Способ разрезания боеприпасов при их утилизации


 


Владельцы патента RU 2496092:

Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ (RU)

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов. Боеприпас погружают в сосуд с жидким азотом, выдерживают его там до приобретения металлом корпуса температуры хладноломкости. После извлечения боеприпаса из жидкого азота на его корпусе в месте планируемого разрезания устанавливают заблаговременно выгнутый но профилю разрезаемого корпуса боеприпаса и смонтированный в стойках-устройствах для крепления и/или вклеенный в быстро собираемый корпус удлиненный кумулятивный заряд, присоединяют средства инициирования и задействуют их. Повышается безопасность процесса утилизации боеприпасов.

 

Изобретение относится к области утилизации обычных видов боеприпасов, главным образом, повышенного могущества.

Наличие излишествующих и непригодных к боевому применению боеприпасов, связанное с масштабным сокращением Вооруженных Сил, моральным и физическим износом вооружения, привело в начале 90-х годов к необходимости развертывания широкомасштабных работ по их утилизации. Несмотря на достаточно широкий спектр предложенных за эти годы и применяемых на практике методов утилизации боеприпасов (от простого уничтожения сжиганием или подрывом на открытых площадках до глубокой вторичной переработки) внимания должны заслуживать, с точки зрения и экологической, и экономической, лишь те методы, которые направлены на высвобождение ресурсного материала. Это - взрывчатые вещества (ВВ) и составы, пороха, высокоуглеродистые стали корпусов, например, артиллерийских снарядов, цветные металлы и их сплавы.

Известны и широко используются не только у нас, но и в других странах, тепловые методы утилизации (неконтактный метод выплавки ВВ, вымывание ВВ горячей водой или паром, вымывание методом нагретого теплоносителя, в том числе с использованием перегретого тротила, парафина, метод высокотемпературной обработки-инсинерации боеприпасов и отдельных их элементов в дезактивационных или в трубчатых вращающихся печах).

Известны методы вымывания ВВ из корпуса боеприпаса водяной струей под давлением, включая гидрокавитационнй метод. Применяется на практике и метод крио-технологии, при котором ВВ из корпуса боеприпаса извлекают с помощью жидкого азота при давлении 30-40 МПа.

Все перечисленные выше методы утилизации применимы для малокалиберных боеприпасов, снаряженных либо литым или прессованным тротилом, либо раздельно-шашечным ВВ на основе гексогена (боеприпасы 1 и 2 классов). В настоящее же время наиболее остро стоит проблема утилизации боеприпасов повышенного могущества, снаряженных смесевыми гексогенсодержащими ВВ методом порционного прессования (боеприпасы 3 и 4 классов). Для исключения детонации разрывного заряда предварительно такие боеприпасы должны быть разрезаны на части, а затем эти части могут быть расснаряжены и утилизированы любым из приведенных выше методом.

Известны [1; 2] механические способы разрезания корпусов боеприпасов, включая разрезание на станках, разрезание механическими пилами при обильном охлаждении, контурное высверливание корпусов боеприпасов. Недостатками данных способов являются малая производительность, высокая стоимость комплектов разрезного, распиловочного и перфорационного оборудования, специфического для конкретных боеприпасов или групп боеприпасов.

Известен [1; 3; 4] способ разрезания корпусов боеприпасов с помощью гидроструйной технологии, использующий как принцип классической гидроабразивной струи (уровень магистрального давления воды - 250-400 МПа), так и принцип абразивной струи непосредственного нагнетания (уровень магистрального давления воды - не более 70 МПа). Основным недостатком гидроабразивного струйного резания является то, что вода, использованная для резания, становится загрязненной ВВ, частицами металла и абразива. Использованная вода создает проблему ее захоронения (ликвидации) и рассматривается как опасные отходы вследствие наличия в ней ВВ. В случае рециклинга воды в процессе резания она должна подвергаться дополнительной фильтрации. Фильтрат же должен перерабатываться отдельно как опасные отходы.

Известен [5] способ вскрытия корпуса боеприпаса и обеспечения доступа к ВВ с помощью детонирующего шнура. Данный способ может быть применим для боеприпасов с тонкостенными корпусами из неметаллических материалов (например, из стеклопластика), либо для импульсного срыва завальцованных крышек, как это предлагается в [5].

Известен [2] способ разрезания корпусов боеприпасов с помощью удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) бризантных ВВ в металлических оболочках. Недостатком данного способа является необходимость выполнения тщательных расчетов по выбору калибра УКЗ и способа инициирования детонации в нем с целью исключения вероятности взрыва разрывного заряда утилизируемого боеприпаса. При этом, как показывает практика, при разрезании с помощью УКЗ стальных корпусов больших толщин, за которыми непосредственно размещено ВВ, давление на границе раздела «корпус-ВВ» может превысить критическое давление инициирования детонации ВВ, что приведет к взрыву последнего. Кроме того, при внедрении кумулятивного ножа в стальную преграду имеет место сильный локальный разогрев металла преграды в зоне резания, что также способствует возбуждению взрывчатого превращения в заряде ВВ.

Известен [6] способ резки металла взрывом, повышающий эффективность взрывного воздействия и безопасность работ, уменьшающий вредное воздействие на окружающую среду, отличающийся тем, что металлоконструкцию (например, резервуар), разрезаемую с помощью кумулятивного линейного заряда (для соблюдения единой терминологии - УКЗ) с предварительно установленным на ней УКЗ охлаждают локально вблизи зоны резания до температуры хладоломкости металла, например, жидким азотом, затем присоединяют средства инициирования детонации и подрывают УКЗ. При этом за счет снижения прочности металла при переводе его охлаждением из пластического в хрупкое состояние, а также за счет больших температурных градиентов при внедрении кумулятивного ножа УКЗ в преграду для разрезания преграды требуется заряд существенно меньшего калибра. Данный способ по назначению и технической сущности является наиболее близким и принят за прототип. Недостатками способа - прототипа являются, во-первых, то, что УКЗ устанавливают на разрезаемой преграде заблаговременно, до ее охлаждения. При охлаждении, например, стенки резервуара жидким азотом неизбежно и охлаждение УКЗ. Для зарядов в металлических оболочках при пониженных температурах существенно снижается коэффициент предельного удлинения металла облицовки кумулятивной выемки - показатель его динамической пластичности. Как известно [7], с точки зрения обеспечения наибольшего пробивного действия кумулятивного заряда (в том числе, и УКЗ) самым существенным параметром является высокая динамическая пластичность металлов в условиях деформирования кумулятивной струи, чем обуславливается значительная длина проникающей в преграду струи и, следовательно, высокая глубина пробития. Поэтому на практике иногда для повышения пробивного действия кумулятивного заряда прибегают даже к нагреванию заряда перед его применением. В случае применения для разрезания металлоконструкции безоболочного шнурового кумулятивного заряда из эластичного ВВ при охлаждении последнего возможен переход в хрупкое состояние и, как результат, механическое разрушение при установке средств инициирования. Во-вторых, [7] при отрицательных температурах значительно возрастает критическое давление инициирования детонации снаряжения УКЗ, что усложняет процесс надежного инициирования в нем детонации. По этой причине в прототипе предлагается использовать в УКЗ мощные бризантные вещества (со скоростью детонации выше 7500 м/с). В-третьих, в способе-прототипе предлагается местное (локальное) охлаждение разрезаемой конструкции в районе пояса разделения. Это достаточно трудно осуществить технически, а главное - трудно проконтролировать температуру металла по всей длине резания. В-четвертых, в способе-прототипе не предусмотрено размещение за разрезаемой преградой в непосредственном контакте с ней заряда взрывчатого вещества или состава.

Целью настоящего изобретения является создание способа быстрого, малозатратного, надежного и безопасного, с точки зрения исключения взрыва разрывного заряда ВВ, разрезания боеприпаса для дальнейшей его утилизации.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно боеприпас целиком охлаждают до возможно более низких температур, например, полным погружением его с выдержкой в сосуде с жидким азотом, а затем после извлечения из сосуда быстро, за несколько секунд, устанавливают на нем заблаговременно выгнутый по требуемому профилю и размещенный в специальных стойках-устройствах (см., например, [8]) и/или вклеенный в быстро собираемый корпус (например, в виде полуколец) из любого конструкционного металлического или неметаллического материала УКЗ, подсоединяют средства инициирования и задействуют последние. Как показывают предварительные расчеты, для полного охлаждения даже боеприпасов тяжелых бомбометов (например, 380-мм осколочно-фугасных мин) достаточным является 3-х - минутная выдержка их в жидком азоте. Практически для всех ВВ и составов, применяемых для снаряжения боеприпасов, при отрицательных температурах критическое давление инициирования детонации существенно выше, чем при положительных температурах, причем зависимость эта носит экспоненциальный характер [7]. Поэтому с точки зрения уменьшения вероятности взрыва боеприпаса при его разрезании УКЗ, желательно охладить боеприпас до возможно более низких температур. При этом ВВ в УКЗ (его снаряжение), не подвергнутое воздействию низкой температуры, будет обладать высокой чувствительностью к ударно-волновому воздействию, что облегчит процесс возбуждения нем детонации от штатных средств инициирования.

Сравнительный анализ существенных признаков прототипа и предлагаемого способа показывает, что отличительными признаками предложения являются те, по которым:

а) разрезаемый с помощью УКЗ боеприпас предварительно подвергают охлаждению путем погружения в сосуд с жидким азотом и выдерживания в течение до 3-х минут;

б) после охлаждения боеприпаса на него быстро, в течение нескольких секунд, устанавливают заранее подготовленный УКЗ.

Это позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию патентоспособности «новизна».

В научно-технической литературе не обнаружено решений с такими отличительными признаками, следовательно, заявленное решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Источники информации, принятые во внимание

1. Best Practice Guide on the Destruction of Convectional Ammunition / Thes Guide was drafted by the government of the Netherlands. FSC. DEL/59/08/Rev.l

2. Мациевич Б.В. Программно-системный подход к проблеме комплексной утилизации гексогенсодержащих боеприпасов // Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Сб. док. V Междунар. научно-техн. конф. 11-12 сентября 2003, г.Красноармейск. - М.: Изд. дом «Оружие и технологии», 2003. - С.29-42.

3. Wilten G, Monson H, Zaugg M.M, Bailey F. Cutting of munitions and removal of explosives through application of water yet technology [Tooele Army Depot, Tooele, Vtah, USA - Rogal Military College of Science Shrivenham, Swindon, Wilts, England] // Minutes of the twenty - fifth exposives safety seminar. 1992. Vol.1. P.235-248.

4. Глинский В.П., Манушин А.Л., Орлов В.К. и др. Малогабаритная установка абразивно-водной резки «Мавр» // Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Сб. докл. VI Междунар. научно-техн. конф. 21-23 сентября 2005, г.Красноармейск. - М.: Изд. дом «оружие и технологии», 2005. - С.141-145.

5. Растопшин М.М. Утилизация… пожаром: Арсеналы и склады со старыми боеприпасами - источник повышенной опасности // Военно-промышленный курьер, №40 (107), 26 октября - 1 ноября 2005 г.

6. Патент RU 2056616, МПК F42B 1/02. Способ резки металла взрывом / Яковлев В.Т., Тимченко В.И.; заявитель и патентообладатель Всесоюз. научно-исслед. и проектно-конструктор. ин-т по взрывным методам геофизич. разведки. - №4776678/08; заявл. 02.01.91; опубл. 20.03.96. Бюл. №8.

7. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, перераб. - В 2 т. T.1. - М.; Физматлит, 2002.

8. Патент RU 2227264, МПК F42B 1/02. Устройство для установки детонирующих кумулятивных зарядов / Кузин Е.Н., Андруник В.П.; заявитель и патентообладатель Воен. акад. РВСН им. Петра Великого. - №2003101259/02; заявл. 17.01.2003; опубл. 20.04.2004. Бюл. №11.

Способ разрезания боеприпасов при их утилизации, включающий предварительное охлаждение металла до температуры его хладоломкости и воздействие на него взрывом удлиненного кумулятивного заряда, отличающийся тем, что боеприпас погружают в сосуд с жидким азотом, выдерживают его там до приобретения металлом корпуса температуры хладоломкости, далее предварительно выгнутый по профилю разрезаемого корпуса боеприпаса и смонтированный в стойках-устройствах для крепления и/или вклеенный в быстро собираемый корпус удлиненный кумулятивный заряд устанавливают на корпусе боеприпаса, после чего присоединяют средства инициирования и подрывают удлиненный кумулятивный заряд.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к проведению работ по уничтожению дымных ружейных порохов и может быть реализовано в качестве способа по уничтожению дымных ружейных порохов в картузах воспламенителей методом растворения в воде с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов. Способ расснаряжения боеприпасов заключается в извлечении активных веществ при воздействии жидкого теплоносителя, инертного по отношению к извлекаемым компонентам веществ, путем его подачи в корпус боеприпаса под давлением, последующего отделения теплоносителя от извлеченных компонентов активных веществ, возврата очищенного теплоносителя в непрерывный рабочий цикл расснаряжения, и подаче извлеченных компонентов на дальнейшую переработку.

Изобретение относится к области уничтожения дымных ружейных порохов. Уничтожение осуществляется прострелом короба с дымным ружейным порохом с расстояния не менее 200 м из автомата или пулемета пулями на площадке, предназначенной для установки на нее короба, наполненного дымным порохом массой не более 50 кг, положенного на бок горловиной вправо или влево от направления стрельбы.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения мощности взрыва и к устройству для его осуществления. .

Изобретение относится к лазерной технике, конкретно к способам лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов, и может быть использовано для бездетонационного обезвреживания мин, неразорвавшихся боеприпасов, других взрывоопасных предметов, далее - взрывоопасных объектов.

Изобретение относится к способу расснаряжения боеприпасов. .

Изобретение относится к области утилизации использованных баллонов, находящихся под давлением, способом ударного нагружения, у которых не представляется возможным произвести стравливание давления без разрушения баллонов.

Изобретение относится к области утилизации боезарядов, включающих детонационное, пороховое и пиротехническое снаряжение. .

Изобретение относится к боеприпасам ближнего боя, а более конкретно к способам разборки боеприпасов унитарного заряжения для подствольных ручных гранатометов. .

Изобретение относится к области утилизации патронов стрелкового оружия. .

Изобретение относится к области утилизации твердого ракетного топлива. Способ отрезания фрагмента заряда включает в себя движение на заданную длину заряда, остановку движения заряда, отрезание фрагмента заряда ножом, связанным с поршнем гидроцилиндра. Поршень продолжает опускаться и давит на фрагменты заряда, оставшиеся после предыдущего цикла и расположенных на решетке. Поршень продавливает их через решетку до соприкосновения с решеткой, после чего начинается движение вверх в исходное положение. К этому времени первый фрагмент уже полностью отделился и располагается между упором и зарядом. Во время движения поршня вверх происходит срез второго фрагмента заряда. При достижении поршнем наивысшего положения оба фрагмента опускаются на решетку. Далее цикл повторяется. Повышается производительность процесса. 5 ил.

Изобретение относится к области утилизации зарядов из баллиститных порохов с последующей переработкой их в конверсионные промышленные вещества. Установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов содержит станину, узел загрузки, состоящий из бункера с желобом, узел резки с режущими пластинами, узел охлаждения. Узел резки размещен внутри бункера и содержит диск с диаметральными пазами. Угол между осями пазов составляет 60°, внутри которых на планках установлены в качестве режущих пластин быстрорезы, расположенные на равном расстоянии друг от друга. На каждой последующей планке резцы установлены со смещением относительно предыдущих и закреплены болтами. Охлаждающий агент подается по трубопроводу через форсунки, расположенные на боковой поверхности бункера и крышке, выполненные в виде втулок их цветного металла с конической прорезью и установленные под прямым углом относительно друг друга и под углом 45° относительно вертикальной и горизонтальной осей. Корневой угол факела распыла составляет (45…60)° и находится в одной плоскости с плоскостью реза. Повышается безопасность и производительность процесса. 3 ил.

Изобретения относятся к способу и устройству для утилизации взрывоопасных предметов и могут быть использованы при утилизации боеприпасов, содержащих взрывчатые вещества, в состав которых входят хлорорганические соединения. Утилизируемый боеприпас располагают в резервуаре, заполненном жидкой средой, в которую предварительно вводят химические соединения, обеспечивающие нейтрализацию вредных продуктов взрыва. Подрываемая сборка устанавливается с образованием воздушного зазора не менее 0,4 м между подрываемой сборкой и дном перфорированной камеры подрыва. Обеспечивается рассеивание энергии ударной волны и нейтрализация вредных продуктов взрыва при утилизации боеприпасов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ включает тепловое и плазмохимическое воздействие на взрывчатое вещество боеприпаса плазменной струи плазмотрона с дугой косвенного действия, использующего в качестве плазмообразующей среды водяной пар, газификацию заряда взрывчатого вещества под оболочкой боеприпаса путем паровой плазмохимической конверсии с получением неконденсирующихся в атмосферных условиях газообразных продуктов, которые выводят из внутреннего пространства боеприпаса для последующей переработки. Обеспечивается экологически и технологически безопасное расснаряжение боеприпасов с получением энергетически ценного газообразного продукта. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области уничтожения дымных ружейных порохов (ДРП) и может быть реализовано с использованием в качестве средства инициирования взрывчатых веществ. Согласно предложенному способу уничтожение осуществляют подрывом короба с ДРП тротиловыми шашками массой не менее 200 г. Подрыв производят на площадке, предназначенной для установки на неё короба, наполненного дымным порохом массой не более 50 кг. Короб кладут на бок, горловиной вправо или влево от направления электровзрывной цепи. Достигается повышение производительности и снижение пожаро- и взрывоопасности. 2 ил.

Изобретение относится к военной технике, в частности к утилизации артиллерийских снарядов, срок хранения которых истек. Система утилизации артиллерийских снарядов сформирована в технологическую линию, состоящую из площадок фиксирования снарядов, извлечения взрывателей, вскрытия снарядов и топки тепловой электростанции, соединенных транспортером и расположенных друг от друга на расстоянии, безопасном по детонации, причем работы со снарядами выполняются роботами. Также на площадке извлечения взрывателей имеется малый транспортёр для удаления извлечённых взрывателей в скважину подрыва. На дне скважины подрыва имеется СВЧ-подрывник и пространство для сбора остатков взрывателей. Достигается обеспечение высокой степени безопасности при работе по утилизации снарядов, а также использование отходов. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники. Сущность изобретения - способ, включающий механическую разрезку топливной массы на отдельные элементы с поперечным сечением в виде секторов протягиванием по оси корпуса режущей головки, имеющей кольцевую и радиальную режущие кромки, с последующим удалением топливных элементов. Режущая головка закреплена посередине штанги, которая направляется в отверстиях крышек, установленных на торцы корпуса. Вырезка топливной массы производится за несколько проходов режущими головками разного диаметра с целью снижения усилия протягивания головки и облегчения удаления вырезанных топливных элементов. Применение изобретения позволяет провести безопасное удаление смесевого твердого топлива из корпусов малогабаритных и среднегабаритных двигателей без повреждения корпуса с целью повторного использования его. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Пулю деформируют в направлении к продольной оси симметрии, нарушают плотность монтажа элементов пули, подвергают множественным соударениям, выбивают элементы пули (сердечник, свинцовую рубашку) из оболочки и проводят их магнитное разделение. Повышается производительность процесса при его одновременном упрощении. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором. Способ расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором, заключается в предварительной физико-химической модификации желтого фосфора - преобразовании в красный фосфор посредством полимеризации непосредственно в герметичном корпусе боеприпаса, последующей разгерметизации корпуса и извлечении полученного красного фосфора. Процесс полимеризации осуществляют в режиме гомогенной реакции. Боеприпас нагревают однократно, а поддержание необходимого теплового режима осуществляют за счет аккумулированной тепловой энергии корпусных элементов боеприпаса, а также теплового эффекта реакции полимеризации. Достигается снижение энергетических затрат при расснаряжении боеприпасов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам расснаряжения подлежащих утилизации боеприпасов. Способ расснаряжения подлежащих утилизации боеприпасов с использованием в качестве рабочего инструмента для измельчения заряда взрывчатого вещества потока гранул замороженного хладоагента включает подачу на поверхность взрывчатого вещества аэрозольного потока жидкости и потока гранул углекислоты. В качестве жидкости используется углекислота, подачу потоков жидкости и гранул углекислоты осуществляют порционно и поочередно с различным массовым расходом, гранулы получают из предварительно охлажденной углекислоты, исходно находящейся в жидкой фазе. В результате при расснаряжении боеприпаса получают сухое порошкообразное взрывчатое вещество, пригодное к непосредственному применению, упрощается процесс получения гранул углекислоты, расширяется диапазон применения способа. 1 ил.
Наверх