Контейнер для изоляции и транспортировки взрывного устройства

 

Использование: на борту любых транспортных средств, например, для пресечения попытки осуществления террористических актов, для расширения диапазона перевозимых изделий, в том числе со взрывоопасными устройствами. Сущность изобретения: контейнер содержит корпус с цилиндрической частью и выпуклыми днищами, одно из днищ снабжено горловиной с внутренней опорной резьбой под крышку. В корпусе установлена гильза, образованная дном в виде плиты и разъемно соединенного с ней фланца с центральным отверстием. Фланец и горловина соединены тонкостенной оболочкой. Между дном и фланцем гильзы размещены три коаксиальные оболочки, конструкция и материал которых обеспечивает при импульсном нагружении газопроницаемость, амортизацию и пластическую деформацию. Между дном гильзы и экраном из алюминиевого сплава закреплены тонкостенные оболочки. Между днищем корпуса и экраном размещен вкладыш. Экран в виде стальной плиты консольно закреплен к крышке посредством тонкостенной оболочки. Внутри этой оболочки размещена дополнительная оболочка, а экран перекрывает отверстие фланца, замыкая полость гильзы. В гильзе установлен опорный элемент для фиксации изолируемых устройств. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к вопросам обеспечения безопасности при обращении со взрывчатыми веществами и содержащими их устройствами. Контейнер может быть использован на борту любых транспортных средств, например, для пересечения попытки осуществления террористических актов, для расширения диапазона перевозимых изделий, в том числе с взрывоопасными устройствами.

Ближайшим аналогом является контейнер для хранения и транспортировки взрывных устройств, который содержит цилиндрический корпус с днищем и горловиной, закрытой крышкой, на внутренней стороне крышки закреплен по крайней мере один защитный экран в виде металлической выпуклой плиты, в цилиндрическом корпусе установлена цилиндрическая гильза со стенкой в виде трех коаксиально расположенных слоев: внутреннего металлического, промежуточного из газопроницаемого энергопоглощающего растягиваемого материала и наружного, примыкающего к цилиндрическому корпусу, дном, на наружной поверхности которого закреплен защитный экран в виде металлической плиты, и фланцем, выполненным с отверстием, диаметр которого равен диаметру защитного экрана крышки и соединенным с горловиной цилиндрического корпуса.

Между экранами и защищаемыми поверхностями размещен пористый разрушаемый материал, а между защитным экраном дна гильзы и днищем корпуса размещен энергопоглощающий вкладыш. В полости цилиндрической гильзы установлен опорный элемент для фиксации взрывного устройства, а в зоне ожидаемого максимального действия взрыва дополнительно установлены металлические пояса, охватывающие цилиндрическую поверхность гильзы и закрывающие внутреннюю цилиндрическую поверхность корпуса.

Этот контейнер не обеспечивает надежной локализации взрывного устройства в случае взрыва большой мощности из-за недостаточного демпфирования при передаче импульсной нагрузки на корпус, днище и крышку, или требует большого усиления этих элементов, что ведет к увеличению габаритов и массы.

Технической задачей изобретения является создание контейнера, позволяющего осуществить надежную изоляцию взрывных устройств массой порядка сотен грамм ВВ, окруженных оболочкой или готовыми осколочными элементами, одновременно достаточно легкого, чтобы быть доступным для ручного обращения с ним силами 1-2 человек в условиях транспортировки на борту самолета, автомобиля, морского судна. Он должен быть безопасным для окружающих в случае взрыва внутри него устройств, изъятых при попытках осуществления террористических актов, или при перевозке взрывоопасных грузов.

Задача решается тем, что контейнер содержит цилиндрический корпус с днищем и горловиной, закрытой крышкой, на внутренней стороне которой закреплен защитный экран в виде металлической плиты, установленную в цилиндрическом корпусе цилиндрическую гильзу со стенкой в виде трех коаксиально расположенных слоев: внутреннего металлического, промежуточного, образованного кольцевой намоткой газопроницаемого энергопоглощающего растягиваемого материала, и наружного, примыкающего к цилиндрическому корпусу, дном, на наружной поверхности которого закреплен защитный экран в виде металлической плиты, и фланцем, выполненным с отверстием, диаметр которого равен диаметру защитного экрана крышки, и соединенным с горловиной цилиндрического корпуса, причем между крышкой и ее защитным экраном, дном гильзы и его защитным экраном размещен пористый разрушаемый материал, а между защитным экраном дна гильзы и днищем корпуса размещен энергопоглощающий вкладыш, примыкающий к днищу, при этом в полости цилиндрической гильзы установлен опорный элемент для фиксации взрывного устройства, дно, стенка и фланец цилиндрической гильзы соединены между собой разъемно, внутренний слой стенки выполнен газопроницаемым из легкого металла, наружный слой стенки выполнен из пористого разрушаемого материала, а между слоями стенки образованы гарантированные зазоры, соединение фланца цилиндрической гильзы и горловины цилиндрического корпуса выполнено в виде тонкостенной пластически деформируемой металлической оболочки, крепления защитных экранов к крышке и дну цилиндрической гильзы, соответственно представляют собой каждое две коаксиально расположенные тонкостенные пластически деформируемые металлические оболочки, диаметр наружной из которых меньше диаметра плиты экрана, а пористый разрушаемый материал расположен внутри указанных оболочек, причем днище цилиндрического корпуса выполнено выпуклым.

У контейнера длина цилиндрической части корпуса больше глубины полости цилиндрической гильзы, а опорный элемент для фиксации взрывного устройства выполнен в виде закрепленной внутри цилиндрической гильзы оболочки из упругого материала с наружными кольцевыми элементами.

Выполнение установленной внутри корпуса гильзы со стенкой в виде трех коаксиально расположенных оболочек, выполненных из указанных материалов и разъемно соединенных с дном и фланцем, позволяет образовать замкнутую равнопрочную во всех направлениях взрывостойкую камеру с полостью для размещения взрывного устройства в любой оболочке или с готовыми осколочными элементами. Образующиеся при взрыве газообразные продукты детонации взрывчатого вещества и осколочные элементы распространяются в полости камеры равнонаправлено. Отражаясь от днища и экрана крышки, они воздействуют в радиальном направлении на стенки цилиндрической гильзы. При этом энергия переднего фронта газообразных продуктов взрыва диссипируется внутренней оболочкой из легкого газопроницаемого металла, например, перфорированного алюминиевого листа с большим, порядка 95% коэффициентом перфорации. Частично ослабленные газообразные продукты взрыва и прошедшие через первую оболочку осколки воздействуют на вторую оболочку. За счет кольцевой намотки слоев происходит радиальное растяжение материалов слоя. В качестве растягиваемого газопроницаемого энергопоглощающего материала могут быть использованы нити стекловолокна или органоволокна, или перфорированная металлическая лента, намотка из проволоки, троса. Осколки улавливаются последовательно слоями. Каждый слой при наличии зазора между слоями работает как присоединенная масса. Последовательное растяжение материалов в каждом слое и каждого слоя в пределах зазора амортизирует энергию улавливаемых осколков и продолжается при этом процесс диссипации энергии газообразных продуктов взрыва. Кроме того, пластическая деформация материала каждого слоя также отбирает энергию соударяющихся с ним осколков. Промежуточная многослойная оболочка с поглощенными ею осколками соударяется при радиальном ее растяжении с последней наружной оболочкой из пористого разрушаемого материала, например, керамзита. Энергия промежуточной оболочки с присоединенной массой осколков ослабляется за счет разрушения элементов, составляющих наружную оболочку и оставшаяся энергия распределенным образом передается на корпус контейнера, не представляя ни по величине, ни по характеру воздействия угрозу его целостности. Восприятие осевой импульсной нагрузки происходит следующим образом. Продукты взрыва воздействуя на стальную плиту, являющуюся дном гильзы, и плиту, закрывающую полость гильзы с противоположной стороны и, соударяясь с ними, отражаются в радиальном направлении. Под воздействием осевой импульсной нагрузки происходит некоторое перемещение дна гильзы и в целом гильзы. Это перемещение передается на тонкостенные цилиндрические оболочки, закрепленные с одной стороны между дном и плитой экрана и далее через энергопоглощающий вкладыш на выпуклое днище корпуса, а с другой стороны на оболочки между фланцами гильзы и корпуса и между плитой экраном крышки и крышкой. За счет пластической деформации оболочек и деформации разрушаемого пористого материала, заполняющего оболочки, и деформации вкладыша, примыкающего к днищу корпуса, происходит последовательная амортизация нагрузки до безопасных величин. Наличие дополнительных оболочек с заполнением зазора между оболочками пористым разрушаемым материалом препятствует возможному несимметричному смятию основных наружных оболочек, а следовательно и несимметричной передаче нагрузки на корпус и крышку в осевом направлении. При условии перекрытия полости гильзы в осевом направлении системой защиты из оболочек с наполнителем гильза оказывается равнопрочной во всех направлениях для восприятия внутренней импульсной взрывной нагрузки.

Выполнение цилиндрической части корпуса длиной, превышающей длину полости принято для того, чтобы вывести место сопряжения с днищами из зоны наибольшего нагружения и кроме того, обеспечит возможность продольного перемещения гильзы под воздействием взрывной нагрузки. Выполнение опорного элемента в виде оболочки из упругого материала с наружными кольцевыми элементами обеспечивают помещение внутрь ее объекта произвольной формы, предотвращая его соударение со стенками гильзы.

На чертеже изображен предлагаемый контейнер в разрезе.

Контейнер содержит корпус 1 с цилиндрической частью и выпуклыми днищами 2 и 3. Днище 3 снабжено горловиной 4 с внутренней упорной резьбой, в которую ввинчивается крышка 5. Корпус и крышка выполнены из стали. Внутрь корпуса 1 установлена гильза, образованная дном 6 в виде стальной плиты и разъемно соединенного с ней с помощью, например, шпилек 7 фланца 8 с центральным отверстием. Фланец 8 и горловина 4 соединена тонкостенной оболочкой 9 из алюминиевого сплава. Между дном 6 и фланцем 8 размещены коаксиальные оболочки 10, 11 и 12. Оболочка 10 выполнена из легкого металла, например, алюминиевого сплава и является газопроницаемой за счет большой степени перфорации, порядка 95% Вторая оболочка 11 представляет собой несколько слоев, разделенных зазорами, из газопроницаемого растягиваемого материала, например, перфорированной металлической ленты, проволоки, сетки из органических волокон или стеклонити. Слои образованы кольцевой намоткой указанного материала, что позволяет подвергать их радиальному растяжению при внутреннем напряжении. Возможность радиального перемещения слоев обеспечивается наличием зазора между ними. Оболочка 12 представляет собой наполнитель из пористого разрушаемого материала, например, керамзита или пенобетона. Между дном 6 и экраном 13 из алюминиевого сплава закреплены тонкостенные оболочки 14 и 15 из пластически деформируемого материала, например, алюминиевого сплава. В зазоре между днищем 2 корпуса 1 и экраном 13 размещен вкладыш 16 из энергопоглощающего материала, например, пенопласта. К крышке 5 консольно закреплен экран 17 в виде стальной плиты посредством тонкостенной оболочки 18 из пластически деформируемого металла, например, алюминиевого сплава. Внутри оболочки 18 размещена дополнительная оболочка 19. Экран 17 полностью перекрывает центральное отверстие фланца 8 так, что полость гильзы оказывается замкнутой. Полости оболочки 14, 15, 18 и 19 заполнены пористым разрушаемым материалом 20, таким же, как оболочка 12. Внутри гильзы для фиксации изолируемых устройств устанавливается опорный элемент 21 или в виде колец из упругого материала, например, резины или оболочка из резины с надетыми на нее кольцами. Оболочка из резины закреплена к фланцу 8.

Контейнер используется следующим образом.

Изолируемое устройство помещают через загрузочное отверстие горловины 4 в полость гильзы и фиксируют опорным элементом 21. Крышка ввинчивается в горловину 4. В случае взрыва изолированного взрывного устройства стенки полости подвергаются импульсному нагружению. При этом газообразные продукты взрыва проникают через газопроницаемые оболочки 10 и 11 в свободный объем корпуса, постепенно ослабляясь. Осколочные элементы, разлетающиеся равнонаправленно, улавливаются последовательно оболочками 11 и 12, теряя энергию как за счет амортизации растяжения слоев оболочки 11, так и перемещения с присоединенной массой осколков в пределах зазоров между слоями. Кроме того, поглощение энергии осколков происходит за счет пластической деформации материала внутри слоя и при разрушении материала оболочки 12. Гашение энергии в осевом направлении происходит за счет пластической деформации амортизирующих оболочек 9, 14, 15, 18, 19 и за счет отбора энергии на разрушение наполнителя 20. Ослабленная до безопасных величин импульсная нагрузка передается на корпус 1 распределенной по большей площади контактирования с оболочкой 12 и вкладышем 16, не вызывает разрушения корпуса.

Таким образом, решается задача создания пригодного для оперативной изоляции и транспортировки контейнера, надежного и безопасного для окружающих даже в случае взрыва изолируемого объекта внутри. Контейнер при указанных достоинствах одновременно является достаточно легким (например, при диаметре 400 мм и длине 600 мм вес его составляет 68 кг), доступным для ручного обращения с ним и транспортировки самолетом, автомобилем, морскими судами и другими видами транспорта.

Формула изобретения

1. КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ВЗРЫВНОГО УСТРОЙСТВА, содержащий цилиндрический корпус с днищем и горловиной, закрытой крышкой, на внутренней стороне которой закреплен защитный экран в виде металлической плиты, установленную в цилиндрическом корпусе цилиндрическую гильзу со стенкой в виде трех коаксиально расположенных слоев: внутреннего - металлического, промежуточного, образованного кольцевой намоткой газопроницаемого энергопоглощающего растягиваемого материала, и наружного, примыкающего к цилиндрическому корпусу, дном на наружной поверхности которого закреплен защитный экран в виде металлической плиты, и фланцем, выполненным с отверстием, диаметр которого равен диаметру защитного экрана крышки, и соединенным с горловиной цилиндрического корпуса, причем между крышкой и ее защитным экраном, дном гильзы и его защитным экраном размещен пористый разрушаемый материал, а между защитным экраном дна гильзы и днищем корпуса размещен энергопоглощающий вкладыш, примыкающий к днищу, при этом в полости цилиндрической гильзы установлен опорный элемент для фиксации взрывного устройства, отличающийся тем, что дно, стенки и фланец цилиндрической гильзы соединены между собой разъемно, внутренний слой стенки выполнен газопроницаемым из легкого металла, наружный слой стенки выполнен из пористого разрушаемого материала, а между слоями стенки образованы гарантированные зазоры, соединение фланца цилиндрической гильзы и горловины цилиндрического корпуса выполнено в виде тонкостенной пластически деформируемой металлической оболочки, крепления защитных экранов к крышке и дну цилиндрической гильзы соответственно представляют собой каждое две коаксиально расположенные тонкостенные пластически деформируемые металлические оболочки, диаметр наружной из которых меньше диаметра плиты экрана, а пористый разрушаемый материал расположен внутри указанных оболочек, причем днище цилиндрического корпуса выполнено выпуклым.

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что длина цилиндрической части корпуса больше глубины полости цилиндрической гильзы.

3. Контейнер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что опорные элементы для фиксации взрывного устройства выполнен в виде закрепленной внутри цилиндрической гильзы оболочки из упругого материала с наружными кольцевыми элементами.

РИСУНКИ

Рисунок 1