реактивная броня, способ ее испытания и стенд для осуществления способа

Формула изобретения

1. Реактивная броня, включающая закрытый защитный блок, содержащий верхний и нижний заряды взрывчатого вещества (ЗВВ), расположенные между слоями другого материала, например броневого основания, боковых броневых ребер и броневой крыши, и выполненный клинообразным с шевронным продольным сечением, образованным попарно связанными между собой при вершинах броневых оснований, снабженных торцовыми ребрами, и броневых крышек с размещенными между смежными их поверхностями ЗВВ, отличающаяся тем, что верхний ЗВВ дополнительно оснащен ударной защитной броневой плитой, снабженной по периметру ее кромок обечайкой, жестко связанной своими верхними торцами с броневой крышкой с образованием замкнутой полости под ЗВВ, при этом ударная защитная броневая плита установлена от броневого основания с зазором, выполненным равным 2,5 - 2,7 толщины ударной защитной плиты.

2. Способ испытания реактивной брони по п.1, заключающийся в том, что испытание закрытого защитного блока осуществляют с использованием артиллерийского орудия (арторудия) на стенде, где сначала испытывают защитный блок реактивной брони с верхними ЗВВ, а затем защитный блок реактивной брони с нижними ЗВВ, при этом в качестве броневых оснований ЗВВ используют технологические броневые плиты-имитаторы с ребрами по периметру, а в качестве стенки защищаемого объекта используют ее имитатор в виде набора различных по снарядостойкости броневых плит, отличающийся тем, что перед испытанием защитного блока реактивной брони осуществляют выставку артиллерийского орудия на заданное (расчетное) расстояние от стенда с обеспечением прямой наводки, затем подготавливают имитаторы разделенных частей защитного блока с верхними и нижними ЗВВ, для чего часть их крышек оборудуют датчиками временных интервалов путем закрепления на наружную поверхность крышки контактных элементов датчиков с электровыводами на регистрирующие приборы, и устанавливают на стенд с одновременной подгонкой и закреплением имитаторов броневого основания и стенки защищаемого объекта, после чего осуществляют поэтапный процесс испытания имитаторов каждой части защитного блока реактивной брони, начиная, например, с верхней части каждого ЗВВ, для чего сначала устанавливают на стенд имитатор верхнего ЗВВ с крышкой без датчиков и с укладкой в него электродетонатора с последующим подрывом и регистрацией результатов последствий взрыва, затем устанавливают на стенд следующий имитатор верхнего ЗВВ с крышкой без датчиков, и удаленным взрывчатым веществом (ВВ) и производят по нему "прогревочный" выстрел из артиллерийского орудия (арторудия) с регистрацией результатов последствий выстрела, а после корректировки положений элементов стенда с установленными в нем имитаторами броневого основания и стенки защищаемого объекта, на стенд со смещением от его продольной оси в сторону к одной из его боковых стенок устанавливают последующий имитатор ЗВВ с крышкой, оборудованной датчиком временных интервалов и производят выстрел по нему из арторудия с регистрацией результатов последствий выстрела, при этом последнюю операцию повторяют несколько раз из расчета этого количества по зависимости



где K - количество выстрелов, равное количеству испытываемых ЗВВ;

H - ширина стенда между его боковыми стенками;

h - ширина крышки ЗВВ, причем каждый последующий ЗВВ устанавливают на стенде от мнимой линии кромки крышки предыдущего ЗВВ в сторону противоположной боковой стенки стенда.

3. Способ испытания реактивной брони по п.2, отличающийся тем, что оборудование крышек ЗВВ датчиками временных интервалов производят путем закрепления, например, наклейки их чувствительных элементов, например, проволоки на всю наружную поверхность крышки после равномерной укладки их "зигом" с шагом, равным 0,5 - 0,6 диаметра активной части снаряда арторудия с возможностью обеспечения обязательного воздействия снаряда на чувствительный элемент датчика независимо от места попадания снаряда в крышку.

4. Стенд для испытания реактивной брони по п.1, способом, описанным в пп.2 и 3, содержащий несущее основание, выполненное в виде сборно-разборного каркаса, у которого боковые вертикальные стенки связаны между собой верхней и нижней горизонтальными плитами, каждая из которых снабжена одинаковыми по величине поперечными окнами, которые использованы для закрепления в них имитатора стенки защищаемого объекта, в виде набора броневых плит, отличающийся тем, что несущее основание стенда снабжено дополнительным переносным защитным бункером, который выполнен в виде перевернутой прямоугольной коробки с проемом в передней стенке, при этом боковые и верхняя стенки бункера оборудованы регистрирующими экранами последствий взрыва, выполненными в виде съемно закрепленных картонных листов, причем нижняя горизонтальная плита несущего основания дополнительно снабжена продольными ребрами жесткости, а верхняя горизонтальная плита оборудована компенсационными съемными вкладышами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области военной гусеничной техники, а конкретно к реактивным броневым конструкциям, и может быть использовано при создании и испытаниях новых образцов защитных блоков с реактивной броней для защиты объектов военной техники от поражающих средств, например кумулятивных снарядов и др.

В настоящее время ряд стран мира оснащают объекты бронетанковой техники защитными блоками (ЗБ) с реактивной броней, при этом все эти страны используют один и тот же принцип построения реактивной брони типа "сэндвич" или "слоеного пирога" с начинкой из взрывчатого вещества (ВВ). Однако каждая страна старается оптимизировать процесс создания реактивной брони до ее использования, т.е. изыскивает наилучшие геометрические формы ЗБ с реактивной броней, удешевление их создания, включая испытание опытных образцов, также наилучшие способы и установки на защищаемых объектах техники.

Известна реактивная броня (см. международную заявку N 87/05994, F 41 H 5/04, опубликованную 10.08.87), выполненную в виде внутренней и наружной броневых плит, между которыми размещен защитный заряд с ВВ, при этом между защитным зарядом смежных пакетов реактивной брони установлены стальные перегородки.

Недостатком известной реактивной брони является то, что она выполнена в виде плоского ЗБ, который сложно закрепить на защищаемом объекте в месте защиты выполненной сложной конструкции.

Известна реактивная броня (см. патент США 4867077, F 41 H 5/04, НКИ 109-36, опубликованный 19.09.89 или заявку Великобритании 2200437, F 41 H 5/04, НКИ F 3 C), содержащая ВВ, расположенное между слоями упругого материала, размещенного, в свою очередь, между броневыми плитами и снабженного боковыми ребрами для фиксации эластичного пакета с образованием закрытого ЗБ, который может быть использован для защиты наклонных листов бронирования транспортного средства.

Недостатком известной реактивной брони является то, что ее практическое применение частично ограничено, а если и не ограничено, то со значительным снижением эффективности. Например, при навешивании ЗБ на защищаемую поверхность, превышающую по своей длине или ширине ширину или длину ЗБ, блоки крепятся встык своими смежными кромками, при этом создается промежуточная полоса между стыками, которая или пропускает кумулятивную струю (при мелкокалиберном снаряде), или подрывает оба смежных ЗБ (при помощи боеприпаса), при этом удвоенная энергия ЗЗ (защитного снаряда) частично сносит соседнее штатное оборудование, размещенное на защищаемом объекте (при условии усиленной пассивной защиты), или деформирует собственный объект (при тонкостенной броне).

Известные конструкции реактивной брони вошли в широко известную защиту "блейзер" израильской фирмы "Рафаэль", которая провела значительное количество всевозможных испытаний, до серийного изготовления ЗБ и навешивания их на серийные объекты бронетанковой техники.

Известны способы испытания реактивной брони с использованием специальных стендов (см. журнал ФРГ "Military Technology" 1987 г., 11, N 12, p. 53-55 или "Экспресс-информация" N 48 (2463)-88 системы ДОР, рис.1 и рис.7, 8), которые заключались в том, что испытываемый защитный блок с реактивной броней закрепляли на стенде и воздействовали на него кумулятивным снарядом (рис.1) или брали защитные блоки защиты "блейзер", устанавливали на стенд и воздействовали на них боеприпасами малых и средних калибров, например от 7,62 мм до 23 мм (рис.7).

В обоих случаях использовались стационарные стенды, содержащие основание с элементами крепления ЗБ и пакеты опорных стальных плит, используемых как в качестве опоры, так и в качестве контрольных плит.

Недостатком известных способов испытания и стендов для осуществления этих способов является то, что они пригодны только для ЗБ с реактивной броней, выполненных в виде простых по форме: прямоугольных слоеных брусков типа "сэндвич" и не пригодны для ЗБ с реактивной броней, выполненных более сложной (кривой, ломаной и др.) конфигурации с двумя и более защитными зарядами.

Известен способ испытания ЗБ реактивной брони с использованием реального объекта защиты, например башни танка (рис.8), - способ хорош, но дорогостоящий для разрабатывающих организаций НИИ, КБ и т.д.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности реактивной брони путем создания защитного блока с реактивной броней с различными по конструкции зарядами взрывчатого вещества.

Поставленная цель достигается за счет того, что реактивная броня, включающая закрытый блок, содержащий верхний и нижний заряды взрывчатого вещества (ЗВВ), расположенные между слоями другого материала, боковых броневых ребер и броневой крышки, и выполненный клинообразным с шевронным продольным сечением, образованным попарно связанными между собой при вершинах броневых оснований, снабженных торцевыми ребрами, и броневых крышек с размещенными между смежными их поверхностями ЗВВ, при этом верхний ЗВВ дополнительно оснащен ударной защитной броневой плитой, снабженной по периметру ее кромок обечайкой, жестко связанной своими верхними торцами с броневой крышкой с образованием замкнутой полости под ЗВВ, при этом ударная защитная броневая плита установлена от броневого основания с зазором, выполненным равным 2,5-2,7 толщины ударной защитной плиты. Кроме того, способ испытания реактивной брони, заключающийся в том, что испытание закрытого защитного блока осуществляют с использованием артиллерийского орудия (арторудия) на стенде, где сначала испытывают защитный блок реактивной брони с верхними ЗВВ, а затем защитный блок реактивной брони с нижними ЗВВ, при этом в качестве броневых оснований ЗВВ используют технологические броневые плиты - имитаторы с ребрами по периметру, а в качестве стенки защищаемого объекта используют ее имитатор в виде набора различных по снарядостойкости броневых плит, при этом перед испытанием защитного блока реактивной брони осуществляют выставку арторудия на заданное расчетное расстояние от стенда с обеспечением прямой наводки, затем подготавливают имитаторы разделенных частей защитного блока с верхними и нижними ЗВВ, для чего часть их крышек оборудуют датчиками временных интервалов путем закрепления на наружную поверхность крышки контактных элементов датчиков с электровыводами на регистрирующие приборы и устанавливают на стенд с одновременной подгонкой и закреплением имитаторов броневого основания и стенки защищаемого объекта, после чего осуществляют поэтапный процесс испытания имитаторов каждой части защитного блока реактивной брони, начиная, например, с верхней части каждого ЗВВ, для чего сначала устанавливают на стенд имитатор верхнего ЗВВ с крышкой без датчиков и с укладкой в него электродетонатора с последующим подрывом и регистрацией результатов последствий взрыва, затем устанавливают на стенд следующий имитатор верхнего ЗВВ с крышкой без датчиков и с удаленным взрывчатым веществом (ВВ) и производят по нему "прогревочный" выстрел из арторудия с регистрацией результатов последствий выстрела, а после корректировки положений элементов стенда с установленным в нем имитаторами броневого основания и стенки защищаемого объекта на стенд со смещением от его продольной оси в сторону к одной из его боковых стенок устанавливают последующий имитатор ЗВВ с крышкой, оборудованной датчиком временных интервалов, и производят выстрел по нему из арторудия с регистрацией результатов последствий выстрела, при этом последнюю операцию повторяют несколько раз из расчета этого количества по зависимости:



где K - количество выстрелов, равное количеству испытываемых ЗВВ;

H - ширина стенда между его боковыми стенками;

h - ширина крышки ЗВВ,

причем каждый последующий ЗВВ устанавливают на стенде от мнимой линии кромки предыдущего ЗВВ в сторону противоположной боковой стенки стенда, при этом стенд, содержащий несущее основание, выполненное в виде сборно-разборного каркаса, у которого боковые вертикальные стенки связаны между собой верхней и нижней горизонтальными плитами, каждая из которых снабжена одинаковыми по величине поперечными окнами, которые использованы для закрепления в них имитатора стенки защищаемого объекта, в виде набора броневых плит, кроме того несущее основание стенда снабжено дополнительным переносным защитным бункером, который выполнен в виде перевернутой прямоугольной коробки с проемом в передней стенке, при этом боковые и верхняя стенки бункера оборудованы регистрирующими экранами последствий взрыва, выполненными в виде съемно закрепленных картонных листов, причем нижняя горизонтальная плита несущего основания дополнительно снабжена продольными и поперечными ребрами жесткости, а верхняя горизонтальная плита оборудована компенсационными съемными вкладышами.

Анализ основных отличительных признаков настоящего изобретения показал, что:

- оборудование верхнего ЗВВ дополнительной ударной защитной броневой плитой, снабженной по периметру ее кромок обечайкой с образованием замкнутой полости под ЗВВ, обеспечивает двойное воздействие на нападающий подкалиберный снаряд, а именно, первое воздействие на снаряд оказывает крышка реактивной брони, начинающая разрушать снаряд, а второе воздействие: ударная защитная броневая плита, окончательно разрушающая остатки снаряда;

- установка ударной броневой плиты с зазором от броневого основания, равным 2,5-2,7 толщины ударной защитной плиты, дает возможность разогнаться защитной плите для воздействия на остатки снаряда, проникшие внутрь реактивной брони после срабатывания броневой крышки. Уменьшение зазора на величину менее 2,5 толщины защитной плиты приводит к тому, что не хватает расстояния для разгона защитной плиты, а, как следствие, не обеспечивается должное воздействие защитной плиты на снаряд, а увеличение зазора более 2,7 приводит к непозволительному уменьшению броневого основания;

- выставку арторудия перед испытанием защитного блока на заданное расчетное расстояние от стенда с обеспечением прямой наводки, а именно, на расстояние 100-300 м обеспечивает беспрепятственную прицельную стрельбу без введения баллистических поправок. Уменьшение расстояния менее 100 м приводит к тому, что снаряд, выпущенный из арторудия, не наберет достаточной скорости, необходимой при проведении исследования, кроме того, расстояние менее 100 м не обеспечит "чистоту" опыта из-за особенности стрельбы подкалиберным снарядом (разлет направляющих секторов при выходе снаряда из ствола арторудия). Увеличение расстояния более 300 м также сказывается на "чистоте" опытов, так как с увеличением расстояния возникает необходимость ввода дополнительных поправок на ветер и т.д.;

- поэтапный процесс испытания в определенной последовательности имитатора каждой части защитного блока реактивной брони дает возможность по характеру осколков и результатов замеров каждого отдельного опыта произвести оценку броневой стойкости и живучести реактивной брони и защищаемого ею объекта по ее дальнейшему усовершенствованию или к использованию при оборудовании объектов защиты;

- обеспечение несущего основания испытательного стенда дополнительным переносным защитным бункером, выполненным в виде перевернутой прямоугольной коробки с проемом в передней стенке, и установка стенда внутри бункера предотвращает разлетание осколков и облегчает их сбор и систематизирование после каждого отдельного выстрела или подрыва имитаторов;

- оборудование боковых и верхних стенок бункера регистрирующими экранами последствий взрыва позволяет отслеживать направление метания крышки ударной плиты и остальных деталей имитатора, а непосредственно по следу на экране о характере метания и степени разрушения;

- дополнительное оборудование стенда продольными и поперечными ребрами жесткости обеспечивает равномерное распределение силовых нагрузок, возникающих при срабатывании имитатора как при подрыве, так и при обстреле;

- компенсационные съемные вкладыши, устанавливаемые на горизонтальной плите, позволяют увеличить количество выстрелов без замены плиты.

Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 изображен общий вид защитного блока с реактивной броней (схематично закрепленной на защищаемом объекте техники);

- на фиг. 2, 3 изображено раздельное испытание защитных зарядов реактивной брони;

- на фиг. 4 - вид сверху на имитатор броневого основания;

- на фиг. 5 - крышка реактивной брони с уложенными на ней датчиками временных интервалов;

- на фиг. 6 - схема расположения основных устройств, используемых при испытаниях;

- на фиг. 7 - общий вид стенда (вид сверху) без защитных зарядов и пакета броневых плит;

- на фиг. 8 - сечение А-А фиг. 7 с установленным имитатором броневого основания, испытываемым защитным зарядом и пакетом броневых плит;

- на фиг. 9 - вид по стрелке Б на фиг. 8 (вид снизу на стенд);

- на фиг. 10 - нижняя горизонтальная броневая плита (вид сверху);

- на фиг. 11 - верхняя горизонтальная броневая плита (вид сверху);

- на фиг. 12 - сечение Е-Е фиг. 8.

Реактивная броня (фиг. 1) объекта защиты 1 включает закрытый защитный блок, который содержит верхний 2 и нижний 3 заряды взрывчатого вещества (ЗВВ), расположенные между броневыми основаниями 4, 5, боковыми броневыми ребрами (на фиг. не показаны) и броневыми крышками 6, 7. Закрытый защитный блок выполнен клинообразным с шевронным продольным сечением, образованным попарно связанными между собой при вершинах броневых оснований 4, 5, снабженных торцевыми ребрами 8, 9, и броневых крышек 6, 7 с размещенными между смежными их поверхностями ЗВВ. Верхний ЗВВ 2 дополнительно оснащен ударной защитной броневой плитой 10, снабженной по периметру ее кромок обечайкой 11, жестко связанной своими верхними торцами с броневой крышкой 6 с образованием замкнутой полости под ЗВВ 2. Ударная защитная броневая плита 10 установлена от броневого основания 4 с зазором "а", выполненным равным 2,5-2,7 толщины плиты.

Работа

При взаимодействии верхнего 2 ЗВВ с подкалиберным снарядом происходит следующее: снаряд, пробивая крышку 6, возбуждает взрывчатое вещество, которое, детонируя продуктами взрыва, приводит в движение крышку 6, которая совместно со сдетонированным веществом воздействует на снаряд, частично или полностью разрушая или изменяя траекторию его полета. Ударная же плита 10, приводимая в движение сдетонированным ЗВВ 2, продолжает разрушения остатков снаряда. При взаимодействии нижнего 3 ЗВВ с подкалиберным снарядом происходит пробитие крышки 7, возбуждение взрывчатого вещества, которое продуктами взрыва приводит в движение крышку 7, которая совместно со сдетонированным взрывчатым веществом воздействует на снаряд.

Способ испытания реактивной брони заключается в том, что испытание закрытого защитного блока осуществляют с использованием арторудия 12 (фиг. 6) на стенде 13, где сначала испытывают защитный блок реактивной брони с верхними 2 ЗВВ (фиг. 3), а затем защитный блок реактивной брони с нижними 3 ЗВВ (фиг. 2). В качестве броневых оснований ЗВВ используют технологические броневые плиты 14, 15 с ребрами 16, 17, 18, 19 по периметру. В качестве стенки защищаемого объекта используют ее имитатор в виде набора различных по снарядостойкости броневых плит 20 (фиг. 8). Перед испытанием защитного блока реактивной брони осуществляют выставку арторудия 12 (фиг. 6) на расстояние 100-300 м от стенда 13 с обеспечением прямой наводки. Затем подготавливают имитаторы разделенных частей защитного блока с верхними 2 и нижними 3 ЗВВ (фиг. 2, 3), для чего часть кpышек 6, 7 оборудуют датчиками "d" и "d₁" временных интервалов (фиг. 2, 5) путем закрепления на наружную поверхность крышки контактных элементов датчиков "d", "d₁" временных интервалов и датчика событий "d₂", укладываемых в ЗВВ (фиг. 22) с электровыводами на регистрирующие приборы 21, 22, которые выполнены по известной схеме, описанной, например, в книге В. Д. Махнатова и Н.Т. Малохина "Устройства частного и времяимпульсного преобразования" М., Энергоиздат, 1987 г., с. 2, 16.

Процесс испытания имитаторов каждой части защитного блока реактивной брони осуществляют поэтапно, например с верхней части каждого ЗВВ. Для этого сначала устанавливают на стенд имитатор верхнего 2 ЗВВ с крышкой 6 без датчиков (фиг. 3) и с укладкой в него электродетонатора с последующим подрывом и регистрацией результатов последствий взрыва. Затем устанавливают на стенд следующий имитатор верхнего 2 ЗВВ с крышкой 6 без датчиков и с удаленным взрывчатым веществом и производят по нему первый "прогревочный" выстрел из арторудия 12 с регистрацией результатов последствий выстрела. "Прогревочный" выстрел обеспечивает при последующих выстрелах необходимую и достаточную скорость подкалиберного снаряда. Далее, после корректировки положения элементов стенда с установленными в нем имитаторами броневого основания в виде броневых плит 20 на стенд со смещением от его продольной оси в сторону к одной из его боковых стенок устанавливают имитатор 3 ЗВВ (фиг. 7) с крышкой, оборудованной датчиками временных интервалов, и производят выстрел по нему из арторудия с регистрацией результатов последствий выстрела, при этом последнюю операцию повторяют несколько раз из расчета этого количества по зависимости



где K - количество выстрелов, равное количеству испытываемых ЗВВ;

H - ширина стенда между его боковыми стенками;

h - ширина крышки ЗВВ, причем каждый последующий ЗВВ устанавливают на стенде от мнимой линии кромки крышки предыдущего ЗВВ в сторону противоположной боковой стенки стенда.

После проведения испытания защитного блока с реактивной броней верхнего 2 ЗВВ производят в той же самой последовательности операций испытания защитного блока с реактивной броней нижнего 3 ЗВВ.

Оборудование крышек ЗВВ датчиками временных интервалов (фиг. 5) "d" производят путем закрепления, например наклейки их чувствительных элементов, например проволоки, на всю наружную поверхность крышки после равномерной укладки их "зигом" с шагом "b", равным 0,5-0,6 диаметра активной части снаряда арторудия, с возможностью обеспечения обязательного воздействия снаряда на чувствительный элемент датчика "d" независимо от места попадания снаряда в крышку. Датчики "d₂" временных интервалов просто наматывают на одну из монтажных ручек 23 крышки.

Стенд 13 для испытания реактивной брони содержит несущее основание, выполненное в виде сборно-разборного каркаса, у которого боковые вертикальные стенки 24, 25 (фиг. 7, 8, 9) связаны между собой верхней 26 и нижней 27 горизонтальными плитами, каждая из которых снабжена одинаковыми по величине поперечными окнами 28 (фиг. 7-11), которые использованы для закрепления в них имитатора стенки защищаемого объекта в виде набора броневых плит 20. Несущее основание стенда 13 (фиг. 6) снабжено дополнительным переносным защитным бункером 29, который выполнен в виде перевернутой прямоугольной коробки с проемом "C" в передней стенке. Бункер 29 устанавливают на площадку 30 стрелкового тира. Боковые и верхняя стенки бункера 29 оборудованы регистрирующими экранами 31 последствий взрыва, выполненными в виде съемно закрепленных картонных листов. Нижняя горизонтальная плита 27 несущего основания дополнительно снабжена продольными 32 и поперечными 33 ребрами жесткости (фиг. 9). Верхняя горизонтальная плита 26 оборудована компенсационными вкладышами 34, подкладываемыми под заплечики 35 плиты 20. Вкладыши 34 используют для поднятия плиты на высоту "K" от мнимой линии каверн "e", образованных при обстреле для повторного использования плиты 20 (фиг. 12).

Работа

Для испытания реактивной брони стенд 13 (фиг. 6) собирают и устанавливают на площадке 30 артиллерийского тира на позицию обстрела, внутри бункера 29, для чего проем "C" разворачивают в сторону арторудия. Внутри бункера 29 закрепляют регистрирующие экраны 31. Далее проводят испытания (описаны выше в способе испытания реактивной брони). При этом после каждого опыта производят замену регистрирующих экранов 31 и сбор осколков для проведения дальнейшей оценки результатов каждого опыта. После 7-8 выстрелов по стенду 13 под заплечики 35 плиты 20 подкладывают вкладыши 34, тем самым продляя срок использования плит 20.

Таким образом, предложенная группа изобретений "Реактивная броня, способ ее испытания и стенд для осуществления способа", связанных между собой настолько, что образуют единый общий изобретательский замысел.

Предложенная группа изобретений обеспечивает создание новых защитных блоков с реактивной броней, их испытание на простейшем стенде без использования защищаемых серийных изделий.