ITBS20130145A1 - Metodo di caricamento di un dispositivo esplosivo avente capacita' distruttiva controllata e relativo dispositvo esplosivo - Google Patents

Metodo di caricamento di un dispositivo esplosivo avente capacita' distruttiva controllata e relativo dispositvo esplosivo

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ITBS20130145A1
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Description

CAMPO DI APPLICAZIONE
La presente invenzione riguarda un metodo di caricamento di un dispositivo esplosivo avente capacità distruttiva controllata e il relativo dispositivo esplosivo.
STATO DELLA TECNICA
Come è noto, gli attuali scenari bellici richiedono armi caratterizzate da estrema precisione nel colpire gli obbiettivi e capacità distruttive con efficacia calibrata. In particolare la riduzione dei danni collaterali, ossia dei danni a persone (civili, truppe amiche nelle vicinanze), a strutture adiacenti al bersaglio prestabilito, è un’esigenza operativa primaria.
Le attuali bombe, nonostante la precisione dei relativi sistemi di puntamento e guida, non sono in grado di circoscrivere i citati effetti collaterali essendo state progettate per scopi diversi.
PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE
Nell’ambito delle bombe d’aereo, al fine di raggiungere questi obbiettivi in merito ai danni collaterali, sarebbe possibile disporre di bombe di varie taglie, contenenti diverse quantità di esplosivo. D’altra parte, la qualifica di una nuova bomba, soprattutto per quanto riguarda gli studi e le verifiche tecniche e di sicurezza per l’interfacciamento con un dato velivolo, sistema di guida e spoletta, richiede molto tempo e ingenti risorse finanziarie.
E’ quindi sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.
Tale esigenza è soddisfatta da un metodo di caricamento di un dispositivo esplosivo in accordo con la rivendicazione 1 e da un dispositivo esplosivo in accordo con la rivendicazione 12.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: la figura 1 rappresenta una vista in sezione di un dispositivo esplosivo, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
le figure 2-7 rappresentano vista in sezione di successive fasi di caricamento del dispositivo esplosivo di figura 1.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si è globalmente indicata una vista schematica complessiva di un dispositivo esplosivo, quale una bomba d’aereo, in accordo con la presente invenzione.
Il dispositivo esplosivo 4 comprende un corpo di bomba 8 che definisce una cavità 12, ed avente, ad opposte estremità assiali, lungo una direzione assiale prevalente X-X, un’ogiva 14 e un fondello di chiusura 16.
Il corpo di bomba 8 è preferibilmente munito di un pozzetto di armamento 18 e di attacchi 20 ad un vettore, tipicamente un velivolo. Il pozzetto di armamento 18 è usualmente collegato mediante condotti o tubi 22 ad uno o più bicchieri porta spolette 24, in maniera nota. Quando la bomba viene equipaggiata con la spoletta o i sensori, all’interno di detti condotti o tubi 22 vengono fatti passare dei cablaggi.
Preferibilmente, una parete laterale interna 26 del corpo di bomba 8 che delimita detta cavità 12, è applicato uno strato sigillante 27; detto strato sigillante 27 comprende, ad esempio, una prima applicazione di vernice asfaltica, sulla quale viene successivamente applicato un rivestimento bituminoso.
Vantaggiosamente, la cavità 12 è almeno parzialmente riempita mediante un materiale riempitivo inerte 28 fino ad un predeterminato livello; in altre parole, è possibile prestabilire la quantità di materiale riempitivo inerte con cui riempire almeno parzialmente la cavità 12.
E’ possibile impiegare svariati materiali inerti; preferibilmente si utilizzano materiali polimerici in forma liquida o semisolida che, una volta reticolati, consentono di avere una consistenza simile ad una gomma rigida.
Inoltre, la cavità 12 è almeno parzialmente riempita con una carica esplosiva 32 secondo una quantità prestabilita; in altre parole è possibile stabilire la massa di carica esplosiva 32 di cui dotare il dispositivo esplosivo 4. In questo modo, come meglio descritto nel seguito, è possibile prestabilire la capacità distruttiva del dispositivo esplosivo 4 e, quindi, limitare a piacimento, gli effetti collaterali in base all’obiettivo prescelto.
Quindi, la quantità di esplosivo caricata nel corpo bomba può sostanzialmente essere variata a piacere al fine di determinare un effetto distruttivo differente. La quantità di esplosivo determina anche la modalità di frammentazione del corpo bomba 8, determinando numero, dimensione, grammatura e distanza dei frammenti del corpo, che si origineranno durante lo scoppio.
Come cariche esplosive si utilizzano preferibilmente esplosivi a base polimerica che presentano caratteristiche meccaniche peculiari, in quanto una volta reticolate assumono la consistenza simile a quella di una gomma rigida.
Vantaggiosamente, superfici libere 28’,32’ mutuamente affacciate, rispettivamente, del materiale riempitivo inerte 28 e della carica esplosiva 32, sono separate mediante l’interposizione di un menisco incapsulante 36, in modo da impedire qualsiasi contatto tra la carica esplosiva 32 e il materiale riempitivo inerte 28.
Preferibilmente, il materiale del menisco incapsulante 36 è un materiale gommoso inerte, compatibile con la carica esplosiva 32.
Secondo una forma di realizzazione, il materiale del menisco incapsulante 36 è il medesimo dello strato sigillante 27.
Preferibilmente, il materiale del menisco incapsulante 36 è un poliuretano.
In particolare, il menisco incapsulante 36 ha la funzione di aderire alla superficie libera della carica esplosiva 32 in modo da sigillare la carica stessa e da seguire le variazioni volumetriche e/o gli spostamenti della massa di carica esplosiva 32 a seguito di sollecitazioni meccaniche e termiche.
Secondo una forma di realizzazione, il materiale riempitivo inerte 28 viene disposto dalla parte dell’ogiva 14 e la carica esplosiva 32 viene disposta dalla parte del fondello di chiusura 16.
Preferibilmente, il materiale riempitivo inerte 28 e la carica esplosiva 32 presentano simili pesi specifici; ad esempio la differenza tra i pesi specifici del materiale riempitivo inerte 28 e della carica esplosiva 32 è inferiore al 10%. Preferibilmente detta differenza tra i pesi specifici del materiale riempitivo inerte 28 e della carica esplosiva 32 è inferiore al 4%.
Il dispositivo esplosivo 4 comprende inoltre almeno una spoletta 40, posizionata in modo tale da garantire l’innesco della carica esplosiva 32, in maniera nota. Verrà ora descritto il caricamento di un dispositivo esplosivo in accordo con la presente invenzione.
Ai fini della presente invenzione, le fasi descritte nel seguito non devono necessariamente essere eseguite nell’esatto ordine in cui vengono presentate e descritte.
In particolare, si predispone il corpo di bomba 8 che delimita la cavità interna 12 che si estende, lungo la direzione assiale prevalente X-X, tra l’ogiva 14 e il fondello di chiusura 16.
Preferibilmente, le fasi di caricamento vengono effettuate tenendo il corpo di bomba 8 in posizione verticale, ossia in modo da presentare la direzione assiale prevalente X-X perpendicolare ad un piano di appoggio del dispositivo esplosivo 4.
In altre parole, il caricamento viene effettuato a livello, con il corpo bomba 8 disposto in verticale. Si effettua quindi una fase di rivestimento della parete laterale interna 26 del corpo di dispositivo 8 che delimita la cavità 12, con uno strato sigillante 27 (figura 2).
Si procede con il caricamento parziale della cavità 12 del corpo di bomba 8 mediante un materiale riempitivo inerte 28 fino ad un predeterminato livello prescelto (figure 3-4).
Il materiale riempitivo inerte deve riprodurre le caratteristiche inerziali dell’esplosivo (medesima densità) ne riesce anche a riprodurre le caratteristiche di rigidezza e impedenza.
Preferibilmente, il materiale riempitivo inerte 28 viene disposto dalla parte dell’ogiva 14 e la carica esplosiva 32 viene disposta dalla parte del fondello di chiusura 16.
Secondo una forma di realizzazione, la fase di caricamento può avvenire in più fasi, ossia attraverso una deposizione di una prima porzione di materiale inerte 28a (figura 3) seguita dalla deposizione di una seconda porzione di materiale inerte 28b (figura 4); in altre parole si effettuano successive deposizioni del materiale inerte in fase liquida. Ad esempio, la seconda porzione di materiale inerte viene effettuata a seguito della completa solidificazione della prima porzione 28a.
Il caricamento con materiale riempitivo inerte 28 viene effettuato fino ad un certo livello, stabilito in base alla quantità di volume residuo che si vuole mantenere per il caricamento di esplosivo.
Quindi si procede con l’applicazione del menisco incapsulante 36 sulla superficie libera 28’ della porzione di materiale inerte 28 (figura 5).
Nel caso in cui si cominci con il caricamento della sostanza esplosiva, allora l’applicazione del menisco incapsulante 36 verrà effettuata inizialmente sulla superficie libera 32’ della carica esplosiva 32 già depositata e reticolata.
Quindi si procede con il riempimento parziale della cavità 12 con una carica esplosiva 32 secondo un livello prestabilito (figura 6); in questo modo la carica esplosiva va a sovrapporsi al menisco incapsulante 36 che risulta inglobato tra le rispettive superfici libere 28’,32’ mutuamente opposte tra loro rispettivamente del materiale inerte 28 e della carica esplosiva 32.
Tale menisco impedisce qualsiasi contatto tra la carica esplosiva 32 e il materiale riempitivo inerte 28.
Quindi si chiude il fondello di chiusura 16, applicando preventivamente almeno una spoletta 40 a contatto con la carica esplosiva 32.
Il caricamento di carica esplosiva 32 che viene condotto raggiungendo il consueto livello di caricamento per una comune bomba. Ciò garantisce che la spoletta 40 collocata nel bicchiere posteriore 24 sia interfacciata con l’esplosivo nel medesimo modo garantendo quindi la medesima affidabilità per l’innesco.
Preferibilmente tra il fondello di chiusura 16 e la carica esplosiva viene inserito almeno un disco in feltro 44 che evita il contatto diretto tra la carica esplosiva 32 e il fondello di chiusura 16.
Il feltro 44 garantisce un volume contenente aria per consentire l’espansione dell’esplosivo. Ad esempio, sopra il feltro 44 viene applicato uno strato di un sigillante detto ‘thermosetting’ che riempie tutti gli spazi liberi sigillando sia la carica esplosiva 32 che il feltro medesimo 44; il feltro 44 non è a contatto con il fondello di chiusura 16.
Come si può apprezzare da quanto descritto, la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
In particolare, il corpo bomba in accordo con la presente invenzione non viene modificato: la bomba presenta tutte le caratteristiche geometriche e d’interfaccia di una normale bomba caricata internamente con esplosivo, pur presentando una carica esplosiva variabile in funzione delle specifiche esigenze richieste all’occorrenza.
In questo modo si semplifica il processo di interfacciamento con i velivoli, i kit di guida e governali di coda, spolette, già in servizio per questa bomba,consentendo l’estensione dei certificati e omologazioni esistenti.
Il medesimo corpo bomba può essere caricato con percentuali differenti tra materiale inerte ed esplosivo, consentendo di modulare l’effetto distruttivo della bomba e consentendo di distruggere diversi obbiettivi e di minimizzare i danni collaterali.
Come visto i materiali scelti per la carica inerte e per la carica esplosiva sono meccanicamente compatibili tra loro, in modo da presentare medesime caratteristiche fisiche e meccaniche, in modo da avere il medesimo comportamento inerziale e vibratorio, e quindi balistico, rispetto ad un corpo bomba caricato integralmente con sostanza esplosiva.
La parte di caricamento in esplosivo rispetta inoltre i livelli di caricamento utilizzati in una bomba caricata solo in esplosivo, garantendo il corretto funzionamento della spoletta posteriore di innesco.
Il posizionamento posteriore della carica esplosiva, ossia dalla parte del fondello di chiusura, da un lato limita il numero di frammenti del corpo bomba a seguito dell’esplosione e dall’altro concentra la distribuzione dei frammenti stessi; pertanto il posizionamento in coda della carica esplosiva consente di controllare il raggio di caduta dei frammenti del corpo bomba, in modo da avere una ulteriore limitazione e controllo dei danni collaterali.
La carica esplosiva risulta vantaggiosamente incapsulata sia in corrispondenza della parete laterale interna del corpo bomba sia in corrispondenza del menisco di separazione dalla carica di materiale inerte.
In questo modo la carica esplosiva è sempre rivestita ed incapsulata, nonché risulta separata mediante uno strato sigillante che la preserva da umidità ed azione corrosiva. L’azione della carica esplosiva rimane invariata nel tempo anche a seguito di lunghi immagazzinamenti/stivaggi.
Inoltre, il menisco è in grado di scorrere assialmente, con la carica esplosiva, sul bitume o vernice impermeabile che riveste la superficie laterale interna del corpo bomba. Questo aspetto costituisce un ulteriore vantaggio dal momento che le masse della carica inerte e della carica esplosiva presentano inevitabilmente differenze nelle dilatazioni termiche; in questo modo il menisco, scorrendo rispetto alla vernice interna, è in grado di ‘seguire’ lo spostamento della carica esplosiva in modo da garantire sempre la perfetta sigillatura della carica esplosiva e quindi la relativa integrità ed affidabilità nel tempo.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai metodi di caricamento e ai corpi bomba sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di caricamento di un dispositivo esplosivo (4), utilizzato quale bomba d’aereo, comprendente le fasi di: - predisporre un corpo di dispositivo (8) che delimita una cavità interna (12) e avente, ad estremità opposte lungo una direzione assiale prevalente (X-X), un’ogiva (14) e un fondello di chiusura (16), - effettuare un riempimento parziale della cavità (12) del corpo di dispositivo (8) mediante un materiale riempitivo inerte (28) fino ad un predeterminato livello, - effettuare un riempimento parziale della cavità (12) con una carica esplosiva (32) secondo una quantità prestabilita, - applicare un menisco incapsulante (36) tra superfici mutuamente affacciate (28’,32’) del materiale riempitivo inerte (28) e della carica esplosiva (32) in modo da impedire qualsiasi contatto tra la carica esplosiva (32) e il materiale riempitivo inerte (28), - applicare almeno una spoletta (40) posizionata in modo tale da garantire l’innesco della carica esplosiva (32).
  2. 2. Metodo di caricamento (4) secondo la rivendicazione 1, comprendente la fase di applicare, ad una parete laterale interna (26) del corpo di dispositivo (8) che delimita detta cavità (12), uno strato sigillante (27).
  3. 3. Metodo di caricamento (4) secondo la rivendicazione 2, in cui detto strato sigillante (27) comprende una vernice asfaltica e un rivestimento bituminoso.
  4. 4. Metodo di caricamento (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale del menisco incapsulante (36) è il medesimo dello strato sigillante (27).
  5. 5. Metodo di caricamento (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il materiale del menisco incapsulante (36) è un poliuretano.
  6. 6. Metodo di caricamento (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale riempitivo inerte (28) viene disposto dalla parte dell’ogiva (14) e la carica esplosiva (32) viene disposta dalla parte del fondello di chiusura (16).
  7. 7. Metodo di caricamento (8) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il caricamento prevede una prima fase di riempimento del corpo di dispositivo (8) con il materiale riempitivo inerte (28), l’applicazione del menisco incapsulante (36) sulla superficie libera (28’) del materiale riempitivo inerte (28) riempito e il successivo caricamento della carica esplosiva (32) a diretto contatto con il menisco incapsulante (36).
  8. 8. Metodo di caricamento (8) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto caricamento avviene con il corpo di dispositivo (8) disposto in posizione verticale, in modo da presentare la direzione assiale prevalente (X-X) perpendicolare ad un piano di appoggio del dispositivo esplosivo (4).
  9. 9. Metodo di caricamento (8) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale riempitivo inerte (28) e la sostanza esplosiva (32) presentano pesi specifici che differiscono per uno scarto inferiore al 10%.
  10. 10. Metodo di caricamento (8) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale riempitivo inerte (28) e la sostanza esplosiva (32) presentano pesi specifici che differiscono per uno scarto inferiore al 4%.
  11. 11. Metodo di caricamento (8) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di riempimento del materiale riempitivo inerte (28) avviene per successive deposizioni del materiale inerte in fase liquida.
  12. 12. Dispositivo esplosivo (4) comprendente un corpo di dispositivo (8) che definisce una cavità (12), ed avente, ad opposte estremità assiali, lungo una direzione assiale prevalente (X-X), un’ogiva (14) e un fondello dio chiusura (16), - la cavità (12) essendo almeno parzialmente riempita mediante un materiale riempitivo inerte (28) fino ad un predeterminato livello, - la cavità (12) essendo almeno parzialmente riempita con una carica esplosiva (32) secondo una quantità prestabilita, - in cui superfici (28’,32’) mutuamente affacciate del materiale riempitivo inerte (28) e della carica esplosiva (32) sono separate mediante l’interposizione di un menisco incapsulante (36), in modo da impedire qualsiasi contatto tra la carica esplosiva (32) e il materiale riempitivo inerte (28), - il dispositivo (4) comprendendo almeno una spoletta (40) posizionata in modo tale da garantire l’innesco della carica esplosiva (32).
  13. 13. Dispositivo esplosivo (4) secondo la rivendicazione 12, in cui, ad una parete laterale interna (26) del corpo di dispositivo (8) che delimita detta cavità (12), è applicato uno strato sigillante (27).
  14. 14. Dispositivo esplosivo (4) secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui il materiale riempitivo inerte (28) viene disposto dalla parte dell’ogiva (14) e la carica esplosiva (32) viene disposta dalla parte del fondello di chiusura (16).
  15. 15. Dispositivo esplosivo (4) secondo la rivendicazione 12, 13 o 14, in cui, in cui il materiale riempitivo inerte (28) e la sostanza esplosiva (32) presentano simili pesi specifici.
  16. 16. Dispositivo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 15, in cui il materiale riempitivo inerte (28) e la sostanza esplosiva (32) presentano pesi specifici che differiscono per uno scarto inferiore al 10%.
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