Устройство для разрушения ледяного покрова

Авторы патента:

F42D3/00 - Взрывные работы специального назначения

Изобретение относится к области взрывных работ по разрушению ледового покрова. Устройство включает в себя корпус, приспособление для фиксации на ледовой поверхности и систему инициирования. В корпусе на одной оси установлены ближе ко льду кумулятивный заряд и над ним проникающий модуль с фугасным зарядом взрывчатого вещества. Проникающий модуль соединен с разгонным блоком, который приводит его в движение. Расстояние h между кумулятивным зарядом и проникающим модулем определяется экспериментальным или расчетным путем. Возможно заполнение пространства между зарядом и проникающим модулем прослойкой из материала, поглощающей энергию ударной волны. Расстояние h в этом случае уменьшается. После подачи команды на систему инициирования кумулятивный заряд пробивает во льду шпур, а проникающий модуль под действием разгонного блока движется по образованному шпуру, и после проникания под лед на заданную глубину подрыва происходит инициирование его заряда взрывчатого вещества. В результате взрыва происходит разрушение ледяного покрова и выброс кусков льда из зоны разрушения. Изобретение позволяет снизить трудоемкость, а также повысить безопасность и эффективность работ по разрушению ледяного покрова водоемов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к устройству, используемому для разрушения ледяного покрова на водной поверхности.

Из существующего уровня техники известно устройство (Карманов Е.В., Копнышев С.Л., Козлов В.В., Охитин В.Н., Меньшаков С.С. Устройство для вскрытия ледяного покрова, патент RU 2422765, опубликованный 27.06.2011 г.), которое включает заряд взрывчатого вещества (ВВ), установленный под ледяным покровом, и систему подрыва. Заряд ВВ снабжен поплавковой камерой обтекаемой формы, заполненной газом или иным материалом, плотность которого меньше плотности воды. Устройство выполнено с возможностью его фиксирования между надводной поверхностью ледяного покрова и зарядом ВВ на требуемом расстоянии. При подаче команды на подрыв инициируется заряд ВВ, под действием взрывной нагрузки лед разрушается и выбрасывается из зоны разрушения.

Основным недостатком данного технического решения является большая трудоемкость работ по подготовке лунки и последующей установке и фиксации заряда подо льдом.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ (Карнаков В.В., Махонин И.К., Фесенко А.В., Цыпкин В.И. Способ разрушения ледового покрова, патент RU 2180095, опубликован 27.02.2002 г.), заключающийся в установке на одной вертикали по меньшей мере двух зарядов: одного или нескольких термитных, предназначенных для плавления льда, и одного фугасного заряда ВВ, погружаемого на заданную глубину подо льдом. После погружения фугасный заряд ВВ дистанционно подрывают, что приводит к разрушению ледяного покрова и созданию в нем свободной ото льда майны определенных размеров.

Недостатки данного технического решения следующие.

- Необходимость применения в определенных ситуациях нескольких термитных зарядов для гарантированного плавления всей толщи льда, что делает устройство для реализации способа более громоздким.

- При использовании гибкой связи между термитным и фугасным зарядами, длина которой может достигать 1,5-2,0 метров, фугасный заряд необходимо придерживать и опускать под лед вручную после прохождения термитным зарядом всей толщи льда. Таким образом, в данной ситуации работа устройства требует постоянного контроля и участия оператора (работника).

Целью предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и повышение безопасности и эффективности работ по разрушению ледяного покрова.

Задачей изобретения является создание устройства, устраняющего недостатки аналогов, которое позволит осуществить подрыв заряда ВВ подо льдом с разрушением льда и максимальным выбросом кусков последнего из зоны разрушения. При этом устройство не будет требовать применения дополнительных конструктивных модификаций в зависимости от ледовой обстановки, а количество и длительность операций по подготовке устройства к работе значительно снизятся.

Технический результат - упрощение, а также повышение оперативности и эффективности процесса разрушения ледяного покрова.

Данный результат достигается за счет того, что устройство для разрушения ледяного покрова включает в себя корпус, приспособление для фиксации на ледовой поверхности и систему инициирования, и отличается тем, что в корпусе на одной оси установлены ближе ко льду кумулятивный заряд и над ним проникающий модуль, содержащий заряд ВВ, на расстоянии h друг от друга, определяемым экспериментальным или расчетным путем из условий невлияния ударной волны, образованной в процессе взрыва кумулятивного заряда, на работоспособность конструкции проникающего модуля и невозбуждения детонации в его заряде ВВ; при этом проникающий модуль соединен с разгонным блоком, обеспечивающим движение его вдоль корпуса и проникание под лед на заданную глубину подрыва.

Металлическая облицовка кумулятивного заряда может иметь коническую, полусферическую, или иную осесимметричную форму. Проникающий модуль может представлять собой удлиненное цилиндрическое тело с выпуклой обтекаемой головной частью, например, конического, оживального или иного профиля с притуплением или без него. Разгонный блок, например, пороховой реактивный двигатель, сообщает проникающему модулю необходимую скорость для пробития ослабленного отверстием льда и погружения на глубину подрыва.

Корпус устройства может быть выполнен как со сплошными стенками, так и в виде жесткого каркаса, в котором устанавливаются все остальные элементы. В преимущественном варианте исполнения устройства корпус изготавливается из легкого материала, например, из пластика.

Также в корпусе устройства могут быть установлены направляющие, предназначенные для дополнительной стабилизации движения по ним проникающего модуля с разгонным блоком.

Возможен вариант исполнения устройства, в котором между кумулятивным зарядом и проникающим модулем установлена прослойка из материала, гасящего действие ударной волны, например, из поролона, или иного поглощающего материала. В этом случае расстояние h может быть сокращено.

Малый вес устройства позволяет производить его установку и фиксацию на ледовой поверхности ручным способом. Возможна установка устройства с летательного аппарата, например, с вертолета, с последующей фиксацией первого на поверхности льда. При необходимости возможно произвести установку и последующее одновременное приведение в действие нескольких устройств, установленных на требуемой площади ледяного покрова.

Запуск системы инициирования устройства или группы устройств производится дистанционным способом, например, радиосигналом, что обеспечивает безопасность проведения работ.

Применение кумулятивного заряда для пробития во льду отверстия с целью прохода через него и последующего заглубления под лед проникающего модуля с зарядом ВВ избавляет от необходимости применения отдельных технических средств для бурения лунок и, таким образом, ускоряет процесс погружения разрывного заряда ВВ под лед по сравнению с ближайшим аналогом.

Процесс работы устройства не требует дополнительного контроля или вмешательства со стороны оператора (работника), что снижает трудоемкость и повышает безопасность при использовании устройства по сравнению с аналогами.

Предлагаемое устройство позволяет эффективно разрушать ледяной покров в различной ледовой обстановке, в т.ч. при наличии подо льдом шуги, и не требует проведения дополнительных подготовительных работ или применения вспомогательных конструктивных модификаций.

На чертеже изображено устройство для разрушения ледяного покрова в двух вариантах исполнения (фиг. 1а и фиг. 1б). Оно включает в себя систему инициирования 1 разгонный блок 2, фугасный заряд ВВ 3, проникающий модуль 4, направляющие 5 для движения по ним проникающего модуля с разгонным блоком, корпус 6, прослойка из материала, гасящего действие ударной волны 7, кумулятивный заряд 8, приспособление 9 для крепления устройства на ледовой поверхности.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на поверхность льда и при помощи приспособления 9 фиксируется в положении, перпендикулярном ледяной поверхности.

При подаче дистанционного сигнала на систему инициирования 1 последней приводится в действие разгонный блок 2, приводящий в движение проникающий модуль 4, и производится инициирование кумулятивного заряда 8, например, посредством электродетонатора. Кумулятивный заряд 8 пробивает лед, в результате чего в нем образуется шпур и зоны материала ослабленной прочности вокруг него.

Модуль 4, набрав скорость, проникает в ослабленный отверстием лед. Пройдя толщу льда, модуль продолжает движение в воде, и в момент достижения заданной глубины подрыва происходит возбуждение детонации в его заряде ВВ 3. Взрыв данного заряда приводит к разрушению и выбросу льда таким образом, что остается свободная от него майна.

1. Устройство для разрушения ледяного покрова, включающее корпус, приспособление для фиксации на ледовой поверхности и систему инициирования, отличающееся тем, что в корпусе на одной оси установлены ближе ко льду кумулятивный заряд и над ним проникающий модуль с размещенным в нем зарядом взрывчатого вещества (ВВ) на расстоянии h друг от друга, определяемом экспериментальным или расчетным путем, исходя из условий невлияния ударной волны, образованной в процессе взрыва кумулятивного заряда, на работоспособность конструкции проникающего модуля и невозбуждения детонации в его заряде ВВ; при этом проникающий модуль соединен с разгонным блоком, обеспечивающим движение его вдоль корпуса и проникание под лед на заданную глубину подрыва.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что проникающий модуль представляет собой удлиненное цилиндрическое тело с выпуклой обтекаемой головной частью, направленной вниз.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между кумулятивным зарядом и проникающим модулем установлена прослойка из материала, поглощающего энергию ударной волны и позволяющего уменьшить расстояние h.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе имеются направляющие, по которым происходит движение проникающего модуля с разгонным блоком.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что его система инициирования приводится в действие дистанционно.

Группа изобретений относится к уничтожению опасных предметов, таких как снаряды, боеприпасы или другие заряды, подлежащие уничтожению путем подрыва. Устройство содержит упаковку, выполненную из листовой заготовки, сложенной вдоль трех складок, четырех складок или большего количества складок для получения по меньшей мере трех граней и двух полуграней, четырех граней или четырех граней и запорной стенки для закрывания упаковки, выполненной в виде трубчатого пакета с многоугольным и, в частности, квадратным или прямоугольным сечением после складывания листовой заготовки, взрывные заряды, располагаемые на складываемых гранях.

Блокирующее устройство для бронетанковой техники // 2681607

Изобретение относится к военной технике, а боле конкретно к противотанковым инженерным заграждениям. Блокирующее устройство для бронетанковой техники состоит из двух траншей - первой (1) и второй (18).

Устройство для вскрытия ледяного покрова // 2649998

Изобретение относится к льдотехнике, в частности к устройству, используемому в подводных взрывных работах с целью освобождения водной поверхности от образующихся в зимне-весеннее время ледяных заторов и зажоров.

Ресурсосберегающий способ ликвидации сооружений шахтного типа // 2638047

Изобретение относится к области взрывных работ специального назначения. В донной части ствола шахты на цилиндрической стенке металлического стакана устанавливают кольцевой удлиненный кумулятивный заряд бризантного взрывчатого вещества и подрывают его.

Способ разрушения ледяного покрова // 2629569

Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения ледяного заторообразования на участках рек и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова, в частности, в местах вблизи гидротехнических сооружений: плотин, дамб, мостов и т.п.

Способ взрывной резки металлических конструкций // 2618676

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано для резки корпусных конструкций сложной конфигурации. Способ включает резку в два этапа.

Способ разрушения льда // 2589232

Изобретение относится к средствам защиты гидротехнических сооружений от давления льда. Способ включает периодический выпуск смеси газов порциями в нижние слои воды акватории, а в качестве смеси газов используют углеводородные соединения с окислителем, например метан, пропан, ацетилен, мелкодиспергированные нефтепродукты, вместе с кислородом или газом его содержащим, например воздухом.

Устройство, инициирующее принудительный сход лавины // 2552269

Настоящее изобретение относится к устройству, инициирующему принудительный сход лавины. Данное устройство содержит опору (4), прикрепляемую на склоне (1) горы, например, на бетонном основании, и камеру (3), один из концов (19) которой открыт.

Переносной противолавинный комплекс // 2542676

Изобретение относится к гидрометеорологии, а именно к техническим средствам и методам воздействия на склоновые процессы с целью предупредительного спуска лавин путем обстрела снежных склонов из орудий и минометов.

Установка, инициирующая сход лавин // 2539051

Предложена установка, инициирующая сход лавин, содержащая трубу (1) с закрытым концом, установленным на основании (5), например, бетонном блоке (6), который закреплен на горном склоне (7).

Защитное устройство опоры трубопровода // 2701685

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к защитным устройствам опор трубопроводов через водные преграды. Задачей данного изобретения является повышение стойкости и надежности трубопроводных опор в условиях воздействия ледохода, карчехода, речных насосов и иных посторонних плывущих предметов, а также распространение области применения защитного устройства на опоры трубопроводов через водные преграды.

Система барботирования для наливных доков // 2693995

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и предназначено для обеспечения возможности ремонта судов в наливных доках в условиях зимнего времени при температуре окружающей среды ниже 0°С.

Способ очистки техногенно загрязненных донных отложений водоемов, в том числе нефтью и нефтепродуктами // 2688473

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки природных и искусственных водоемов, дно которых загрязнено, в частности, нефтью и нефтепродуктами.

Устройство для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей // 2668324

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к созданию технических средств для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. Устройство содержит ковш для улавливания водорослей, потокоразделители, двухбарабанную лебедку.

Способ разрушения ледяного покрова туннельно-скегового типа // 2667729

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам туннельно-скегового типа, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Способ разрушения ледяного покрова 1 судном 2 туннельно-скегового типа заключается в том, что возбуждают резонансные изгибно-гравитационные волны в ледяном покрове 1 при движении судна 2 по льду с резонансной скоростью, создают дополнительный прирост силы статического давления и демпфирования возмущающего воздействия бортовых роторно-винтовых движителей 5, возбуждаемых вибрацией и установленных в плоскости конструктивной ватерлинии.

Защитное устройство опоры трубопровода // 2667603

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к защитным устройствам опор трубопроводов через водные преграды. Защитное устройство опоры трубопровода включает в себя вертикальную часть опоры, установленную в ростверк фундамента.

Самоподъемная морская буровая установка для эксплуатации на мелководных акваториях с сезонным ледовым покрытием // 2667252

Изобретение относится к передвижным морским буровым установкам и может быть применено для строительства скважин на нефть и газ на мелководных акваториях с сезонным ледовым покрытием.

Комплексное устройство и способ использования отработанной воды, отличающейся по температуре и/или химическому составу от воды в естественном водоеме, для защиты рыб и предотвращения шуго- и льдообразования // 2665596

Комплексное устройство состоит из, по меньшей мере, одного потокообразователя, на который подается отработанная вода, отличающаяся по температуре и/или химическому составу от воды в естественном водоеме.

Защита неподвижного судна от надвигающегося льда // 2665207

Изобретение относится к области эксплуатации морских объектов, в частности предназначенных для добычи углеводородов, в ледовых условиях. Предлагаются технологии защиты неподвижного судна от надвигающегося льда.

Устройство для сбора нефти // 2658364

Изобретение относится к устройству, предназначенному для извлечения нефти в льдистых водах. Устройство содержит подъемное устройство, поддерживаемое средством транспортировки, таким как судно, отделительную клеть, выполненную с возможностью опускания в воду между кусками льда с помощью указанного подъемного устройства.

Устройство для поддержания акватории в незамерзающем состоянии // 2706491

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при эксплуатации в условиях продленной навигации акваторий, примыкающих к причальным набережным, слипам, шлюзам и другим транспортным сооружениям. Устройство для поддержания акватории в незамерзающем состоянии включает трубопровод 1, сообщенный с теплоносителем 9, который имеет камеру сгорания, при этом одновременно подключают к трубопроводу 1 большой импеллер 22 для подачи горячего воздуха под давлением в трубопровод 2 с системой перфорированных трубопроводов 3, снабженных саморегулирующим механизмом. Контролируют работу теплоносителя 9, связанного с персональным компьютером. Саморегулирующий механизм включает вертикальные звенья труб, верхнее звено трубы имеет форму шара, вид которого выполнен конфузором, с выпускным патрубком, ориентированным вверх. Другой конец вертикального звена трубы соединен гибким сильфоном с вертикальным звеном трубы, который соединен с отверстием перфорированного трубопровода 3. Техническим результатом изобретения является повышения эффективности подачи нагретого воздуха при эксплуатации в различных температурных условиях акватории в незамерзающем состоянии. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.