Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может использоваться совместно с метающими устройствами кумулятивного типа (КМУ) при исследовании высокоскоростного взаимодействия тел, например, при моделировании воздействия метеоритно-техногенных частиц на защиту космических аппаратов. Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи, следующей за сформированным с помощью кумулятивного метающего устройства (КМУ) компактным элементом (КЭ), включает генерирование на выходе из КМУ асимметричной ударной волны, уводящей в сторону фрагменты кумулятивной струи. Асимметричную ударную волну формируют при помощи закрепленного снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке с заданным зазором относительно его торца отсекающего устройства в виде снабженного асимметричным выступом со стороны КМУ сплошного металлического цилиндра с продольным сквозным каналом с выполненным внутри канала уступом, при этом диаметр канала со стороны ближнего к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца. Способ позволяет выделить стабильный по форме одиночный металлический КЭ. 2 ил.

 

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может использоваться совместно с метающими устройствами кумулятивного типа (КМУ) при исследовании высокоскоростного взаимодействия тел, например, при моделировании воздействия метеоритно-техногенных частиц на защиту космических аппаратов.

Для моделирования требуется обеспечить отсечку сопутствующих металлических фрагментов кумулятивной струи позади сформированного при помощи метающего устройства компактного элемента (КЭ).

Известен способ выделения (отсечки) КЭ из головной части кумулятивной струи (КС) (см. книгу под ред. Л.П. Орленко «Физика взрыва», т. 2, изд-во «Физматлит», М., 2002 г., с. 37). Реализующий этот способ отсекающий механизм состоит из металлической пластины, взрывчатого вещества» детонирующего шнура. Выделение (отсечка) КЭ из головной части КС происходит при метании взрывом металлической пластины сбоку на струю или же для отсекания используется детонация бокового заряда отсекающего механизма.

Основным недостатком способа является сложность синхронизации запуска отсекающего механизма.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ отсечки фрагментов кумулятивной струи, описанный в патенте РФ №53429 «Кумулятивное метающее устройство», МПК F42B 12/10 (2006.01), опубл. 10.05.2006, Бюл. №13. Устройство отсечки представляет собой расширение на выходном участке сужающегося канала металлической плиты с открытой кумулятивной полостью, установленной сплошным торцом к заряду взрывчатого вещества (ВВ). Форма расширения может быть выполнена асимметричной относительно оси.

При детонации заряда ВВ в материале плиты на выходе из КМУ генерируется мощная асимметричная ударная волна (УВ). Расширяющийся выходной участок канала асимметричной формы при схлопывании под действием этой УВ уводит в сторону растягивающуюся "хвостовую" часть струи и, в итоге, по предполагаемой траектории полета движется одиночный высокоскоростной КЭ. Данный способ выбран в качестве прототипа для заявляемого способа.

Основным недостатком этого способа отсечки, выявленным в ходе экспериментальной проверки, является нестабильность формы КЭ. По-видимому, причиной этого является преждевременное воздействие материала асимметричного участка устройства отсечки на выделяемый из головной части кумулятивной струи КЭ.

Решаемой технической задачей является создание способа отсечки фрагментов кумулятивной струи, позволяющего выделить одиночный стабильный по форме металлический КЭ.

Ожидаемый технический результат - проведение экспериментальных исследований высокоскоростного взаимодействия одиночного стабильного по форме КЭ с преградами.

Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе отсечки фрагментов кумулятивной струи, следующей за сформированным с помощью кумулятивного метающего устройства компактным элементом, включающем генерирование на выходе из КМУ асимметричной ударной волны, уводящей в сторону фрагменты кумулятивной струи, в отличие от прототипа, асимметричную ударную волну формируют при помощи закрепленного снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке с заданным зазором относительно его торца отсекающего устройства в виде снабженного асимметричным выступом со стороны КМУ сплошного металлического цилиндра с продольным сквозным каналом с выполненным внутри канала уступом, при этом цилиндр со стороны КМУ снабжают асимметричным выступом, а диаметр канала со стороны ближнего к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца.

Установка снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке с заданным зазором относительно его торца отсекающего устройства в виде снабженного асимметричным выступом со стороны КМУ сплошного металлического цилиндра с продольным сквозным каналом с выполненным внутри канала уступом, при этом снабжение цилиндра со стороны КМУ асимметричным выступом, выполнение диаметра канала со стороны ближнего к КМУ торца больше диаметра канала со стороны дальнего торца приводит к тому, что исключается непосредственное распространение ударной волны от КМУ к отсекающему устройству. При выходе УВ на свободную поверхность КМУ, в котором выполнена кумулятивная выемка, начинается его движение в сторону асимметричного выступа отсекающего устройства, в результате взаимодействия с которым генерируется асимметричная УВ, приводящая к асимметричному течению материала элемента КМУ, в котором выполнена кумулятивная выемка, и уводу в сторону фрагментов кумулятивной струи, следующих за КЭ. За счет появления боковой составляющей скорости фрагменты кумулятивной струи тормозятся о стенки сквозного канала отсекающего устройства. Для большей эффективности торможения фрагментов КС диаметр сквозного канала со стороны дальнего по отношению к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца.

Изобретение поясняется чентежами. На фиг. 1 изображено КМУ совместно с отсекающим устройством, поясняющее осуществление способа, на фиг. 2 полями распределения плотности на моменты времени t=10 мкс и t=11 мкс проиллюстрирован процесс взаимодействия кумулятивной струи и асимметричного выступа отсекающего устройства.

Заявляемый способ осуществляется при работе КМУ совместно с отсекающим устройством следующим образом.

Кумулятивное метающее устройство содержит в данном примере выполнения заряд ВВ 1, систему инициирования 2 и металлическую плиту 3 с кумулятивной выемкой 4. Снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке 4 с заданным зазором 5 относительно его торца закрепляют отсекающее устройство в виде сплошного металлического цилиндра 6 с продольным сквозным каналом 7 с выполненным внутри канала уступом 8, при этом цилиндр со стороны КМУ снабжают асимметричным выступом 9, а диаметр канала 7 со стороны ближнего к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца.

В данном примере выполнения зазор 5 между отсекающим устройством и КМУ образован при помощи тонкой стенки 10 сплошного металлического цилиндра 6.

При срабатывании системы инициирования 2 подрывается заряд ВВ 1. В результате схлопывания кумулятивной выемки 4 в металлической плите 3 формируют высокоскоростную кумулятивную струю. При выходе УВ на свободную поверхность торца КМУ (в данном примере на свободную поверхность металлического диска 3) начинается движение диска в сторону асимметричного выступа 9 отсекающего устройства, в результате взаимодействия с которым генерируется асимметричная УВ, приводящая к асимметричному течению материала элемента КМУ, в котором выполнена кумулятивная выемка (металлического диска 3), и уводу в сторону фрагментов кумулятивной струи, следующих за КЭ. За счет появления радиальной составляющей скорости фрагменты кумулятивной струи тормозятся о стенки сквозного канала 7 отсекающего устройства. Для большей эффективности торможения фрагментов КС, диаметр сквозного канала 7 со стороны дальнего по отношению к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца.

Заявляемый способ позволяет обеспечить удар с преградами стабильного по форме одиночного компактного элемента.

Таким образом, решается задача проведения исследований высокоскоростного взаимодействия КЭ с преградами.

Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи, следующей за сформированным с помощью кумулятивного метающего устройства (КМУ) компактным элементом (КЭ), включающий генерирование на выходе из КМУ асимметричной ударной волны, уводящей в сторону фрагменты кумулятивной струи, отличающийся тем, что асимметричную ударную волну формируют при помощи закрепленного снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке с заданным зазором относительно его торца отсекающего устройства в виде снабженного асимметричным выступом со стороны КМУ сплошного металлического цилиндра с продольным сквозным каналом с выполненным внутри канала уступом, при этом диаметр канала со стороны ближнего к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области экспериментальном физики. Способ гиперскоростного метания металлического элемента, закрепленного со стороны свободного торца осесимметричного трубчатого заряда взрывчатого вещества (ВВ), противоположного устройству инициирования заряда, включает инициирование заряда ВВ, формирование маховской ударной волны.

Изобретение относится к технологии изготовления кумулятивных облицовок, которые могут быть использованы в перфорационной технике при прострелочно-взрывных работах в нефтедобыче или боевых частях снарядов или ракет.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, более конкретно к узлам инициирования осесимметричным с кумулятивной воронкой боевой части. Узел инициирования осесимметричный с кумулятивной воронкой боевой части включает донную часть основного разрывного заряда, передаточный заряд цилиндроконической формы, взрыватель и канал, расположенный соосно с кумулятивной воронкой.

Изобретение относится к средствам инициирования и может быть использовано в разработке боеприпасов военного назначения, взрывных устройств для применения в хозяйственной деятельности, научно-исследовательской деятельности.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам движения боевого поражающего элемента. Поражающий элемент имеет процессор.

Изобретение относится к области ракетно-космической и оборонной техники и может быть использовано в различных кумулятивных устройствах, предназначенных для формирования высокоскоростных компактных элементов, используемых при экспериментальном исследовании поведения материалов в условиях высокоинтенсивного кинетического воздействия.

Изобретение относится к области пиротехники и взрывного дела, в частности к способам изготовления детонирующих удлиненных зарядов. Способ изготовления детонирующего удлиненного заряда в не разрушаемой при взрыве металлической оболочке заключается в вибрационном заполнении металлической трубы-заготовки кристаллическим бризантным взрывчатым веществом с последующим волочением ее через ряд волок с последовательно уменьшающимся диаметром очка.

Изобретение относится к разрывным зарядам для боеприпасов. Заряд включает выполненную с глухим осевым цилиндрическим каналом шашку индивидуального и/или смесевого бризантного взрывчатого вещества, линзу, заглубленную во взрывчатое вещество шашки и закрывающую вход в канал с одной стороны, и размещенный со стороны линзы вплотную к шашке генератор плоской ударной волны со средством инициирования детонации.

Изобретение относится к области средств взрывания и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при ведении прострелочно-взрывных работ в скважинах для инициирования зарядов кумулятивных перфораторов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении облицовок кумулятивных зарядов для калибра 100 мм с переменной толщиной стенки.

Изобретения относятся к области экспериментальной физики и могут быть использованы при исследовании высокоскоростного взаимодействия тел. Способ включает инициирование осесимметричного трубчатого заряда взрывчатого вещества (ВВ), формирование под воздействием маховской ударной волны кумулятивной струи с последующим выделением из нее компактного элемента. При формировании маховской ударной волны создают две поверхности ударной волны (УВ), движущиеся под разными углами относительно оси заряда, при этом, угол наклона поверхности УВ у оси заряда больше, чем на его периферии. Кумулятивное метающее устройство по первому варианту содержит осесимметричный трубчатый заряд взрывчатого вещества с установленным соосно внутри него вкладышем, устройство инициирования с точками инициирования, расположенными по кольцу на наружной боковой поверхности заряда ВВ, осевую кумулятивную выемку в форме полусфера-цилиндр. Вкладыш выполнен в виде сплошного цилиндра с осевой конической выемкой со стороны устройства инициирования, внутри выемки размещена коническая вставка, имеющая акустическую жесткость выше акустической жесткости вкладыша, направленная вершиной в направлении метания, а осевая кумулятивная выемка в форме полусфера-цилиндр выполнена на наружном торце металлического диска, закрепленного на свободной торцовой поверхности заряда ВВ. Во втором варианте заявляемого устройства кумулятивная выемка выполнена во вкладыше со стороны свободной торцовой поверхности заряда ВВ и облицована металлом. Изобретение позволяет обеспечить проведение исследований высокоскоростного взаимодействия кумулятивного элемента с преградами в расширенном диапазоне скоростей. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к взрывной резке, и может быть использовано для резки корпусных конструкций сложной конфигурации с толщиной стенки до 23 мм на фрагменты, удобные для транспортировки и переплавки. Устройство содержит детонационно соединенный со средством инициирования шнуровой кумулятивный заряд взрывчатого вещества (ШКЗ) с направленной на разрезаемую конструкцию металлопластовой облицовкой. ШКЗ выполнен эластичным с возможностью размещения на поверхности разрезаемой конструкции с воспроизведением ее обводов. Устройство снабжено подпором, закрывающим ШКЗ и установленным заподлицо с поверхностью ШКЗ, контактирующей с поверхностью разрезаемой конструкции. Подпор представляет собой эластичную оболочку с насыпным веществом плотностью 1,5-1,8 г/см3. Габариты подпора выбраны таким образом, что в поперечном сечении его толщина над ШКЗ и ширина с каждой из сторон ШКЗ по крайней мере не менее ширины ШКЗ. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение безопасности проводимых работ и обеспечение эффективности резки металлических конструкций. 1 ил.
Изобретение относится к области производства взрывчатых веществ и может быть использовано для получения пластичных ВВ с уменьшенными критическими размерами детонации, применяющихся для изготовления малогабаритных взрывных устройств различного назначения. Описан способ получения смесевого пластичного взрывчатого вещества (ВВ) на основе гексогена и полимерного связующего, включающий смешение компонентов смесевого ВВ и формирование заряда ВВ, в котором предварительно порошкообразный гексоген подвергают возгонке (сублимации) в вакууме при остаточном давлении (2-5)×10-3 Па и при температуре 140-160°С, затем полученный слой сублимированного гексогена механически отделяют от подложки и механически измельчают до частиц дисперсности 250-500 мкм, после чего полученный продукт вводят в раствор связующего в растворителе, выбранном из группы инертных по отношению к гексогену - или в хлороформе, или в петролейном эфире, в качестве связующего используют полиизобутилен, затем удаляют растворитель выпариванием до достижения постоянной массы продукта, после чего окончательно формируют заряд ВВ. Технический результат: получен пластифицированный гексоген со сниженным критическим диаметром. 3 пр.
Изобретение относится к бортовой и наземной пироавтоматике изделий ракетно-космической, авиационной, военно-морской и специальной техники, в частности к исполнительным устройствам систем разделения - детонирующим удлиненным зарядам, а также к областям защиты металлоконструкций и изделий от коррозии и нанесения различных покрытий на узлы и детали в машиностроении. Способ нанесения антикоррозийного покрытия на металлическую оболочку детонирующего удлиненного заряда включает термостатирование размещенного в рабочей камере детонирующего удлиненного заряда и осаждение на его поверхности металла путем разложения паров исходного металлсодержащего соединения карбонильной группы в потоке газа-носителя. Термостатирование осуществляют при температуре 80-85°C в течение 3-5 минут. В качестве исходного металлсодержащего соединения карбонильной группы используют карбонил металла, акустическая жесткость которого больше или не меньше жесткости металла оболочки детонирующего удлиненного заряда, а в качестве газа-носителя используют сероводород, при этом пары карбонила металла и сероводород подают одновременно со скоростью, равной 1,0-1,5 г/час и 0,1-0,2 г/час соответственно, при остаточном давлении в рабочей камере 10-1-10 Па. Обеспечивается повышение газо-, паро-, водонепроницаемости защитного покрытия, адгезионное сцепление его с металлической оболочкой детонирующего удлиненного заряда, повышение производительности работ, расширение функциональных возможностей и области применения нанесения антикоррозийного, защитного покрытия.

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано для резки корпусных конструкций сложной конфигурации. Способ включает резку в два этапа. Первый этап - выполнение на разрезаемой конструкции ослабленного сечения в виде надреза, глубина которого составляет не менее 1/6 толщины разрезаемой конструкции, путем одноточечного инициирования удлиненного кумулятивного заряда (УКЗ), который устанавливают на ее поверхность на определенном фокусном расстоянии, которое вместе с площадью поперечного сечения УКЗ выбирают в зависимости от толщины разрезаемой конструкции. Второй этап включает размещение над надрезом заряда эластичного ВВ, который закрывают подпором, представляющим собой оболочку с насыпным веществом плотностью 1,7-1,8 г/см3, поперечное сечение которого превышает не менее чем в 10 раз поперечное сечение заряда эластичного ВВ. Осуществляют подрыв заряда эластичного ВВ при одновременном инициировании с одного из торцов встречно направленными импульсами, перпендикулярными разрезу. Технический результат заключается в повышении эффективности резки толстых металлических конструкций (до 60 мм), в том числе из легированных сталей. 2 ил.

Изобретение относится к области изготовления удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) путем снаряжения металлических трубчатых заготовок порошкообразными бризантными взрывчатыми веществами (БВВ) с последующим профилированием снаряженных заготовок для создания кумулятивной выемки строго заданной формы и размера. Способ включает операции расчета необходимого количества БВВ, подбора типоразмера трубной заготовки, наполнения заготовки мерным количеством порошкообразного взрывчатого вещества с помощью вибрации, профилирования наполненной трубчатой заготовки волочением через ряд волок с постепенным приближением профиля заготовки к профилю готового УКЗ. Волочение в двух ручьях проводят через дисковые волоки с двумя полузамкнутыми калибрами, образованными профильными выемками на нижнем и выступами на верхнем дисках, свободно вращающиеся в подшипниковых опорах, волочение в третьем ручье проводят через волоку с калибром, в свету равным сечению готового УКЗ. Устройство выполнено в виде составной волоки, имеющей коническую часть, переходящую в цилиндрическое калибрующее кольцо, и профильный выступ, принудительно введенный в калибр волоки и выполненный в виде деформирующего цилиндра с горизонтально расположенной осью. Деформирующий цилиндр имеет нож с передним скосом для упора в коническую часть волоки и хвостовик с регулируемым упором для крепления к корпусу волоки. Дополнительно введены два ручья волочения в виде дисковых волок с двумя полузамкнутыми калибрами. Применение мощных БВВ и калибровка профиля заряда в оболочке позволяют изготавливать высокоэффективные УКЗ, которые находят широкое применение в ракетостроении, строительстве и металлообработке, нефтяной и газовой промышленности для резки трубопроводов, металлических конструкций, резервуаров разного назначения и размеров. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Снарядоформирующий боеприпас с дистанционным взрывателем относится к боеприпасам, предназначенным для пробития бронированных целей, для чего они транспортируются посредством носителя в область цели и выбрасываются там. Взрыватели таких боеприпасов оснащены датчиками цели, которые обеспечивают срабатывание боеприпаса на определенном расстоянии от нее. Боеприпас включает корпус, в котором установлен заряд взрывчатого вещества (ВВ) с облицовкой, устройство инициирования заряда ВВ, обеспечивающее формирование взрывной волны в заряде ВВ при его торцевом задействовании, и датчик цели взрывателя, часть элементов приемопередающей системы которого размещена перед облицовкой по оси заряда ВВ и соединена с другой частью, размещенной вне корпуса, волноводом, проложенным вдоль оси и проходящим через облицовку и заряд ВВ и устройство инициирования, которое выполнено в виде инертной матрицы с каналами, соединяющими средство инициирования с поверхностью заряда ВВ, концевые участки которых расположены либо по кольцевой зоне вокруг оси заряда ВВ, либо распределены по всей поверхности, при этом заряд ВВ выполнен из литьевого состава и соотношение массы ВВ к массе облицовки выбрано в диапазоне 3,2-3,7. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности и технологичности. 2 ил.

Снарядоформирующий заряд (СФЗ) относится к устройствам формирования поражающих элементов и может быть использован в различных боеприпасах, предназначенных для поражения целей высокоскоростными поражающими элементами (ПЭ). СФЗ содержит помещенный в корпус заряд взрывчатого вещества (ВВ) с торцевой системой инициирования и разгоняемую взрывом ВВ разнотолщинную облицовку, из которой формируют ПЭ, при этом облицовка выполнена с уменьшением толщины от центра к периферии и на поверхности ее периферийной области со стороны заряда ВВ размещена вставка, выполненная из материала, плотность которого соответствует плотности материала облицовки, причем внутренняя и наружная поверхности облицовки выполнены разными радиусами со смещением их центров вдоль оси облицовки на величину, выбор которой зависит от формы ПЭ, требуемой для поражения конкретной цели, при этом вставка выполнена из фольги и состоит из равномерно распределенных по поверхности облицовки отдельных клиновидных элементов, вершины которых направлены к оси заряда, геометрические параметры клиновидных элементов выбирают, исходя из геометрических параметров облицовки и требуемой формы поражающего элемента. Изобретение позволяет повысить аэродинамическую устойчивость в процессе полета поражающего элемента, сформированного из облицовки. 2 ил.

Изобретение относится к средствам инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ. Промежуточный детонатор содержит цилиндрический корпус, выполненный за одно с гнездом под капсюль-детонатор, имеющим на внутренней поверхности не менее одного продольного выступа для фиксации капсюля-детонатора, на одной торцевой стороне и крышку, расположенную с возможностью фиксации, на противоположной от гнезда под капсюль-детонатор открытой стороне, причем заряд взрывчатого вещества выполнен из сыпучего взрывчатого вещества и прессуется до плотности на 20-35% выше насыпной. Цилиндрический корпус выполнен с одним и более пазом на торцевой стороне, где расположено гнездо под капсюль-детонатор. Крышка выполнена с одним и более фиксатором под ударно-волновую трубку. Крышка выполнена с хвостовиком диаметром, равным 0,6-0,7 наружного диаметра крышки, и длиной 1-1,25 наружного диаметра крышки, расположенным вдоль оси крышки и имеющим в сечении кольцевую или звездообразную форму из трех и более пластин. Цилиндрический корпус с гнездом под капсюль-детонатор выполнен составным. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность инициирования, повысить удобство и безопасность обращения с ним. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам защиты информации. Средство экстренного уничтожения носителей информации состоит из прочного металлического корпуса, пластин из пиротехнического состава, подпружиненной пружиной кнопки-бойка, размещенной во вворачиваемой в корпус втулке, капсюля воспламенителя, кумулятивного заряда, расположенного вдоль закрытых мембранами отверстий, предназначенных для истекания кумулятивных струй внутрь камеры. Изобретение позволяет уничтожить носителя защищаемой информации под воздействием высокой температуры, создаваемой кумулятивной струей в замкнутом объеме. 2 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может использоваться совместно с метающими устройствами кумулятивного типа при исследовании высокоскоростного взаимодействия тел, например, при моделировании воздействия метеоритно-техногенных частиц на защиту космических аппаратов. Способ отсечки фрагментов кумулятивной струи, следующей за сформированным с помощью кумулятивного метающего устройства компактным элементом, включает генерирование на выходе из КМУ асимметричной ударной волны, уводящей в сторону фрагменты кумулятивной струи. Асимметричную ударную волну формируют при помощи закрепленного снаружи КМУ соосно кумулятивной выемке с заданным зазором относительно его торца отсекающего устройства в виде снабженного асимметричным выступом со стороны КМУ сплошного металлического цилиндра с продольным сквозным каналом с выполненным внутри канала уступом, при этом диаметр канала со стороны ближнего к КМУ торца выполняют больше диаметра канала со стороны дальнего торца. Способ позволяет выделить стабильный по форме одиночный металлический КЭ. 2 ил.

Наверх