RU2399863C1 - Projectile head case and method of its production - Google Patents
Projectile head case and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2399863C1 RU2399863C1 RU2009109201/02A RU2009109201A RU2399863C1 RU 2399863 C1 RU2399863 C1 RU 2399863C1 RU 2009109201/02 A RU2009109201/02 A RU 2009109201/02A RU 2009109201 A RU2009109201 A RU 2009109201A RU 2399863 C1 RU2399863 C1 RU 2399863C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rings
- shell
- fragmentation
- grooves
- welds
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к военной технике и может быть использовано преимущественно в конструкциях корпусов боевых частей (БЧ) ракет, а также в корпусах других боеприпасов.The invention relates to military equipment and can be used mainly in the construction of the shells of warheads (warhead) missiles, as well as in the shells of other ammunition.
Актуальность решаемой задачи определяется необходимостью создания корпусов БЧ, конструктивно обеспечивающих формирование скоростных осколочных полей с высокой плотностью в них осколков.The relevance of the problem is determined by the need to create warhead shells, structurally ensuring the formation of high-speed fragmentation fields with a high density of fragments in them.
Повышение сохраняемости массы осколков путем уменьшения их разрушений, которые происходят вследствие волновых процессов при взрыве на границах разделов между разноплотными средами материала осколков и воздушных зазоров между ними, также является одной из актуальных задач, решение которой позволяет повысить эффективность действия БЧ в целом.An increase in the mass conservation of fragments by reducing their destruction that occurs as a result of wave processes during explosion at the interfaces between different-density media of the fragments material and air gaps between them is also one of the urgent problems, the solution of which allows to increase the efficiency of warheads in general.
Известны способы изготовления осколкообразующих оболочек, т.е. осколочных оболочек БЧ и других боеприпасов, состоящих не из готовых осколков, а формирующих осколки при подрыве изделия (за счет предварительного ослабления различными методами корпусов с целью их заданного дробления), приведенные, например, в патентах RU 2018779, F42B 12/32, 1994; RU 2163999, F42B 12/32, 2000.Known methods for the manufacture of fragmentation shells, i.e. fragmentation shells of warheads and other ammunition, which are not made up of ready-made fragments, but form fragments when the product is detonated (due to preliminary attenuation by various methods of the shells for the purpose of their specified crushing), as shown, for example, in patents RU 2018779, F42B 12/32, 1994; RU 2163999, F42B 12/32, 2000.
Общей особенностью перечисленных выше конструкций является возможность их применения только в боеприпасах, имеющих цилиндрическую форму корпусов, и создаваемые в них осколочные оболочки также имеют цилиндрическую, эквидистантно повторяющую корпус форму.A common feature of the above structures is the possibility of their use only in ammunition having a cylindrical shape of the shells, and the fragmentation shells created in them also have a cylindrical, equidistant repeating shape of the shell.
Но БЧ с цилиндрическими корпусами в реальных и проектируемых ракетах встречаются крайне редко, поскольку для обеспечения заданных характеристик поля поражения в таких БЧ требуются существенно большие относительные удлинения (отношение длины к диаметру), чем в БЧ с коническими или криволинейными профилями продольных сечений корпусов, что чрезвычайно сложно совместить с задачами оптимальной компоновки и обеспечения необходимых аэродинамических характеристик ракеты.But warheads with cylindrical bodies in real and projected missiles are extremely rare, since to ensure the specified characteristics of the damage field in such warheads, significantly greater elongations (length to diameter ratio) are required than in warheads with conical or curved profiles of the longitudinal sections of the shells, which is extremely It is difficult to combine with the tasks of optimal layout and ensuring the necessary aerodynamic characteristics of the rocket.
Наиболее близким аналогом заявляемого устройства является конструкция оболочки снаряда (FR 2617586, F42B 13/18, 1988). Известное устройство содержит несколько сборных стальных колец, надеваемых одно на другое и жестко соединяемых друг с другом. Каждое кольцо имеет углубления, расположенные равномерно по периметру в плоскости продольной оси изделия и разделяющие кольцо на рассекаемые при взрыве части.The closest analogue of the claimed device is the shell design of the shell (FR 2617586, F42B 13/18, 1988). The known device contains several prefabricated steel rings worn one on top of another and rigidly connected to each other. Each ring has recesses located evenly around the perimeter in the plane of the longitudinal axis of the product and dividing the ring into parts that are cut during the explosion.
Недостатками такого конструктивного решения являются невозможность применения в корпусах, имеющих форму, отличную от цилиндрической, невозможность создания осколкообразующей оболочки, состоящей из нескольких слоев, а также наличие больших зазоров между осколками.The disadvantages of this constructive solution are the inability to use in cases having a shape different from cylindrical, the inability to create a fragmentation shell consisting of several layers, as well as the presence of large gaps between the fragments.
Такой корпус при подрыве не обеспечивает достаточной эффективности действия вследствие малого количества формируемых осколков из колец и большой балластной массы конструктивных элементов, связывающих их между собой в корпусе.Such a case, when undermined, does not provide sufficient effectiveness due to the small number of fragments formed from the rings and the large ballast mass of the structural elements connecting them together in the case.
Ближайшим аналогом предлагаемого способа является способ изготовления корпуса боеприпаса по патенту (RU 2098743, F43B 12/22, 1996), включающий формирование осколочной оболочки на стенке корпуса и позволяющий выполнить ее многослойной. При этом многослойную осколочную оболочку выполняют из навиваемого спиралью прутка с поперечными рифлями. Витки спирали укладывают аксиально и поджимают гайкой.The closest analogue of the proposed method is a method for manufacturing an ammunition shell according to the patent (RU 2098743, F43B 12/22, 1996), which includes forming a fragmentation shell on the wall of the shell and allowing it to be multilayer. In this case, the multilayer fragmentation shell is made of a spiral-wound bar with transverse flutes. The turns of the spiral are laid axially and tightened with a nut.
Недостатками способа являются неприменимость для изготовления корпусов отличной от цилиндра формы, невозможность формирования многослойной осколочной оболочки с переменным профилем продольного сечения и необходимость для реализации способа применения сложной технологической оснастки.The disadvantages of the method are the inapplicability for the manufacture of bodies of a shape different from the cylinder, the impossibility of forming a multilayer fragmentation shell with a variable profile of the longitudinal section and the need for implementing the method of applying complex technological equipment.
Задачи, на решение которых направлена группа изобретений - создание корпуса БЧ повышенной эффективность действия при подрыве и способа изготовления такого корпуса из простых деталей, реализуемого без применения дорогостоящей и сложной оснастки. Способ должен обеспечивать промышленное изготовление корпусов со стабильными показателями качества в серийном производстве на широко распространенном заводском оборудовании при любых объемах производства и предусматривать возможность использования прогрессивных технологических приемов.The tasks to which the group of inventions is directed is the creation of a warhead casing with increased effectiveness in case of undermining and a method for manufacturing such a casing from simple parts, which is implemented without the use of expensive and complex equipment. The method should provide industrial production of buildings with stable quality indicators in serial production on widespread factory equipment at any production volumes and provide for the possibility of using advanced technological methods.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение - устройство, заключается в повышении эффективности действия БЧ путем создания в ней корпуса, обеспечивающего формирование осколочного поля с повышенными скоростями и плотностью в нем осколков в сочетании с высокой сохраняемостью массы осколков в процессе метания.The technical result to which the invention is a device is aimed is to increase the effectiveness of warheads by creating a casing in it that ensures the formation of a fragmentation field with increased velocity and density of fragments in it, combined with high persistence of the mass of fragments during the throwing process.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение - способ, заключается в создании способа изготовления корпусов БЧ с осколкообразующей оболочкой, устанавливаемой на внешней стенке корпуса с профилем образующей любой конфигурации, обеспечивающего изготовление таких корпусов с использованием как простых технологических приемов для без применения сложной дорогостоящей оснастки, так и с применением прогрессивных технологических приемов и специализированного оборудования.The technical result to which the invention is directed is a method consists in creating a method for manufacturing warhead cabinets with a fragmentation shell installed on the outer wall of the housing with a profile forming any configuration that enables the manufacture of such casings using simple technological methods without the use of complex expensive equipment, and with the use of advanced technological techniques and specialized equipment.
Поставленная задача решается, а технический результат, на который направлено изобретение - устройство, достигается тем, что в отличие от известного корпуса, содержащего осесимметричную осколкообразующую оболочку из набора неподвижно соединенных стальных колец, имеющих равномерно распределенные по периметру местные ослабления прочности, в предлагаемом изобретении кольца в осколкообразующей оболочке выполнены с радиально расположенными пазами, обращенными внутрь к оси корпуса, осколкобразующая оболочка имеет переменный профиль продольного сечения за счет выполнения ее из колец различного поперечного сечения и различного количества слоев колец в ней, которое может быть от одного и более. Кольца в пределах каждого слоя и кольца двух любых соседних слоев скреплены между собой прерывистыми сварными швами таким образом, что свариваемые участки в двух любых рядом расположенных прерывистых сварных швах смещены относительно друг друга.The problem is solved, and the technical result that the invention is directed to is a device, achieved by the fact that, in contrast to the known body containing an axisymmetric fragmentation shell of a set of motionlessly connected steel rings having local weakening uniformly distributed along the perimeter, in the present invention, the rings in the fragmentation shell is made with radially spaced grooves facing inward to the axis of the body, the fragmentation shell has a variable profile an open section due to its execution from rings of various cross sections and a different number of layers of rings in it, which may be from one or more. The rings within each layer and the rings of any two adjacent layers are fastened together by intermittent welds in such a way that the welded sections in any two adjacent intermittent welds are offset relative to each other.
В оптимальном варианте конструкции (п.2) в каждом кольце глубина радиально расположенных пазов меньше высоты кольца в радиальном направлении на 3-10%, а суммарная длина свариваемых участков прерывистых сварных швов между кольцами составляет 2-5% от суммарной длины этих швов.In the optimal design option (Clause 2), in each ring, the depth of the radially located grooves is less than the height of the ring in the radial direction by 3-10%, and the total length of the welded sections of intermittent welds between the rings is 2-5% of the total length of these welds.
Поставленная задача решается, а технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение - способ, достигается за счет того, что в предлагаемом способе изготовления корпуса БЧ, включающем формирование осколкообразующей из колец, которые изготавливают по месту, непосредственно на внешней стороне стенки корпуса из мерных отрезков стальных лент с предварительно равномерно по всей длине выполненными на них пазами. При изготовлении кольца огибают стенку корпуса одним отрезком (или двумя-тремя отрезками) стальной ленты его стороной, на которой выполнены пазы, и скрепляют по месту концы его сварным швом. Длина одиночного отрезка ленты (или суммарная длина отрезков) выбирается равной длине окружности, являющейся описанной для формируемого кольца. Операции изготовления колец чередуют с операциями соединения соседних колец между собой прерывистыми сварными швами.The problem is solved, and the technical result to which the present invention is directed - the method is achieved due to the fact that in the proposed method of manufacturing the warhead housing, including the formation of fragmentation from rings, which are made in place, directly on the outside of the wall of the housing from measured segments steel tapes with pre-evenly along the entire length grooves made on them. In the manufacture of the ring, they bend around the wall of the case with one segment (or two or three segments) of a steel tape with its side on which the grooves are made, and fasten the ends in place with a welded seam. The length of a single segment of the tape (or the total length of the segments) is chosen equal to the circumference, which is described for the formed ring. The manufacturing operations of the rings alternate with the operations of connecting adjacent rings to each other by intermittent welds.
Существенность отличительных признаков (по п.1) изобретения - устройства заключается в том, что:The significance of the distinguishing features (according to claim 1) of the invention, the device is that:
- Направление в сторону оси корпуса пазов в кольцах позволяет уменьшить площади продольных сечений пазов, вследствие того, что места перегиба ленты (из которой изготавливается кольцо) естественным образом локализуются в зонах ослабления ее прочности, которыми в данном случае являются пазы, пазы при этом приобретают трапециевидную форму, и их грани при вершине трапеции сближаются.- The direction in the direction of the axis of the housing of the grooves in the rings allows you to reduce the area of the longitudinal sections of the grooves, due to the fact that the places of inflection of the tape (from which the ring is made) are naturally localized in the zones of weakening of its strength, which in this case are the grooves, the grooves in this case become trapezoidal shape, and their faces at the top of the trapezoid approach.
- Формирование осколкообразующей оболочки из набора колец различного сечения в сочетании с количеством слоев колец от одного и более позволяет создать осколкообразующую оболочку с переменным профилем продольного сечения, внутренним своим контуром вплотную прилегающую к внешней стенке корпуса БЧ и имеющую практически любую, необходимую для создания заданных параметров осколочного поля внешнюю конфигурацию.- The formation of a fragmentation shell from a set of rings of different sections in combination with the number of layers of rings of one or more allows you to create a fragmentation shell with a variable longitudinal section profile, with its inner contour adjacent to the outer wall of the warhead housing and having almost any necessary to create the specified fragmentation parameters field external configuration.
- Неподвижное соединение методом сварки прерывистыми сварными швами колец таким образом, что свариваемые участки двух любых рядом расположенных прерывистых сварных швов смещены относительно друг друга, позволяет образовать единую пространственную конструкцию, окружающую корпус, которая в начальный момент после подрыва БЧ препятствуют разрыву стенки корпуса и аккумулируемая, таким образом, часть энергии взрыва сообщает осколкам дополнительный ускоряющий импульс при их разлете. Взаимные смещения свариваемых участков в прерывистых сварных швах между кольцами, аксиально расположенными, и между слоями коаксиально расположенных колец позволяют исключить суммирование в зонах сварки влияния термических напряжений и изменений структуры металла, возникающих при образовании швов на механические свойства колец, и тем самым исключается в зонах этих швов возможное дробление осколков на более мелкие фракции.- A fixed connection by the method of welding with discontinuous welds of the rings in such a way that the welded sections of any two adjacent discontinuous welds are displaced relative to each other, allows you to form a single spatial structure surrounding the body, which at the initial moment after undermining the warhead prevents breaking of the wall of the body and accumulated, Thus, part of the explosion energy gives the fragments an additional accelerating impulse during their expansion. Mutual displacements of the welded sections in intermittent welds between rings axially spaced and between layers of coaxially spaced rings make it possible to eliminate the summation in the weld zones of the influence of thermal stresses and changes in the structure of the metal that occur during the formation of welds on the mechanical properties of the rings, and thereby are excluded in the zones of these seams possible fragmentation of fragments into smaller fractions.
Отличительные признаки изобретения (по п.2) направлены на оптимизацию параметров конструкции осколкообразующей оболочки:Distinctive features of the invention (according to claim 2) are aimed at optimizing the design parameters of the fragmentation shell:
- Глубина радиально расположенных пазов в каждом стальном кольце составляет, как предлагается в изобретении, 3-10% от высоты кольца в радиальном направлении и определяет, по сути, толщину перемычек, остающихся в кольце в местах их расположения.- The depth of the radially located grooves in each steel ring is, as proposed in the invention, 3-10% of the height of the ring in the radial direction and determines, in fact, the thickness of the jumpers remaining in the ring at their locations.
Толщина перемычки должна быть минимальной, исходя из необходимости ограничения ее массы (являющейся балластной, не включаемой в массу метаемых при подрыве БЧ осколков) и требований ограничения прочности перемычки на изгиб для исключения деформации стенки корпуса при сгибании отрезка ленты в кольцо на корпусе. Вместе с тем, уменьшение толщины перемычки ограничено требованиями технологичности, поскольку значительное уменьшение толщины перемычки для своего исполнения потребует повышения точности изготовления лент и выполнения в них пазов, кроме того при очень малых толщинах перемычек возможны их разрывы при формировании колец сгибанием корпуса отрезком ленты даже при небольших натягах.The thickness of the jumper should be minimal, based on the need to limit its mass (which is ballast, not included in the mass of fragments being thrown during the undermining of warheads) and the requirements for limiting the bending strength of the jumper to prevent deformation of the wall of the body when bending a piece of tape into a ring on the body. At the same time, a decrease in the thickness of the jumper is limited by the requirements of manufacturability, since a significant decrease in the thickness of the jumper for its execution will require an increase in the accuracy of the manufacture of tapes and grooves in them, in addition, at very small thicknesses of the jumpers, they may break when rings are formed by bending the body with a piece of tape even at small tightness.
- Соотношение длин свариваемых и несвариваемых участков в сварных швах, скрепляющих кольца осколкообразующей оболочки между собой, выбрано из следующих соображений.- The ratio of the lengths of the welded and non-welded sections in the welds that fasten the rings of the fragmentation shell to each other, is selected from the following considerations.
Прочность этих соединений должна быть достаточной для технологического обеспечения плотного прилегания колец к корпусу и к смежным кольцам, обеспечивать необходимую задержку в разрыве корпуса при подрыве БЧ, но не оказывать существенного влияния на разделение оболочки на осколки.The strength of these compounds should be sufficient for technological support of a tight fit of the rings to the casing and to adjacent rings, to provide the necessary delay in the tear of the casing when the warhead is detonated, but not to significantly affect the separation of the casing into fragments.
Отличительные признаки изобретения - способа (по п.3) и объяснение их существенности:Distinctive features of the invention - method (according to claim 3) and an explanation of their materiality:
- Осколкообразующую оболочку формируют на внешней стороне стенки корпуса из стальных колец, имеющих любой, необходимый для данной конструкции профиль поперечного сечения.- A fragmentation shell is formed on the outer side of the housing wall from steel rings having any cross-sectional profile necessary for a given construction.
- Кольца изготавливаются непосредственно на внешней стороне стенки корпуса из мерных отрезков стальных лент с предварительно равномерно по всей длине выполненными в них пазами. При изготовлении кольца стенку корпуса огибают мерным отрезком стальной ленты его стороной, на которой имеются пазы, и закрепляют по месту концы отрезка сварным швом.- Rings are made directly on the outer side of the casing wall from measuring segments of steel tapes with previously grooves made uniformly along the entire length of them. In the manufacture of the ring, the wall of the body is bent around with a measured segment of a steel tape with its side on which there are grooves, and the ends of the segment are fixed in place with a weld.
- Операции изготовления колец чередуют с операциями скрепления соседних колец между собой прерывистыми сварными швами.- The operations of making rings alternate with the operations of fastening adjacent rings to each other by intermittent welds.
Это позволяет осуществить формирование осесимметричных осколкообразующих оболочек корпусов БЧ со стенками любого профиля. Он применим также для создания осколкообразующих оболочек БЧ, имеющих стыковочные элементы и шпангоуты существенно больших, чем стенка корпуса внешних диаметров, т.е. практически для всех типов вкладных и несущих конструкций осколочных БЧ, в которых метание осколков при подрыве осуществляется с боковой поверхности корпуса, в том числе для БЧ, в которых целесообразно (из условий обеспечения заданной прочности) использование в несущих конструкциях корпусов легких, например алюминиевых, сплавов.This allows the formation of axisymmetric fragmentation shell shells warheads with walls of any profile. It is also applicable for creating fragmentation shells of warheads having docking elements and frames substantially larger than the wall of the casing of external diameters, i.e. for almost all types of insert and load-bearing structures of fragmentation warheads in which throwing of fragments during detonation is carried out from the side surface of the housing, including warheads in which it is advisable (from conditions to ensure a given strength) to use lightweight bodies, for example, aluminum, in the supporting structures .
Формирование стальных колец из лент непосредственно на внешней поверхности стенки корпуса позволяет исключить операцию их предварительной гибки с применением дополнительной оснастки - оправок. Причем при изготовлении осколкообразующих оболочек для корпусов со сложным профилем продольного сечения номенклатура такой оснастки может быть достаточно значительной.The formation of steel rings from tapes directly on the outer surface of the wall of the housing allows to exclude the operation of their preliminary bending with the use of additional equipment - mandrels. Moreover, in the manufacture of fragmentation shells for buildings with a complex profile of the longitudinal section, the nomenclature of such equipment can be quite significant.
- Скрепление колец сварным швом по месту позволяет с применением простейшей оснастки - хомута переменной длины обеспечивать плотную, практически без зазора установку каждого кольца на корпусе в первом слое и в последующих слоях практически без зазоров с предыдущими, коаксиально расположенными, а смещение этих стыков позволяет задать начальное смещение в скрепляющих кольца прерывистых сварных швах.- The fastening of the rings with a weld in place allows using the simplest equipment - a variable-length clamp to ensure a tight, practically without a gap, installation of each ring on the body in the first layer and in subsequent layers with virtually no gaps with the previous ones, coaxially located, and the offset of these joints allows you to set the initial displacement of intermittent welds in fastening rings.
- Скрепление колец между собой прерывистыми сварными швами позволяет минимизировать остаточные зазоры между кольцами и связывает осколкообразующую оболочку неподвижно в единую пространственную конструкцию.- The fastening of the rings to each other by intermittent welds minimizes the residual gaps between the rings and connects the fragmentation shell motionlessly into a single spatial structure.
Обеспечение установки таких колец на конической (или близкой к конической) поверхности корпуса с минимальными зазорами в продольном направлении достигается при установке свариваемых по месту стальных колец на корпус последовательно, от меньшего к большему диаметру, при этом поджатие каждого последующего кольца к предыдущему перед свариванием достигается за счет «сползания» кольца в сторону меньшего диаметра при установке, что позволяет устанавливать кольца практически вплотную друг к другу без использования дополнительных приспособлений.Ensuring the installation of such rings on the conical (or close to the conical) surface of the body with minimum gaps in the longitudinal direction is achieved by installing locally welded steel rings on the body in series, from smaller to larger diameters, while compressing each subsequent ring to the previous one before welding is achieved due to the “sliding” of the ring towards a smaller diameter during installation, which allows the rings to be installed practically close to each other without the use of additional devices beating.
Сущность изобретений поясняется схемами, которые лишь иллюстрируют замысел и не ограничивают объема прав, который определяется совокупностью признаков формул.The essence of the invention is illustrated by schemes that only illustrate the concept and do not limit the scope of rights, which is determined by the combination of features of the formulas.
На них изображены:They depict:
на фиг.1 - схема корпуса БЧ с установленной на внешней поверхности стенки корпуса осколкообразующей оболочкой с переменной по длине толщиной и разным количеством слоев;figure 1 - diagram of the casing of the warhead with mounted on the outer surface of the wall of the casing fragmentation shell with variable length thickness and a different number of layers;
на фиг.2 - пример чертежа ленты с пазами;figure 2 is an example of a drawing of a tape with grooves;
на фиг.3 - схема кольца, образованного из мерных отрезков стальной ленты и установленного на внешней поверхности стенки корпуса;figure 3 is a diagram of a ring formed from measuring segments of a steel tape and mounted on the outer surface of the wall of the housing;
на фиг.4 и 5 - схемы соединения колец в оболочку из двух слоев.figure 4 and 5 - diagrams of the connection of rings in a shell of two layers.
Ниже приведен конкретный пример выполнения изобретения - корпуса БЧ.The following is a specific example of carrying out the invention - warhead housing.
Корпус БЧ (фиг.1) включает стенку 1 из алюминиевого сплава АМг 6, на которой расположена двухслойная осесимметричная осколкообразующая оболочка 2, состоящая из стальных колец 3, имеющих различные поперечные сечения и диаметры.The casing of the warhead (figure 1) includes a
Стенка 1 корпуса представляет собой тонкостенную обечайку, имеющую выпуклый профиль, близкий к коническому, с диаметрами внешней поверхности от 268 до 354 мм.
Форма стенки корпуса 1 и внешний контур формируемой на ней осесимметричной осколкообразующей оболочки 2 рассчитаны из условий обеспечения необходимых для описываемой конструкции параметров создаваемого при подрыве БЧ осколочного поля в заданных габаритно-массовых ограничениях, диктуемых компоновкой ракеты.The shape of the
Кольца 3 в осколкообразующей оболочке имеют радиально расположенные пазы, обращенные внутрь к оси корпуса. Осколкообразующая оболочка 2 имеет переменный профиль продольного сечения и создана из колец различного поперечного сечения и количества слоев колец по ее длине. Кольца в пределах каждого слоя и кольца двух любых соседних слоев скреплены между собой прерывистыми сварными швами таким образом, что свариваемые участки в двух любых рядом расположенных прерывистых сварных швах взаимно смещены.The
Осколкообразующая оболочка 2 сформирована (собрана и скреплена) из колец 3, различных по высоте (в радиальном направлении) - от 7 до 12 мм - и по ширине - от 9 до 12 мм - поперечных сечений. Крайние кольца в каждом слое имеют скосы по внешней стороне осколкообразующей оболочки, которые вместе с подбором по длине оболочки колец, различных по высоте поперечных сечений, позволяют максимально приблизить внешний контур осколкообразующей оболочки к рассчетному. Осколкообразующая оболочка 2 состоит из 84 колец 3, в том числе: внутренний слой состоит из 50 колец, внешний, расположенный в передней зоне, - из 34 колец.The fragmentation shell 2 is formed (assembled and fastened) of
Осколкообразующая оболочка 2, сформированная на внешней стенке корпуса 1, состоит из колец 3, соединенных прерывистыми сварными швами. Стыковые сварные швы в кольцах 3 и свариваемые участки в рядом расположенных прерывистых сварных швах между кольцами (на фиг.1 условно обозначены выделенными точками) взаимно смещены.The fragmentation shell 2 formed on the outer wall of the
Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.The proposed device operates as follows.
При подрыве в начальный момент осколкообразующая оболочка препятствует разрыву стенки корпуса и аккумулируемая при этом часть выделяемой энергии взрыва сообщает осколкам дополнительный ускоряющий импульс. Управление тангенциальными составляющими скоростей разлета осуществляется сочетанием расчетных форм корпуса (и заряда) БЧ и профиля продольного сечения осколкообразующей оболочки. Это позволяет при подрыве БЧ получить осколочное поле с необходимым градиентом скоростей осколков в нем в сочетании с повышенными, в сравнении с аналогами, скоростями и плотностью осколков в поле (т.е. количеством штук на единицу площади поверхности поля на заданном радиусе разлета).In the event of a detonation at the initial moment, the fragmentation shell prevents the body wall from breaking and the part of the explosion energy accumulated in this case gives the fragments an additional accelerating impulse. The tangential components of the expansion velocities are controlled by a combination of design forms of the warhead body (and charge) and the profile of the longitudinal section of the fragmentation shell. This makes it possible to obtain a fragmentation field with a necessary velocity gradient of fragments in it, when warhead is undermined, in combination with increased, in comparison with analogs, velocities and density of fragments in the field (i.e., the number of pieces per unit area of the field surface at a given expansion radius).
Пример реализации способа изготовления корпуса БЧ.An example of the implementation of the manufacturing method of the warhead housing.
Осколкообразующую оболочку формируют из колец 3, которые изготавливают по месту, непосредственно на внешней стороне стенки корпуса 1 из набора мерных отрезков стальных лент (фиг.2) с предварительно равномерно по всей длине выполненным на них n-ным количеством пазов.The fragmentation shell is formed of
Шаг пазов а в ленте (фиг.2) выбран, исходя из необходимой массы выделяемых при подрыве БЧ единичных осколков. Для практических всех примененных сечений лент в данном примере он составляет 10,6 мм, ширина пазов в - 0,6 мм. Глубина пазов (на рисунке не показана) в различных лентах составляет от 6,4 до 11,4 мм, то есть глубина пазов на 8,6…5% меньше высоты лент. Между всеми полуготовыми осколочными элементами, ограниченными по обе стороны пазами, имеются перемычки k толщиной около 0,6 мм. Суммарная масса этих перемычек составляет в рассматриваемой конструкции корпуса БЧ около 0,5% от общей массы осколкообразующей оболочки.The groove pitch a in the tape (figure 2) is selected based on the required mass of single fragments released during the undermining of warheads. For almost all applied sections of tapes in this example, it is 10.6 mm, the width of the grooves is 0.6 mm. The depth of the grooves (not shown in the figure) in various tapes is from 6.4 to 11.4 mm, that is, the depth of the grooves is 8.6 ... 5% less than the height of the tapes. Between all semi-finished fragmentation elements bounded by grooves on both sides, there are jumpers k about 0.6 mm thick. The total mass of these jumpers in the considered design of the warhead housing is about 0.5% of the total mass of the fragmentation shell.
При изготовлении кольца 3 двумя последовательно соединяемыми мерными отрезками стальной ленты с предварительно выполненными в ней пазами огибают стороной, на которой выполнены пазы, стенку корпуса 1 и закрепляют по месту концы сварными швами.In the manufacture of the
Операции изготовления каждого последующего кольца чередуют с операциями скрепления их с предыдущими соседними кольцами прерывистыми сварными швами.The manufacturing operations of each subsequent ring alternate with the operations of fastening them to previous adjacent rings with intermittent welds.
При производстве корпусов предлагаемым способом в данном примере пазы на лентах выполнялись на универсальном горизонтально-фрезерном станке путем одновременного выполнения группы пазов несколькими фрезами на нескольких лентах, параллельно закрепленных в приспособлении на столе станка.In the manufacture of cases by the proposed method in this example, the grooves on the tapes were performed on a universal horizontal milling machine by simultaneously performing a group of grooves with several cutters on several tapes, parallel mounted in the fixture on the machine table.
Сформированные предлагаемым способом кольца 3, согнутые из мерных отрезков лент (изготовленных согласно фиг.1) путем огибания лентой стенки корпуса 1 и сваривания концов лент встык по месту, показаны на увеличенных сечениях: на фиг.3 - одно кольцо 3, сформированное на внешней стенке 1 корпуса БЧ, на фиг.4 - два кольца 3, сформированные последовательно и установленные коаксиально. Кольца 3 на фиг.4 соединены между собой прерывистым сварным швом m. Стыковые сварные швы s колец в двухслойной зоне осколкообразующей оболочки смещены. На фиг.4 показаны свариваемые участки прерывистого сварного шва m между слоями колец 3.The
На фиг.5 изображена схема формирования на стенке корпуса 1 двухслойной осколкообразующей оболочки из колец 3 различного поперечного сечения. Там же (в принятых в ЕСКД условных обозначениях) заданы параметры скрепляющих кольца 3 прерывистых сварных швовFigure 5 shows a diagram of the formation on the wall of the
- стыковых m - между слоями колец и m1 - между кольцами первого слоя,- butt m - between the layers of rings and m 1 - between the rings of the first layer,
- угловых t - в местах соединения колец различной высоты.- angular t - at the junction of rings of different heights.
Размеры прерывистых сварных швов между кольцами и между слоями колец выбраны экспериментально и составляют для представленной конструкции корпуса: длины свариваемых участков - 3 мм и разрывы между ними - 120 мм. Суммарная длина свариваемых участков составила 2,5% от общей длины прерывистых сварных швов.The sizes of intermittent welds between the rings and between the layers of the rings were chosen experimentally and are for the presented housing design: the lengths of the welded sections are 3 mm and the gaps between them are 120 mm. The total length of the welded sections was 2.5% of the total length of intermittent welds.
В другом примере эти длины составляли 5 мм и 150 мм, соответственно, т.е. свариваемые участки в прерывистых сварных швах составили 3,3% от суммарной длины прерывистых сварных швов.In another example, these lengths were 5 mm and 150 mm, respectively, i.e. welded areas in intermittent welds amounted to 3.3% of the total length of intermittent welds.
Осколкообразующая оболочка на корпусе сформирована с применением универсального сварочного оборудования для аргонодуговой сварки. В качестве оснастки использовалась вращающаяся оправка и хомуты для фиксации колец на корпусе перед сваркой.The fragmentation shell on the body is formed using universal welding equipment for argon arc welding. As a tool, a rotating mandrel and clamps were used to fix the rings on the body before welding.
В местах образования угловых сварных соединений (фиг.5, t) при тех же соотношениях длин свариваемых и несвариваемых участков в швах размеры катетов швов составили 3 мм. Близкие значения прочности прерывистых сварных швов (стыковых и угловых) достигались при одинаковых длинах свариваемых участков, использовании одного сварочного оборудования и одинаковой силы тока при образовании этих швов.In the places of formation of the corner welded joints (Fig. 5, t) with the same ratios of the lengths of the welded and non-welded sections in the seams, the dimensions of the joints of the seams were 3 mm. Close values of the strength of intermittent welds (butt and fillet) were achieved with the same lengths of the welded sections, the use of the same welding equipment and the same current strength during the formation of these welds.
Последовательное смещение замыкающих швов колец при их формировании на корпусе в одном направлении (по часовой стрелке) автоматически задавало смещение свариваемых участков соседних пар колец при соединении колец между собой.The sequential displacement of the end seams of the rings when they are formed on the body in one direction (clockwise) automatically sets the offset of the welded sections of adjacent pairs of rings when connecting the rings to each other.
Изготовление стальных колец на корпусе производилось от меньшего диаметра стенки корпуса к большему. При этом поджим последующих колец в первом слое осуществлялся за счет эффекта их «сползания» в сторону меньшего диаметра. Кольца второго слоя поджимались с помощью хомутов перед скреплением сваркой с коаксиально расположенными под ними и уже закрепленными кольцами первого слоя. Кольца между собой соединялись последовательно, т.е. чередовались операции соединения концов отрезка ленты в кольцо стыковым сварным швом и скрепления двух соседних (аксиально или коаксиально расположенных) колец прерывистым сварным швом.The manufacture of steel rings on the casing was carried out from a smaller diameter of the casing wall to a larger one. In this case, the compression of subsequent rings in the first layer was carried out due to the effect of their “sliding” towards a smaller diameter. The rings of the second layer were tightened with clamps before fastening by welding with the rings of the first layer coaxially located under them and already fixed. The rings were interconnected in series, i.e. alternating operations were the joining of the ends of a piece of tape into a ring with a butt weld and the fastening of two adjacent (axially or coaxially located) rings with a discontinuous weld.
Для обеспечения плотного прилегания колец друг к другу все выступания сварных швов между кольцами зачищались заподлицо перед выполнением операции установки очередного кольца.To ensure a tight fit of the rings to each other, all the protrusions of the welds between the rings were cleaned flush before performing the installation operation of the next ring.
Минимизация зазоров между корпусом и кольцами и между кольцами в аксиальном и коаксиальном направлениях, достигаемая сочетанием предлагаемых конструктивных (устройство) и технологических (способ) решений, уменьшение площадей поперечных сечений пазов на кольцах за счет формообразования колец предлагаемым методом позволяют практически исключить потери массы метаемых единичных осколков под действием процессов, происходящих в корпусе при прохождении детонационной волны.Minimizing the gaps between the housing and the rings and between the rings in the axial and coaxial directions, achieved by a combination of the proposed structural (device) and technological (method) solutions, reducing the cross-sectional areas of the grooves on the rings due to the shape of the rings by the proposed method can practically eliminate the mass loss of the missile single fragments under the influence of processes occurring in the body during the passage of the detonation wave.
Испытания по оценке основных характеристик БЧ, параметры конструкции осколкообразующей оболочки и способ формирования которой приведены выше, и другой БЧ (такой же конструкции с близкими габаритно-массовыми соотношениями, имеющей профиль осколкообразующей оболочки со сходными размерами), показали повышение основных характеристик (по сравнению со штатными изделиями тех же масс и габаритов, в которых использованы известные способы формирования осколочных оболочек) на 10-15% и подтвердили стабильное разделение оболочки на осколки и высокую сохраняемость метаемой массы осколков при подрыве БЧ.Tests to assess the main characteristics of warheads, the design parameters of the fragmentation shell and the formation method of which are given above, and another warhead (of the same design with close overall weight ratios, having a fragmentation shell profile with similar dimensions), showed an increase in the main characteristics (compared to standard products of the same masses and dimensions in which the known methods for the formation of fragmentation shells were used) by 10-15% and confirmed the stable separation of the shell into fragments and is high th retentive hurlled mass fragments at undermining warhead.
Полученные при расшифровке известными методами результаты 11 подрывов БЧ с вышеприведенными характеристиками конструкции корпуса с осколкообразующей оболочкой показали высокую стабильность выходных параметров, обеспечиваемую конструкцией корпуса. Это позволило задать в технических условиях на изделие величины контролируемых параметров (для оценки качества изделий по результатам контрольных испытаний) с минимальными значениями допустимых отклонений.Obtained by decoding by known methods, the results of 11 warhead demolitions with the above characteristics of a shell design with a fragmentation shell showed the high stability of the output parameters provided by the shell design. This made it possible to set the values of controlled parameters in the technical specifications for the product (to assess the quality of products according to the results of control tests) with minimum values of permissible deviations.
Внешний вид и состояние поверхности уловленных специальными ловушками и найденных на земле в зоне разлета после подрыва осколков свидетельствуют о том, что они стабильно разделились и не изменили форму и размеры при метании.The appearance and condition of the surface trapped by special traps and found on the ground in the expansion zone after the detonation of fragments indicate that they stably separated and did not change shape and size when throwing.
В настоящее время две БЧ, содержащие корпуса, выполненные на выше заявленных принципах, успешно прошли государственные испытания в составе ракет. Еще одно изделие находится на стадии конструкторской проработки.Currently, two warheads containing enclosures made on the above stated principles have successfully passed state tests as part of missiles. Another product is at the design stage.
Таким образом, заявленные изобретения может быть промышленно осуществлены в серийном производстве, а сравнение их с выявленными аналогами уровня техники показало, что существенные признаки в совокупности являются неизвестными, т.е. соответствуют критериям патентоспособности.Thus, the claimed inventions can be industrially implemented in mass production, and comparing them with the identified prior art analogues has shown that the essential features in the aggregate are unknown, i.e. meet the criteria of patentability.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009109201/02A RU2399863C1 (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Projectile head case and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009109201/02A RU2399863C1 (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Projectile head case and method of its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2399863C1 true RU2399863C1 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009109201/02A RU2399863C1 (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Projectile head case and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2399863C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557902C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-07-27 | Владимир Викторович Черниченко | Housing of submunition of cluster munitions |
| RU2559426C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of providing of pre-set crushing of fragmentation part of fragmentation and particle shell |
| RU2558755C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of increasing fragmentation efficiency of cassette shot hitting element case |
| RU2559374C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of manufacture of fragmentation unit of fragmentation and particle shell |
| RU2558760C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of increasing fragmentation efficiency of cassette shot hitting element |
| RU2558763C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Cassette shot hitting element |
-
2009
- 2009-03-16 RU RU2009109201/02A patent/RU2399863C1/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557902C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-07-27 | Владимир Викторович Черниченко | Housing of submunition of cluster munitions |
| RU2559426C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of providing of pre-set crushing of fragmentation part of fragmentation and particle shell |
| RU2558755C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of increasing fragmentation efficiency of cassette shot hitting element case |
| RU2559374C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of manufacture of fragmentation unit of fragmentation and particle shell |
| RU2558760C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Method of increasing fragmentation efficiency of cassette shot hitting element |
| RU2558763C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-10 | Владимир Викторович Черниченко | Cassette shot hitting element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2399863C1 (en) | Projectile head case and method of its production | |
| US6865978B2 (en) | Well perforating gun | |
| RU2678790C2 (en) | Baffled-tube ram accelerator | |
| JP4787261B2 (en) | Gas turbine casing enclosing gas turbine components | |
| US3503110A (en) | Securing tubes into tube plates | |
| US7055421B2 (en) | Well perforating gun | |
| US3455017A (en) | Method for welding together tubular construction parts and tubular construction parts so welded | |
| US10435998B2 (en) | Outer tube for a perforating gun | |
| US11709030B2 (en) | Structured firearm barrel | |
| EP0019482B1 (en) | Method of welding metal pipe sections with explosives | |
| WO2013003044A2 (en) | Multi-layered perforating gun using expandable tubulars | |
| JPH0371232B2 (en) | ||
| CN114034218A (en) | Large-footage cut blasting method and structure for multilayer circular truncated cone blasting | |
| US4248373A (en) | Explosive charge for explosive welding of large diameter metal pipe | |
| CA1239163A (en) | Joint for joining together two pipe ends | |
| GB2542932B (en) | A casing for a gas turbine engine and a method of manufacturing such a casing | |
| US3298309A (en) | Continuous rod warhead | |
| US3987952A (en) | Apparatus for explosive welding of hollow cylinders such as pipe | |
| SU1142200A1 (en) | Method of manufacturing multilayer spiral-seam pipe | |
| RU2453807C2 (en) | Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing | |
| RU2191977C1 (en) | Warhead of stem type | |
| KR100561361B1 (en) | Method of explosion bonding for heat exchangers with the small inside diameter tube holes into tube sheets | |
| RU2394203C1 (en) | Warhead | |
| US4046301A (en) | Process for explosively joining two pipe sections | |
| RU2064386C1 (en) | Method for manufacturing laminate tubes by explosion welding |