RU2592180C1

RU2592180C1 - Target for testing fragmentation ammunition

Info

Publication number: RU2592180C1
Application number: RU2015118202/12A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Ватутин; Владимир Валентинович Колтунов; Александр Дмитриевич Заборовский; Иван Михайлович Сидоров; Юрий Серафимович Фурсов; Владислав Андреевич Хрячков
Original assignee: Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия")
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-07-20

Abstract

FIELD: test equipment.

SUBSTANCE: invention is designed to be used as part of testing equipment when determining characteristics of fragmentation ammunition fragment cloud. Target includes flat front (1) and rear (2) sheet elements with liquid indicator (3) arranged between them. As the liquid indicator a highly-flammable liquid is used with the layer thickness of one molecular. As the sheet elements transparent or opaque polymer film materials are used, while the liquid indicator may be saturated or unsaturated hydrocarbons and their mixtures or oil products. In the liquid indicator a highly-flammable surfactant or an adhesive additive may be additionally introduced.

EFFECT: target-prototype simplification, providing reliable indication of its killing with fragments without considerable change of their kinematic characteristics, which increases reliability of test results.

6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к мишеням с индикацией попадания поражающего объекта и может быть использовано в испытательной технике при определении характеристик осколочного поля осколочных боеприпасов.The invention relates to targets with an indication of the impact of a striking object and can be used in test equipment to determine the characteristics of a fragmentation field of fragmentation munitions.

Известен ряд конструкций мишеней с индикацией попадания поражающего объекта. Так, например, в мишенях /1, 2/ предложено наносить на жесткую подложку тонкий слой легковоспламеняемого пиротехнического состава на основе твердых компонентов. При попадании в мишень поражающего объекта состав воспламеняется, т.е. осуществляется индикация попадания.A number of target designs are known with an indication of the hit of an attacking object. So, for example, in targets / 1, 2 / it is proposed to apply a thin layer of flammable pyrotechnic composition based on solid components on a rigid substrate. When a target is hit by a target, the composition ignites, i.e. hit indication.

Данная конструкция обладает рядом недостатков:This design has several disadvantages:

1) Для изготовления мишени необходим некий набор пиротехнических компонентов, а это, в силу действующего законодательства, требует выполнения особых требований по обеспечению их хранения, подготовки, нанесению на подложку, последующему хранению, транспортированию и утилизации. Все вышеперечисленное сильно увеличивает стоимость мишени и ограничивает возможности ее применения.1) For the manufacture of the target, a certain set of pyrotechnic components is required, and this, by virtue of the current legislation, requires the fulfillment of special requirements for ensuring their storage, preparation, application to the substrate, subsequent storage, transportation and disposal. All of the above greatly increases the cost of the target and limits the possibility of its use.

2) Представляет сложность нанесение пиросостава из суспензии слоем одинаковой толщины по всей поверхности подложки. Поэтому в случае индикации поражающего элемента от осколочного боеприпаса интенсивность вспышки будет определяться не только размером осколка, что необходимо определить при испытаниях, но также и толщиной воспламеняемого слоя в зоне поражения, что исказит достоверность определяемого результата.2) It is difficult to apply a pyro-composition from a suspension with a layer of the same thickness over the entire surface of the substrate. Therefore, in the case of indicating a striking element from fragmentation munitions, the flash intensity will be determined not only by the size of the fragment, which must be determined during testing, but also by the thickness of the flammable layer in the affected area, which will distort the reliability of the result being determined.

3) Мишень должна содержать достаточно жесткую подложку, обладающую определенной толщиной, чтобы нанесенный на нее слой пиросостава не растрескивался при возможных деформациях в процессе транспортировки, монтажа и т.п. Вследствие этого при пробитии мишени осколок будет терять исходную скорость, что не позволит достоверно оценить его истинные кинематические характеристики на заданном участке траектории при пробитии нескольких дистанционно разнесенных мишеней.3) The target must contain a sufficiently rigid substrate having a certain thickness so that the layer of the pyro-composition applied to it does not crack during possible deformations during transportation, installation, etc. As a result, when a target is pierced, the fragment will lose its original velocity, which will not allow to reliably estimate its true kinematic characteristics on a given section of the trajectory when several remote-separated targets are pierced.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкция мишени /3/, в которой в качестве индикатора попадания используется жидкость. Мишень выполнена в виде двух плоских листовых элементов - лицевого и тыльного, между которыми расположена решетчатая рама, в ячейках которой размещены герметичные контейнеры, заполненные жидкостью-индикатором. При этом жидкость-индикатор удерживается в контейнерах посредством дополнительного пористого наполнителя.Closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is the design of the target / 3 /, in which liquid is used as an indicator of hit. The target is made in the form of two flat sheet elements - front and back, between which there is a lattice frame, in the cells of which are sealed containers filled with indicator fluid. In this case, the indicator fluid is held in containers by means of an additional porous filler.

Предложенная конструкция мишени с жидким индикатором попадания также не лишена отдельных недостатков:The proposed target design with a liquid hit indicator is also not without some drawbacks:

1) Сложная многокомпонентная конструкция мишени, в особенности контейнеров для размещения жидкости индикатора, отрицательным образом сказывается на ее стоимости.1) The complex multi-component design of the target, in particular containers for placing indicator fluid, negatively affects its cost.

2) При попадании поражающего элемента в узел решетки индикация будет отсутствовать.2) If the striking element enters the grating unit, the indication will be absent.

3) При пробитии мишени по узлу решетки, осколок будет терять исходную скорость, что не позволит достоверно оценить его истинные кинематические характеристики на заданном участке траектории при пробитии последующих нескольких дистанционно разнесенных мишеней в области индикации.3) When a target is pierced along a lattice site, the fragment will lose its original velocity, which will not allow to reliably estimate its true kinematic characteristics on a given section of the trajectory when the next several remotely spaced targets are pierced in the display area.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение и удешевление изготовления мишени, а также обеспечение надежной индикации ее поражения осколками без существенного изменения их кинематических характеристик, что повысит достоверность результатов испытаний.The technical task of the invention is to simplify and reduce the cost of manufacturing the target, as well as providing a reliable indication of its destruction by fragments without a significant change in their kinematic characteristics, which will increase the reliability of the test results.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной конструкции мишени, содержащей плоские лицевой и тыльный листовые элементы, между которыми помещена жидкость-индикатор, в соответствии с изобретением жидкость-индикатор размещена непосредственно между листовыми элементами слоем молекулярной толщины, при этом в качестве индикатора использована легковоспламеняющаяся жидкость.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known design of the target, containing flat front and back sheet elements, between which the indicator liquid is placed, in accordance with the invention, the indicator liquid is placed directly between the sheet elements by a layer of molecular thickness, while a highly flammable indicator is used liquid.

При соответствующей предварительной обработке внутренних поверхностей лицевого и тыльного листовых элементов мишени удержание жидкости-индикатора между ними будет осуществляться как за счет непосредственно поверхностных эффектов - смачивания и последующего адгезионного взаимодействия, так и капиллярного. Вследствие этого слой жидкости-индикатора между листовыми элементами мишени будет иметь минимально возможную толщину, соразмеримую с размерами молекул используемой жидкости.With appropriate preliminary processing of the inner surfaces of the front and back sheet elements of the target, the retention of the indicator liquid between them will be carried out both due to directly surface effects - wetting and subsequent adhesive interaction, and capillary. As a result, the layer of indicator fluid between the sheet elements of the target will have the smallest possible thickness, commensurate with the size of the molecules of the liquid used.

При использовании в качестве листовых элементов мишени полимерных пленочных материалов, имеющих микронные толщины, суммарная толщина мишени также будет весьма малой. Поэтому, а также вследствие низкой механической прочности пленочных материалов, при пробитии мишени летящим осколком его кинематические характеристики существенно изменяться не будут.When using polymer film materials having micron thicknesses as target sheet elements, the total thickness of the target will also be very small. Therefore, as well as due to the low mechanical strength of the film materials, when a target is pierced by a flying fragment, its kinematic characteristics will not change significantly.

Для упрощения и удешевления изготовления мишень может быть выполнена из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82, пленки упаковочной по ТУ 2245-001-72384673-2005, пленки упаковочной с повышенными адгезионными свойствами по ТУ 2245-001-79916647-2008 и аналогичных материалов.To simplify and reduce the cost of manufacturing, the target can be made of polyethylene film according to GOST 10354-82, packaging film according to TU 2245-001-72384673-2005, packaging film with enhanced adhesive properties according to TU 2245-001-79916647-2008 and similar materials.

В качестве жидкости-индикатора могут использоваться легковоспламеняющиеся жидкости, в частности предельные и непредельные углеводороды и их смеси, нефтепродукты, например бензин по ГОСТ Ρ 51105-97.Flammable liquids, in particular saturated and unsaturated hydrocarbons and their mixtures, petroleum products, for example gasoline in accordance with GOST Ρ 51105-97, can be used as indicator fluid.

Для улучшения смачивающих характеристик по отношению к поверхностям листовых элементов мишени, в жидкость-индикатор может быть введено также легковоспламеняемое поверхностно-активное вещество, или адгезионная добавка.To improve the wetting characteristics with respect to the surfaces of the sheet elements of the target, a flammable surfactant, or an adhesive additive, can also be introduced into the indicator fluid.

Так при использовании в качестве индикаторных жидкостей нефтепродуктов для улучшения смачивающей способности могут быть применены катионные ПАВ, например триалкилбензилметиламмоний хлорид. А в качестве адгезионной добавки - полиизобутилен.So when using oil products as indicator liquids, cationic surfactants, for example trialkylbenzylmethylammonium chloride, can be used to improve wetting ability. And as an adhesive additive - polyisobutylene.

Благодаря простоте конструкции мишень может изготавливаться в полигонных условиях непосредственно перед применением. Во избежание возможного испарения жидкости-индикатора по периметру листовых элементов мишени последние могут быть соединены между собой посредством контактной сварки.Due to the simplicity of the design, the target can be manufactured in polygon conditions immediately before use. In order to avoid possible evaporation of the indicator fluid along the perimeter of the sheet elements of the target, the latter can be interconnected by contact welding.

Изобретение поясняется следующей графической информацией.The invention is illustrated by the following graphic information.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема конструкции мишени.In FIG. 1 shows a schematic diagram of the design of the target.

На фиг. 2 дан вариант размещения мишеней при испытаниях осколочного боеприпаса.In FIG. Figure 2 shows the placement of targets in tests of fragmentation munitions.

Мишень (фиг. 1) содержит плоские лицевой 1 и тыльный 2 листовые элементы, между которыми помещена жидкость-индикатор 3. Листовые элементы в случае выполнения из полимерного пленочного материала имеют микронную толщину, размещенный между ними слой жидкости-индикатора - молекулярную толщину. Таким образом, суммарная толщина пробиваемой осколком мишени не превышает нескольких десятков микрон.The target (Fig. 1) contains flat front 1 and rear 2 sheet elements, between which the indicator liquid 3 is placed. The sheet elements, when made from a polymeric film material, have micron thickness, the layer of indicator liquid placed between them is molecular thickness. Thus, the total thickness of the target pierced by the fragment of the target does not exceed several tens of microns.

При испытаниях осколочного боеприпаса (фиг. 2) несколько мишеней в сборе 4₁, 4₂, … 4_i, имеющих заданную площадь вероятного поражения, размещают с охватом заданного углового сектора φ вдоль планируемой баллистической трассы разлета части осколков на заданных расстояниях от места подрыва испытуемого боеприпаса. Для фиксации результатов на безопасном расстоянии размещается видеорегистратор 5. При этом для улучшения условий съемки тыльный листовой элемент мишеней может быть выполнен из непрозрачной пленки темного цвета - съемка результатов поражения (вспышки) мишеней будет осуществляться на контрастном фоне. Запуск видеорегистратора синхронизируется с моментом взрыва заряда боеприпаса.When testing fragmentation munitions (Fig. 2), several targets in the collection of 4 ₁ , 4 ₂ , ... 4 _i , having a given area of probable damage, are placed with the coverage of a given angular sector φ along the planned ballistic path for the expansion of part of the fragments at given distances from the test site ammunition. To fix the results at a safe distance, a DVR 5 is placed. At the same time, to improve the shooting conditions, the back sheet element of the targets can be made of an opaque film of dark color - shooting of the results of the defeat (flash) of the targets will be carried out against a contrasting background. The start of the DVR is synchronized with the moment of the explosion of the charge of ammunition.

Образующиеся при взрыве боеприпаса осколки имеют температуру порядка сотен градусов. При попадании в мишень они пробивают в ней отверстия, соответствующие массо-геометрическим характеристикам конкретного осколка, с одновременным оплавлением границ отверстий. Одновременно осуществляется налипание на осколок и унос из зоны поражения части мишенного материала, его испарение и последующая вспышка, т.е. мгновенное сгорание смеси воздуха и паров горючих веществ - жидкости-индикатора и термодеструктировавшей полимерной пленки, сопровождающееся ярким кратковременным свечением. Вспышки фиксируются видеорегистратором. По наличию и интенсивности вспышек, зарегистрированных на отдельной мишени, можно определить «поверхностную плотность» осколочного поля на определенной дистанции при разлете от точки подрыва, а также размеры отдельных осколков. Путем сопоставления кадров зафиксированного регистратором видеоряда (от предыдущих мишеней к последующим по направлению движения осколков) оценивается изменение характеристик осколочного поля по «поверхностной плотности», а также кинематические характеристики отдельных осколков.The fragments formed during the explosion of an ammunition have a temperature of the order of hundreds of degrees. When they hit a target, they pierce holes in it that correspond to the mass-geometric characteristics of a particular fragment, while melting the boundaries of the holes. At the same time, adherence to a fragment and entrainment of part of the target material from the affected area, its evaporation and subsequent flash, i.e. instant combustion of a mixture of air and vapors of flammable substances - indicator fluid and thermally degrading polymer film, accompanied by bright short-term glow. The flashes are recorded by the DVR. By the presence and intensity of flares recorded on a separate target, it is possible to determine the “surface density” of the fragmentation field at a certain distance during expansion from the point of detonation, as well as the sizes of individual fragments. By comparing the frames recorded by the recorder of the video sequence (from previous targets to the next ones in the direction of movement of the fragments), the change in the characteristics of the fragmentation field by “surface density”, as well as the kinematic characteristics of individual fragments, is estimated.

Вышеописанное в предлагаемом изобретении конструктивное выполнение мишени позволит сократить материальные затраты на ее изготовление, а также получить более достоверную информацию о скоростных параметрах осколочного поля при различных плотностях потока осколков, повысить точность измерения кинематических характеристик осколков как в потоке, так и отдельно каждого.The design of the target described above in the present invention will reduce the material costs of its manufacture, as well as obtain more reliable information about the velocity parameters of the fragmentation field at different fragment flux densities, and increase the accuracy of measuring the kinematic characteristics of fragments both in the stream and separately for each.

Фиксация видеорегистратором всех осколков, поразивших мишень, при достаточном наборе статистической информации позволит проводить в дальнейшем автоматизированную обработку результатов испытаний.Fixing by the DVR all the fragments that hit the target, with a sufficient set of statistical information, will allow further automated processing of test results.

Источники информацииInformation sources

1) Патент США №794592 (US 1091116 A) Impact-illuminated target for pleasure-shooting, F41J 1/01, 24.03.1914.1) US Patent No. 794592 (US 1091116 A) Impact-illuminated target for pleasure-shooting, F41J 1/01, 03.24.1914.

2) №794593 (US 1093171 A) Impact-illuminated target for pleasure-shooting, F41J 1/01, 14.04.1914.2) No. 794593 (US 1093171 A) Impact-illuminated target for pleasure-shooting, F41J 1/01, 04/14/1914.

3) Патент США US 3330561 (A) Self-marking firearm target employing liquid marking material, F41J 1/01, 11.07.1967 (прототип).3) US patent US 3330561 (A) Self-marking firearm target employing liquid marking material, F41J 1/01, 07/11/1967 (prototype).

Claims

1. A target containing flat front and back sheet elements, between which an indicator liquid is placed, characterized in that the indicator liquid is placed directly between the sheet elements by a layer of molecular thickness, while a highly flammable liquid is used as an indicator.

2. The target according to claim 1, characterized in that the polymer film materials are used as the target sheet elements.

3. The target under item 1, characterized in that the sheet elements are made transparent.

3. The target according to claim 1, characterized in that the back sheet element is made of an opaque polymer film of a dark color.

4. The target under item 1, characterized in that as a liquid indicator used are saturated or unsaturated hydrocarbons and mixtures thereof, or petroleum products.

5. The target according to claim 1, characterized in that a highly flammable surfactant is introduced into the indicator fluid.

6. The target according to claim 1, characterized in that an adhesive additive is introduced into the indicator fluid.