ОСКОЛОЧНЫЙ БОЕПРИПАС
FRAGMENTATION WEAPON

Изобретение относится к области боеприпасов и может быть применено для повышения эффективности осколочного действия.
Эффективность осколочного действия зависит от ряда факторов, в частности от количества осколков, их массы и формы [1].
Известны осколочные боеприпасы, основными элементами которых являются корпус и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества [1].
В качестве прототипа выбран осколочный боеприпас (фиг.1), включающий корпус (1) и разрывной заряд из бризантного взрывчатого вещества (2).
Недостатком известного осколочного боеприпаса является нерациональное использование металла корпуса по причине относительно невысокой интенсивности взрывного разрушения корпуса в осевом направлении. В результате возможно формирование осколков большого удлинения и массы, так называемых сабель. Вследствие этого снижается количество и плотность убойных осколков, а значит и вероятность поражения цели [2].
Предлагаемое изобретение направлено на более рациональное использование металла корпуса, увеличение количества осколков и улучшение их формы за счет увеличения интенсивности взрывного разрушения корпуса по его длине.
Техническим результатом является более рациональное использование металла корпуса, увеличение количества осколков и улучшение их формы.
Для достижения указанного технического результата в известном осколочном боеприпасе, включающем корпус и разрывной заряд, наружная поверхность корпуса выполняется в виде чередующихся в осевом направлении участков с лазерной разметкой поверхности и участков без лазерной разметки. На участках с лазерной разметкой внешней поверхности корпуса разметка нанесена в виде прямых параллельных линий по всей длине участка вдоль образующей корпуса. Длина линии лазерной разметки определяется из условия формирования осколков компактной формы:
где а - длина линии лазерной разметки; в - расстояние между линиями лазерной разметки.
0
0
Параметр в выбирается в соответствии с результатами работы [5] и находится в пределах в=(1.0…1.5)δ, где в - расстояние между линиями лазерной разметки; δ - толщина стенки корпуса.
Заявляемый осколочный боеприпас (фиг.2) включает корпус (1) и разрывной заряд (2). Наружная поверхность корпуса представляет собой чередующиеся в осевом направлении участки с лазерной разметкой поверхности и участки без лазерной разметки. На участках с лазерной разметкой внешней поверхности корпуса разметка нанесена в виде прямых параллельных линий до всей длине участка вдоль образующей корпуса.
При инициировании разрывного заряда заявляемого боеприпаса в корпусе формируется ударная волна. В зоне лазерной закалки инициируется разрушение при выходе ее на внешнюю поверхность корпуса. Известно [3, 4], что разрушение корпусов осколочных снарядов с лазерной осколочной сеткой при толщине стенки 3…15 мм всегда начинается в зоне лазерной закалки, а образование трещины в этой зоне происходит практически одновременно с отражением ударной волны от внешней поверхности. Это объясняется тем, что в зоне лазерной закалки формируется мартенситная структура металла. Вследствие ее большого удельного объема в металле возникают напряжения, величина которых может достигать 30 процентов предела текучести.
В зоне лазерной закалки работа разрушения металла снижается примерно в 7 раз [3]. Вследствие этого, зона лазерной закалки имеет высокую чувствительность к взрывному нагружению корпуса и является структурным концентратором растягивающих напряжений. Трещина из области лазерной закалки развивается в радиальном направлении до встречи с областью пластического течения хрупко, а микротрещины, возникающие в результате естественного дробления, не успевают зародиться и развиться, то есть естественное дробление подавляется. В результате формируются осколки, по длине соответствующие длине линии лазерной закалки, а по форме близкие к прямоугольному параллелепипеду. На участках без лазерной разметки будет происходить естественное дробление корпуса.
Как известно, при переходе от участка корпуса с лазерной разметкой к участку корпуса без лазерной разметки наблюдается разрушение корпуса в осевом направлении, то есть по его длине [5]. Следовательно, количество переходов от участков с лазерной разметкой к участкам без лазерной разметки будет определять длину осколков. Тем самым имеется возможность управлять шириной осколков и их длиной.
При соотношении  будет происходить увеличение длины осколков и как следствие увеличение массы осколков, уменьшение их количества, ухудшение формы и в результате будет снижаться плотность убойных осколков и уменьшаться вероятность поражения цели. При соотношении а<2в будет происходить увеличение количества осколков, уменьшение их массы и длины за счет увеличения интенсивности взрывного разрушения корпуса в осевом направлении. Вследствие этого уменьшится плотность убойных осколков и вероятность поражения цели и технический результат не будет достигнут.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволит более рационально использовать металл корпуса, то есть, увеличить количество осколков и улучшить их форму, а следовательно, и повысить вероятность поражения цели.
Источники информации
1. Средства поражения и боеприпасы. Учебник / А.В.Бабкин, с.752. В.А.Велданов, Е.Ф.Грязнов и др. Под общей редакцией В.В.Селиванова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2008. - 984 с.
2. Аблов B.C. Конструкция, теория и расчет снарядов и головных частей / B.C.Аблов, В.Г.Орлов, П.П.Степанов. - Пенза: ПВАИУ, 1979 - 503 с.
3. Криштал М.А. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера / М.А.Криштал, А.А.Жуков, А.Н.Кокора. - М.: Металлургия, 1973.
4. Физика взрыва. Под редакцией Л.П.Орленко. - Изд. 3-е, перераб. В 2 т. Т.2. - М; ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 656 с.
5. О влиянии структурных неоднородностей на разрушение стальных корпусов при динамическом нагружении. Козлов Г.В., Григорьев Ю.А., Стаценко Г.В. Статья. Пенза, ПТУ. Материалы конференции «Надежность и качество 2009».