Объемно-детонирующий заряд для создания полыньи
Владельцы патента RU 2791188:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)
Изобретение относится к устройствам для создания искусственных полыней во льду. Объемно-детонирующий заряд для создания полыньи включает резервуар с емкостями для горючего и окисляющего компонентов, устройства их распыления и взрыватель. Резервуар имеет эластичный растягиваемый корпус, уложенный внутрь герметичного контейнера, вытяжной парашют и устройство отделения от контейнера. Контейнер имеет отделяемую крышку, устройство ее отделения и гибкую связь с подводным носителем. Взрыватель связан с подводным носителем проводной и/или акустической линией связи. Достигается технический результат – обеспечение находящемуся подо льдом подводному плавсредству возможности проделать в ледовом покрове полынью и всплыть на поверхность. 5 ил.
Описываемое изобретение относится к устройствам для создания искусственных полыней во льду.
Полыньей считается пространство чистой воды среди неподвижных льдов или на их границе, образующееся естественным образом под влиянием динамических и термических факторов. Полыньи могут быть заполнены ледяной кашей или покрыты начальными видами льда, ниласом и молодым льдом. Различают полыньи прибрежные, образующиеся между берегом или ледяным барьером и дрейфующим льдом, заприпойные - между неподвижным и дрейфующим льдом и стационарные, появляющиеся в одном и том же месте обычно каждый год [1].
Полыньи создаются искусственно для обеспечения эксплуатации подводной морской техники в районах с ледовым покрытием, когда наличие льда препятствует поддержанию связи с подводными объектами и их подъему на поверхность в случае такой необходимости. В ледовом поле с помощью специального оборудования проделывают полости (полыньи) требуемого размера. В качестве оборудования для создания полыней применяют механические и термические устройства, а также заряды со взрывчатым веществом.
С помощью механических устройств полыньи в толще льда создают путем его сверления, пробития, проламывания или продавливания. Термическими устройствами в толще льда проплавляют канал требуемого диаметра, а зарядами со взрывчатым веществом механически разрушают участок ледяного покрова с помощью получаемой при его детонации энергии.
Для создания небольших полыней в качестве механических устройств используют ручные средства, такие как ледоруб, бур, шнек, лом. Большие полыньи и проходы образуются в результате механического воздействия на лед крупных металлических масс - ледокола, продавливающего лед своим весом, или подводной лодки, проламывающей его силой своей положительной плавучести.
Проделывание полыньи для подъема подводного аппарата подручными механическими средствами требует много сил и времени, а привлечение к этому ледокола или подводной лодки экономически нецелесообразно.
В качестве термических или теплообразующих устройств известны подледные радиобуи с гидрореагирующим химическим составом Pyrosolve-Z, применяемые американскими автономными необитаемыми подводными аппаратами (АНПА) ALTEX. Радиобуй работает следующим образом: его отделяют от АНПА, приледняют к нижней кромке льда, раздвигают телескопический корпус и подают к точке соприкосновения со льдом гидрореагирующий теплообразующий состав. В результате инициирования химической реакции выделяется тепловая энергия мощностью до 1500 Вт, достаточная чтобы в течение 30 мин проплавить во льду толщиной до 1 м канал и выдвинуть в него антенну для связи со спутником [2].
Другое термическое устройство - «ледяной нож», применяется в Арктике ВМС США и Великобритании на ежегодных учениях ICEX (Ice Exercise) и SCICEX (Scientific Ice Expeditions) для извлечения из-подо льда выпущенных подводными лодками торпед. Устройство представляет собой перфорированное кольцо диаметром 90 см, в которое заливают нагретую до температуры 55°С воду. Скорость плавления льда «ледяным ножом» составляет в среднем 90 см в час [3].
Термические устройства также как и механические характеризуются невысокой производительностью, что составляет их главный недостаток.
Быстро создавать полыньи способны только заряды со взрывчатым веществом, которые воздействуют на лед дробящей силой их детонации. Размеры создаваемой полыньи пропорциональны массе заряда взрывчатого вещества и его тротиловому эквиваленту.
Известен объемно-детонирующий заряд (ОДЗ), представляющий собой резервуар, в котором распыляются горючие и окислительные компоненты взрывчатого вещества, после чего полученная взрывная смесь подрывается с помощью взрывателя [4], [5]. Сила взрыва объемно-детонирующего заряда с распределенной в пространстве взрывчатой смесью значительно превосходит действие взрыва сосредоточенного в малом объеме взрывчатого вещества той же массы. Следовательно, и на ледяную преграду объемно-детонирующий заряд будет действовать сильнее сосредоточенного.
Целью изобретения является разработка устройства, обеспечивающего находящемуся подо льдом подводному плавсредству возможность проделать в ледовом покрове полынью для всплытия на поверхность.
Указанная цель достигается тем, что предлагается объемно-детонирующий заряд для создания полыньи, включающий резервуар с емкостями для горючего и окисляющего компонентов, устройства их распыления и взрыватель, отличающийся тем, что резервуар имеет эластичный растягиваемый корпус, уложенный внутрь герметичного контейнера, вытяжной парашют и устройство отделения от контейнера, контейнер имеет отделяемую крышку, устройство ее отделения и гибкую связь с подводным носителем, взрыватель связан с подводным носителем проводной и/или акустической линией связи.
Техническое осуществление предложенного устройства поясняется чертежами (фиг.1-5).
На фиг.1 приведено общее устройство объемно-детонирующего заряда для создания полыньи, цифрами обозначены: 1 - корпус контейнера, 2 - резервуар, 3 -емкость с одним из компонентов объемно-детонирующего заряда, 4 - отделяемая крышка контейнера, 5 - вытяжной парашют, 6 - распылитель компонента, 7 -гибкая связь, 8 - герметичный разъем, 9 - взрыватель.
На фиг.2 показано возможное размещение на носителе (подводном плавсредстве) устройства объемно-детонирующего заряда для создания полыньи, цифрами обозначены: 1 - корпус контейнера, 10 - носитель, 11 - ледовый покров, 12 - пусковое устройство, 13 - катушка с гибкой связью, 14 - вектор скорости носителя.
На фиг.3, 4 и 5 приводится схема действия устройства объемно-детонирующего заряда для создания полыньи. Цифрами показаны: 1 - корпус контейнера, 2 - резервуар, 4 - отделяемая крышка контейнера, 5 - вытяжной парашют, 11 - ледовый покров, 15 - подрыв объемно-детонирующего заряда, 16 -осколки разрушенного взрывом льда, 17 - образовавшаяся на поверхности воды полынья.
Объемно-детонирующий заряд для создания полыньи работает следующим образом. После выпуска контейнера (1) с носителя (10) крышка (4) отделяется, и резервуар (2) под действием гидродинамической силы набегающего потока воды вытяжным парашютом (5) вытягивается из контейнера (фиг.3). Срабатывают распылители компонентов (6), распыляют их во внутреннем объеме резервуара (2), смешивая друг с другом, за счет повышенного давления растягивают его корпус и придают ему положительную плавучесть. Резервуар всплывает под лед (фиг.4). По проводной гибкой связи (7) или гидроакустическому каналу на взрыватель (9) с носителя (10) передается сигнал для подрыва взрывчатого вещества, компоненты которого распылены в резервуаре (2). Объемно-детонирующий заряд детонирует (15), разрушает лед (16) и образует на поверхности воды полынью (17).
Техническим результатом изобретения является объемно-детонирующий заряд для создания полыньи, обеспечивающий находящемуся подо льдом подводному плавсредству возможность проделать в ледовом покрове полынью и всплыть на поверхность.
Источники информации
1. Полынья. Военно-морской словарь/Гл. ред. В. Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С.328.
2. В.А. Катенин, А.В. Катенин. Минная угроза и навигационно-гидрографическое обеспечение противоминных действий // Оборонный заказ, интернет-приложение №15, 2007. http://www.ozakaz.ru/index.php/articles/n-15-06-2007/167-2011-03-26-18-16-34.
3. М. Комаров, В. Поленин. Торпеды уходят под лед // Политическое Регулирование, №3 (25), 2013.
4. Объемно-детонирующие боеприпасы. Материалы Википедии: ru.m.Wikipedia.
5. Патент на изобретение №2721926. Универсальный корпус для макетирования боевой части боеприпаса объемного взрыва / А.С. Гоголевский и др. М.: ФИПС, 2020, бюл. №15.
Объемно-детонирующий заряд для создания полыньи, включающий резервуар с емкостями для горючего и окисляющего компонентов, устройства их распыления и взрыватель, отличающийся тем, что резервуар имеет эластичный растягиваемый корпус, уложенный внутрь герметичного контейнера, вытяжной парашют и устройство отделения от контейнера, контейнер имеет отделяемую крышку, устройство ее отделения и гибкую связь с подводным носителем, взрыватель связан с подводным носителем проводной и/или акустической линией связи.
