The shaped charges on the market today ranges from about 20 to 200 mm in diameter but there is a need of smaller sizes for example in applications where a small projectile with a high speed is needed or to equip or take out drones with. The objective of this thesis work was to develop a miniaturized shaped charge with dimensions smaller than those available today and preferably with a diameter down to 10 mm. The project was conducted at Karlstad University in collaboration with Saab Dynamics AB. The process used during this project was to start with a feasibility study to obtain information about the limits on dimensions in order to investigate how small dimensions can be used for the casing and liner with respect to manufacturability. The feasibility study was conducted by studying academic literature, contacting companies with expertise within the field of manufacturing. A previously used shaped charge was used as a starting point and the dimensions was scaled in accordance with the objective. The influence of the design parameters was examined using the γSPH module in IMPETUS Afea. The liner material used was restricted to oxygen-free high thermal conductivity copper and different materials for the casing was tested. Two material selections for the casing were made with the aid of Granta Edupack. It has been concluded that it is possible to manufacture a miniaturized shaped charge with dimensions down to about ten mm. Both a design for a jet forming shaped charge and an explosively formed penetrator was developed during the project. The resulting projectile for the explosively formed penetrator had a velocity of 2450 m/s, a total length of 7.3 mm and 3.5 mm in diameter, and the jet forming shaped charge had a jet tip velocity of 7060 m/s and was able to penetrate 38-mm into an AISI 4340 steel target according to the models used in IMPETUS Afea. A prototype was planned but due to cost restrictions, it is left as future work. / Riktad sprängverkan (RSV)-laddningarna som finns på marknaden idag sträcker sig från ungefär 20 till 200 mm i diameter. Det finns dock ett behov för storlekar mindre än detta, till exempel i tillämpningar där en liten projektil med hög fart krävs, alternativt att utrusta eller sänka drönare med. Målet med detta examensarbete var att utveckla en miniatyriserad RSV-laddning med dimensioner mindre än vad som finns tillgängligt idag och helst med en diameter neråt tio mm. Projektet utfördes på Karlstads universitet i samarbete med Saab Dynamics AB. Processen som användes under detta projekt gick ut på att börja med en förstudie for att erhålla information om gränserna för mått för att undersöka hur små dimensioner som kan användas för höljet och linern med avseende på tillverkningsbarhet. Förstudien genomfördes genom att studera akademisk litteratur och kontakta företag med expertis inom tillverkningsområdet. En tidigare använd RSV-laddning användes som startpunkt och dimensionerna justerades i enlighet med målet. Påverkan av parametrar på prestanda undersöktes genom att använda γSPH modulen i IMPETUS Afea. Det använda materialet för linern begränsades till OFHC koppar och olika material för höljet testades. Två materialval gjordes för höljet med hjälp av Granta Edupack. Slutsatsen som kan dras utifrån arbetet är att det är möjligt att tillverka miniatyriserade RSV-laddningar med dimensioner neråt tio mm. Både en design för en strålbildande RSV-laddning och en projektilbildande RSV-laddning utvecklades under projektet. Den resulterande projektilen för den projektilbilande RSV-laddningen hade en fart på 2450 m/s, en längd av totalt 7.3 mm och 3.5 mm i diameter och den strålbildande RSV-laddningen hade en spetsfart på 7060 km/s och kunde penetrera 38 mm AISI 4340 stål enligt modellen som användes i IMPETUS Afea. En prototyp planerades men på grund av kostnadsrestriktioner lämnades det som framtida arbete.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-85465 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Gustafsson, Andreas |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds