Боевая часть боеприпаса

 


Владельцы патента RU 2612187:

Брови Андрей Валерьевич (RU)
Козак Джан Сидорович (RU)

Изобретение относится к боеприпасам: к боевым частям ракет, артиллерийским снарядам, минам, авиабомбам, торпедам и отдельным зарядам взрывчатого вещества, отличающимся боеголовкой по основному действию, в частности, фугасному. Боевая часть боеприпаса включает корпус, жестко связанный с крышкой, совместно образующие замкнутый объем, где размещено взрывчатое наполнение, электродетонатор, отражатель вольфрамовый, материал высокой твердости, детонационно-способную оболочку, состоящую из боргидрида металла NaBH4 или LiBH4, которые могут удерживать молекулярный водород в количествах NaBH4 - 8%, LiBH4 - 18,5, и способности молекулярного водорода при высоких температурах переходить в атомарный водород с последующим взрывом сверх высокой мощности, канальный заряд взрывчатого вещества повышенной мощности взрывчатое вещество бензотрифуроксан БТФ C6N6O6 или ацетилендинитрил C4N2, которые при взрыве дают температуру свыше 5000 град. Устройство может содержать дополнительный электродетонатор, при этом целесообразно располагать их как можно дальше от первого электродетонатора, например в нижней части устройства. В этом случае следует использовать электродетонаторы, которые применяются в ядерных боеприпасах, два ядерных электродетонатора МЭД-5М с разновременностью срабатывания до микросекунды и устройство их подрыва, обеспечивающее одновременную подачу на каждый электродетонатор энергии взрыва для надежного и синхронного их срабатывания. Техническим результатом изобретения является получение сверхмощного взрывного устройства с сердечником из сплава металла с высокой способностью поглощения водорода для получения резкого увеличения энергии взрыва. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к боеприпасам сверхвысокой мощности [1], а более конкретно, к боевым частям ракет, артиллерийским снарядам крупного калибра, минам, торпедам и авиабомбам, отличающимся боеголовкой по основному действию, в частности, фугасному.

Целью предлагаемого изобретения является повышение мощности взрывчатого вещества боеприпасов по сравнению с существующими. Данная цель достигается за счет диссоциации и рекомбинации водорода [2], использования способности боргидридов металлов NaBH4 или LiBH4 [3] удерживать молекулярный водород в количествах NaBH4 - 8%, LiBH4 - 18,5% и возможности молекулярного водорода при высоких температурах переходить в атомарный водород с последующим взрывом сверх высокой мощности [4]. Термическая диссоциация (разложения при нагревании) молекулы Н2 происходит, если сообщить ей достаточное количество тепла. Опыт показывает, что заметная термическая диссоциация водорода начинается примерно с 2000°С и происходит тем в большей степени, чем выше температура. Наоборот, при понижении температуры отдельные атомы вновь соединяются в молекулы.

Термическая диссоциация водорода (под обычным давлением) характеризуется следующими данными:

Для получения температуры 5000К в качестве взрывчатых веществ используют бензотрифуроксан БTФ C6N6O6 или ацетилендинитрил C4N2 [5].

Из всех известных химических реакций наибольшим энерговыделением сопровождаются процессы окисления водорода (118 тыс. кДж/кг) и стоящая уже между химическими и ядерными реакция рекомбинации атомарного водорода - 224 тыс. кДж/кг. Теплоемкость атомарного водорода почти в 2 раза выше, чем у гремучей смеси, молекулярная масса в 9 раз меньше, а значит, для ракеты-носителя «на атомарном водороде» масса топлива почти равна массе конструкции, тогда как у традиционных ракет - даже лучших из них - она минимум в 10 раз больше. То есть современный истребитель, используй он атомарный водород как топливо, может не только выйти на орбиту, но и совершить полет к Луне и обратно! Процесс с атомарным водородом зависит не от сжигания водорода с кислородом в воздухе, а от «атомарной» энергии, которая высвобождается, когда атомарный водород рекомбинирует и образует «обычный» двухатомный водород Уильям Лайн (Wm. Lyne), показал, что произведенное тепло (109 ккал/грамм'молекула) было в 1058 раз больше, чем тепло, необходимое для диссоциации двухатомного водорода (103 кал/грамм') [6]. Для оптимальной рекомбинации необходимо использовать катализатор вольфрамовую поверхность. Образно говоря, атомам водорода легче «найти друг друга», если они притягиваются тяжелыми атомами вольфрама. Наличие мгновенного электрического дипольного момента у атома водорода выражается в характерной особенности атома водорода, проявляющейся в крайней реакционной способности атомарного водорода и склонности его к рекомбинации. Время существования атомного водорода составляет около 1 сек. Под давлением в 0,2 мм рт.ст. Рекомбинация атомов водорода имеет место, если образующаяся молекула водорода быстро освобождается от избытка энергии, выделяющейся при взаимодействии атомов водорода путем тройного столкновения. Соединение атомов водорода в молекулу протекает значительно быстрее на поверхности различных металлов, например вольфрама, чем в самом газе. При этом металл воспринимает ту энергию, которая выделяется при образовании молекул водорода, и нагревается до очень высоких температур.

Известно устройство «ЭНЕРГОНАСЫЩЕННАЯ ВЗРЫВЧАТАЯ КОМПОЗИЦИЯ», включающее жидкий энергетический компонент и металлическое горючее, отличающаяся тем, что в качестве жидкого энергетического компонента она содержит изопропил-нитрат, в качестве металлического горючего содержит смесь магния с алюминием или алюминиево-магниевым сплавом в соотношении от 75/25 до 25/75, при этом магний содержится в виде фрагментов полидисперсной стружки различной геометрической формы со средним размером частиц от 67 до 300 мкм, при содержании компонентов в композиции, мас. %: изопропилнитрат 25-60, магний с алюминием или с алюминиево-магниевым сплавом 75-40 [7]. Недостатком данного устройства является сложность использования в боеприпасах.

Известно также устройство «БОЕВАЯ ЧАСТЬ БОЕПРИПАСА», которое содержит размещенные в несущем корпусе взрывчатое наполнение, включающее металлическую добавку, и взрыватель. Новым является то, что металлическая добавка выполнена в форме центрального сердечника, а по периферии взрывчатого наполнения коаксиально установлена детонационно-способная оболочка усилительного заряда, выполненного из детонирующего шнура, при этом между взрывателем и центральным металлическим стержнем помещен замедлитель, а к корпусу изнутри примыкает демпфирующий экран. [8]. Данное устройство рассматривается авторами в качестве аналога. Недостатком является невысокая мощность взрыва, не превышающая 6-8 крат в тротиловом эквиваленте. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство «БОЕПРИПАС», отличающийся тем, что взрывчатый материал состоит из Al(ВН4)3 и размещен в конусной кумулятивной воронке обычного взрывчатого вещества (например тротил, гексоген, тетрил и другие) [9]. Недостатком данного устройства является невысокий КПД использования энергии взрыва.

Техническим результатом изобретения является получение сверхмощного взрывного устройства с сердечником из сплава металла с высокой способностью поглощения водорода для получения резкого увеличения энергии взрыва. Заявляемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство - боевая часть боеприпаса - содержит размещенные в несущем корпусе взрывчатое наполнение, включающее металлическую добавку в форме полого цилиндра с детонационноспособной оболочкой, взрыватель, а в центре цилиндра установлен заряд с высокотемпературным материалом усилительного заряда, выполненного из взрывчатого вещества повышенной мощности, при этом между полым цилиндром, корпусом и крышкой расположен отражательный экран. Подрыв боевой части осуществляется двумя ядерными электродетонаторами МЭД-5М с разновременностью срабатывания до микросекунды, и устройство их подрыва, обеспечивающее одновременную подачу на каждый электродетонатор энергии необходимой для надежного и синхронного их срабатывания, при этом второй электродетонатор МЭД-5М установлен снизу боевой части.

Схема предлагаемого устройства - боевая часть боеприпаса - показана на фиг. 1. Устройство включает корпус 1, жестко связанный с крышкой 2, совместно образующие замкнутый объем, где размещено взрывчатое наполнение, электродетонатор 3, отражатель вольфрамовый 6, детонационно-способную оболочку 5, состоящую из боргидрида металла NaBH4 или LiBH4 материалы, которые могут удерживать молекулярный водород в количествах NaBH4 - 8%, LiBH4 - 18,5%, и способности молекулярного водорода при высоких температурах переходить в атомарный водород с последующим взрывом сверхвысокой мощности, канальный заряд 4 взрывчатого вещества повышенной мощности, в качестве взрывчатых веществ используют бензотрифуроксан БТФ C6N6O6 или ацетилендинитрил C4N2 материалы, которые при взрыве дают температуру свыше 5000К. Для функционирования устройства необходимы три материала: это водород, который имеется в боргидридах металлов NaBH4 - 8%, LiBH4 - 18,5%, взрывчатые вещества бензотрифуроксан БТФ C6N6O6 или ацетилендинитрил C4N2, которые при взрыве дают высокую температуру 5000К, а также электродетонаторы МЭД-5М для инициирования взрывчатых веществ, причем возможно любое сочетание боргидридов и взрывчатых веществ.

Устройство может содержать дополнительный детонатор, при этом целесообразно располагать их как можно дальше от первого детонатора, например в нижней части устройства. В этом случае следует использовать электродетонаторы, которые применяются в ядерных боеприпасах, два ядерных электродетонатора МЭД-5М [10] с разновременностью срабатывания до микросекунды и устройство их подрыва, обеспечивающее одновременную подачу на каждый электродетонатор необходимой для надежного и синхронного срабатывания энергии и устройств подрыва. Промышленные электродетонаторы применять нельзя, так как разность во времени взрыва двух промышленных электродетонаторов составляет миллисекунды, и поэтому при их применении одновременного взрыва получить невозможно, так как скорость срабатывания в тысячи раз меньше ядерных.

Боевая часть боеприпаса работает следующим образом, инициирующий импульс подается одновременно на два электродетонатора МЭД-5М 3, дальше ударная волна поступает на канальный заряд 4 взрывчатого вещества повышенной мощности бензотрифуроксан БТФ C6N6O6 или ацетилендинитрил C4N2, от взрыва которого образуется высокая температура свыше 5000К. В результате воздействия этой температуры на детонационно-способную оболочку, состоящую из боргидрида металла NaBH4 или LiBH4 5, происходит диссоциация гидридов, то есть разложение на атомы. В свою очередь, атомы с высокой скоростью ударяются об вольфрамовый отражатель 6, и происходит рекомбинация водорода с выделением огромной энергии, превышающей энергию, затраченную на диссоциацию от взрыва взрывчатого вещества, более чем в 100 раз.

Источники информации

1. Российская академия ракетных и артиллерийских наук (РАРАН).

Новое сверхмощное взрывчатое вещество синтезируют в американских лабораториях. Источник: Военное обозрение. 26.09.2012.

2. Текст книги "Новые источники энергии". Автор книги: Александр Фролов Жанр: Техническая литература, Наука и Образование. Текущая страница: 18 (всего у книги 21 страниц) (доступный отрывок для чтения: 7 страниц).

3. О.П. Кулик, Л.И. Чернышев. Водородная энергетика: хранение и транспортировка водорода (обзор).

4. Федосеев В.И. и Синярев Г.Б. «Введение в ракетную технику - Оборонная промышленность», М., 377 стр. , стр. 44.

5. Пиросправка. Справочник по взрывчатым веществам, порохам и пиротехническим составам. Издание 6. Москва 2012. Стр. 300.

6. Журнал: НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА. Номер 4 (23), 2005. Эксперименты в области альтернативной энергетики и передовых аэрокосмических систем. Глава VI, Борьба за свободную энергию: процесс атомарного водорода, 1996, Уильям Лайн (Wm. Lyne). Стр. 3.

7. RU Патент №2415119 А, МПК. С06В 25/00 (2006.01). Заявка: 2009129232/05, 30.07.2009.

8. RU Патент №66803 U1, МПК F42B 12/36 (2006.01). Заявка: 2007104246/22, 06.02.2007 (прототип).

9. RU Заявка №2010143366 А, МПК F42B 1/00 (2006.01) (аналог).

10. Ю. Завалишин. Создание промышленности ядерных боеприпасов, Саров, Саранск. Типография «Красный Октябрь» 2007, стр. 350, стр. 217.

1. Боевая часть боеприпаса, включающая несущий корпус, жестко связанный с крышкой, совместно образующие замкнутый объем, где размещены канальный заряд взрывчатого вещества, детонационно-способная оболочка из боргидрида металла, электродетонатор МЭД-5М, отражатель вольфрамовый, отличающаяся тем, что детонационно-способная оболочка состоит из боргидрида металла NaBH4 или LiBH4, в качестве взрывчатого вещества используют бензотрифуроксан БТФ C6N6O6 или ацетилендинитрил C4N2.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для инициирования взрыва используют два ядерных электродетонатора МЭД-5М.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к оружию нелетального действия. Оружие нелетального действия имеет желатиновую и/или резиновую или стеклянную оболочку, которая внутри содержит мел химически осажденный, глицерин или сорбитол, раствор АСД-3Ф при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для противодействия авиационным средствам разведки.

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к боевым частям ракет, артиллерийским снарядам, минам, авиабомбам, торпедам и отдельным зарядам взрывчатого вещества.

Изобретение относится к устройствам для изменения атмосферных условий, а именно к гидрометеорологическим боеприпасам, генерирующим при сгорании пиротехнической шашки аэрозоль, рассеиваемый в облаках, с целью искусственного вызывания осадков или предотвращения градобития.

Изобретение относится к устройствам для изменения атмосферных условий, а более конкретно к метеорологическим ракетам для рассеивания в облаках аэрозоля, генерируемого при сгорании пиротехнической дымовой шашки, с целью искусственного вызывания осадков или предотвращения градобития.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к ручным аэрозольным гранатам нелетального действия. Ручная аэрозольная граната содержит функциональное порошковое снаряжение полимерного корпуса, состоящего из двух состыкованных емкостей.

Предлагаемая группа изобретений относится к области военной техники, а именно к способу и средствам укладки парашюта и скреплённого с ним контейнера. Способ укладки парашюта и скрепленного с ним контейнера с полезным снаряжением в головную часть корпуса гранаты включает укладку купола парашюта, строп, а при наличии и металлического удлинителя в головную часть гранаты.

Изобретение относится к инженерным устройствам, предпочтительно минам, для сигнализации путем распространения газообразных веществ, полученных в результате химических реакций, и может быть использовано в качестве охранного сигнального средства закрытых территорий.

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к боевым частям ракет, артиллерийским снарядам крупного калибра, минам и авиабомбам. Боевая часть включает массивный корпус, жестко связанный с крышкой, образуя замкнутый объем, где размещено взрывчатое наполнение.

Группа изобретений относится к дистанционному электрошоковому устройству и унитарному снаряду дистанционного электрошокового устройства. Унитарный снаряд состоит из зонда и поддона.
Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, а именно пластичных взрывчатых составов, используемых в конструкциях взрывных зарядов. Способ приготовления пластичного взрывчатого состава заключается в смешивании кристаллического взрывчатого вещества (ВВ) с раствором пластичного полимера в летучем растворителе, последующей отгонке растворителя, грануляции и сушке.
Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых составов на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом или мощным взрывчатым веществом (ВВ).

Изобретение относится к средствам инициирования, а именно ударным составам для снаряжения капсюлей-воспламенителей к патронам стрелкового и охотничьего оружия, а также к патронам военного назначения.

Изобретение относится к взрывчатым веществам. Предложены варианты взрывчатых веществ, включающие боргидрид и гидрид бериллия, лития, алюминия, литий-алюминия или кремния или тетраборан и азотсодержащий окислитель - динитрамид аммония, нитрат аммония, нитрат бора, нитрат бериллия, пятиокись азота или шестиокись азота.

Изобретение относится в основном к артиллерии, но также может быть полезно для стрелкового оружия. Легкогазовое орудие, содержащее ствол и затвор, в зарядной камере содержит смесь пироксилина, коллоксилина, нитроглицеринового пороха и гидрида/гидридов щелочных металлов, особенно - лития и алюминия, а для увеличенного экзотермического теплового эффекта реакции - декаборана.

Изобретение относится к артиллерии и к огнестрельному оружию. Заряд к легкогазовому оружию содержит нитроцеллюлозные пороха и нитрат бора в количестве 0,0001-90 мас.%.

Изобретение относится к смесевым метательным взрывчатым веществам, то есть к смесевым порохам. Метательное взрывчатое вещество основано на том, что бор или бериллий экзотермически реагируют с азотом и увеличивает энергетику реакции.

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам. Взрывчатое вещество содержит нитрованные органические соединения, или азотосодержащие горючие вещества, или горючее соединение бора, или азотосодержащие окислители и нитрат бора B(NO3)3.

Изобретение относится к взрывчатому веществу. Взрывчатое вещество содержит нитросоединения, в частности тринитрометан (нитроформ).
Изобретение относится к области производства порохов для стрелкового оружия. Плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов включает, мас.%: динитротолуол 20-30, централит I 40-70 и централит II 10-30.
Наверх