Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины
Владельцы патента RU 2612229:
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)
Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для применения при испытаниях военной техники, в частности в способах задержки прорывов продуктов взрывов. Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины включает размещение по крайней мере части поверхности метаемой пластины в контакте с поверхностью отсекателя продуктов взрыва, выполненного из материала с большей акустической жесткостью, чем материал метаемой пластины. Контактирующие торцевую поверхность метаемой пластины и ответную ей поверхность отсекателя выполняют в виде фасок клиновидного профиля. Площадь поверхности метаемой пластины, обращенной к заряду ВВ, выполняют больше, чем площадь ее противоположной поверхности. Достигается обеспечение отсутствия разрушения краев метаемой пластины и плотного их контакта с примыкающим отсекателем продуктов взрыва. 1 ил.
Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для применения при испытаниях военной техники, в которых используются взрывы зарядов взрывчатых веществ (ВВ).
Известен способ [Ю.Н. Дерюгин, Н.П. Ковалев и др. Методы разгона тяжелых крупногабаритных пластин с малыми искажениями плоской поверхности. - Сборник докладов научной конференции Волжского регионального центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения», Саров, ВНИИЭФ, 2000 г., стр. 241], обеспечивающий в течение некоторого промежутка времени задержку прорыва продуктов взрыва (ПВ) по краям метаемой пластины. Согласно этому способу во взрывном метающем устройстве (ВМУ) «Уступ» края метаемой пластины из алюминиевого сплава заглубляют в установочные пазы прямоугольного профиля, выполненные в боковых стальных плитах.
Недостатком указанного способа является то, что в процессе набора скорости под действием ударных волн материал метаемой пластины, находящийся в пазах, практически не течет в сторону движения ее основной части.
Также известен способ задержки прорыва ПВ, принятый в качестве прототипа, примененный в ВМУ «Плоскость» [см. там же, стр. 238]. В данном случае способ задержки прорыва ПВ заключается в размещении краев метаемой пластины внахлест с краями пластины-отсекателя ПВ прямоугольного сечения, которая выполнена из материала с большей акустической жесткостью, чем у материала метаемой пластины (в приведенном примере метаемая пластина - алюминиевый сплав, отсекатель ПВ - сталь).
Недостатком этого способа является размещение пластины-отсекателя в контакте с поверхностью метаемой пластины, противоположной поверхности, контактирующей с ПВ. Данное решение приводит к присоединению отсекателя к краям метаемой пластины, быстрому торможению этой зоны и, вследствие возникшего градиента скорости, разрушению и отрыву краев метаемой пластины с последующим прорывом ПВ (аналогично предыдущему случаю ВМУ «Уступ»).
Общим недостатком указанных способов является обеспечение задержки прорыва ПВ лишь на время смещения метаемой пластины от начального положения на расстояние, приблизительно равное ее одной толщине, что недостаточно для набора скорости в большинстве случаев.
Решаемая задача заключается в создании способа задержки прорыва ПВ по краям метаемой пластины на время, необходимое для прохождения ею расстояния более одной собственной толщины.
Технический результат, получаемый при реализации способа, состоит в обеспечении как отсутствия разрушения краев метаемой пластины, так и плотного их контакта с примыкающим к ним отсекателем продуктов взрыва в течение максимально возможного промежутка времени.
Это достигается тем, что в способе задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины, включающем размещение, по крайней мере, части поверхности метаемой пластины в контакте с поверхностью отсекателя продуктов взрыва, выполненного из материала с большей акустической жесткостью, чем материал метаемой пластины, новым является то, что контактирующие торцевую поверхность метаемой пластины и ответную ей поверхность отсекателя выполняют в виде фасок клиновидного профиля, при этом площадь поверхности метаемой пластины, обращенной к заряду ВВ, выполняют больше, чем площадь ее противоположной поверхности.
Выполнение отсекателя из материала с большей акустической жесткостью, чем у метаемой пластины, а также выполнение контактирующих торцевой поверхности метаемой пластины и ответной ей поверхности отсекателя в виде фасок клиновидного профиля, ориентированного таким образом, что площадь поверхности метаемой пластины, обращенная к заряду ВВ, больше, чем площадь ее противоположной поверхности, обеспечивает совместное течение материалов в направлении, препятствующем прорыву ПВ, что увеличивает время задержки их прорыва. Это также позволяет минимизировать торможение краев метаемой пластины и, следовательно, длительное время сохранять ее целостность и форму. Изобретение поясняется чертежом.
На чертеже показана схема осуществления способа. Здесь 1 - метаемая взрывом пластина; 2 - заряд ВВ; 3 - упор (возможно наличие в общем случае); 4 - отсекатель ПВ, примыкающий к краю метаемой пластины; 5 - место контакта фасок клиновидного профиля, выполненных по торцу метаемой пластины и отсекателя ПВ; 6 - противооткольный зазор (возможно наличие в общем случае). Величина угла клиновидности фасок a зависит от многих факторов, связанных с конкретным исполнением ВМУ, его предназначением: материал метаемой пластины и отсекателя ПВ, толщина метаемой пластины, расположение края заряда ВВ и упора относительно места контакта фасок. Для большинства случаев нецелесообразно принимать значение угла a вне диапазона 5°…65°
Способ осуществляется следующим образом. Для задержки прорыва продуктов взрыва заряда ВВ 2 по стыку пластины 1 и примыкающего к ней отсекателя ПВ 4, выполненного из материала с большей акустической жесткостью, чем материал метаемой пластины, контактирующие торцевую поверхность метаемой пластины и ответную ей поверхность отсекателя выполняют в виде фасок 5 клиновидного профиля. Исполнение клиновидного профиля производится таким образом, что в результате поверхность пластины 1, обращенная к заряду ВВ 2, имеет площадь больше, чем противоположная ее поверхность. В результате подрыва заряда ВВ 2 течение материалов пластины 1 и отсекателя 4, при совместном пластическом деформировании их контактирующих краев, обеспечивает отсутствие прорыва продуктов взрыва в течение времени, требуемого для прохождения метаемой пластиной 1 расстояния больше одной собственной толщины.
Достижение технического результата подтверждается данными исследований, включающими как двумерное, так и 3D численное моделирование протекающих процессов по нескольким методикам.
Таким образом, реализация способа обеспечивает отсутствие разрушения краев метаемой пластины и плотный их контакт с примыкающим отсекателем продуктов взрыва в течение промежутка времени, достаточного для пролета пластиной расстояния, многократно превосходящего ее собственную толщину.
Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины, включающий размещение по крайней мере части поверхности метаемой пластины в контакте с поверхностью отсекателя продуктов взрыва, выполненного из материала с большей акустической жесткостью, чем материал метаемой пластины, отличающийся тем, что контактирующие торцевую поверхность метаемой пластины и ответную ей поверхность отсекателя выполняют в виде фасок клиновидного профиля, при этом площадь поверхности метаемой пластины, обращенной к заряду ВВ, выполняют больше, чем площадь ее противоположной поверхности.
