Автoры: Гoрбенкo Геннадий Виктoрoвич, Ильин Виктoр Эдуардoвич, Кoрoткoв Илья Иванoвич, Мoлoкoв Валерий Михайлович, Фролков Евгений Михайлович
Современные требования к боевым частям различных видов оружия ставят перед разработчиками задачу создания устройств, обеспечивающих взрывобезопасность в условиях воздействия нагрузок, возникающих при и после:
- - воздействия теплового поля пожара с температурой до 1000°С;
- - удара пуль и осколков;
- - падения на различные основания, а также стальной штырь;
- - контакта проводов, находящихся под напряжением, с корпусом БЧ.
При этом при разработке таких устройств необходимо учитывать, что организация защитного контура над наиболее опасными элементами, например над зарядом взрывчатого вещества (ВВ) или взрывателем, может, с одной стороны, привести к значительному увеличению массовых и габаритных характеристик, а с другой - снизить боевые характеристики боеприпаса. Поэтому задача создания защиты заряда ВВ или взрывателя от механических и тепловых воздействий должна решаться с учетом выполнения требований как по боевым характеристикам боеприпаса, так и по обеспечению требований по взрыво- и пожаробезопасности при заданных массовых и габаритных характеристиках.
Известен артиллерийский снаряд (патент США
4041869 «Облицовочный элемент», МКИ F42B 13/00, опубл. 16.08.77 г.), способный работать в условиях окружающей среды с высокой температурой и содержащий корпус, в котором находится энергетический материал, включающий окислитель. Между корпусом и энергетическим материалом расположена первая облицовка, образующая сплошной слой. Между первой облицовкой и энергетическим материалом расположена вторая облицовка. Первая облицовка изготовлена из материала, который при определенной температуре химически распадается с образованием газообразного горючего вещества. Вторая облицовка изготовлена из материала, который при указанной определенной температуре остается целым. Когда артиллерийский снаряд находится в условиях окружающей среды с высокой температурой, материал, из которого изготовлена вторая облицовка, является непроницаемым для газообразного горючего вещества и окислителя, что предотвращает горение газообразного горючего вещества и, следовательно, воспламенение энергетического материала.
Недостатком артиллерийского снаряда является невозможность обеспечения его безопасности при механических воздействиях из-за отсутствия в составе корпуса пулезащитного слоя (брони).
Известна многослойная броня, обеспечивающая защиту от осколков и пуль (патент РФ
2064647 «Многослойная броня», МПК 6 F41H 1/02, 5/04, опубл. 27.07.96 г.). Многослойная броня содержит наружный керамический лицевой слой, примыкающий к нему вибропоглощающий слой и тыльный слой из керамического материала.
Недостатком указанной брони является невозможность обеспечить безопасность объекта, на который она устанавливается, при тепловом воздействии из-за отсутствия теплозащитного слоя.
Известен снаряд (заявка Франции
2632395 «Снаряд, предназначенный для пробития брони, защищенной динамической броней», F42В 12/10, 1/02, опубл. 12.08.89 г.), предназначенный для пробития основной брони, снабженной динамической защитой, содержащий заряд кумулятивного типа, размещенный в корпусе с относительно большой массой и толщиной, и взрыватель.
Недостатком снаряда, выбранного в качестве прототипа, является недостаточный уровень безопасности при и после механических аварийных воздействий, а также невозможность обеспечения тепловой защиты. Это обусловлено тем, что корпус снаряда, имеющий относительно большую массу и толщину, необходимые только для пробития брони цели, имеет непосредственный контакт с зарядом ВВ и выполнен однослойным.
Технический результат, полученный при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении взрывобезопасности боевых частей боеприпасов в различных аварийных ситуациях, и в частности при и после пулеосколочных воздействий, падения на различные основания или стальной штырь, без ухудшения боевых характеристик в заданных массогабаритных параметрах.
Это достигается тем, что в боевой части направленного действия, содержащей заряд ВВ, размещенный в металлическом корпусе, и взрыватель, новым является то, что корпус выполнен двухслойным, причем наружный слой выполнен из материала более прочного, чем внутренний, и служит тыльной частью дополнительно введенной многослойной брони.
Введение многослойной брони, лицевая и тыльная части которой выполнены из высокопрочной легированной стали, обеспечивает защиту заряда ВВ и взрывателя при указанных выше воздействиях. При этом для сохранения боевых характеристик БЧ направленного действия в заданных массогабаритных параметрах корпус устройства выполнен двухслойным, причем наружный слой выполнен из материала более прочного, чем внутренний. В этом случае сохранены необходимые для работы устройства масса и толщина корпуса, достаточные для отбора энергии от заряда ВВ при его подрыве с последующим направленным действием в сторону поражаемого объекта, а выполнение наружного слоя корпуса из более прочного материала, являющегося одновременно тыльной частью многослойной брони, позволяет обеспечить дополнительную защиту от механических воздействий. Указанное выполнение устройства в виде многослойной конструкции позволяет также обеспечить заданные массогабаритные параметры БЧ путем перераспределения массы по слоям.
Дополнительным техническим результатом является обеспечение безопасности БЧ при воздействии теплового поля пожара или электрической дуги, возникающей при контакте проводов, находящихся под напряжением, с наружным корпусом боеприпаса, и улучшение защиты от механических воздействий. Это достигается тем, что слой, расположенный между тыльной и лицевой частями многослойной брони, выполнен из диэлектрического термостойкого пористого материала с низкой теплопроводностью. Кроме тепловой защиты этот слой позволяет обеспечить поглощение и рассеивание кинетической энергии фрагментов пули или осколка, а также осколков наружного слоя многослойной брони после прохождения через нее поражающих элементов.
Кроме того, для упрощения технологии изготовления защиты тыльная и лицевая части многослойной брони служат формой для заливки и последующего отверждения диэлектрического термостойкого пористого материала с низкой теплопроводностью.
На приведенной фиг.1 представлена конструкция БЧ направленного действия кумулятивного типа с корпусом, имеющим тепловую и механическую защиту заряда ВВ и взрывателя, на фиг.2 - увеличенное изображение слоев корпуса (выноска А).
Боевая часть содержит корпус 1, в котором размещены заряд ВВ 2, взрыватель 3 и кумулятивная облицовка 4. Корпус 1 выполнен двухслойным (см. фиг.2), при этом наружный слой 5 выполнен из более прочного материала (например, высокопрочной легированной стали), чем внутренний 6. Слой 5 служит тыльной частью дополнительно введенной многослойной брони, лицевой частью которой является слой 7, выполненный, например, из высокопрочной легированной стали. Между слоями 5 и 7 размещен слой 8 из диэлектрического термостойкого пористого материала с низкой теплопроводностью, например, теплоизоляционный состав (патент РФ
2285680 С2 «Теплоизоляционный состав», МПК С04В 28/24, опубл. 20.10.2006 г.).
Заявляемое устройство работает следующим образом.
При срабатывании взрывателя 3 происходит инициирование заряда ВВ 2 с последующим распространением детонационной ударной волны в сторону кумулятивной облицовки 4, при этом для максимального отбора энергии от ВВ и последующего направленного кумулятивного действия служит корпус 1, выполненный состоящим из слоев 5 и 6, суммарная толщина и масса которых достаточна для обеспечения необходимых боевых характеристик БЧ.
Действие механической защиты многослойной брони, включающей разнесенные между собой прочные слои 5 и 7, заключается в том, что при попадании в боеприпас пули или осколка или ударе при падении боеприпаса на различные основания, а также на стальной штырь происходит последовательное (послойное) торможение, сопровождающееся разрушением воздействующего элемента, а также поглощением и рассеиванием в слоях 5, 6 и 8 кинетической энергии фрагментов пуль или осколков, а также осколков слоя 7 многослойной брони после прохождения через нее поражающих элементов.
Действие тепловой защиты заключается в том, что при тепловом воздействии поля пожара или электрической дуги слой 8, выполненный из диэлектрического термостойкого пористого и обладающего низкой теплопроводностью материала, предотвращает или задерживает указанные воздействия, обеспечивая тем самым защиту заряда ВВ и взрывателя БЧ.
