Устройство взрывное
Владельцы патента RU 2768874:
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (RU)
Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при воздействии заданного механического усилия, не содержащим инициирующих взрывчатых веществ, и может быть использовано при разработке конструкции механического взрывателя и в детонационных цепях взрывной автоматики. Устройство взрывное состоит из корпуса 1, выполненного в виде гильзы, с расположенными в ней инициатором, выполненным в виде корпуса 2, с запрессованным в нем инициирующим зарядом 5, выполненным т-образной формы в сечении из вторичного ВВ, установленным на нем бойком 3, выполненным в форме диска из пьезокерамического материала, и зафиксированным фиксатором 4, выполненным в виде колпачка с центральным отверстием по оси из неметаллического материала. Инициирующий заряд 5 из вторичного ВВ, своим основанием контактирует с передаточным зарядом 6, выполненным из аналогичного вторичного ВВ, а передаточный заряд 6 сопряжен с детонатором 7, выполненным из вторичного ВВ высокой плотности. Техническим результатом является снижение энергии срабатывания, повышение безопасности при изготовлении и эксплуатации, повышение выходной мощности взрывного устройства при малых габаритах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при воздействии заданного механического усилия, не содержащим инициирующих взрывчатых веществ, и может быть использовано при разработке конструкции механического взрывателя и в детонационных цепях взрывной автоматики.
Известно устройство под названием «Детонирующее устройство механического взрывателя»» RU 2302607 С1, 10.07.2007, МПК F42C 19/10, содержащее корпус в виде тонкостенной латунной гильзы с расположенными в нем последовательно капсюлем-детонатором, выполненным из бризантного взрывчатого вещества, и детонатором. В капсюле-детонаторе на бризантное ВВ установлен диск из поляризованной пьезоэлектрической керамики, а сам капсюль-детонатор расположен на детонаторе.
К недостаткам устройства следует отнести высокую энергию срабатывания; значительную массу и геометрические размеры; нахождение детонирующего устройства в боевом положении, то есть недостаточную защищенность от случайных внешних механических воздействий.
Также известно детонирующее устройство механического взрывателя RU 2599125 С1, 28.09.2015, МПК F42C 19/10. Детонирующее устройство механического взрывателя состоит из корпуса в виде тонкостенной латунной гильзы с расположенными в ней детонатором, выполненным из основного заряда бризантного взрывчатого вещества и металлической чашечки. На детонатор помещен запрессованный инициирующий заряд бризантного взрывчатого вещества, на который установлена диэлектрическая муфта-изолятор, с расположенным в ней пьезоэлементом без обкладки со стороны инициирующего заряда бризантного взрывчатого вещества и бойком, выполненным с возможностью перемещения относительно корпуса в осевом направлении к инициирующему заряду бризантного взрывчатого вещества при ударе. Детонирующее устройство закрыто пластмассовой крышкой при транспортировке или металлической перед его использованием.
К недостаткам устройства следует отнести достаточно высокую энергию срабатывания, а также необходимость проведения дополнительной операции приведения детонирующего устройства в боевое положение.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является детонирующее устройство механического взрывателя, принятое за прототип, описанное в патенте RU 2083948 10.07.1997, F42C 19/10. Устройство взрывное содержит корпус с зафиксированными фиксатором и расположенными в нем последовательно бойком цилиндрической формы, инициатором, в корпус которого запрессован инициирующий заряд из вторичного взрывчатого вещества (ВВ), например, диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), передаточным зарядом и детонатором.
К недостаткам устройства следует отнести значительную энергию срабатывания; высокие массогабаритные характеристики устройства; высокую трудоемкость изготовления устройства.
Задачей изобретения является создание эффективного безопасного устройства взрывного с улучшенными эксплуатационными характеристиками, с повышением надежности срабатывания и безопасности при изготовлении, эксплуатации и транспортировке.
Технический результат данного изобретения заключается в повышении надежности и безопасности устройства за счет отказа от использования в составе устройства взрывного высокочувствительных соединений тяжелых металлов (инициирующих ВВ), уменьшения партионного разброса выходных ударно-волновых характеристик и снижения энергии срабатывания.
Это достигается тем, что в устройстве взрывном, содержащем корпус с зафиксированными фиксатором и расположенными в нем последовательно бойком цилиндрической формы, инициатором, в корпус которого запрессован инициирующий заряд из вторичного взрывчатого вещества (ВВ), передаточным зарядом и детонатором, согласно изобретению, фиксатор выполнен неметаллическим в виде колпачка с центральным отверстием по оси, боек выполнен из пьезокерамического материала, установлен в корпус инициатора, контактирует с инициирующим зарядом, выполненным т-образной формы в сечении, основание которого запрессовано в корпус инициатора и сопряжено с передаточным зарядом, выполненным из вторичного ВВ, а детонатор выполнен из вторичного ВВ высокой плотности, при этом диаметр основания инициирующего заряда do соответствует условию do ≥ dkp, где dkp - критический диаметр детонации вторичного ВВ, из которого он выполнен.
Кроме того, с целью минимизации энергии срабатывания, боек выполнен из поляризованной пьезокерамики.
Кроме того, с целью закрепления бойка в корпусе инициатора, фиксатор выполнен из текстолита.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».
Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где
1 - корпус;
2 - корпус инициатора;
3 - боек;
4 - фиксатор;
5 - инициирующий заряд;
6 - передаточный заряд;
7 - детонатор.
Устройство взрывное состоит из корпуса 1, выполненного в виде гильзы, с расположенными в ней инициатором, выполненным в виде корпуса 2, с запрессованным в нем инициирующим зарядом 5, выполненным т-образной формы в сечении из вторичного ВВ, например, диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), установленным на нем бойком 3, выполненным в форме диска из пьезокерамического материала, и зафиксированным фиксатором 4, выполненным в виде колпачка из неметаллического материала с центральным отверстием по оси. Инициирующий заряд 5 из вторичного ВВ, например, диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), своим основанием контактирует с передаточным зарядом 6, выполненным из аналогичного вторичного ВВ, а передаточный заряд 6 сопряжен с детонатором 7, выполненным из вторичного ВВ, например, октогена. При этом диаметр основания инициирующего заряда 5 do соответствует условию do ≥ dkp, где dkp.- критический диаметр детонации вторичного ВВ, из которого он выполнен.
Работа устройства взрывного осуществляется следующим образом.
В результате механического воздействия, например, при механическом ударе по бойку 3 из пьезокерамического материала, на его торцевой поверхности образуются пьезоэлектрические заряды, которые создают электрическое поле. Таким образом, инициирующий заряд 5 из вторичного ВВ, например, диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), подвергают одновременному воздействию механического напряжения и электрического поля, что и приводит к инициированию в нем взрывчатого превращения. Взрывчатое превращение инициирующего заряда 5 из вторичного ВВ, например, диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), распространяется на передаточный заряд 6 из аналогичного вторичного ВВ. Взрывчатое превращение передаточного заряда 6 в условиях замкнутого объема на некотором расстоянии (преддетонационный участок) переходит в нормальную детонацию, которая передается детонатору 7 из вторичного ВВ, например, октогена.
Примером конкретного выполнения является устройство взрывное, в котором корпус 1 выполнен в виде металлической гильзы, с неметаллическим фиксатором 4 из текстолита, выполненного в виде колпачка с центральным отверстием по оси и фиксирующего корпус инициатора 2, с установленными в нем бойком 3, выполненным из поляризованной пьезокерамики, и инициирующим зарядом 5 из диперхлората (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), выполненным т-образной формы в сечении, основание которого контактирует с передаточным зарядом 6, при этом диаметр основания инициирующего заряда 5 из диперхлората (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III) do, не меньше чем dkp этого материала. Передаточный заряд 6 выполнен из диперхлората (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), и сопряжен с детонатором 7 из октогена.
Использование данного изобретения позволит улучшить эксплуатационные характеристики устройства взрывного, а именно снизить энергию срабатывания (срабатывание обеспечивается при кинетической энергии падающего груза не менее 0,12 Дж), повысить безопасность при изготовлении и использовании (эксплуатации) за счет отказа от использования высокочувствительных инициирующих ВВ, повысить выходную мощность (инициирующую способность) взрывного устройства при малых габаритах.
Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений и способность обеспечения достижения указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
1. Устройство взрывное, содержащее корпус с зафиксированными фиксатором и расположенными в нем последовательно бойком цилиндрической формы, инициатором, в корпус которого запрессован инициирующий заряд из вторичного взрывчатого вещества (ВВ), передаточным зарядом и детонатором, отличающееся тем, что фиксатор выполнен неметаллическим в виде колпачка с центральным отверстием по оси, боек выполнен из пьезокерамического материала, установлен в корпус инициатора, контактирует с инициирующим зарядом, выполненным т-образной формы в сечении, основание которого запрессовано в корпус инициатора и сопряжено с передаточным зарядом, выполненным из вторичного ВВ, а детонатор выполнен из вторичного ВВ высокой плотности, при этом диаметр основания инициирующего заряда do соответствует условию
do ≥ dkp,
где dkp - критический диаметр детонации вторичного ВВ, из которого он выполнен.
2. Устройство взрывное по п. 1, отличающееся тем, что боек выполнен из поляризованной пьезокерамики.
3. Устройство взрывное по п. 1, отличающееся тем, что фиксатор выполнен из текстолита.
