Контактно-секторный заряд из листового взрывчатого вещества

Авторы патента:

Чепрунов Александр Александрович (RU)

F42B3/10 - инициирующие устройства для подрывных зарядов (ударные взрыватели F42C 7/00; ударные капсюли F42C 19/10; электродетонаторы F42C 19/12)

Владельцы патента RU 2498200:

Федеральное бюджетное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (RU)

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к инициирующим устройствам для подрыва заряда. Контактно-секторный заряд из листового взрывчатого вещества (ВВ) содержит детонатор, систему инициирования, заряд ВВ. Заряд ВВ выполнен в виде секций с разбиением на сектора с зазором между ними. Система инициирования выполнена в виде полосок ВВ одинаковой длины и минимальной ширины. Изобретение позволяет осуществить устойчивую детонацию при формировании невзаимодействующих детонационных волн при одновременном многоточечном дискретном инициировании. 2 ил.

Изобретение относится к технике взрыва площадных зарядов с малой разновременностью подрыва, а именно к области исследования поведения конструкций при импульсном воздействии на них, и может быть использовано для создания ударных волн при определении прочностных свойств перспективных материалов.

Известно устройство для формирования взрывной волны, основанное на нанесении и подрыве тонкого слоя бризантного взрывчатого вещества (ВВ) по поверхности испытываемого образца [1]. Контактный заряд ВВ размещается в виде слоя на поверхности образца и инициируется с одной стороны заряда. Недостатками устройства являются: неодновременность приложения нагрузки, создаваемой скользящей детонацией тонкого слоя ВВ, трудность реализации по созданию в материале конструкции плоскопараллелыюй ударной волны и импульса давления малой амплитуды, определяемой критической для детонации толщиной ВВ.

Контактный подрыв листового ВВ не пригоден для определения характеристик материалов, которые имеют малую механическую прочность, поэтому применяется подрыв через демпфер или отнесенный на заданное расстояние эквидистантно-поверхностный заряд [1].

Также известно устройство для инициирования пространственно-протяженных поверхностей зарядов ВВ с малой разновременностью [2]. В устройстве электрический импульс подается на электродетонаторы, установленные на заданной поверхности подрываемого площадного заряда ВВ. Детонаторы могут соединяться последовательно или параллельно для реализации одновременного многоточечного инициирования. Недостатком устройства является дискретный характер подрыва листового ВВ электродетонаторами, который приводит к изначальному возмущению фронта детонации и возникновению так называемого «ножевого эффекта» на поверхности материала из-за взаимодействия детонационных волн от разных детонаторов. Подрыв электродетонаторов создает дополнительную нагрузку и локальное воздействие на поверхность нагружения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для формирования взрывной волны [3] в котором для многоточечного инициирования цепочка электродетонаторов заменена детонационной разводкой с разветвленными концевыми участками, расположенными на основном заряде ВВ или на дополнительном слое гибкого ВВ, выполняющем роль промежуточного заряда. При помощи разводки осуществляется многоточечное инициирование площадного заряда, что позволяет задавать требуемое движение детонационной волны, однако не исключает взаимодействие детонационных волн, приходящих из различных точек инициирования и, следовательно, «ножевого эффекта» на поверхности нагружения (разрушений преграды в месте столкновения детонационных волн). Устройство не позволяет одновременно нагружать элементы сборных объектов различными импульсами давления, что наиболее вероятно при использовании устройства в практике испытаний на механическую стойкость различных конструкций.

Технический результат изобретения заключается в формировании невзаимодействующих детонационных волн при одновременном многототечном дискретном инициировании, для чего на поверхности нагружения формируются сектора в секциях контактно-секторного заряда из листового ВВ.

Этот технический результат достигается тем, что заряд выполняется из листового ВВ, разбитого для исключения «ножевого эффекта» на небольшие сектора с зазорами между ними, исключающими взаимодействие детонационных волн, приходящих из различных точек инициирования, и обеспечивающими равномерность нагружения и размещается непосредственно на самой преграде или на слое пористого материала (демпфера). Соединение демпфера, ВВ и преграды осуществляется склеиванием. Каждый сектор заряда инициируется в одной точке полоской ВВ с шириной, минимально возможной для устойчивой детонации (~5 мм), что практически исключает локальное действие ВВ в местах склейки заряда и полоски. Полоски одинаковой длины собираются с одной стороны в пучок и инициируются быстродействующим детонатором (с малым временем разброса срабатывания). Детонатор отнесен от поверхности нагружения и не создает дополнительной нагрузки на мишень. Многоточечное инициирование обеспечивает одновременность приложения воздействия за счет инициирования секций от полосок одинаковой длины, соединенных в пучок и связанных с электродетонаторами.

При использовании многосекционного нагружения конструкций объектов контактный заряд выполняется в виде взаимосвязанных групп секторов, соединенных с взрывной линией через детонационный распределитель. Количество секторов и их конфигурация определяется при проектировании заряда с учетом наилучшего воспроизведения общего импульса давления. Сектора могут иметь форму квадрата, равностороннего многогранника, или выполняются в виде сот с точкой инициирования в геометрическом центре фигуры. Время инициирования сектора определяется расстоянием от центра инициирования до крайней точки фигуры и скоростью детонационной волны и рассчитывается при проектировании заряда. Уменьшая размеры секторов можно, соответственно, сократить общее время детонации площадных зарядов.

Схема реализации предлагаемого контактно-секторного заряда представлена на фиг.1, где показаны: 1 - электродетонаторы; 2 - секции заряда ВВ, создающие механическую нагрузку на конструкции объекта; 3 - система инициирования; 4 - зазоры между секциями.

Устройство работает следующим образом: заряд размещается на преграде или на демпфере конструкции, а система инициирования выполнена в виде луча взаимосвязывающих групп отрезков ВВ и соединенных с взрывной линией, возбуждается детонация в секторах контактного заряда листового ВВ от системы инициирования и формируется скользящая вдоль поверхности нагружения детонационная волна, тем самым, обеспечивается синхронность создаваемой детонационной волны в секторах заряда. Одновременность нагружения сборной конструкции объекта обеспечивается за счет многоточечного инициирования секций заряда, при этом многосекционный заряд может воспроизводить одновременно нагружение элементов конструкции различными импульсами давления (фиг.2).

Реализация разработанного устройства проводилась с использованием установок института и позволила получить ударно-волновое нагружение конструкций с длительностью 1-10 мкс и импульсом давления 50-500 Па·с, при этом от одного детонатора инициировалось 10 полосок с шириной 2 мм из эластичного ВВ. Разбиение площадного заряда ВВ на секции с зазором между ними от 1 до 5 мм не изменяет общий характер деформирования мишени.

Предлагаемое устройство воспроизведения механического импульса давления позволяет оценить прочность образцов конструкционных материалов в условиях, максимально приближенных к требуемым, при этом формируется гладкий без возмущений фронт волны детонации.

Разработанное устройство может быть использовано для нагружения не только плоских конструкций, но и криволинейных поверхностей сборных объектов. Инициирование поверхностных зарядов от полос ВВ с одним детонатором требует меньше затрат на подготовку по сравнению с системой из множества детонаторов. Нагружение целой конструкции различными импульсами позволяет оценить ее деформирование с учетом узлов стыка и жесткого защемления концов конструкции, взаимодействия ударных волн в сборной конструкции.

Источники информации

1. Физика взрыва / Под ред. Орленко Л.П. Т.2, М. Физматлит, 2002. С.536-541.

2. Патент на изобретение №2156944 от 2 августа 1999 г.

3. Патент на изобретение «Устройство для формирования взрывной волны» №2135935 от 5 августа 1997 г.

Контактно-секторный заряд из листового взрывчатого вещества, содержащий детонатор, систему инициирования, заряд взрывчатого вещества, отличающийся тем, что заряд выполнен в виде секций, каждая из которых разбита на сектора с зазорами между ними, исключающими взаимодействие детонационных волн, приходящих из различных точек инициирования, и обеспечивающими равномерность нагружения, при этом система инициирования выполнена в виде полосок взрывчатого вещества одинаковой длины и минимальной ширины для устойчивой детонации.

Изобретение относится к области высокоточных систем взрывания, детонаторам с электронной задержкой и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ), при инициировании систем взрывания для производства взрывных работ в добывающей промышленности, военном деле, массовой фейерверочной пиротехнике, службе МЧС и т.п.

Способ повышения мощности взрыва и устройство для его осуществления /варианты/ // 2490586

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

Промежуточный детонатор для скважинных зарядов // 2484426

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.

Устройство модуля программируемой цифровой задержки системы неэлектрического взрывания и способ его применения // 2477450

Изобретение относится к области разработок высокоточных систем взрывания и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ) и т.п.

Электровоспламенитель // 2475693

Изобретение относится к конструкциям инициирующих устройств для инициирования горения различных веществ. .

Схема управляемой детонационной логической цепи // 2470256

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим системам, предназначенным для управляемого распределения детонации от одного или более инициаторов и инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких мест одного заряда.

Устройство для формирования взрывной волны // 2451895

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к конструкции взрывных устройств. .

Соединитель взрывных линий // 2450236

Изобретение относится к области взрывных работ, а именно к устройствам для соединения взрывных линий в сетях разводки детонации при монтаже взрывной сети, в частности малогабаритных детонирующих шнуров, работающих на предельных диаметрах взрывчатого вещества.

Предохранительно-детонирующее устройство // 2442949

Изобретение относится к области взрывных технологий, применяемых в горнодобывающей и нефтегазовой промышленности, и военной технике и может быть использовано в устройствах предохранения от несанкционированного подрыва.

Пиротехническое реле (рп) двухстороннего действия для ударно-волновых трубок (увт) // 2431110

Изобретение относится к средствам инициирования ударно-волновых трубок. .

Система инициирования // 2502938

Изобретение относится к подрывной технике, а именно к инициирующим устройствам. Система инициирования содержит детонатор, детонационный распределитель с приемными точками и каналами разводки, заряд взрывчатого вещества, элементы крепления. Между распределителем и элементами крепления имеется преграда с пазами и толщиной 1-10 мм. Между преградой и зарядом имеется газовый зазор величиной 0,1-10 мм. Изобретение позволяет производить равномерно распределенный подрыв по всей длине заряда. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство взрывное // 2524409

Изобретение относится к области взрывной техники и может быть использовано в разработке боеприпасов военного назначения, взрывных устройств для применения в хозяйственной и научно-исследовательской деятельности. В устройстве взрывном содержится основной заряд ВВ, детонационный волновой генератор в виде матрицы из инертного материала с сетью каналов и отверстий с общим приемным участком, заполненных ВВ и покрытых оболочкой, источник инициирования, инициирующий общий приемный участок. Матрица детонационного волнового генератора выполнена из открытопористого термостойкого материала, обладающего свойством сорбирования расплава ВВ и свободного отвода газообразных продуктов разложения ВВ. Матрица детонационного волнового генератора может быть выполнена из открытопористого технического углеродного материала с нанопорами, либо из открытопористого алюминия с пористостью от 20 до 50%. Материал матрицы содержит химически активный по отношению к расплаву и/или газообразным продуктам разложения ВВ реагент, способный снижать скорость разложения ВВ и его тепловой эффект. Достигается повышение пожаро- и взрывобезопасности взрывных устройств с детонационный волновым генератором; предотвращение нежелательного распространения расплава ВВ за пределы взрывного устройства; обеспечение термического разложения ВВ без ускорения, приводящего к вспышке, с отводом газообразных продуктов разложения за пределы детонационного волнового генератора. 6 з. п. ф., 4 ил.

Способ разрушения интегральных схем памяти носителей информации // 2527241

Способ разрушения интегральных схем памяти носителей информации, предназначенный для предотвращения утечки информации, составляющей коммерческую тайну, при попытках несанкционированного изъятия носителей с записанной на них информацией. Предлагаемый способ заключается в том, что формируют элемент из взрывчатого вещества (ВВ) на диэлектрическом основании электрической схемы, открывающей доступ к носителю информации, которая снабжена системой элементов электрического контроля доступа к носителю информации. При срабатывании системы контроля данный элемент из ВВ подрывают. Элемент из ВВ формируют в виде нанослоя из ВВ, помещенного внутри микрокумулятивного заряда, электрически соединенного с мостиковым электродетонатором, также сформированным на основании электросхемы. В качестве материала элемента из ВВ используют состав вторичного ВВ, например ТЭНа, который получают термовакуумным методом при напылении на профилированную подложку из алюминия, выполненную на диэлектрическом основании. Достигается обеспечение надежного предотвращения доступа к носителю информации за счет экстренного уничтожения интегральных схем памяти носителей информации при одновременном сохранении целостности электронного блока, содержащего носитель информации за счёт снижения мощности взрыва ВВ. 2 ил.

Детонационный триод (варианты) // 2527818

Изобретение относится к устройствам, инициирующим детонацию, а именно к детонирующим логическим устройствам, предназначенным для управляемой передачи детонации с целью инициирования взрывных зарядов от одного или более инициаторов. Может быть использовано в различных областях взрывной техники для снижения опасности подготовки к взрыву различных устройств с зарядами взрывчатого вещества или взрывчатого состава. Сущность: в первом варианте исполнения детонационного триода, состоящем из детонационного канала с двумя входами и примыкающей к нему перегородки, отделяющей канал от инициируемого взрывного заряда, перегородка представляет собой сепаратор, выполненный в виде шашки из взрывчатого состава меньшей чувствительности, чем взрывчатый состав канала, с габаритами, недостаточными для инициирования шашки при одностороннем прохождении детонации по каналу в пределах размера шашки. Во втором варианте исполнения детонационного триода, состоящем из детонационного канала с двумя входами и примыкающей к нему перегородки, отделяющей канал от инициируемого взрывного заряда, перегородка представляет собой сепаратор, выполненный в виде пакета перпендикулярных оси канала чередующихся пластин из ВС и из инертного материала, при этом толщина каждой пластины из ВС недостаточна для ее инициирования при одностороннем прохождении детонации по каналу, а толщина каждой инертной пластины достаточна для инициирования детонации в соседних пластинах из ВС при столкновении напротив ее торца детонационных волн, идущих от входов канала. Технический результат: повышение надежности, сокращение времени передачи детонации, повышение точности расчета времени работы детонационного триода за счет применения единственного детонационного физико-химического процесса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для формирования взрывной волны в заряде взрывчатого вещества // 2531678

Устройство формирования взрывной волны в заряде взрывчатого вещества (ВВ) относится к области взрывных работ. Устройство включает основной заряд ВВ и матрицу с детонационной разводкой. Матрица представляет собой заполненные ВВ каналы, имеющие общий входной участок; участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, и концевые участки, расположенные под углом к поверхности матрицы. При этом участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, выполнены сечением в виде равнобочной трапеции, меньшее основание которой направлено в сторону основного заряда ВВ. Внутренний угол трапеции α между большим основанием и боковой стороной выбирают из следующего условия: arctg l/t ≤ α ≤ arctg l/tкр, где l - расстояние между каналами, расположенными вдоль поверхности матрицы, и концевыми участками; t - толщина матрицы; tкр - критическая толщина ВВ каналов. Достигается повышение стабильности срабатывания элементов детонационной разводки. 2 ил.

Устройство взрывное // 2537358

Устройство взрывное содержит основной заряд взрывчатого вещества, матрицу из инертного материала с сетью каналов и отверстий, заполненных взрывчатым веществом, корпусные элементы, источник инициирования, инициирующий общий приемный участок. Над матрицей со стороны каналов установлен коллектор, повторяющий форму поверхности матрицы, выполненный в виде сетчатого термостойкого материала, обеспечивающий отток продуктов терморазложения взрывчатого вещества через конструктивные зазоры корпуса устройства во внешнюю среду. Матрица из инертного материала имеет сквозные отверстия, не заполненные взрывчатым веществом. Обеспечивается повышение пожаро-взрывобезопасности. 1 ил.

Электрическая взрывная сеть // 2541355

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическим устройствам, предназначенным для одновременного инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких точек одного заряда. Может быть использовано в различных областях взрывной техники. Электрическая взрывная сеть содержит цепочки электродетонаторов, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных электродетонаторов, отличающаяся тем, что каждый электродетонатор включает внешний и внутренний электроды, при этом в каждой цепочке электродетонаторов внутренние электроды электродетонаторов соединены между собой и изолированы, а внешние электроды первых электродетонаторов каждой цепочки объединены и являются первым выводом для подключения к источнику питания, внешние электроды вторых электродетонаторов каждой цепочки объединены и являются вторым выводом для подключения к источнику питания, причем первый и второй выводы для подключения к источнику питания зашунтированы. Технический результат заключается в повышении безопасности использования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Взрывное устройство // 2542803

Изобретение относится к области взрывной техники и может быть использовано в разработке боеприпасов, взрывных устройств для применения в хозяйственной деятельности и научно-исследовательской деятельности. Взрывное устройство содержит корпус с крышкой, в котором размещен основной заряд ВВ, систему инициирования, включающую входной соединитель и патрон, соединенные цепью передачи энергии, и детонатор, установленный в патроне. Детонатор размещен таким образом, что его детонационный выход направлен в сторону, противоположную основному заряду ВВ, и соединен с ним детонационным каналом, размещенным в съемном защитном кожухе. В крышке имеется сквозное отверстие, в котором установлен входной соединитель, заблокированный заглушкой. Защитный кожух может быть закреплен на основном заряде ВВ или на крышке. Основной заряд ВВ может быть выполнен многослойным, внешний слой которого выполнен в виде матрицы из инертного материала с сетью каналов и отверстий, заполненных ВВ. Детонационный канал может быть выполнен разветвленным. Патрон с детонатором размещен на основном заряде ВВ либо в матрице из инертного материала с сетью каналов и отверстий, заполненных ВВ. Достигается повышение безопасности сборки взрывного устройства после установки детонатора на заряд до установки специального защитного элемента или крышки корпуса. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Детонационное логическое устройство для формирования взрывной волны // 2542804

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим системам, предназначенным для формирования взрывной волны заданной формы в заряде взрывчатого вещества (ВВ) или состава (ВС) пониженной чувствительности. Детонационное логическое устройство для формирования взрывной волны содержит корпус, в котором размещены основной заряд ВВ и матрица из инертного материала с сетью каналов и отверстий, заполненных ВВ. Сеть каналов имеет точку инициирования, между матрицей и основным зарядом ВВ введена вторая матрица из инертного материала с сетью каналов и отверстий, заполненных ВВ, имеющей свою точку инициирования на одной стороне и с инициирующими каналами на противоположной стороне. При этом конфигурация сети каналов второй матрицы подобна конфигурации сети каналов первой матрицы и смещена относительно нее так, что проекция каждой конечной точки сети каналов первой матрицы не совпадает с проекциями каналов второй матрицы. В первой матрице имеется сквозное отверстие, заполненное ВВ, для задействования точки инициирования второй матрицы, во второй матрице содержатся сквозные отверстия, заполненные ВВ, совпадающие с отверстиями от конечных точек сети каналов первой матрицы так, что соответствующие конечные точки сетей каналов обеих матриц попарно соединяются инициирующими каналами. Достигается повышение надежности срабатывания. 1 ил.

Детонирующая трубка // 2544653

Изобретение относится к детонирующим шнурам и может быть использовано для точной по времени передачи детонации к зарядам ВВ в устройствах сферической имплозии взрыва. Детонирующая трубка включает оболочку и заряд бризантного взрывчатого вещества, при этом оболочка состоит из двух слоев, а именно внутреннего тонкостенного слоя из полимера с температурой плавления выше, чем температура плавления наружного толстостенного слоя. На внутренней поверхности наружного слоя выполнены продольные, вдоль оси трубки ребра, наклоненные под углом к радиусу трубки, и толщиной ребер меньше, чем толщина стенки внутреннего слоя оболочки. Между слоями - вакуум. Решение обеспечивает передачу детонации от первичного детонатора к вторичному детонатору, не вызывая при этом преждевременную детонацию взрывчатого вещества. 1 ил.