Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи

Изобретение относится к области кумулятивных зарядов. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду взрывчатого вещества, выполненные с возможностью обеспечения косого соударения облицовки с поверхностью формирователя. В заряде образована осесимметричная полость с выходом по крайней мере на одну его торцевую поверхность. Внутри полости размещены металлическая облицовка и формирователь с возможностью образования области контакта металлической облицовки с внешней боковой поверхностью формирователя. Между боковой поверхностью формирователя со стороны его заднего торца по направлению движения формируемой струи и металлической облицовкой выполнен кольцевой зазор. Расширяется диапазон длин формируемой кумулятивной струи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области высокоскоростного соударения твердых тел и может быть применено в промышленности и военной технике, использующих взрывы зарядов взрывчатых веществ (ВВ) для метания ударников, особенностью которых является формирование в процессе разгона кольцевой кумулятивной струи требуемых размеров.

Известно взрывное метающее устройство (ВМУ), содержащее осесимметричный заряд ВВ, устройство инициирования, W-образную металлическую облицовку, расположенную на поверхности заряда, описанное в статье «О некотором механизме струеобразования в кумулятивных зарядах», В.И.Ситников, Ю.А.Ведерников, А.И.Селезнев, Сибирский независимый университет, Новосибирск, 2001 г. (Ж. «Химическая физика», 2001 г. том 20, №10, с.35-37).

Формирование кольцевой кумулятивной струи в данном устройстве достигается тем, что под действием продуктов взрыва W-образная облицовка охлопывается, образуя кольцевую кумулятивную струю. Недостаток данного устройства - наличие больших градиентов массовой скорости деформируемого материала облицовки, при этом формируемая кольцевая струя приобретает форму разнотолщинной трубки, сходящейся к оси симметрии заряда. В результате имеющееся распределение скорости, как в осевом, так и радиальном направлении движения струи, не позволяет использовать такие струи как средство импульсного нагружения для широкого круга задач в области физики высоких плотностей энергии. Кроме того, недостатком указанного устройства является то, что при фиксированных требуемом диаметре кольцевой струи и ее массово-скоростных параметрах (толщина струи, скорость ее распространения) устройство имеет существенное ограничение в возможности увеличения длины струи из-за геометрических особенностей облицовки, так как длина образующей облицовки зависит от угла ее раствора.

Известно устройство для образования кольцевой кумулятивной струи [Патент РФ №2137083, МПК6 F42B 1/02, опубликован 10.09.1999], содержащее осесимметричный корпус с размещенными в нем соосно друг другу устройством плосковолнового инициирования, осесимметричным зарядом ВВ, метаемой пластиной (облицовкой) и формирователем из высокопластичных материалов, в котором выполнена соосно кольцевая полость трапециевидного профиля, заканчивающаяся цилиндрическим (трубчатым) каналом вокруг оси симметрии. Внутренняя поверхность кольцевой полости выполнена с возможностью косого соударения ее с метаемой пластиной. Данное устройство выбрано за прототип.

В устройстве-прототипе формирование кольцевой кумулятивной струи достигается тем, что метаемая зарядом ВВ пластина взаимодействует с кольцевой полостью формирователя таким образом, что, деформируясь, образует кольцевую кумулятивную струю. К недостаткам устройства можно отнести имеющееся ограничение, состоящее в том, что максимальная длина кольцевой кумулятивной струи достигается при диаметре пластины, равном двум диаметрам кольцевой струи.

Решаемая задача заключается в разработке конструкции устройства взрывного метания, обеспечивающей получение безградиентной кольцевой кумулятивной струи.

Технический результат состоит в получении трубчатых ударников заданных длины и диаметра, представляющих собой кольцевую кумулятивную струю с безградиентным распределением массовой скорости с необходимыми геометрическими и массово-скоростными параметрами с расширенным диапазоном длин формируемой кумулятивной струи.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для формирования кольцевой кумулятивной струи, содержащем заряд ВВ, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду ВВ и выполненные с возможностью косого соударения облицовки с поверхностью формирователя, новым является то, что в заряде образована осесимметричная полость с выходом по крайней мере на одну его торцевую поверхность, внутри полости размещены металлическая облицовка и формирователь с возможностью образования области контакта металлической облицовки с внешней боковой поверхностью формирователя.

Между боковой поверхностью формирователя со стороны его заднего торца по направлению движения формируемой струи и металлической облицовкой может быть выполнен кольцевой зазор.

Выполнение всей совокупности признаков формулы позволяет получить трубчатые ударники заданных длины и диаметра, представляющие собой кольцевую кумулятивную струю с безградиентным распределением массовой скорости, с необходимыми геометрическими и массово-скоростными параметрами с расширенным диапазоном длин формируемой кумулятивной струи.

Выполнение зазора между боковой поверхностью формирователя со стороны его заднего торца по направлению движения формируемой струи и металлической облицовкой позволяет регулировать скорость разгона металлической облицовки.

Изобретение поясняется фигурой, на которой приведена схема устройства.

Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи содержит осесимметричный заряд ВВ 1, металлическую облицовку 2 и формирователь 3 выполненный в виде тела вращения, установленные соосно, устройство инициирования (на фигуре не показано).

В данном примере выполнения устройства заряд ВВ выполнен с поперечным сечением в виде полого усеченного конуса, меньший торец которого направлен в одну сторону, а формирователь 3 - в виде усеченного конуса, меньший торец которого направлен в другую сторону, в направлении движения формируемой струи, при этом обеспечивается их косое соударение. При данной форме заряда 1 формирователь также может быть выполнен в форме цилиндра или усеченного конуса, меньший торец которого направлен аналогично заряду ВВ. Основным условием выбора геометрии формирователя является обеспечение выполнения требований к параметрам формируемой кольцевой кумулятивной струи.

Между боковой поверхностью формирователя 3 со стороны его (в данном примере большего) торца 4 и металлической облицовкой 2 выполнен кольцевой зазор 5.

Устройство работает следующим образом: производится инициирование заряда ВВ, под действием давления продуктов взрыва заряда ВВ 1 металлическая облицовка 2 метается на формирователь 3 с образованием области контакта металлической облицовки с внешней боковой поверхностью формирователя 3 и выдавливанием материала внутреннего слоя облицовки 2 в кольцевую кумулятивную струю.

Выбирая параметры метания металлической облицовки: варьируя геометрическими размерами заряда ВВ, а также выбирая геометрию формирователя, обеспечивается дозвуковой режим косого соударения облицовки с формирователем.

Изменением кольцевого зазора 5 регулируют скорость разгона металлической облицовки 2.

При использовании заявляемого устройства получены высокоскоростные безградиентные струи с необходимыми геометрическими и массово-скоростными параметрами с расширенным диапазоном длин формируемой кумулятивной струи.

1. Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи, содержащее заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду взрывчатого вещества и выполненные с возможностью обеспечения косого соударения облицовки с поверхностью формирователя, отличающееся тем, что в заряде образована осесимметричная полость с выходом, по крайней мере, на одну его торцевую поверхность, внутри полости размещены металлическая облицовка и формирователь с возможностью образования области контакта металлической облицовки с внешней боковой поверхностью формирователя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между боковой поверхностью формирователя со стороны его заднего торца по направлению движения формируемой струи и металлической облицовкой выполнен кольцевой зазор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разработки боеприпасов военного назначения, в частности к способу снаряжения взрывного устройства взрывчатым пластизольным веществом.
Изобретение относится к области кумулятивных зарядов. .

Изобретение относится к боеприпасам, более конкретно к осколочно-фугасным боеприпасам. .

Изобретение относится к взрывным устройствам с двойным эффектом поражения. .
Изобретение относится к кумулятивным боеприпасам. .
Изобретение относится к взрывным боеприпасам: кумулятивным, фугасным, осколочным. .
Изобретение относится к взрывным боеприпасам: кумулятивным, фугасным, осколочным. .
Изобретение относится к кумулятивным боеприпасам. .

Изобретение относится к кумулятивным зарядам, в частности к способам изготовления медных облицовок с микрокристаллической структурой. .

Изобретение относится к кумулятивным зарядам, в частности к способам изготовления медных облицовок с микрокристаллической структурой. .

Изобретение относится к области экспериментальной физики, в частности к устройству формирования компактного элемента

Изобретение относится к средствам инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ с использованием неэлектрических средств инициирования, может быть использовано для взрывания скважинных зарядов для производства взрывных работ в добывающих отраслях промышленности, военном деле, службе МЧС и т.п

Изобретение относится к кумулятивным зарядам
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения мощности взрыва и к устройству для его осуществления

Группа изобретений относится к области добычи нефти, а именно к способу и устройству для перфорирования скважин. Способ перфорирования подземного пласта заключается в том, что доставляют в скважину кумулятивный заряд, содержащий оболочку, взрывчатый материал, размещенный в оболочке, и облицовку, окружающую взрывчатый материал, размещенный в указанной оболочке, и имеющую верхушечную часть, профиль которой толще профиля любой другой части облицовки, причем указанные облицовка и верхушечная часть изготовлены из порошкового материала, плотность материала верхушечной части больше плотности материала смежной части облицовки, а пористость материала верхушечной части меньше пористости материала смежной части облицовки; и вызывают детонацию кумулятивного заряда. Обеспечивает увеличение протяженности проникновения факела в пласт, что приводит к увеличению добычи углеводородов и иных текучих сред из перфорированного пласта. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и устройство относятся к перфорированию обсадных труб скважин для добычи нефти, газа, воды и могут быть использованы в кумулятивных скважинных перфораторах, улучшающих гидродинамическую связь пласта со скважиной и обеспечивающих повышение дебита скважины. Кумулятивный заряд содержит корпус, внутри которого размещена шашка взрывчатого вещества. Шашка имеет кумулятивную выемку, покрытую облицовкой. Внутри облицовки закреплен слоем пластичного материала вкладыш. Плотность слоя пластичного материала 0,8-2,4 г/см3. Произведение плотности на толщину слоя пластичного материала меньше толщины стенки вкладыша. Отношение толщины вершины вкладыша к диаметру основания облицовки - от 0,1 до 0,3. Отношение высоты вкладыша к высоте облицовки от - 0,5 до 0,8. Подрывают шашку взрывчатого вещества. Продукты детонации обжимают кумулятивную облицовку, затем сжимают и разогревают пластичный материал. Энергия ударной волны уменьшается. Скорость обжатия кумулятивной облицовки снижается. Ударную волну от соударения вкладыша и облицовки направляют из зоны столкновения по материалу облицовки. В формировании кумулятивной струи участвует большее количество облицовки и вкладыша. Формируют кумулятивную струю. Техническим результатом является оригинальная конструкция облицовки и увеличение эффективности отбора энергии взрывчатого вещества элементами облицовки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области взрывной обработки материалов и может использоваться для прессования порошков, получения новых материалов с уникальными свойствами, возбуждения в материалах различных реакций с выделением дополнительной энергии, исследования свойств веществ под действием высокого давления. В устройстве для взрывного обжатия материалов, содержащем цилиндрический заряд ВВ, в центре которого аксиально размещен блок обжимаемого материала, с наружной боковой поверхности с зазором установлен металлический лайнер, снабженный листовым метательным зарядом и торцевой детонационной разводкой, введена аналогичная детонационная разводка на втором торце заряда, а металлический лайнер выполнен с возможностью обеспечения фазовой скорости возбуждения детонации вдоль боковой поверхности цилиндрического заряда ВВ U=(1,3…1,6)D, где D - скорость детонации заряда. Устройство позволяет нагружать блок обжимаемого материала предельно высоким давлением со всех сторон одновременно. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области создания направленных взрывов, в частности к способу создания направленных взрывов. Способ создания направленного взрыва включает взрыв первоначальных источников и создание ударной волны. В качестве первоначальных источников используют взрывчатое вещество, формируемое в виде спиралей с переменными шагом и радиусом намотки. Спирали располагают в пространстве веером, образуя круговой прямой конус, в котором угол при вершине Θ связан со скоростями взрывной волны Vвз.в и ударной волны Vзв.в соотношением Θ=аrссоs(Vзв.в/Vвз.в), с последующим подрывом конуса со стороны вершины. Достигается создание более эффективного способа направления взрыва. 1 ил.

Изобретение относится к области кумулятивных зарядов

Наверх