кумулятивный снаряд "калязин" к нарезному орудию
Классы МПК: | F42B12/10 с кумулятивным зарядом F42B1/028 отличающиеся формой облицовки |
Автор(ы): | Одинцов Владимир Алексеевич (RU), Бабкин Александр Викторович (RU), Имховик Николай Александрович (RU), Кобылкин Иван Федорович (RU), Ладов Сергей Вячеславович (RU), Орленко Леонид Петрович (RU), Рассоха Сергей Сергеевич (RU), Федоров Сергей Владимирович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-07-21 публикация патента:
10.12.2010 |
Изобретение относится к кумулятивным снарядам к нарезному орудию. Снаряд содержит корпус с зарядом взрывчатого вещества, головной взрыватель, кумулятивную воронку, расположенную между взрывателем и зарядом взрывчатого вещества, и детонатор, расположенный в узкой части воронки. Воронка выполнена в виде тела, имеющего симметрию поворота N-ного порядка, где N=12 30, при этом элемент поперечного сечения воронки, находящийся в пределах центрального угла симметрии поворота, асимметричен относительно оси, проходящей через центр масс элемента и ось воронки. Достигается возможность реализации тангенциального движения воронки в процессе ее схлопывания. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Формула изобретения
1. Кумулятивный снаряд к нарезному орудию, содержащий корпус с зарядом взрывчатого вещества, головной взрыватель, кумулятивную воронку, расположенную между взрывателем и зарядом взрывчатого вещества, детонатор, расположенный в узкой части воронки, отличающийся тем, что воронка выполнена в виде тела, имеющего симметрию поворота N-го порядка, где N=12 30, при этом элемент поперечного сечения воронки, находящийся в пределах центрального угла симметрии поворота, асимметричен относительно оси, проходящей через центр масс элемента и ось воронки.
2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что элемент поперечного сечения воронки имеет переменную толщину вдоль окружности воронки.
3. Снаряд по п.1 или 2, отличающийся тем, что воронка выполнена с продольными уступами, расположенными вдоль образующих воронки на ее внешней или внутренней поверхности или на обеих поверхностях.
4. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью вращения воронки относительно корпуса снаряда, направленного противоположно вращению корпуса, при этом угловая скорость вращения равна или близка к угловой скорости вращения корпуса снаряда.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно - к кумулятивным снарядам к нарезным орудиям.
Скорость вращения снаряда вокруг продольной оси (число оборотов в секунду), необходимая для его гироскопической стабилизации на полете, определяется формулой
.
Здесь d - калибр в м, - длина хода нареза в калибрах, 0 - скорость снаряда, м/с. С уменьшением калибра скорость вращения увеличивается. Для артиллерийских снарядов среднего калибра n=100 300 об/с, для снарядов малого калибра n=500 2000 об/с.
Известно, что вращение кумулятивного заряда приводит к появлению центробежных сил в образующейся кумулятивной струе, что вызывает ее рассеивание в радиальных направлениях и резкое снижение пробивного действия.
Одним из известных технических решений, предназначенных для уменьшения угловой скорости кумулятивных снарядов нарезных орудий, является использование проворачивающихся (плавающих) ведущих поясков [1]. Другое известное техническое решение состоит в использовании кумулятивного заряда, проворачивающегося относительно корпуса снаряда [там же]. Оба решения связаны с усложнением конструкции и в особенности неприемлемы для малокалиберных снарядов автоматических пушек.
Настоящее изобретение направлено на преодоление указанных недостатков. Техническое решение состоит в том, что кумулятивная воронка выполняется как осесимметричное тело с симметрией поворота, причем порядок симметрии находится в пределах 12 N 30. При этом элемент поперечного сечения воронки, находящийся в пределах центрального угла (индексного угла) симметрии поворота, асимметричен относительно оси, проходящей через центр масс элемента и ось воронки, что создает возможность реализации тангенциального движения воронки в процессе ее схлопывания.
Элемент поперечного сечения воронки кумулятивного снаряда может иметь переменную толщину вдоль окружности воронки.
Кумулятивная воронка может быть выполнена с продольными уступами, расположенными вдоль образующих воронки на ее внешней или внутренней поверхности или на обеих поверхностях.
Кумулятивный снаряд может быть выполнен с возможностью вращения воронки относительно корпуса снаряда, направленного противоположно вращению корпуса, при этом угловая скорость вращения равна или близка к угловой скорости вращения корпуса снаряда.
Чертежи:
фиг.1 - вариант исполнения поперечного сечения воронки с двухсторонним оребрением;
фиг.2 - вариант исполнения поперечного сечения воронки с внутренним оребрением.
Действие снаряда основано на придании воронке в процессе ее схлопывания противовращения, направленного в противоположном направлении гироскопическому вращению снаряда, и, таким образом, получении результирующей нулевой или близкой к нулю угловой скорости воронки.
Принципиальная возможность подтверждается следующим простым расчетом.
Снаряд имеет воронку массой М со средним радиусом r=50 мм = 0,5 м.
Угловая скорость вращения снаряда с=2 n, n=300 об/с, .
Воронка схлопывается с радиальной скоростью .
Кинетическая энергия радиального движения воронки
частично переходит в кинетическую энергию ее вращения
W = W, <1.
Учитывая, что (I - осевой момент инерции), получим выражение для угловой скорости воронки .
Принимая =500 м/с, r=0,05 м, =0,05, получим
.
Следовательно, В> с, .
Компенсация обеспечена с запасом.
Собственное вращение кумулятивной воронки («контрзакрутка») возникает как следствие сложного процесса взаимодействия детонационной волны, скользящей вдоль воронки, с фигурной (ребристой) поверхностью воронки. При этом важную роль играет перепад толщин в пределах элемента поперечного сечения воронки, приводящий к его развороту вокруг оси, проходящей через центр масс элемента.
Диапазон порядков симметрии 12 N 30 определяется в предположении о существовании критической векторной разницы скорости на концах дугового элемента расширяющегося или схлопывающегося металлического кольца [2]. При выполнении условия > cr в первом случае будет происходить разрушение на концах элемента, во втором - потеря устойчивости.
Необходимо учитывать, что угловые скорости B в разных по высоте сечениях воронки будут различны, а, следовательно, условия компенсации угловой скорости в разных сечениях будут выполняться с разной степенью полноты.
Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности действия кумулятивных боеприпасов к нарезным орудиям и возникновение возможности разработки малокалиберных кумулятивных снарядов, в первую очередь к отечественным малокалиберным автоматическим пушкам калибра 30 мм и гранатометам калибра 30 мм и 40 мм [3-5]. В настоящее время такие боеприпасы в боекомплектах этих пушек и гранатометов отсутствуют.
Литература
1. Средства поражения и боеприпасы / Под. ред. В.В.Селиванова. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2008. - 984 с.
2. Физика взрыва / Под ред. Л.П.Орленко, в 2-х т. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - Т.2. - С.117.
3. Оружие России. Каталог. Т.7. Высокоточное оружие и боеприпасы. - М.: Изд-во «Военный парад», 1997. - 726 с.
4. Боеприпасы и средства поражения. Энциклопедия XXI век. Оружие России. Т. XII. - М.: Издательский дом «Оружие и технологии», 2006.
5. Новейшая энциклопедия вооружения / Под ред. Р.Возняка // Пер. с пол. - В 2 т. - Минск: ООО «Попурри», 2004.
Класс F42B12/10 с кумулятивным зарядом
ручная граната голодяева - патент 2467281 (20.11.2012) | |
кумулятивный снаряд староверова (варианты) - патент 2456535 (20.07.2012) | |
боеприпас - патент 2450237 (10.05.2012) | |
бронебойный боеприпас - патент 2438097 (27.12.2011) | |
боевая часть направленного действия - патент 2406967 (20.12.2010) | |
противолодочная авиабомба - патент 2314482 (10.01.2008) | |
противотанковая управляемая ракета - патент 2289090 (10.12.2006) | |
управляемая ракета - патент 2278351 (20.06.2006) | |
боеголовка - патент 2276769 (20.05.2006) | |
стенобойная боеголовка - патент 2268456 (20.01.2006) |
Класс F42B1/028 отличающиеся формой облицовки
устройство для формирования компактного элемента - патент 2525330 (10.08.2014) | |
облицовка снарядоформирующего заряда - патент 2522717 (20.07.2014) | |
способ формирования кумулятивной струи и кумулятивный заряд перфоратора для его осуществления - патент 2495360 (10.10.2013) | |
устройства и способы для перфорирования ствола скважины - патент 2495234 (10.10.2013) | |
кумулятивный заряд староверова-2 - патент 2451261 (20.05.2012) | |
взрывной заряд - патент 2434197 (20.11.2011) | |
кумулятивный заряд перфоратора - патент 2432452 (27.10.2011) | |
заряд перфоратора - патент 2391620 (10.06.2010) | |
кумулятивное устройство - патент 2383849 (10.03.2010) | |
перфораторный модуль - патент 2379617 (20.01.2010) |