RU2467281C2 - Golodyaev's hand grenade - Google Patents

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: invention relates to hand grenade with dual hitting effect. Proposed grenade consists of body accommodating system of hollow charges of impact core with spherical recesses from explosive. Hollow charges are equipped with secondary detonators interacting via equal-length detonating cords with primary detonators of the fuse arranged outside the grenade body. Hollow charges have metal cylinders with spherically bulged ends facing the charge in spherical; recesses of charges wherein accommodated is explosive from Bi(BH₄)₂ or other metal hydride. Spherical recesses are directed toward grenade center while detonating cords extend over grenade body surface, laid in protective jackets.

EFFECT: higher power of explosion.

1 dwg

Description

Изобретение относится к военной и оборонной промышленности и может быть использовано в качестве мины и гранаты с двойным эффектом поражения.The invention relates to the military and defense industries and can be used as a mine and a grenade with a double effect of destruction.

Известно взрывчатое вещество Тринитротолуол. Материал из Википедии - свободной энциклопедии.Explosive Trinitrotoluene is known. Material from Wikipedia - the free encyclopedia.

Систематическое наименование 2,4,6-тринитрометилбензол.The systematic name is 2,4,6-trinitromethylbenzene.

Традиционные названия тротил, тол.The traditional names of TNT, tol.

Химическая формула C7H5N3O6.The chemical formula is C7H5N3O6.

Молярная масса 227,13 г/моль.Molar mass of 227.13 g / mol.

Физические свойства:Physical properties:

Состояние (ст. усл.) твердое.The state (senior condition) is solid.

Термические свойства:Thermal properties:

Температура плавления 80,35°С.Melting point 80.35 ° C.

Температура разложения 295°С.The decomposition temperature is 295 ° C.

Тринитротолуол (тротил, тол, TNT) - одно из наиболее распространенных бризантных взрывчатых веществ. Представляет собой желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80,35°С (плавится в очень горячей воде). Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно, в гранулированном (гранулотол), прессованном или литом виде, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит и другие). В США тротил в промышленности и горном деле не применяют с начала 1990-х из-за токсичности продуктов взрыва.Trinitrotoluene (TNT, tol, TNT) is one of the most common blasting explosives. It is a yellowish crystalline substance with a melting point of 80.35 ° C (melts in very hot water). It is used in industry and military affairs both independently, in granular (granulotol), pressed or cast form, and as part of many explosive mixtures (alumotol, ammonal, ammonite and others). In the United States, TNT has not been used in industry and mining since the early 1990s due to the toxicity of explosion products.

Тринитротолуол получают нитрованием толуола смесью азотной и серной кислот (первый шаг). Затем смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума. Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого. Затем следует очистка водным раствором сульфита натрия. Название по номенклатуре ИЮПАК - 2,4,6-тринитрометилбензол.Trinitrotoluene is obtained by nitration of toluene with a mixture of nitric and sulfuric acids (first step). The mixture of mono- and dinitrotoluene is then nitrated in a mixture of nitric acid and oleum. Excess acid from the second stage can be used for the first. This is followed by purification with an aqueous solution of sodium sulfite. The name according to the IUPAC nomenclature is 2,4,6-trinitromethylbenzene.

Тротил гораздо стабильнее многих других взрывчатых веществ, например динамита, имеет невысокую чувствительность к удару (4…8% взрывов при падении груза 10 кг с высоты 25 см), трению и нагреванию и загорается только при температуре 290°С, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Это очень удобно, так как позволяет легко придать нужную форму при помощи литья. Литой или прессованный тротил можно поджечь. Он горит без взрыва желтоватым пламенем. Для взрыва обычно необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил с примесями может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени. Несмотря на стабильность тринитротолуола, во многих применениях и его стараются заменить на еще более стабильные взрывчатые вещества, например, ВС США планируют заменить тротил в крупнокалиберных снарядах на вещество IMX-101.TNT is much more stable than many other explosives, such as dynamite, has a low sensitivity to shock (4 ... 8% of explosions when a load drops 10 kg from a height of 25 cm), to friction and heat and ignites only at a temperature of 290 ° C, therefore it can be relatively safe heated to melting point. This is very convenient, as it allows you to easily give the desired shape using casting. Molten or pressed TNT can be set on fire. It burns without explosion with a yellowish flame. An explosion usually requires the use of a detonator, however, powdered TNT with impurities can have a high sensitivity to external influences, including flame. Despite the stability of trinitrotoluene, in many applications they try to replace it with even more stable explosives, for example, the US Armed Forces plan to replace TNT in large-caliber shells with the substance IMX-101.

Обладает свойствами антимикотика, ранее применялся в медицине в составе противогрибковых препаратов «Ликватол» и «Унгветол», но из-за токсичности и появления более эффективных лекарственных средств практически вышел из медицинского употребления.It has the properties of an antimycotic, previously used in medicine as part of the antifungal drugs Likvatol and Ungvetol, but due to toxicity and the emergence of more effective drugs, it has practically gone out of medical use.

Энергия взрывчатого превращения - 1010 ккал/кг. Скорость распространения волны детонации - 6700-7000 м/с (плотность: 1,6 г/см³). Теплота взрыва - 4228 кДж/кг. Бризантность по Гессу 16 мм. Бризантность по Касту 3,9 мм.The energy of the explosive transformation is 1010 kcal / kg. The velocity of propagation of the detonation wave is 6700-7000 m / s (density: 1.6 g / cm ³ ). The heat of the explosion is 4228 kJ / kg. Hess brisance 16 mm. Custom brisance 3.9 mm.

Тринитротолуол был получен в 1863 году немецким химиком Иозефом Вильбрандом.Trinitrotoluene was obtained in 1863 by the German chemist Josef Wilbrand.

Недостатком является малая разрушительная сила.The disadvantage is the small destructive force.

Известно устройство «Кумулятивный снаряд».The known device "Cumulative projectile".

Википедия. - http://ru.wikipedia.org/wiki/Снаряд.Wikipedia - http://en.wikipedia.org/wiki/A shell.

Кумулятивный снаряд - боеприпас, предназначенный для уничтожения бронетехники и гарнизонов долговременных фортификационных сооружений путем создания узконаправленной струи продуктов взрыва с высокой пробивной способностью.A cumulative projectile is an ammunition designed to destroy armored vehicles and garrisons of long-term fortifications by creating a narrow-blast jet of explosion products with high penetration ability.

Фугасный снаряд - боеприпас, предназначенный для разрушения полевых и долговременных фортификационных сооружений, проволочных заграждений, зданий.High-explosive projectile - ammunition designed to destroy field and long-term fortifications, wire fences, buildings.

Недостатком является невозможность одновременно пробить броню и произвести объемный взрыв.The disadvantage is the inability to simultaneously penetrate the armor and produce a volumetric explosion.

Известно устройство «КУМУЛЯТИВНЫЙ СНАРЯД».RU.A. МПК 7 F42B 12/18. Заявка: 98118650/02, 12.10.1998.The device is known "CUMULATORY EQUIPMENT" .RU.A. IPC 7 F42B 12/18. Application: 98118650/02, 12.10.1998.

1. Снаряд состоит из корпуса с последовательным расположением в нем кумулятивных зарядов, отличающийся тем, что воронки кумулятивных зарядов вставлены друг в друга веерообразно, а между ними находится мелкодисперсная масса тугоплавкого вещества.1. The shell consists of a shell with a sequential arrangement of cumulative charges in it, characterized in that the funnels of the cumulative charges are inserted into each other fan-shaped, and between them is a finely divided mass of refractory matter.

2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что между кумулятивными воронками располагается вещество или их комбинация, предназначенная для улучшения поражающих свойств боеприпаса.2. Ammunition according to claim 1, characterized in that between the cumulative funnels is a substance or a combination thereof, designed to improve the damaging properties of the ammunition.

3. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что основной несущей конструкцией боеприпаса, обеспечивающей ему прочность, является сердечник, жестко связанный с торцом корпуса (Прототип).3. The ammunition according to claim 1, characterized in that the main supporting structure of the ammunition, providing it with strength, is a core rigidly connected to the end face of the hull (Prototype).

Недостатком является низкая поражающая способность перед броней.The disadvantage is the low damage in front of the armor.

Известна ручная граната. Интернет «Википедия» http://ru.wikipedia.org/wiki/Known hand grenade. Internet Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/

Граната (исп. Granada - гранат) - взрывчатый боеприпас, предназначенный для поражения живой силы и техники противника с помощью ручного метания.Grenade (Spanish: Granada - grenade) - explosive ammunition designed to destroy manpower and enemy equipment using manual throwing.

Современная ручная граната состоит из корпуса, заряда взрывчатых веществ и взрывателя (запала). Поражение наносится осколками корпуса, ударной волной или кумулятивной струей. Изготавливается из легких сплавов, материалов высокой удельной прочности и пластмассы.Modern hand grenade consists of a body, a charge of explosives and a fuse (fuse). The defeat is caused by fragments of the body, shock wave or cumulative jet. It is made of light alloys, materials of high specific strength and plastic.

Недостатком обычных ручных гранат является небольшая мощность взрыва из-за невозможности бросить рукой тяжелый предмет на большое расстояние.The disadvantage of conventional hand grenades is the small power of the explosion due to the inability to throw a heavy object with your hand over a long distance.

Целью изобретения является создание ручной гранаты с двойным эффектом поражения, обладающей огромной разрушительной силой.The aim of the invention is the creation of a hand grenade with a double effect of defeat, which has tremendous destructive power.

Технический результат (техническое решение) достигается тем, что ручная граната имеет в корпусе систему из кумулятивных зарядов ударного ядра со сферическими выемками из взрывчатого вещества (например, тринитротолуол), снабженных вторичными детонаторами, взаимодействующими через детонирующие шнуры равной длины с первичным детонатором запала, расположенного вне корпуса гранаты, и имеющими металлические цилиндры со сферическими выпуклыми торцами к заряду в сферических выемках зарядов, в которых расположен взрывчатый материал из тетрабората бериллия Be(BH4)2 или другого гидрида металла, при этом сферические выемки направлены в центр взрывного устройства, а детонирующие шнуры проходят по поверхности корпуса гранаты в защитных кожухах.The technical result (technical solution) is achieved by the fact that the hand grenade has in the case a system of cumulative charges of the impact core with spherical recesses from the explosive (for example, trinitrotoluene) equipped with secondary detonators interacting through detonating cords of equal length with the primary detonator of the igniter located outside grenade shells, and having metal cylinders with spherical convex ends to a charge in spherical recesses of charges, in which explosive material from tetra is located beryllium borate Be (BH4) 2 or other metal hydride, while the spherical recesses are directed to the center of the explosive device, and detonating cords pass along the surface of the grenade body in protective casings.

На Фиг.1 изображена «РУЧНАЯ ГРАНАТА ГОЛОДЯЕВА».Figure 1 shows the "MANUAL Grenade of the Hungry."

СтатикаStatics

Ручная граната (фиг.1) отличается тем, что в корпусе (1) расположена система из кумулятивных зарядов ударного ядра (2) со сферическими выемками (3) из взрывчатого вещества (4) (например, тринитротолуол), снабженных вторичными детонаторами (5), взаимодействующими через детонирующие шнуры (6) равной длины с первичным детонатором (7) запала (8), расположенного вне корпуса (1) гранаты, и имеющими металлические цилиндры (9) со сферическими выпуклыми торцами (10) к заряду (2) в сферических выемках (3) зарядов (2), в которых расположен взрывчатый материал (11) из тетрагидробората бериллия Be(BH4)2 или другого гидрида металла, при этом сферические выемки (3) направлены в центр (12) корпуса (1) гранаты, а детонирующие шнуры (6) проходят по поверхности корпуса (1) гранаты в защитных кожухах (13).A hand grenade (Fig. 1) is characterized in that in the case (1) there is a system of cumulative charges of the impact core (2) with spherical recesses (3) from explosives (4) (for example, trinitrotoluene) equipped with secondary detonators (5) interacting through detonating cords (6) of equal length with the primary detonator (7) of the fuse (8) located outside the grenade body (1) and having metal cylinders (9) with spherical convex ends (10) to the charge (2) in spherical recesses (3) of charges (2) in which explosive material (11) from tetras is located beryllium hydroborate Be (BH4) 2 or other metal hydride, while the spherical recesses (3) are directed to the center (12) of the grenade body, and detonating cords (6) pass along the surface of the body (1) grenades in protective cases (13 )

РаботаWork

Запал (8) (например, УЗРГ с формоизмененной скобой) вворачивается в гнездо (14) на наружной поверхности корпуса (1) гранаты. Первичный детонатор (7) при этом расположен у торцов (15) детонирующего шнура (6). При подрыве первичного детонатора (7) происходит через детонирующие шнуры (6) синхронный подрыв вторичных детонаторов (5) и подрыв кумулятивных зарядов (2). Ударные ядра идут к центру (12) гранаты на огромной скорости. При их соударении выделяется огромная энергия в виде тепла и создается очень высокое давление. Взрывчатый материал (11) превращается в плазму с температурой до нескольких сотен тысяч градусов. Происходит взрыв. После расширения до нормального объема при атмосферном давлении происходит воспламенение компонентов взрывчатого материала (11) от кислорода воздуха. Происходит своеобразный объемный взрыв.The fuse (8) (for example, UZRG with a shaped bracket) is screwed into the socket (14) on the outer surface of the body (1) of the grenade. The primary detonator (7) is located at the ends (15) of the detonating cord (6). When the primary detonator is detonated (7), detonating cords (6) synchronously detonate the secondary detonators (5) and undermine the cumulative charges (2). Impact cores go to the center (12) of the grenade at high speed. When they collide, huge energy is released in the form of heat and very high pressure is created. Explosive material (11) turns into a plasma with a temperature of up to several hundred thousand degrees. An explosion occurs. After expansion to normal volume at atmospheric pressure, the components of the explosive material (11) ignite from atmospheric oxygen. A kind of volumetric explosion occurs.

Вещество из тетрагидробората бериллия Be(BH4)2 (11) является аккумулятором водорода (H) и имеет свойство отдавать атомы Н при нагреве. Весь материал распадается на атомы. При этом образуется один моль Be (Бериллия), 2 моля B (Бора) и 8 молей атомов H (Водорода). Каждый моль вещества при нормальных условиях в виде газа занимает объем в 22,4 литра, что составляет 246 литра газа в нормальных условиях, а с учетом коэффициента объемного расширения газов (Гей-Люсака), равного 0,00366 на 1 градус, и нагреве до 10000 градусов объем составит 9018,24 литра.The substance from beryllium tetrahydroborate Be (BH4) 2 (11) is a hydrogen (H) accumulator and has the property of donating H atoms when heated. All material breaks up into atoms. In this case, one mole of Be (Beryllium), 2 moles of B (Boron) and 8 moles of H atoms (Hydrogen) are formed. Each mole of a substance under normal conditions in the form of a gas occupies a volume of 22.4 liters, which is 246 liters of gas under normal conditions, and taking into account the coefficient of volume expansion of gases (Gay-Lusaka), equal to 0.00366 per 1 degree, and heating to 10,000 degrees the volume will be 9,018.24 liters.

Один килограмм тротила дает при взрыве до 3 метров кубических газа или 3000 литров.One kilogram of TNT gives an explosion of up to 3 meters of cubic gas or 3,000 liters.

Молярная масса тротила=227,13 г/моль.Molar mass of TNT = 227.13 g / mol.

Молярная масса Be(BH4)2 (11)=37 г/моль. В 1 килограмме находится 27,02 моля вещества Be(BH4)2 (11).The molar mass of Be (BH4) 2 (11) = 37 g / mol. 1.02 kg contains 27.02 moles of the substance Be (BH4) 2 (11).

Значит, объем разогретых газов у одного килограмма тетрабората бериллия Be(BH4)2 (12) будет составлять 243486 литра или 243,5 метра кубического. Это в 81 раза больше, чем от взрыва 1 килограмма тротила.This means that the volume of heated gases per kilogram of beryllium tetraborate Be (BH4) 2 (12) will be 243486 liters or 243.5 meters cubic. This is 81 times more than from the explosion of 1 kilogram of TNT.

Be(BH4)2 (11) изготавливается в гальванической ванне электрохимическим способом насыщения сплава Бериллия с Бором ионами Водорода.Be (BH4) 2 (11) is produced in a galvanic bath by the electrochemical method of saturation of the Beryllium-Boron alloy with Hydrogen ions.

Таким образом, в гранате можно разместить 200 грамм Be(BH4)2 (12), что равнозначно более 16 килограммам условного взрывчатого вещества. Ручная граната общим весом в 600 грамм может уничтожать все живое на расстоянии до 10-15 метров ударной волной с давлением больше 2 килограмм на сантиметр квадратный и на расстояние 30-40 метров - тяжелые контузии с давлением до 1 килограмма на сантиметр квадратный. Заряд такой мощности может уничтожить танк.Thus, 200 grams of Be (BH4) 2 (12) can be placed in a grenade, which is equivalent to more than 16 kilograms of conventional explosive. A hand grenade with a total weight of 600 grams can destroy all life at a distance of 10-15 meters with a shock wave with a pressure of more than 2 kilograms per square centimeter and at a distance of 30-40 meters - heavy shell shock with a pressure of up to 1 kilogram per centimeter square. A charge of this power can destroy a tank.

Технико-экономические показатели по поражающему эффекту приближаются к оружию массового поражения. При массовом производстве сплава бериллия с бором себестоимость взрывчатого вещества будет сопоставима со стоимостью производства гексагена, тетрила. При замене атомов водорода на изотопы дейтерия и трития возможна термоядерная реакция с небольшим КПД.Technical and economic indicators of the damaging effect are approaching weapons of mass destruction. In the mass production of an alloy of beryllium with boron, the cost of an explosive will be comparable to the cost of producing hexagen, tetryl. When hydrogen atoms are replaced by deuterium and tritium isotopes, a thermonuclear reaction with a low efficiency is possible.

Перечень позиций.The list of positions.

1 - корпус1 - case

2 - кумулятивный заряд ударного ядра2 - cumulative charge of the shock nucleus

3 - сферическая выемка3 - spherical recess

4 - взрывчатое вещество4 - explosive

5 - вторичный детонатор5 - secondary detonator

6 - детонирующий шнур6 - detonating cord

7 - первичный детонатор7 - primary detonator

8 - запал8 - fuse

9 - металлический цилиндр9 - metal cylinder

10 - сферический выпуклый торец10 - spherical convex end

11 - взрывчатый материал из тетрагидробората бериллия Be(BH4)211 - explosive material from beryllium tetrahydroborate Be (BH4) 2

12 - центр12 - center

13 - защитный кожух13 - a protective casing

14 - гнездо14 - nest

15 - торец детонирующего шнура15 - end of the detonating cord

Claims (1)

Ручная граната, отличающаяся тем, что в корпусе гранаты расположена система из кумулятивных зарядов ударного ядра со сферическими выемками из взрывчатого вещества, снабженных вторичными детонаторами, взаимодействующими через детонирующие шнуры равной длины с первичным детонатором взрывателя, расположенного вне корпуса гранаты, и имеющими металлические цилиндры со сферическими выпуклыми торцами к заряду в сферических выемках зарядов, в которых расположен взрывчатый материал из тетрагидробората бериллия Bi(BH₄)₂ или другого гидрида металла, при этом сферические выемки направлены в центр гранаты, а детонирующие шнуры проходят по поверхности корпуса гранаты в защитных кожухах. A hand grenade, characterized in that in the grenade case there is a system of cumulative charges of the impact core with spherical recesses from the explosive, equipped with secondary detonators interacting through detonating cords of equal length with the primary detonator of the fuse located outside the grenade body, and having metal cylinders with spherical the convex ends to the charge in the spherical recesses of the charges in which the explosive material from beryllium tetrahydroborate Bi (BH ₄ ) ₂ or another hydride is located talla, while the spherical recesses are directed to the center of the grenade, and detonating cords pass along the surface of the grenade in protective casings.