Гидродинамический разрушитель взрывоопасных предметов
Изобретение относится к технике для обезвреживания взрывных устройств. Технический результат - повышение безопасности эксплуатации. При снятой заглушке гидродинамического разрушителя во внутреннюю полость ствола заливают ионопроводящую жидкость. Затем заглушка устанавливается на ствол. Производится заряд конденсаторной батареи от зарядного устройства. Ствол своей заглушкой направляется на разрушаемый объект. На управляющий электрод разрядника подается импульс напряжения от генератора поджигающих импульсов, в результате чего происходит пробой разрядника и между разрядными частями рабочих электродов появляется напряжение конденсаторной батареи. Промежуток между разрядными частями пробивается и между ними возникает канал электрического разряда, который возбуждает ударную волну в ионопроводящей жидкости. Ударная волна приводит к возникновению гидродинамического течения жидкости, которое воздействует на конус и прорывает его. Из-за конусной формы образуется тонкая, но мощная струя, т.е. проявляется кумулятивный эффект. Данная струя жидкости осуществляет разрушение взрывоопасного предмета. 1 ил.
Изобретение относится к технике для обезвреживания взрывных устройств и других взрывоопасных предметов, а более конкретно к гидродинамическим разрушителям взрывоопасных предметов, ближний радиус действия которых ограничивается расстоянием менее 10 м.
Известны гидродинамические разрушители (Петренко Е.С. Разрушители взрывных устройств и других взрывоопасных предметов. // Специальная техника, 2002, №3. С.36-38), конструкция которых состоит из корпуса, выполненного из пластиковой бутылки и заполненного водой. На дне корпуса расположена воронка, по внутренней поверхности которой равномерно размещен метательный заряд взрывчатого вещества. В горлышке воронки строго по ее оси устанавливается капсюль-детонатор. Воронка располагается в корпусе таким образом, чтобы ее основание было направлено в сторону взрывоопасного предмета. Для увеличения разрушающего действия основание воронки максимально приближено к стенке корпуса.
При взрыве заряда взрывчатого вещества образуется мощная жидкостная струя, скорость движения головных частей которой может достигать 4000…5000 м/с, что достаточно для разрушения большинства взрывоопасных предметов. При этом вода обладает значительным флегматизирующим действием по заряду взрывчатого вещества разрушаемого взрывоопасного предмета, обеспечивая его разрушение преимущественно без инициирования детонации. Воздействие взрыва метательного заряда взрывчатого вещества на окружающее пространство минимально за счет демпфирования ударной волны и продуктов детонации внешними по отношению к воронке слоями жидкости, заполняющей корпус.
Использование в данных разрушителях зарядов взрывчатых веществ обуславливает низкий уровень безопасности при их эксплуатации, перевозке и хранении.
Известен гидродинамический разрушитель взрывоопасных предметов (Петренко Е.С. Разрушители взрывных устройств и других взрывоопасных предметов. // Специальная техника, 2002, №3. С.33-36), выбранный в качестве прототипа, который содержит ствол, выполненный из толстостенной трубки, в одном конце которой расположен пороховой патрон с электровоспламенителем. Внутренняя полость трубки заполнена водой. Электровоспламенитель через ключ с помощью проводной линии соединен с источником электропитания. Устройство предназначено для разрушения взрывоопасных предметов бескорпусных или в деревянных, пластмассовых или картонных корпусах, что характерно в первую очередь для самодельных взрывных устройств.
Устройство действует на принципе создания мощной гидравлической струи, имеющей скорость до 220…300 м/с и способной разрушать взрывоопасные предметы в относительно непрочных корпусах. Данные устройства могут применяться как с машины, так и со специальной стойки, устанавливаемой на земле. Одним из вариантов устройства, разработанного в Великобритании для дистанционно управляемых машин типа "Хантер", имеет обозначение SA91. Масса пустого устройства 400 г, с водой - 540 г. Устройство SA94 "Пигстик", которое в НАТО имеет обозначение L2A1, отличается от первого варианта своими размерами. Прочность его корпуса допускает многократное использование при массе пустого устройства 3,0 кг. Дальность поражающего воздействия не превышает 10…15 см.
Необходимость использования для создания струи жидкости пороховых патронов с возможностью самопроизвольного детонирования понижает безопасность эксплуатации данных устройств.
Задача изобретения - повышение безопасности эксплуатации разрушителя взрывоопасных предметов посредством использования ударной волны, возникающей при электрическом разряде в жидкости.
Технический результат достигается следующим образом. В гидродинамическом разрушителе взрывоопасных предметов, содержащем ствол, выполненный в виде толстостенной трубки, внутренняя полость которой заполнена ионопроводящей жидкостью, один конец трубки наглухо заделан, в боковых стенках у наглухо заделанного конца ствола выполнены симметрично два отверстия, в которых герметично установлены рабочие электроды, разрядные части которых находятся во внутренней полости ствола, вывод первого рабочего электрода соединен с клеммой конденсаторной батареи, другая клемма конденсаторной батареи соединена с электродом управляемого разрядника, другой электрод которого соединен с вторым рабочим электродом, а управляющий электрод соединен с генератором поджигающих импульсов, на открытый конец ствола одета заглушка конусной формы конусом во внутрь ствола.
Предлагаемое устройство показано на чертеже. В стволе 1, выполненным, например, из алюминиевой трубки, один конец 2 наглухо заделан, другой конец 3 имеет выходное отверстие 4. На открытый конец ствола одета заглушка 5 конусной формы, причем вершина конуса 6 направлена во внутрь ствола 1. Заглушка 5 может быть выполнена из немагнитного материала, например из алюминия или фторопласта, а конус 6 может быть выполнен из магниевого сплава. На боковой поверхности ствола 1 у конца 2 выполнены два отверстия 7, в которых герметично закреплены рабочие электроды 8, 9, разрядные части 10 которых расположены внутри ствола 1. Вывод 11 электрода 8 соединен с клеммой 12 конденсаторной батареи 13, другая клемма 14 которой соединена с электродом 15 управляемого разрядника 16, например, тригатрона (Под ред. В.С.Комелькова. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. М.: Атомиздат, 1970. С.197). Второй электрод 17 разрядника 16 соединен с выводом 18 рабочего электрода 9. Между электродами 15 и 17 расположен управляющий электрод 19, который соединен с генератором поджигающих импульсов 20 (Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004. С.255-293). Внутренняя полость 21 ствола 1 заполнена ионопроводящей жидкостью, например водой.
Работа устройства происходит следующим образом. При снятой заглушке 5 во внутреннюю полость 21 заливают ионопроводящую жидкость, если используется вода при температуре окружающего пространства ниже 0°С, то в нее добавляется NaCl. Затем устанавливается заглушка 5 на ствол 1. Производится заряд конденсаторной батареи 13 от зарядного устройства (не показано). Ствол 1 своей заглушкой 5 направляется на разрушаемый объект (не показан). На управляющий электрод 19 разрядника 16 подается импульс напряжения от генератора поджигающих импульсов 20, в результате чего происходит пробой разрядника 16 и между разрядными частями 10 рабочих электродов 8 и 19 появляется напряжение конденсаторной батареи 13. Промежуток между разрядными частями 10 пробивается и между ними возникает канал электрического разряда, который возбуждает ударную волну в ионопроводящей жидкости (Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. - Л.: Машиностроение, 1986 г. С.253). Ударная волна приводит к возникновению гидродинамического течения жидкости, которое воздействует на конус 6 и прорывает его. Из-за конусной формы образуется тонкая, но мощная струя, т.е. проявляется кумулятивный эффект (Лаврентьев М.А, Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1977. С.253-256). Данная струя жидкости осуществляет разрушение взрывоопасного предмета.
Отсутствие необходимости в использовании пороховых патронов обуславливает повышение безопасности эксплуатации. Следует отметить, что данное устройство характеризуется широким диапазоном изменения напора струи путем изменения значения напряжения заряда конденсаторной батареи без изменения конструкции устройства.
Гидродинамический разрушитель взрывоопасных предметов, содержащий ствол, выполненный в виде толстостенной трубки, внутренняя полость которой заполнена ионопроводящей жидкостью, при этом один конец трубки выполнен наглухо заделанным, отличающийся тем, что он снабжен рабочими электродами с разрядными частями, конденсаторной батареей, генератором поджигающих импульсов, управляемым разрядником, управляющим электродом и заглушкой конусной формы, причем в боковых стенках у наглухо заделанного конца ствола выполнены симметрично два отверстия, в которых герметично установлены рабочие электроды, разрядные части которых установлены во внутренней полости ствола, вывод первого рабочего электрода соединен с клеммой конденсаторной батареи, другая клемма которой соединена с электродом управляемого разрядника, другой электрод которого соединен со вторым рабочим электродом, а управляющий электрод соединен с генератором поджигающих импульсов, при этом заглушка конусной формы одета на открытый конец ствола конусом во внутрь ствола.
