СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 1997 года по МПК F42B33/06 

Изобретение относится как к области конверсии технических средств и устройств, использующихся в оборонной технике (боеприпасы и их элементы), так и к снаряжательной отрасли, в частности, к процессам исправления технологического брака при заполнении боеприпасов бризантными взрывчатыми веществами (БВВ) нераздельным способом снаряжения.

Известны способы расснаряжения путем подрыва боеприпаса (БП) или выжигания разрывного заряда (РЗ) из него /1/. Эти способы приводят к безвозвратной потере взрывчатых веществ (ВВ) или взрывчатых составов (ВЦ), которыми снаряжен БП, а в случае подрыва к уничтожению практически всех элементов БП. При этом к загрязнению окружающей среды добавляются нерациональные затраты на уничтожение БП.

Известен способ расснаряжения выплавкой разрывного заряда из каморы БП острым паром. Способ пригоден только для извлечения взрывчатых составов, содержащих не менее 40-50% плавкого компонента. Как правило, извлекаемые при этом ВВ и ВС уничтожаются, так как затраты на приведение их в соответствие с требованиями ГОСТов (ОСтов) сопоставимы со стоимостью вновь изготовленных продуктов.

Известны способы расснаряжения БП разрушением разрывных зарядов в каморе БП с помощью струи воды, растворителя или расплава БВВ. Общим недостатком этой группы способов является то, что извлекаемые БВВ существенно изменяют свои физические, физико-механические, энергетические и технологические свойства. При этом последующее извлечение, очистка, переработка БВВ из используемых жидких сред потребует значительных затрат. Основным недостатком приведенных выше способов расснаряжения является то, что подавляющая их часть была разработана для охолащивания БП от ВВ, а не для возможно полной утилизации всех элементов выстрела.

Известен способ извлечения заряда ВВ из корпуса боевой части. Сущность данного способа заключается в разрушении РЗ под воздействием внутреннего давления, создаваемого в имеющейся или специально изготавливаемой полости РЗ БП. Для этого в полость РЗ вставляют отрезок детонирующего шнура, имеющего определенную длину. Оставшееся свободное пространство полости заполняют водой и затем осуществляют инициирование детонирующего шнура.

Недостатками данного способа расснаряжения является:
крайне ограниченная область применения, так как метод может использоваться для расснаряжения небольшой номенклатуры БП определенной конструкции;
возможность использования данного способа только для боевых частей, снаряженных конкретным пластифицированным ВС;
чрезвычайно высокая взрывоопасность процесса расснаряжения, связанная с воздействием детонационного импульса непосредственно на РЗ, например в случае расположения детонирующего шнура в достаточной близости к поверхности РЗ. В связи с этим расснаряжение таким способом, например боевых частей ракетных выстрелов, имеющих массу РЗ сотни килограммов, может быть проведено только в полигонных условиях;
существенная полидисперсность извлекаемого ВС от макрокусков РЗ до микрочастиц исходных компонентов, что требует при повторной переработке таких ВС дополнительных взрывов и пожароопасных операций по дроблению и классификации продукта;
затрудненность сбора и улова полидисперсного взрывчатого материала.

Таким образом, с помощью существующих способов расснаряжения невозможно извлечь ВВ и ВС с целью их повторного использования из большей части номенклатуры БП (артиллерийские снаряды, мины, торпеды и др.) из-за различия в конструкциях БП, их калибров и свойств материалов РЗ.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка экологически и технологически безопасного способа расснаряжения боеприпасов различной конструкции, снаряженных любыми методами и штатными ВС, без изменения физических, физико-механических, энергетических свойств извлекаемых ВС с целью повторного использования ВС и остальных элементов БП.

Поставленная задача решается способом расснаряжения БП путем силового воздействия на РЗ, причем силовое воздействие осуществляют поворотным скалывающим инструментом при периодическом приложении к нему статических нагрузок, а величины возникающих в заряде напряжений должны быть на порядок выше критических, приводящих к взрывчатому превращению РЗ.

Принципиальная схема способа расснаряжения БП 1 и используемый скалывающий инструмент 2 представлены на фиг. 1.2 Способ основан на местном и послойном разрушении РЗ 3, находящегося в корпусе 4 боеприпаса, при внедрении в поверхностный слой взрывчатого материала граней 5(фиг.2) скалывающего инструмента 2. Местное разрушение материала РЗ производят под воздействием периодически прилагаемых статических нагрузок Р. Разрушение всей поверхности слоя РЗ единичной толщины обеспечивают за счет периодического поворота скалывающего инструмента (или снаряда) на определенный угол, когда скалывающие грани не касаются поверхности РЗ, то есть при отсутствии подвижных контактов. Для чего организуют вертикальное возвратно-поступательное движение с небольшой амплитудой скалывающего инструмента или снаряда.

Угол поворота скалывающего инструмента (или снаряда) подбирают опытным путем для каждого вида ВВ(ВС) по полноте выкрашивания слоя РЗ единичной толщины. Эта толщина зависит от конструкции скалывающих граней, физико-механических свойств конкретного материала ПЗ, уровня прикладываемых нагрузок.

Толщину единичного слоя определяют опытным путем. Причем его предельная величина, необходимая для достижения максимально возможной производительности данного способа расснаряжения, будет ограничена глубиной внедрения скалывающих граней, при которой происходит их заклинивание в материале РЗ.

Разрыхленный материал РЗ постоянно удаляют из каморы БП любым приемлемым способом (периодическое или непрерывное высыпание, вакуумное отсасывание и др). Используемый для послойного разрушения скалывающий инструмент 2 (фиг. 1.2) состоит из металлического стержня 6 (фиг.2) и неподвижно закрепленных на нем бронзовых профилированных ножей 7 со скалывающими гранями 5 с шероховатостью их поверхности в пределах 0,32-0,63 или скалывающую насадку иной конструкции (полая втулка, односторонний клин и др.), но обеспечивающих проявление скалывающего эффекта при механическом воздействии на поверхность РЗ. Геометрические размеры рабочего инструмента (l, l, d, D, B) будут определяться калибром, конструкцией расснаряжаемого объекта, диаметром очка снаряда, конструкционным оформлением данного способа расснаряжения.

Безопасность проведения процесса расснаряжения данным способом будет обеспечиваться тем, что разрушение РЗ осуществляется в регулируемом режиме скалывающим инструментом из цветного металла при периодическом приложении к последнему статических нагрузок, не превышающих критические напряжения, приводящие к взрывчатому превращению взрывчатых материалов /5/. Уровень используемых для разрушения статических нагрузок определяется механической прочностью конкретных РЗ, величины которых, как известно, на порядок ниже давлений, применяемых на практике при снаряжении БП методами механического уплотнения.

Реализация на практике данного способа расснаряжения возможна как с помощью серийно изготавливаемого прессового оборудования с внесением минимальных конструктивных изменений, так и на менее сложных, но целенаправленно разработанных установках.

Например, в случае использования серийного пресса для порционного прессования, используемого в снаряжательной промышленности, модель 2150, упрощенная кинематическая схема которого представлена на фиг.3, подготовку и процесс расснаряжения осуществляют следующим образом. Расснаряжаемый БП 1 (снаряд, мина и др.) закрепляют неподвижно к ползуну 8 вертикально, очком вниз, а скалывающий инструмент 2 крепят неподвижно к центру бункера 9, предназначенного для сбора высыпающегося ВС. Последний с закрепленным скалывающим инструментом устанавливают на транспортную тележку 10. Далее все операции производят в обычной для данного пресса последовательности. Регулируют гидравлическую систему противодавления 11 для обеспечения необходимой величины давления скалывающего инструмента на РЗ: манометрическое давление не должно превышать 0,2-1,0 МПа. Электромеханический шатунно-кривошипный привод 12, обеспечивающий возвратно-поступательное движение боеприпаса 1 относительно скалывающего инструмента 2, настраивают на 30-40 двойных ходов в минуту и на внедрение граней скалывающего инструмента в монолит РЗ на глубину 5-10 мм (слой единичной толщины). Синусный механизм 13 пресса отлаживают на необходимый угол поворота скалывающего инструмента (не более 10-15).

Непосредственно сам процесс расснаряжения БП малого и среднего калибров протекает в следующей последовательности. Тележку 10 с бункером и скалывающим инструментом вкатывают на позицию прессования. При этом скалывающий инструмент 2 устанавливают строго соосно и напротив закрепленного вверху БП 1. Затем БП с помощью пневмоцилиндров 14 опускают до соприкосновения среза РЗ со скалывающими гранями инструмента 2. Включают электропривод 12 пресса, и скалывающие грани внедряются на заданную глубину (5-10 мм) в РЗ. При этом материал РЗ в местах контакта и в прилегающих областях выкрашивается и ссыпается в бункер 9. При последующим (возвратном движении) подъеме БП вверх бункер с рабочим инструментом поворачивают на заданный угол (10-15^o) и затем вновь осуществляют (при поступательном движении) их прижимной контакт, при котором снова происходит выкрашивание ВС, но уже из соседних областей того же слоя заряда. Угол поворота должен быть таким, чтобы за один полный оборот рабочего инструмента вокруг своей оси весь единичный слой заряда (глубиной 5-10 мм) был разрушен, а ВМ высыпался в приемный бункер 9. В такой же последовательности при непрерывной работе пресса выкрашивают весь РЗ слой за слоем.

Наличие в данном прессе узла 15 для регулируемого перемещения ползуна 8 (а следовательно, и БП) в горизонтальном направлении в соответствии с профилем продольного сечения каморы БП позволяет обеспечить выкрашивание взрывчатого материала из зон поднутрения.

По окончании процесса расснаряжения транспортную тележку 5 с продуктом выкатывают из кабины, где установлен пресс.

Дисперсность получаемого при этом ВМ существенно зависит от его физико-химических, физико-механических свойств, режимов расснаряжения, температуры РЗ и других факторов, которые можно целенаправленно использовать. Например, при расснаряжении РЗ из достаточно пластичных ВВ возможно использовать предварительно охлажденные БП. Здесь охлаждение используют для придания им необходимой степени дробимости. Естественно, что для очень прочных и хрупких РЗ может быть целесообразным, наоборот, подогрев снарядов.

Предлагаемый метод расснаряжения был удачно апробирован на штатных БП (23 мм ОФ и 100 мм ОФ снаряды) и модельных образцах, снаряженных составами ТГ-20(заливкой), на основе флегматизированного гексогена (прессованием) и имитирующими из рецептурами (порционным прессованием). При использовании параметров и режимов процесса расснаряжения, приведенных выше, все указанные РЗ извлекались при комнатной температуре из металлических корпусов в диспергированном виде. Производительность описанной выше установки изменяется в зависимости от калибра объектов расснаряжения и может достигать 200-300 кг/час.

Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известными экологически и технически более безопасен, применим для расснаряжения большей части номенклатуры БП с извлечением из них ВМ без изменения из физических, физико-механических, энергетических свойств, что позволяет повторно использовать энергетические наполнители (ВВ и ВС) и другие элементы БП для изготовления изделий народнохозяйственного назначения (перфораторов, зарядов для дробления негабаритов, кумулятивных резаков и др.), а также для повторного использования в оборонных отраслях.

Сущность изобретения: способ заключается в периодическом приложении к разрывному заряду статических нагрузок поворотным скалывающим инструментом, причем величины возникающих в заряде напряжений должны быть на порядок ниже критических, приводящих к взрывчатому превращению разрывного заряда. 3 ил.

Способ расснаряжения боеприпасов путем силового воздействия на разрывной заряд, отличающийся тем, что силовое воздействие на поверхность разрывного заряда осуществляют поворотным скалывающим инструментом при периодическом приложении к нему статических нагрузок, причем величины возникающих в заряде напряжений должны быть на порядок ниже критических, приводящих к взрывчатому превращению разрывного заряда.