Стрічковий заряд з листового вибухової речовини

 

Винахід відноситься до техніки вибуху площинних зарядів з листових вибухових речовин (ВР) і може бути використане в практиці динамічних випробувань перешкод (матеріалів і конструкцій), а також у ряді імпульсних технологічних операцій (з'єднання і зміцнення шарів вибухом).

Відомо пристрій для формування вибухової хвилі методом ковзної детонації тонкошарового листового заряду ВР, нанесеного на поверхню перешкоди і володіє детонаційної здатністю в товщинах детонації понад 0,3 мм [1]. При створенні розподіленого навантаження листи ВВ наклеюють на поверхню перешкоди шарами різної товщини, а для зниження відтвореного імпульсу тиску виконують перфорацію (виштамповку отворів в листах ВВ). Однак це не дозволяє отримати малі імпульси тиску при використанні листового ВВ для випробувань перешкод, мають низьку механічну міцність.

Відомо пристрій для формування вибухової хвилі [2], в якому для багатоточкового ініціювання заряду з листового ВВ використовується детонаційна розводка з розгалуженими кінцевими ділянками, розташованими на основному заряді ВР або на додатковому шарі гнучкого ВВ, що виконує роль п�а, а багатоточкова детонація майданного заряду, що не виключає взаємодії детонаційних хвиль, що приходять з різних точок ініціації, і виникнення «ножового ефекту» на поверхні перешкоди (руйнувань перешкоди в місцях сходження сильних детонаційних хвиль).

Найбільш близьким по технічній сутності і досягається результату до пропонованого винаходу (прототипом) є контактно-секторний заряд з листового ВВ за патентом №2498200 від 08.08.2012 р., що містить секції, кожна з яких розбита на сектори з зазорами між ними, що виключають взаємодія детонаційних хвиль, що приходять від різних точок при одночасному багатоточковим ініціювання, при цьому система детонаційної розведення виконана у вигляді смужок однакової довжини і мінімально можливою для стійкої детонації ширини, які збираються в пучки і ініціюються швидкодіючими детонаторами. Недоліки прототипу:

1. Ступінчастий профіль відтворної ударної хвилі при необхідному плавний розподіл тиску на перешкоді, приводить у місцях перепаду значень імпульсів тиску до появи зсувних напружень в матеріалі перешкоди.

2. Бризантна дія контактного підриву заряд� імпульсу сили, а імпульс тиску в шарах з перфорацією СТ усереднюється.

3. Вузький діапазон відтворення імпульсів тиску, так як контактний підрив листів ВВ має обмеження для створення низькоінтенсивних імпульсних навантажень із-за критичної товщини детонації понад 0,3 мм.

Розробка віднесеного профільованого заряду з листового СТ усуває ці недоліки і дозволяє відтворити плавний розподіл тиску по кутовій координаті перешкоди.

Технічний результат винаходу полягає у відтворенні плавного профілю тиску на циліндричній поверхні перешкоди і розширенні діапазону створення малих і надмалих імпульсів тиску при формуванні заряду з стрічок листового ВВ, розташовуваних рівновіддаленим від поверхні перешкоди на трубках круглого перетину.

Технічний результат досягається тим, що заряд містить секції з стрічок листового ВВ, наклеєних на зовнішні півкола трубок і розташованих еквідистантно (рівновіддаленим) від перепони. Відтворення різних за величиною імпульсів тиску на елементах перешкоди створюється за рахунок зміни товщини і ширини стрічок ВВ (варіювання імпульсного тиску) і відстані до перешкоди (варіювання длитет та зміною відстані між ними. Для практично одночасного початку детонації заряду використовується багатоточкова променева система ініціювання з торців стрічок ВВ, які мають поперечний зазор, що виключає взаємодію детонаційних хвиль у стрічках заряду.

Новий технічний результат винаходу полягає в розташуванні стрічок, вирізаних з листів ВВ, на трубках круглого перерізу, рівновіддалених від поверхні навантаження, що забезпечує розширення діапазону відтворення імпульсів тиску, а також використання променевої детонаційної розведення для багатоточкового ініціювання заряду з формуванням невзаємодіючих детонаційних хвиль у стрічках СТ.

Схема реалізації пропонованого стрічкового заряду представлена на малюнках 1-3, де показані: 1 - секції листового заряду ВР; 2 - трубки круглого перерізу; 3 - стрічки ВВ, розташовані на полуокружностях трубок; 4 - вал; 5 - детонаційна розводка; 6 - електродетонатори; 7 - зазор в стрічках СТ.

Пристрій працює наступним чином: стрічковий заряд розташовується на заданій відстані від перешкоди 4 і утворює рівновіддалену (эквидистантную) поверхню до нагружаемому ділянці перешкоди, при цьому електродетонатори 6 ставляться від поверхні перешкоди�овий найкращого відтворення розподілу імпульсного навантаження на поверхні перешкоди. Зниження імпульсу тиску досягається розрізанням листа ВВ на вузькі стрічки з подальшим нанесенням їх на трубки. Стрічки СТ закріплюють зовні на полуокружностях трубок 2 з допомогою клею або скотчу (в процесі всередину трубок може вставлятися стрижень, наприклад електрод). Після наклеювання стрічок і висихання клею стрижень виймають. Натягують рівновіддалено від поверхні перешкоди без провисання трубки з стрічками ВВ за допомогою силових кнопок (фіксаторів). Для мінімальних спотворень міцнісних характеристик перешкоди бандаж для кріплення стрічкового заряду виготовляється з легкоразрушаемого матеріалу (пінопласту). Стрічки ВВ, наклеєні на полуокружностях трубок, можуть мати різний кут закріплення через кривизни трубок (малюнок 2) і містять зазори 7 для виключення сходження детонаційних хвиль, що приходять від різних точок детонаційної розведення 5 (малюнок 3). Зазор у стрічках заряду становить 1-3 мм і не змінює загального характеру деформування перешкоди. Потім збирають з сформованих стрічок, наклеєних на трубки, секції заряду над елементами перешкоди для відтворення різних за величиною імпульсів тиску (величини імпульсів визначаються з попереднього розрахунку). Одночасно�ряду виробляють від системи ініціювання, складається з детонаційної розведення 5 і швидкодіючих 6 електродетонаторів. Видається команда на спрацювання електродетонаторів, ініціювання стрічок ВВ, заповнення вільних проміжків між стрічками ударними хвилями і розмиття ударної хвилі від стрічкового заряду за рахунок кривизни трубок.

Реалізація винаходу проводилася на вибуховий комплексі «Бронекамера» і дозволила отримати ударно-хвильовий навантаження перешкод з тривалістю 10-50 мкс, при цьому від одного детонатора ініціювалося 10 стрічок з шириною 4 мм і товщиною 0,5 мм, зігнутих по радіусу кривизни поліетиленових трубок (використовувався кембрик діаметром 4 мм). Для одержання плавного профілю ударних хвиль відстань між стрічками СТ вибиралося рівним 40 мм при розташуванні від поверхні перешкоди на 15 мм. Використання стрічкового заряду ВР марки ЕВР-8Т дозволило знизити величину відтвореного імпульсу тиску в кілька разів порівняно з контактно-секторним зарядом при однаковій щільності заряджання (масі ВВ, що приходить на одиницю площі навантаження) і відтворити наднизький імпульс тиску, рівний 50 Па·с (контактний підрив листа ВР марки ЕВР-8Т товщиною 0,3 мм відтворює імпульс тиску 1000 Па·с).

За ним по амплітуді тиском. Використання поліетиленових трубок круглого перетину дозволяє отримати профіль ударної хвилі без стрибків між стрічками заряду і зменшити максимальний тиск під стрічкою в 1,5 рази порівняно з розташуванням стрічки на плоскій підкладці. Застосування променевої схеми ініціювання заряду з торців стрічок забезпечує надійну передачу детонації при багатоточковим ініціюванні та дозволяє зменшити динамічний вплив на перешкоду від її підриву.

Винахід дозволяє виготовляти вибухові генератори ударних хвиль складної конфігурації, які працюють з високою надійністю для навантаження криволінійної поверхні перешкод великої площі. Вибухові генератори із змінною впливає навантаженням дають можливість тонкого регулювання імпульсу тиску, що необхідно для оцінки міцності конструкційних матеріалів в умовах, максимально наближених до екстремальних. Для великогабаритних перепон більш кращим є використання стрічкового заряду з листового ВВ, оскільки в цьому випадку істотно нижче витрата листового ВВ на одиницю площі навантаження (при перфорації ВВ у контактно-секторному заряді виштампованное СТ йде у відходи). Стрічковий заряд виконується одно�наявність виступаючих елементів, шпангоутів, пазів).

Джерела інформації

1. Фізика вибуху / Під ред. Орленко Л. П., Т. 2, М. Физматлит, 2002. С. 536-541.

2. Патент на винахід «Пристрій для формування вибухової хвилі» №2135935 від 5 серпня 1997 р.

Стрічковий заряд з листового вибухової речовини, що включає секції вибухової речовини, систему ініціювання з детонаційної розведення та електродетонаторів, відрізняється тим, що секції заряду розташовані рівновіддаленим від поверхні перешкоди і виконані у вигляді трубок круглого перетину, на яких нанесені стрічки вибухової речовини, розташовані з боку перепони за зовнішнім полуокружностям трубок, причому по центру кожної стрічки виконаний поперечний зазор, що виключає взаємодію детонаційних хвиль при багатоточковим ініціювання заряду.



 

Схожі патенти:

Спосіб оброблення зношених шин на корд і гумову крихту

Винахід відноситься до області руйнування вибуховим способом конструкцій і може бути використане при утилізації гумовотехнічних виробів, наприклад зношених шин

Спосіб виготовлення подовженого заряду

Винахід відноситься до виробництва підривних зарядів, зокрема плоскою або стрічкової форми

Лінійний заряд

Винахід відноситься до зарядам для вибухових робіт, а саме для вибухової різання металевих і залізобетонних конструкцій різної конфігурації та форми

Пристрій керування формою фронту детонаційної хвилі

Винахід відноситься до озброєння і може бути використане в кумулятивних боєприпасах. Пристрій керування формою фронту детонаційної хвилі містить осесиметричні проміжний заряд вибухової речовини з детонатором і основний заряд вибухової речовини з кумулятивною виїмкою, інертну лінзу у формі порожнистого циліндра з дном. Лінза виконана з металу з низькою швидкістю поширення звуку і містить прокладку з оргскла, зовнішній діаметр циліндричної частини лінзи дорівнює внутрішньому діаметру корпусу пристрою. Винахід дозволяє підвищити ефективність і надійність кумулятивного боєприпасу. 1 з.п. ф-ли, 8 іл.

Спосіб формування металевого компактного елемента

Винахід відноситься до галузі експериментальної фізики, зокрема до способу формування металевого компактного елемента. Спосіб формування металевого компактного елемента полягає в ініціюванні осесиметричного основного заряду вибухової речовини, розгоні металевої облицювання кумулятивної виїмки під дією продуктів вибуху основного заряду, виконання кожного металевого вкладиша у формі, аналогічній формі металевої облицювання, покриття вкладиша з боку облицювання шаром додаткового заряду вибухової речовини, виробництві ударного ініціювання розігнаної металевої облицюванням примикає до неї додаткового заряду вибухової речовини, розміщеного на першому по напрямку метання металевому вкладиші. Формування компактного елемента виробляють в результаті різкого зменшення металевого вкладиша. Заряд вибухової речовини забезпечений кумулятивною виїмкою з металевим облицюванням з співвісно розміщених у виїмці металевим вкладишем. Досягається розширення діапазону мас і швидкостей формованого компактного елемента. 1 з.п. ф-ли, 2 іл.

Комбінована кумулятивна облицювання для формування високошвидкісних компактних елементів

Винахід відноситься до боєприпасів, зокрема до комбінованої кумулятивної облицюванні для формування високошвидкісних компактних елементів. Комбінована кумулятивна облицювання для формування високошвидкісних компактних елементів містить струеобразующую частину у формі півсфери і пов'язану з нею отсекающую частину у формі циліндра. Струеобразующая частина кумулятивної облицювання виконана з зменшенням товщини від вершини півсфери до її основи від (0,08...0,1)RC (0,03...0,05)RC, де RC - зовнішній радіус півсфери. Товщина відсікає циліндричної частини кумулятивної облицювання становить 0,5...1,0 від товщини підстави півсфери. Досягається підвищення швидкості високошвидкісних компактних елементів до значень, більших 6...9 км/с. 5 іл.

Разрезающее пристрій

Винахід відноситься до галузі військової техніки, більш конкретно до пристроїв для різання сталевих стрижнів, трубопроводів, електричних джгутів і т. п. з допомогою подовжених кумулятивних зарядів (УКЗ), і може бути використане в ракетно-космічній техніці. У разрезающем пристрої, що включає вузол задіяння, розподільник і два подовжених кумулятивних заряду, розподільник містить детонаційні прутки. Прутки з'єднують вузол залучення і подовжені кумулятивні заряди через шашки. Подовжені кумулятивні заряди розташовані паралельно відносно осі пристрою в пазах наявного вкладиша. Всі перераховані вище елементи розміщені в корпусі на підставі і зафіксовані кришкою, в корпусі виконано отвір для подстиковки инициирущего пристрою. Корпус, кришка і підстава скріплені гвинтами. Подовжені кумулятивні заряди і вкладиш склеєні між собою. Вкладиш закріплений до корпусу за допомогою гвинта і зафіксований кришкою. Корпус і кришка виконані з в'язкою ударопрочной сталі 12Х18Н10Т. Досягається забезпечення безпечної розрізання елементів виробів ракетно-космічної техніки за рахунок малого ударно-хвильового впливу і виключення розльоту осколків при ег

Кумулятивний заряд

Винахід розкриває пристрій свердловинного кумулятивного заряду перфоратора, що створює при розкритті продуктивного пласта розширюється кумулятивний канал. Заряд включає корпус з шашкою ВВ і кумулятивною виїмкою у формі розкритої тюльпана. Облицювання має гострокутну конічну вершину, виготовлену із суміші порошкових металів, состикованную з металевою основою. Форма бічної поверхні основи утворена обертанням дуги навколо осі, а кут між дотичній до дуги в місці з'єднання з вершиною і віссю заряду становить (78±7)°. Досягається підвищення якості розкриття продуктивного колектора з створенням розширюється кумулятивного каналу в породі пласта. 3 іл.

Пристрій для формування компактного елемента

Винахід відноситься до області високошвидкісного зіткнення твердих тіл і може бути застосовано в промисловості і військовій техніці, використовує заряди вибухових речовин для високошвидкісного метання компактних елементів. Пристрій містить заряд вибухової речовини циліндричної форми, розміщений на одному з його торців вісесиметричний елемент з полімерного матеріалу, який забезпечений осьової кумулятивною виїмкою у формі півсфери-циліндр на його зовнішньому торці. Кумулятивна виїмка покрита разнотолщинной металевої облицюванням. Також є пристрій ініціювання, розташований на торці заряду, протилежному торця з вісесиметричним елементом, або бічній поверхні заряду і виконане з кільцевим розташуванням точок ініціації. На торці осесиметричного елемента, прилеглому до заряду, виконаний осьової виступ, а заряд при цьому забезпечений виїмкою, відповідної вказаною виступу. Досягається отримання високошвидкісних компактних елементів з необхідною швидкістю. 1 іл.

Облицювання снарядоформирующего заряду

Винахід відноситься до боєприпасів, зокрема до конструкцій облицювань снарядоформирующих зарядів, і може використовуватися в пристроях формування вражаючих елементів (ПЕ) для пробиття броньованих цілей. Облицювання снарядоформирующего заряду виконана разнотолщинной, одношаровим і з товщиною по центру, в 1,6-4 рази перевищує товщину периферійного ділянки. При цьому її поверхня утворена чотирма радіусами кривизни, а співвідношення висоти облицювання Н до її діаметра D вибрано з співвідношення: 0.07 < H D < 0.3 . Досягається формування ПЕ певної форми, маса якої приблизно дорівнює масі облицювання. 4 іл.

Спосіб обробки снарядоформирующего заряду

Спосіб включає управління процесом формування вражаючого елемента шляхом ініціювання та формування фронту детонаційної хвилі в заряді вибухової речовини, що забезпечує розгін облицювання з попередньо підібраної геометрією. Після вибору геометрії облицювання здійснюють підбір величини зазору Δ між бічною поверхнею заряду вибухової речовини і корпусом, в якому його розміщують. Величину зазору вибирають залежно від діаметра основного заряду вибухової речовини D з наступного умови: Δ=0,0028-0,0093D. Спрощується процес формування вражаючого елемента. 4 іл.

Шашка-детонатор для промислового підривання

Шашка-детонатор для промислового підривання містить один або два наскрізних каналу і гніздо під капсуль, виготовляється заливкою з сумішевого вибухової речовини, що містить 50-70 мас.% тротилу і 50-30 мас.% пентаеритриту тетранитрат, що не пройшов стадію перекристалізації, в циліндричну оболонку з полімерного матеріалу або багатошарового паперу товщиною 0,5-3,0 мм. Спрощується процес виготовлення шашки-детонатори. 1 іл.

Подовжений кумулятивний заряд (краснов-заряд)

Винахід відноситься до галузі військової техніки, зокрема до пристрою кумулятивних зарядів. Подовжений кумулятивний заряд вибухової речовини з облицьованої металом поздовжньої виїмкою забезпечений двома проміжними детонаторами і двома шарами вибухової речовини з високою швидкістю детонації. Проміжні детонаторами розташовані симетрично щодо виїмки і виконані такої форми, що їх товщина зменшується в напрямку від тильної частини заряду до фронтальної. Кожен проміжний детонатор розміщений між містить виїмку вибуховою речовиною і шаром вибухової речовини з високою швидкістю детонації. Два шари вибухової речовини з високою швидкістю детонації розташовані на зовнішніх бокових поверхнях заряду. Кожен із зазначених шарів у тильній частині заряду з'єднаний з таким же шаром на іншій бічній стороні шаром-провідником детонаційної хвилі з вибухової речовини. Досягається підвищення ефективності дії подовженого кумулятивного заряду. 1 іл.
Up!