RU2066438C1

RU2066438C1 - Cartridge

Info

Publication number: RU2066438C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Михайлин; Ю.Н. Кириллов; В.И. Кузнецова
Original assignee: Конструкторское бюро приборостроения
Priority date: 1992-04-29
Filing date: 1992-04-29
Publication date: 1996-09-10

Abstract

FIELD: ammunition. SUBSTANCE: cartridge belongs to small-sized hollow ammunition. In case 6 with propellant charge 7 there is installed projectile with hollow charge 2. Hollow charge is manufactured from thermosetting plastic with explosive as filling agent and is installed in body 1. Body 1 is fabricated from plastic or rubber. Bottom of projectile is made in the form of spacer 8 fastened to hollow charge. Hose hollow rigid rest 5 is put on larger base "a" of hollow lining 3. Spacer 8 can be produced from flexible material in the form of sleeve facing hollow charge 2 with bottom. Body 1 in this case protrudes beyond section of hollow charge by height of spacer 8. Case 6 is made of plastic. Projectile is fixed in case with the use adhesive joint. EFFECT: facilitated manufacture, enhanced operational reliability and efficiency. 6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано при проектировании малогабаритных кумулятивных патронов. The invention relates to the field of military equipment and can be used in the design of small-sized cumulative cartridges.

Известны артиллерийские боеприпасы, содержащие гильзу с метательным зарядом, снаряд с кумулятивным зарядом и пьезоэлектрический взрыватель, например [1] Такие боеприпасы эффективны, надежны, но имеют относительно большие габариты, массу и сложные взрывательные устройства, которые нельзя использовать в малогабаритных патронах. Known artillery ammunition containing a shell with a propelling charge, a projectile with a cumulative charge and a piezoelectric fuse, for example [1] Such ammunition is effective, reliable, but has relatively large dimensions, weight and sophisticated explosive devices that cannot be used in small-sized cartridges.

Указанный недостаток частично устранен в патроне, содержащем гильзу с размещенным в ней метательным зарядом, снаряд с кумулятивным зарядом, установленным в корпусе без зазора, носовой полый жесткий упор, донное взрывательное устройство инерционного типа [2] Надежную работу взрывательного устройства инерционного типа в этой конструкции обеспечивает носовой полый жесткий упор, который при встрече с преградой передает перегрузку на взрывательное устройство (обеспечивает связь между донным взрывательным устройством и преградой). This drawback is partially eliminated in the cartridge, containing a sleeve with a propelling charge placed in it, a projectile with a cumulative charge installed in the housing without a gap, a hollow nose, a hard stop, an inertial bottom explosive device [2] Reliable operation of an inertial explosive device in this design ensures nasal hollow hard stop, which when meeting with an obstacle transfers overload to an explosive device (provides communication between the bottom explosive device and the obstacle).

Наличие несущего корпуса, как правило, металлического, обуславливает относительно большой вес такого патрона, а следовательно, большие перегрузки и малую эффективность кумулятивного действия из-за того, что при ограниченных весе и габаритах патрона вес кумулятивного заряда невелик. The presence of a bearing body, usually metal, causes a relatively large weight of such a cartridge, and therefore, large overloads and low efficiency of the cumulative effect due to the fact that with limited weight and dimensions of the cartridge, the weight of the cumulative charge is small.

Задачей изобретения является повышение эффективности кумулятивного действия при сохранении габаритов, уменьшении массы и упрощении конструкции. The objective of the invention is to increase the effectiveness of the cumulative action while maintaining the dimensions, reducing weight and simplifying the design.

Это достигается за счет того, что в патроне, содержащем гильзу с размещенным в ней метательным зарядом, снаряд с кумулятивным зарядом, установленным в корпусе без зазора, носовой полый жесткий упор и донное взрывательное устройство инерционного типа кумулятивный заряд выполнен из реактопласта со взрывчатым веществом в качестве наполнителя, корпус снаряда выполнен из пластмассы или резины, а дно снаряда в виде прокладки, скрепленной с кумулятивным зарядом. This is achieved due to the fact that in a cartridge containing a sleeve with a propelling charge placed inside it, a projectile with a cumulative charge installed in the housing without a gap, a hollow nose rigid stop and an inertial bottom explosive device, the cumulative charge is made of a thermoset with explosive as filler, the shell of the shell is made of plastic or rubber, and the bottom of the shell in the form of a gasket bonded with a cumulative charge.

В частном варианте за счет того, что упор установлен на большем основании облицовки кумулятивного заряда. In a particular embodiment, due to the fact that the emphasis is installed on the larger base of the lining of the cumulative charge.

В частном варианте за счет того, что прокладка выполнена из эластичного материала, преимущественно резины, в виде стакана, обращенного дном к кумулятивному заряду, при этом корпус выступает за срез кумулятивного заряда на высоту прокладки. In a particular embodiment, due to the fact that the gasket is made of an elastic material, mainly rubber, in the form of a cup facing the bottom to a cumulative charge, the housing protrudes beyond the cut of the cumulative charge to the height of the gasket.

В частном варианте за счет того, что гильза выполнена из пластмассы. In a particular embodiment, due to the fact that the sleeve is made of plastic.

В частном варианте за счет того, что снаряд закреплен в гильзе посредством клеевого соединения. In a particular embodiment, due to the fact that the projectile is fixed in the sleeve by means of an adhesive joint.

Изобретение поясняется чертежом, где 1 корпус, 2 кумулятивный заряд, 3 кумулятивная облицовка, 4 взрывательное устройство, "а" большее основание кумулятивной облицовки, 5 носовой полый жесткий упор, 6 гильза, 7 метательный заряд, 8 прокладка, 9 клеевое соединение. The invention is illustrated in the drawing, where 1 housing, 2 cumulative charge, 3 cumulative lining, 4 explosive device, "a" the larger base of the cumulative lining, 5 nasal hollow hard stop, 6 sleeve, 7 propelling charge, 8 gasket, 9 adhesive joint.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом. The proposed design works as follows.

После инициирования метательного заряда 7 пороховой газ выталкивает снаряд из гильзы 6. Снаряд летит к цели. After initiating the propellant charge 7, the powder gas pushes the projectile out of the sleeve 6. The projectile flies to the target.

При взаимодействии с преградой носовой упор 2 выполняет роль контактного датчика цели, т.е. передает на взрыватель 5 сигнал о контакте с преградой. Сигнал передается в виде волны возмущения, движущейся вначале по жесткому новому упору 2, затем по кумулятивной облицовке 4, затем по кумулятивному заряду 3 и, наконец, по взрывательному устройству 5. When interacting with an obstruction, the nose stop 2 acts as a contact sensor of the target, i.e. transmits to the fuse 5 a signal of contact with the obstacle. The signal is transmitted in the form of a perturbation wave, moving first along a rigid new stop 2, then along a cumulative lining 4, then along a cumulative charge 3 and, finally, through an explosive device 5.

В зоне за фронтом детонационной волны происходят торможение попавших в нее конструктивных элементов снаряда и возрастание напряжений в их материале. Т. е. механизм аналогичен действию на снаряд обратной перегрузки (перегрузки, направленной в сторону носовой части снаряда). Под воздействием этой перегрузки происходит срабатывание взрывательного устройства 5, подрыв взрывчатого вещества 3 и образование из облицовки 4 кумулятивной струи. In the zone beyond the front of the detonation wave, braking of the structural elements of the projectile and the increase in stresses in their material occur. That is, the mechanism is similar to the effect of reverse overload on the projectile (overload directed toward the bow of the projectile). Under the influence of this overload, an explosive device 5 is triggered, an explosive 3 is detonated, and a cumulative jet is formed from the lining 4.

Так как вся конструкция патрона нагружена как прямой, так и обратной перегрузкой, все элементы, кроме жесткого упора, должны выдерживать действие обеих перегрузок, не деформируясь. Жесткий упор может деформироваться в зоне непосредственного контакта с преградой, однако суммарная величина деформации за все время от начала контакта до подрыва должна рассчитываться из условия уменьшения фокусного расстояния до приемлемой с точки зрения эффективности кумулятивного действия величины. Жесткость упора обеспечивается соответствующим выбором материала и толщины упора. При этом толщину t и необходимую прочность материала σ_р при динамическом нагружении выбирают в соответствии с законом сохранения энергии

где m масса снаряда;
V максимальная скорость снаряда;
δ максимально допустимая деформация при встрече снаряду с преградой под углом 0 от нормали к броне (наихудшие условия, т.к. составляющая скорости V, направленная по нормали к преграде, равна V),
Rk средний радиус пятна контакта

где R наружный диаметр радиус полусферы.Since the entire design of the cartridge is loaded with both direct and reverse overload, all elements, except for the hard stop, must withstand the action of both overloads without being deformed. A rigid stop can be deformed in the zone of direct contact with the obstacle, however, the total amount of deformation for the entire time from the beginning of the contact to undermining should be calculated from the condition of reducing the focal length to an acceptable value from the point of view of the effectiveness of the cumulative effect. The rigidity of the stop is ensured by the appropriate choice of material and thickness of the stop. In this case, the thickness t and the required material strength σ _p under dynamic loading are selected in accordance with the law of conservation of energy

where m is the mass of the projectile;
V maximum projectile speed;
δ the maximum allowable deformation when the projectile encounters an obstacle at an angle of 0 from the normal to the armor (the worst conditions, since the velocity component V directed along the normal to the obstacle is V),
Rk is the average radius of the contact spot

where R is the outer diameter of the radius of the hemisphere.

Например для снаряда калибра 40 мм и веса 200 г, начальной скорости 100 м/с и толщине упора 1,5 мм максимальная деформация 5 мм, а материал должен иметь σ_р=100 кг/мм, что соответствует стали 45 [3]
При этом возникающую обратную перегрузку можно рассчитать по формуле:

,
где l длина гранаты.For example, for a projectile with a caliber of 40 mm and a weight of 200 g, an initial velocity of 100 m / s and a stop thickness of 1.5 mm, the maximum deformation is 5 mm, and the material should have σ _p = 100 kg / mm, which corresponds to steel 45 [3]
In this case, the resulting overload can be calculated by the formula:

,
where l is the length of the grenade.

При l= 100 мм, длительности

n=5000 ед, т.е. перегрузка сравнима со стартовой.With l = 100 mm, duration

n = 5000 units, i.e. overload is comparable to the starting one.

При опоре упора на большее основание кумулятивной облицовки последняя выполняет роль дна при действии обратной перегрузки. Это обеспечивает надежность ее крепления, а также надежность крепления опирающихся на нее заряда взрывчатого вещества и взрывательного устройства. When the emphasis is on the larger base of the cumulative lining, the latter acts as a bottom under the action of reverse overload. This ensures the reliability of its fastening, as well as the reliability of the fastening of the explosive charge and explosive device based on it.

При выполнении жесткого упора в виде полусферической оболочки удается добиться максимального радиуса пятна контакт в широком диапазоне углов подхода, что приводит к уменьшению толщины упора, а значит и массы снаряда [см формулу (1)] Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет использовать преимущества инерционного взрывателя малую массу, габариты и простоту конструкции при обеспечении нормального функционирования кумулятивного снаряда. When making a hard stop in the form of a hemispherical shell, it is possible to achieve a maximum contact spot radius in a wide range of approach angles, which leads to a decrease in the stop thickness, and hence the projectile mass [see formula (1)] Thus, the proposed design allows using the advantages of an inertial fuse small weight, dimensions and simplicity of design while ensuring the normal functioning of the cumulative projectile.

Кумулятивный заряд выполнен из реактопласта со взрывчатым веществом в качестве наполнителя. Реактопласты полимеризуются после снаряжения и приобретают в результате практически все свойства пластмасс, в том числе вполне определенный механические свойства, что важно для данного технического решения. Выбор взрывчатого вещества с определенными в зависимости от перегрузки, действующей на патрон при выстреле, механическими свойствами, позволяет выполнить заряд взрывчатого вещества несущим, отказавшись от использования корпуса в качестве несущего элемента конструкции. The cumulative charge is made of thermoset with explosive as a filler. Reactive plastics polymerize after equipment and as a result acquire almost all the properties of plastics, including well-defined mechanical properties, which is important for this technical solution. The choice of explosive with mechanical properties determined depending on the overload acting on the cartridge during firing allows the carrier to carry out an explosive charge, abandoning the use of the casing as a structural bearing member.

Для обеспечения безопасности в служебном обращении заряд покрыт пластмассовой оболочкой толщиной 0,5.1 мм. To ensure safety in service handling, the charge is covered with a plastic shell with a thickness of 0.5.1 mm.

Прокладка, скрепленная (например, приклеенная) с кумулятивным зарядом, представляет собой дно снаряда. Для этого, чтобы горение метательного заряда не привело к срабатыванию кумулятивного заряда в стволе, толщина прокладки рассчитывается из условия ее несгорания за время прохождения снаряда по каналу ствола. A gasket bonded (for example, glued) with a cumulative charge, is the bottom of the shell. To do this, so that the propellant’s combustion does not trigger the cumulative charge in the barrel, the thickness of the gasket is calculated from the condition of its non-combustion during the passage of the projectile along the barrel.

Выполнение прокладки из эластичного материала, например резины, в виде стакана, обращенного дном к кумулятивному заряду, позволяет за счет пластичной оболочки и пластичной прокладки разжать давлением газов при выстреле оболочку, создавая дополнительный обтюратор, т.е. упростить конструкцию о облегчить вес. The implementation of a gasket made of an elastic material, such as rubber, in the form of a cup facing the bottom of the cumulative charge, allows the shell to be squeezed by the gas pressure when firing, creating an additional obturator, i.e. simplify the design o lighten the weight.

Так как реактопласты имеют достаточно высокую температуру возгорания, то толщина прокладки невелика (1.1,5 мм). Since thermosets have a rather high ignition temperature, the thickness of the gasket is small (1.1.5 mm).

Так как патрон имеет небольшую (200.400 г) массу, то вес метательного заряда также невелик, а значит давление пороховых газов от его сгорания низкое. Следовательно, для гильзы можно применить материал с низким пределом прочности, например пластмассу, а снаряд закрепить в гильзе на клеевом соединении. Since the cartridge has a small (200.400 g) mass, the weight of the propellant charge is also small, which means that the pressure of the powder gases from its combustion is low. Consequently, a material with a low tensile strength, for example plastic, can be used for a sleeve, and the shell can be fixed in the sleeve on an adhesive joint.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет создать малогабаритный патрон, преимущественно для гранатомета, имеющий высокую эффективность кумулятивного действия, за счет обеспечения необходимой массы взрывчатого вещества при уменьшении габаритов и массы взрывателя. Thus, the proposed technical solution allows you to create a small cartridge, mainly for a grenade launcher, having a high cumulative effect, by providing the necessary mass of explosives while reducing the size and mass of the fuse.

Claims

1. A cartridge containing a sleeve with a propelling charge placed inside it, a projectile with a cumulative charge installed in the housing without a gap, a hollow nose stop and an inertial bottom explosive device, characterized in that the cumulative charge is made of thermoset with explosive as a filler , the shell of the shell is made of plastic or rubber, and the bottom of the shell is made in the form of a gasket bonded with a cumulative charge.

2. The cartridge according to claim 1, characterized in that the nasal hollow hard stop is mounted on a larger base of the lining of the cumulative charge.

3. The cartridge according to claim 1, characterized in that the gasket is made of an elastic material, mainly rubber, in the form of a cup facing the bottom to a cumulative charge, while the housing protrudes beyond the cut of the cumulative charge to the height of the gasket.

4. The cartridge according to claim 1, characterized in that the housing is made with protrusions under the rifling of the barrel.

5. The cartridge according to claim 1, characterized in that the sleeve is made of plastic.

6. The cartridge according to claim 1, characterized in that the projectile is fixed in the sleeve by means of an adhesive joint.