КУМУЛЯТИВНЫЙ ЗАРЯД И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к взрывным работам и к различным отраслям промышленности, использующим взрывные технологии, и может быть применено при проектировании кумулятивных зарядов боевых частей ракет и прострелочно-взрывной аппаратуры. Известен кумулятивный заряд (заявка ФРГ 3843884, F 42 B 1/02, опублик. 26.07.90 г.), содержащий корпус и заряд взрывчатого вещества (ВВ), состоящий из основного и промежуточного зарядов, разделенных экраном из инертного материала. Эта конструкция позволяет использовать способ изготовления кумулятивного заряда (заявка ФРГ 3742290, опублик. 22.06.89 г.), когда сначала изготавливают основной и промежуточный заряды, потом их соединяют с инертной вставкой, а затем устанавливают в корпус. Однако такая конструкция кумулятивного заряда и способ его снаряжения и сборки имеют существенные недостатки, связанные с тем, что при установке заряда ВВ в корпус между ними возникает зазор. При таком способе сборки зазоры оказывают отрицательное влияние на распространение детонационной волны. Они приводят к искажению фронта детонационной волны и к снижению эффективности действия кумулятивного заряда. При установке в корпус заряда ВВ также возникает проблема осесимметричности установки, что усложняет технологию сборки.

Известен кумулятивный заряд и способ его изготовления по пат. РФ 2110037 F 42 B 1/02, опубл. Бюл. 12, 27.04.98 г. Кумулятивный заряд включает корпус, в котором размещены заряд ВВ и запрессованный в крышку промежуточный заряд ВВ, разделенные инертной линзой. Размеры промежуточного заряда выбираются по определенным зависимостям. Изготовление такого заряда производят следующим образом: размещают в корпусе основной заряд ВВ и линзу, в крышку запрессовывают промежуточный заряд ВВ и устанавливают ее в корпус с радиальным обжимом. В такой конструкции и способе ее снаряжения и сборки также существуют недостатки, связанные с зазором, возникающим при установке заряда ВВ в корпус. Этот зазор ликвидировать невозможно, если даже применять дополнительные технологические операции по его устранению, которые усложняют процесс сборки. Даже малый зазор приводит к искажению фронта детонационной волны и к снижению эффективности действия кумулятивного заряда.

Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является кумулятивный заряд и способ его изготовления, известные из источника - FR 2669721, МПК 7 F 42 В 1/02, 25.05.1992. Известный кумулятивный заряд включает корпус и заряд взрывчатого вещества, между которыми размещен слой из эластичного инертного материала. Известный способ изготовления кумулятивного заряда включает установку заряда взрывчатого вещества в корпус с зазором и размещение между корпусом и зарядом взрывчатого вещества эластичного инертного материала. В известном решении инертный слой служит для предотвращения возникновения внутренних напряжений в заряде ВВ при изменении температуры и ударах.

Задачей изобретения является создание кумулятивных зарядов с повышенной эффективностью действия. Техническим результатом заявляемого решения является выравнивание фронта детонационной волны по заряду ВВ и повышение стойкости кумулятивного заряда к механическим и тепловым воздействиям, а также повышение технологичности изготовления. Заявляемый технический результат достигается тем, что в кумулятивном заряде, включающем корпус и заряд взрывчатого вещества, между которыми размещен слой из эластичного инертного материала, максимальная толщина слоя эластичного инертного материала не превышает 0,02 d, где d - диаметр заряда взрывчатого вещества.

В частном варианте выполнения изобретения слой эластичного инертного материала размещен по торцу заряда взрывчатого вещества, противоположному облицовке.

Способ изготовления кумулятивного заряда включает установку заряда взрывчатого вещества в корпус с зазором и размещение между корпусом и зарядом взрывчатого вещества эластичного инертного материала, причем максимальную толщину слоя эластичного инертного материала выбирают не превышающей 0,02 d, где d - диаметр заряда взрывчатого вещества.

В предпочтительном варианте способа изготовления кумулятивного заряда размещение между корпусом и зарядом взрывчатого вещества эластичного инертного материала производят вакуумированием.

Толщина слоя эластичного инертного материала не должна превышать величины 0,02 d, где d - наружный диаметр заряда ВВ, т.к. увеличение зазора приводит к уменьшению диаметра и массы заряда ВВ, что ухудшает характеристики заряда. Наличие слоя из эластичного инертного материала обеспечивает защиту заряда ВВ от механических и тепловых повреждений при эксплуатационных воздействиях и предотвращает возникновение на боковой поверхности заряда ВВ опережающей ударной волны или опережающей скользящей детонации. Опережающая ударная волна или скользящая детонация возбуждаются продуктами взрыва, движущимися в зазоре вдоль боковой поверхности заряда ВВ со скоростью, превышающей фазовую скорость фронта детонации в нем. При этом опережающая ударная волна влияет на условия распространения детонационной волны, меняя исходное физическое состояние ВВ (плотность, структуру), а опережающая детонационная волна непосредственно влияет на форму детонационного фронта в заряде ВВ. Таким образом, заполнение зазора между корпусом и зарядом ВВ слоем эластичного инертного материала предотвращает искажение детонационного фронта в заряде ВВ и обеспечивает оптимальные условия распространения детонации в заряде. Наличие зазора упрощает осесимметричную установку заряда в корпус, а заливка зазора фиксирует такое расположение заряда относительно корпуса, т.е. центровку. Это приводит к улучшению технологии изготовления кумулятивного заряда и улучшает его характеристики.

В заявляемом решении, кроме предохранения от механических повреждений заряда, оболочка предотвращает искажение фронта детонации при работе заряда, что не обнаружено в известных решениях, следовательно явным образом не следует из известного уровня техники. Таким образом заявляемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Выбор определенной величины зазора дает возможность установить заряд соосно с корпусом, что позволяет избежать дополнительного искажения детонационной волны за счет неравномерности влияния корпуса. Это также приводит к повышению эффективности работы заряда.

На чертеже изображен заявляемый кумулятивный заряд:
1 - корпус;
2 - основной заряд ВВ;
3 - промежуточный заряд;
4 - линза;
5 - крышка;
6 - слой эластичного инертного материала (компаунд);
7 - прокладка.

Примером конкретного выполнения заявляемого решения может служить КЗ, включающий корпус 1 из алюминиевого сплава с внутренним диаметром 123,4 мм, в котором установлен основной заряд ВВ 2 на основе состава ОМА d=122,8 мм и промежуточный заряд 3 из пластичного ВВ на основе ТЭНа, размещенный между линзой 4 и крышкой 5. Линза и крышка выполнены из пенопласта. В крышке имеется отверстие, а в линзе посадочное место для размещения инициатора.

При изготовлении КЗ с помощью технологических приспособлений обеспечивается соосное расположение составных частей КЗ. Образовавшийся при этом зазор 0,2-0,5 мм между корпусом и поверхностью ВВ заполняется эластичным герметиком 6 (компаундом "Виксинт К-18"). Одновременно при этом заполняется и зазор между дном корпуса 1 и крышкой 5, обеспечиваемый толщиной прокладки, которая наклеивается на крышку. Кумулятивный заряд работает следующим образом. От взрыва инициатора детонирует промежуточный заряд 3, в котором формируется симметричная детонационная волна, инициирующая основной заряд 2. Далее симметрию детонационной волны в основном заряде 2 поддерживает наличие на поверхности ВВ компаунда 6, препятствующего возникновению опережающей ударной волны или скользящей детонации. В результате детонации основного заряда 2 формируется кумулятивная струя, обеспечивающая пробивное действие кумулятивного заряда.

Примером конкретного выполнения способа изготовления кумулятивного заряда служит следующий способ.

Внутрь корпуса 1 заливается компаунд "Виксинт К-18". Далее в корпус 1 помещается основной заряд ВВ 2, предварительно соединенный с линзой 4, промежуточным зарядом 3 и крышкой 5. Осесимметричное расположение основного заряда ВВ 2 и корпуса 1 обеспечивается технологическим приспособлением, с помощью которого основной заряд ВВ 2 помещается внутрь корпуса 1. Установка основного заряда ВВ 2 в корпус 1 производится с одновременным вытеснением компаунда 6 в зазор между корпусом 1 и основным зарядом ВВ 2 под действием усилия пресса, прикладываемого к основному заряду ВВ 2. Для повышения качества заполнения зазора компаундом (отсутствия воздушных полостей) применяется вакуумирование с помощью вакуумного насоса.