Устройство для формирования взрывной волны в заряде взрывчатого вещества



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

Владельцы патента RU 2531678:

Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" (RU)

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.

 

Изобретение относится к области взрывных работ и может быть использовано при разработке устройств формирования взрывной волны в зарядах взрывчатых веществ (ВВ).

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение синхронности возникновения детонационного фронта в подрываемом заряде ВВ путем его одновременного (с минимальной разновременностью) подрыва с помощью многоточечного инициирующего устройства.

Из предшествующего уровня техники известны устройства для формирования взрывной волны в заряде ВВ, направленные на решение данной задачи. Например, известно устройство по патенту США №3430563 (НКИ:102-22), которое содержит пластину гибкого инертного эластомера, имеющего форму матрицы, и детонационную разводку в виде плоского листа гибкого ВВ, запрессованного в матрицу таким образом, что образует решетку ВВ, состоящую из компланарных полос с общим для всех полос началом. Лист гибкого ВВ, включая общую для всех полос точку, располагается в толще пластины из эластомера между ее поверхностями. Полосы ВВ имеют одинаковую длину, ширину и высоту, при этом от конца каждой из них отходит участок, образующий выступ, расположенный под прямым углом к поверхности пластины из эластомера. Конец этого участка полосы расположен заподлицо с поверхностью пластины. В результате получается ряд концевых участков детонационной разводки, разнесенных равномерно по одной из поверхностей пластины гибкого инертного эластомера. При подаче детонационного импульса на общую для всей решетки точку заряд ВВ детонирует одновременно в большом количестве точек, в которых он выходит на поверхность пластины из эластомера.

Кроме соблюдения условий обеспечения равномерности расположения выходов детонационной разводки по поверхности подрываемого заряда и равенства длин полос ВВ, для получения синхронного детонационного фронта в подрываемом заряде ВВ необходимо выполнение условия по обеспечению стабильности срабатывания концевых участков.

Следует также отметить, что даже при выполнении первых двух условий в матрице с детонационной разводкой, полосы которой выполнены прямоугольным сечением, могут возникать условия, при которых синхронный детонационный фронт в подрываемом заряде ВВ может быть не сформирован. Это может произойти из-за того, что ударная волна, распространяющаяся в боковом направлении вдоль поверхности матрицы, воздействует на концевые участки разводки, что приводит к образованию газодинамических зазоров между отдельными элементами и подрываемым зарядом, а значит, к разновременности, вплоть до отказа срабатывания отдельных элементов.

Из предшествующего уровня техники известно другое устройство, с помощью которого осуществляют формирование взрывной волны в заряде ВВ, направленное на решение указанной выше задачи и частично устраняющее недостатки предыдущего аналога (патент РФ №2135935, описание опубликовано 27.08.1999 г.). Это устройство выбрано в качестве ближайшего аналога заявляемому изобретению по наибольшему количеству сходных признаков.

Известное устройство включает заряд ВВ, средство инициирования, детонационную разводку, выполненную в инертной матрице. Детонационная разводка представляет собой систему детонационных каналов прямоугольного сечения с общим входом, участками, расположенными вдоль поверхности матрицы и несколькими выходами (концевыми участками). Для повышения синхронизации детонационного фронта необходимо соблюдать условие равенства времен передачи детонационного импульса к поверхности заряда, чтобы минимизировать разновременность прихода детонационных импульсов к выходам детонационной разводки - концевым участкам, расположенным под углом к поверхности матрицы.

Однако как у вышерассмотренного аналога, так и у ближайшего аналога недостаток связан с тем, что бывает трудно согласовать равномерность распределения выходов детонационной разводки и равнодлинность детонационных каналов, но даже при достижении этого синхронный детонационный фронт в подрываемом заряде ВВ может быть не сформирован.

Так же как и при использовании детонационной разводки в виде компланарных полос, в детонационных каналах прямоугольного сечения ударная волна в боковом направлении распространяется вдоль поверхности матрицы, воздействуя на концевые участки детонационной разводки. Это может привести к образованию газодинамических зазоров между отдельными торцами концевых участков детонационной разводки и основным зарядом, а значит, к разновременности, вплоть до отказа срабатывания отдельных концевых участков.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение стабильности срабатывания элементов детонационной разводки.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве формирования взрывной волны в заряде ВВ, включающем общие с прототипом признаки:

- основной заряд ВВ;

- матрицу с детонационной разводкой,

- детонационная разводка представляет собой заполненные ВВ каналы, имеющие общий входной участок, участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, и концевые участки, расположенные под углом к поверхности матрицы,

содержатся также отличительные признаки, а именно:

- участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, выполнены сечением в виде равнобочной трапеции;

- меньшее основание трапеции направлено в сторону основного заряда ВВ;

- при этом 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.

Выполнение участков, расположенных вдоль поверхности матрицы, сечением в виде равнобочной трапеции, направленной меньшим основанием в сторону основного заряда, позволяет уменьшить на концевые участки детонационной разводки негативное влияние продуктов химического превращения, выделяемых при прохождении детонационного импульса по участкам детонационной разводки, расположенным вдоль поверхности матрицы. Боковая ударная волна в этом случае направлена в тело матрицы и, воздействуя на концевые участки, производит газодинамическое поджатие концевых участков к основному заряду.

Выбор внутреннего угла трапеции α между большим основанием и боковой стороной из условия arctg l/t≤α≤arctg l/tкр связан с тем, что при α≥arctg l/tкр, боковая ударная волна не воздействует на концевые участки, а при α≤arctg l/t боковая ударная волна воздействует на критическую толщину ВВ каналов, ухудшая прохождение по ним детонации.

На фиг.1, 2 изображена схема устройства для формирования взрывной волны в заряде ВВ, поясняющая техническую сущность и принцип действия заявляемого изобретения, где:

1 - основной заряд ВВ;

2 - каналы детонационной разводки;

3 - выходы детонационных каналов на поверхность подрываемого заряда (концевые участки детонационных каналов);

4 - инертная матрица;

5 - общий вход детонационной разводки.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить устройство формирования взрывной волны, включающее подрываемый заряд взрывчатого вещества с плоской поверхностью, инертную матрицу с детонационной разводкой, которая имеет один общий вход и 32 выхода, и средство инициирования, в качестве которого использован электродетонатор (на рисунке не показан), детонационно- связанный с общим входом детонационной разводки. Матрица выполнена плоской формы из материала, плотность которого составляет 1,05 г/см3, толщиной t=2,7 мм. На поверхности матрицы выполнены разветвленные каналы, заполненные пластическим ВВ, выходы которых (концевые участки) распределены по противоположной поверхности матрицы со стороны размещения подрываемого заряда ВВ. При этом выходы детонационной разводки распределены равномерно по поверхности подрываемого заряда ВВ с шагом 10×10 мм. Длина каналов детонационной разводки равна 70 мм. Участки детонационных каналов, расположенные по поверхности матрицы, выполнены сечением в виде равнобочной трапеции, большее основание которой а равно 1,3 мм, а меньшее b=1,0 мм, диаметр концевых участков d равен 2,5 мм, расстояние между каналами, расположенными вдоль поверхности матрицы, и концевыми участками l равно 3,0 мм, высота трапеции h равна 1 мм, критическая толщина ВВ каналов tкр равна 0,3 мм. Таким образом выполняется соотношение:

arctg l/t≤α≤arctg l/tкр.

Подставив вышеприведенные значения, получаем:

arctg 3/2,7≤α≥arctg 3/0,3;А

α=arctg h/(a-b)/2=arctg1/(1,3-1,0)/2=81°28';

48°01'≤81°28'≤84°17'.

Работа заявляемого устройства заключается в следующем.

Матрицу 4 накладывают на подрываемый заряд ВВ 1 и общий вход детонационной разводки 5 соединяют с электродетонатором (на рисунке не показан).

При подаче импульса от электродетонатора на общий вход 5 детонационной разводки 2 импульс распространяется по всем каналам матрицы 4, выполненным сечением в виде равнобочной трапеции. Поскольку внутренний угол трапеции α между большим основанием и боковой стороной равен 81°28', что соответствует условию 48°01'≤81°28'≤84°17', то боковая ударная волна гасится матрицей.

Детонационный импульс одновременно достигает выходов 3, равномерно размещенных по поверхности подрываемого заряда 1.

Форма фронта детонационной волны, полученная на поверхности подрываемого заряда от выходов детонационной разводки, соответствует форме подрываемого заряда при обеспечении синхронности его возникновения в подрываемом заряде ВВ.

Выполнение каналов сечением в виде равнобочной трапеции обеспечивает:

- снижение ударно-волновой нагрузки на детонационные каналы и концевые участки, что приводит к повышению надежности работы устройства для формирования взрывной волны в заряде ВВ;

- повышение надежности распространения детонации по каналам;

- уменьшение массы ВВ в детонационных каналах.

Т.о. реализация предлагаемого изобретения позволяет получить максимально приближенную форму фронта детонационной волны к требуемой независимо от поверхности подрываемого заряда. Известные из предшествующего уровня техники решения не позволяют получить с такой же точностью требуемую форму.

Устройство формирования взрывной волны в заряде взрывчатого вещества, включающее основной заряд взрывчатого вещества (ВВ) и матрицу с детонационной разводкой, представляющей собой заполненные ВВ каналы, имеющие общий входной участок, участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, и концевые участки, расположенные под углом к поверхности матрицы, отличающееся тем, что участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, выполнены сечением в виде равнобочной трапеции, меньшее основание которой направлено в сторону основного заряда ВВ, при этом 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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

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 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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

(57) Изобретение относится к области взрывной техники, содержащей дискретный детонационный волновой генератор (ДДВГ), и может быть использовано в разработке боеприпасов военного назначения, взрывных устройств для применения в хозяйственной деятельности (инженерные заряды, добыча полезных ископаемых, машиностроение и др.) и научно-исследовательской деятельности. Во взрывном устройстве, содержащем основной заряд BB, ДДВГ в виде матрицы из инертного материала с сетью каналов и отверстий с общим приемным участком, заполненных BB и покрытых оболочкой, источник инициирования, инициирующий общий приемный участок, ДДВГ содержит слой ВВ со стороны основного заряда. Оболочка, выполненная из термостойкого материала, содержит сквозные отверстия, охватывающие группы отверстий в матрице, и дренажные каналы, соединяющие отверстия, расположенные в зоне поджатия ДДВГ элементами корпуса, с полостью конструкции, имеющей сообщение с внешней средой. При этом соблюдены условия: Q<6 г, Q/Sк<2,7 г/мм2, где Q - масса BB в матрице, приходящаяся на одно отверстие в оболочке, Q/Sк - площадь поперечного сечения дренажного канала. Оболочка устройства взрывного выполнена из пенополикарбоната плотностью 0,7…0,8 г/см3. Достигается повышение пожаро- и взрывобезопасности взрывных устройств с ДДВГ за счет отвода газообразных продуктов разложения BB за пределы ДДВГ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в конструкциях воспламенительных устройств для инициирования горения различных веществ в герметичном объеме, в частности при инерционных воздействиях в процессе срабатывания устройства. Устройство для инициирования содержит металлический корпус с двумя соосными глухими каналами, разделенными неразрушаемой преградой. В одном канале расположен пиротехнический высококалорийный разогревающий заряд, а в другом - пиротехнический воспламенительный заряд. Разогревающий и воспламенительный заряды выполнены из пиротехнических составов, образующих при горении твердые шлаки. Достигается повышение надежности устройства при инерционных воздействиях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерения параметров срабатывания средств инициирования детонации зарядов взрывчатых веществ при взрывных работах, а именно подрывных электродетонаторов (ЭД), имеющих в составе непервичный капсюль-детонатор (КД) на основе бризантных взрывчатых веществ (БВВ) и стандартный электровоспламенитель (ЭВ) с жестким или эластичным креплением мостика накаливания. Устройство для измерения параметров срабатывания непервичного капсюля-детонатора в подрывном электродетонаторе состоит из муфеля для подрыва электродетонатора на свинцовой пластине, узла задействования мостика накаливания постоянным или импульсным токами, измерителя времени срабатывания с запуском начала отсчета времени от момента задействования, ионизационного датчика фиксации детонации, ионизационного датчика фиксации момента срабатывания электровоспламенителя, узла регистрации сигналов от датчиков и выдачи сигнала на измеритель времени срабатывания. Приведенная конструкция устройства позволяет полностью обеспечить комплексное измерение всех параметров срабатывания КД как непервичного, так и первичного типов в составе подрывного ЭД, при этом впервые в рамках одного испытания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.,1 табл.

Изобретение относится к взрывным устройствам и может быть использовано в подрывных зарядах. Устройство для формирования детонационной волны содержит источник инициирования, основной заряд взрывчатого вещества (ВВ), матрицу с сетью детонационных каналов с концевыми участками с частями, расположенными в расширениях, в виде замкнутой оболочки сферической формы или в форме полого цилиндра, инертный слой из материала с акустической жесткостью и толщиной, зависящими от глушения и передачи ударной волны, полый и составной сердечник. Замкнутая оболочка с толщиной, зависящей от критического диаметра детонации ВВ оболочки, содержит полость сферической формы или в форме диска с закругленными кромками. Изобретение позволяет повысить взрывобезопасность устройства при аварийных воздействиях. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерения параметров срабатывания капсюлей-детонаторов с ударно-волновой трубкой в неэлектрических системах взрывного дела. Устройство для измерения параметров срабатывания капсюля-детонатора с ударно-волновой трубкой состоит из узла для подрыва капсюля-детонатора, узла инициирования детонационного процесса в ударно-волновой трубке, измерителя времени, датчика запуска измерителя времени, датчика фиксации момента детонации капсюля-детонатора, узла питания и обработки сигналов от датчиков, датчика измерения скорости детонационного процесса в ударно-волновой трубке. Датчик измерения скорости детонационного процесса в ударно-волновой трубке расположен на расстоянии 1 м от датчика запуска измерителя времени и на расстоянии 1 м от конца отрезка ударно-волновой трубки, закрепленного в капсюле-детонаторе. Достигается возможность с высокой точностью измерить параметры срабатывания капсюля-детонатора с отрезком ударно-волновой трубки для всех известных неэлектрических систем взрывания подобного типа. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-10-27 2014-10-26T17:23:23
Наверх