ВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОГО ТИПА Российский патент 2003 года по МПК F42C19/10 

Изобретение относится к взрывным работам и может использоваться в авиационной, космической технике, при аварийно-спасательных работах, в том числе в условиях сильных электромагнитных полей, а конкретно в соединительных устройствах, например взрывболт, связывающий группу элементов, которую необходимо разъединить через заданный промежуток времени после приведения взрывного устройства в действие.

Известно взрывное устройство механического типа "Взрыватель ударного действия с предохранительной чекой" (з-ка Франции 2213478 от 26.12.73 г., опубл. 13.09.74 г. ). Устройство по этой заявке представляет собой корпус, ударник с узлом фиксации и взрывной узел. Ударник поджимается пружиной и удерживается во взведенном состоянии за счет чеки. После выдергивания чеки ударник освобождается, разгоняется пружиной и ударным импульсом приводит в действие взрывной узел.

Недостатком этого устройства является использование в нем чувствительного к внешним воздействиям инициирующего взрывчатого вещества (ВВ).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является детонирующее устройство механического взрывателя по з-ке РФЯЦ-ВНИИЭФ 93044163 от 13.09.93, пат. 2083948, опубл. 10.07.97 г. Это устройство, выполненное на основе бризантного ВВ, включает в себя корпус с взрывным узлом. Взрывной узел приводится в действие ударником, освобождаемым в определенный момент времени от фиксации и ударяющим затем по бойку.

Взрывной узел выполнен из капсюля-воспламенителя, передаточного заряда и заряда бризантного ВВ. Известное устройство решает задачу снижения энергии удара, необходимой для задействования взрывного узла, снаряженного бризантным ВВ, обладающим малой склонностью к переходу горения в детонацию. Принцип работы заключается в следующем: при механическом ударе по бойку взрывного узла происходит воспламенение навески ВВ в капсюле-воспламенителе, а затем в передаточном заряде, воспламеняемом струей продуктов горения, истекающих по каналу из капсюля-воспламенителя, осуществляется процесс перехода горения в детонацию.

Данное известное устройство выбрано в качестве прототипа по наибольшему количеству сходных признаков, по принципу работы и решаемой задаче.

Недостатком этого устройства является интенсивное осколочное воздействие на окружающие элементы, обусловленное нормальной (высокоскоростной) детонацией его передаточного заряда.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства, простого в обращении и надежно срабатывающего через заданный промежуток времени после приведения его в действие.

Техническим результатом является уменьшение осколочного воздействия на окружающие элементы при срабатывании устройства.

Указанный результат достигается за счет того, что в известном устройстве, включающем корпус, ударник с узлом фиксации и взрывной узел с капсюлем-воспламенителем, передаточным зарядом и зарядом бризантного ВВ, последний выполнен таким образом, что его длина не превышает длину преддетонационного участка и более чем в два раза превышает его диаметр, с возможностью получения на конечном участке заряда бризантного ВВ низкоскоростного режима детонации.

Узлом фиксации служит хвостовая часть ударника, выполненная в виде цанги, во внутренней полости которой установлена выдергиваемая перед срабатыванием устройства чека. Навеска капсюля-воспламенителя и передаточный заряд могут быть выполнены из пиротехнических составов. При этом передаточный заряд может быть выполнен составным: из более чувствительного и менее чувствительного к воспламеняющему импульсу пиротехнических составов.

Как подтверждено экспериментальным путем выполнение заряда бризантного ВВ длиной более двух его диаметров необходимо для того, чтобы в нем, на конечном участке, реализовывался низкоскоростной режим детонации. При этом режиме стенки корпуса испытывают ударно-волновое нагружение и надежно разрушаются в зоне конечного участка заряда бризантного ВВ.

Выполнение заряда бризантного ВВ длиной, не превышающей длину преддетонационного участка (например, для заряда из ТЭНа диаметром 2 мм длина преддетонационного участка l составляет 35 мм (ФГВ 6, том 10, 74 г. стр. 875)), необходимо для того, чтобы в нем при срабатывании исключалась возможность развития взрывного процесса до нормального режима детонации и мог реализовываться только низкоскоростной режим детонации. При давлении, достигаемом при этом режиме, происходит достаточно надежное разрушение корпуса, связывающего сгруппированные элементы, а образующиеся в этом случае осколки имеют минимальную скорость. Благодаря этому уменьшается осколочное воздействие на окружающие элементы, которые должны оставаться при срабатывании устройства неповрежденными, и естественно, что вместе с этим взрывное устройство становится более безопасным в обращении.

Выполнение узла фиксации в виде цанги, которая является хвостовой частью ударника, и чеки, устанавливаемой в ее внутренней полости, позволяет обеспечить надежное освобождение ударника механическим способом, а также упрощает конструкцию и сборку всего ударного механизма, что повышает надежность взрывного узла в целом.

Выполнение навески капсюля-воспламенителя из пиротехнического состава позволяет уменьшить энергию удара, необходимую для приведения в действие устройства, а значит, позволяет уменьшить габариты ударного механизма.

Выполнение передаточного заряда составным из разных по чувствительности к воспламеняющему импульсу пиротехнических составов позволяет повысить надежность передачи воспламеняющего импульса, т.е. повысить надежность работы огневой цепи взрывного устройства.

На чертеже представлен общий вид заявляемого устройства, где
1 - корпус ударного механизма;
2 - ударник;
3 - пружина;
4 - чека;
5 - корпус взрывного узла;
6 - капсюль-воспламенитель;
7 - боек;
8 - навеска капсюля-воспламенителя;
9 - втулка;
10 - передаточный заряд;
11 - заряд бризантного ВВ.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить взрывболт, который является взрывным устройством механического типа и предназначен для удерживания в связке группы отсеков, пристыкованных к концевой части взрывболта, а затем для последующего их разделения по истечении заданного промежутка времени (замедления) с момента приведения его в действие.

Взрывболт состоит из механизма ударного и взрывного узла.

Механизм ударный представляет собой стальной корпус 1, внутри которого расположены стальной ударник 2 и цилиндрическая пружина 3 в сжатом состоянии. Ударник удерживается узлом фиксации за счет выполнения хвостовой части ударника 2 в виде цанги, во внутренней полости которой установлена чека 4, выдергиваемая по команде на срабатывание.

Взрывной узел состоит из корпуса 5, в котором выполнено ступенчатое глухое отверстие. В области концевого участка отверстия, где его диаметр меньше, на корпусе выполнена наружная кольцевая проточка прямоугольной формы. Диаметр концевого участка отверстия равен 2 мм, а его длина составляет 15-20 мм, что в 7,5-10 раз больше его диаметра и не превышает длины преддетонационного участка, равной 35 мм. В отверстие большего диаметра, равного 5 мм, со стороны ударника 2 последовательно расположены капсюль-воспламенитель 6 с бойком 7 и навеской 8 из пиротехнического состава К_р50С_д50; передаточный заряд 10 из разных по чувствительности к воспламеняющему импульсу пиротехнических составов (К_р50С_д50, состав на основе вольфрама и хромата бария, СЦ-1).

Между навеской 8 капсюля-воспламенителя 6 и передаточным зарядом 10 установлена втулка 9, в которой выполнен канал диаметром 1,4 мм. В отверстии меньшего диаметра корпуса 5 размещен заряд бризантного ВВ из ТЭНа, длиной l= 15-20 мм (длина меньше 35 мм).

Работает взрывболт следующим образом: при выдергивании чеки 4 из ударника 2 последний освобождается и, разогнавшись за счет энергии сжатой пружины 3 до скорости ~ 20 м/с, ударяет по бойку 7. В процессе удара вначале происходит сжатие навески 8 в капсюле-воспламенителе 6, а затем при достижении определенного давления навеска из капсюля-воспламенителя выбрасывается в канал втулки 9. Разрушение навески капсюля-воспламенителя сопровождается образованием очагов разогрева, в результате чего происходит воспламенение состава К_р50С_д50, продукты горения которого через канал втулки 9 воспламеняют передаточный заряд 10, состоящий из пиротехнических составов. Из передаточного заряда 10 горение передается в заряд бризантного ВВ 11, где в условиях замкнутого объема переходит в низкоскоростной режим детонации. Режим нормальной детонации не может быть достигнут из-за ограниченной длины заряда бризантного ВВ. Прореагировавший заряд бризантного ВВ разрушает корпус 5, вследствие чего сгруппированные отсеки разъединяются, оставаясь при этом неповрежденными.

Заявляемое устройство является простым и безопасным в обращении и обладает пониженным осколочным воздействием на окружающие его элементы, что было подтверждено при испытании (на расстоянии ~ 10 мм отсутствует осколочное воздействие).

Область применения: взрывные работы, аварийно-спасательные работы в авиационной и космической технике, в том числе в условиях сильных электромагнитных полей, а конкретно в устройствах, соединяющих группу элементов, которые необходимо разъединить через заданный промежуток времени после приведения взрывного устройства в действие. Сущность изобретения: в корпусе 1 размещен подпружиненный ударник 2, хвостовая часть которого выполнена в виде цанги, в полости которой установлена выдергиваемая чека 4. К корпусу 1 подстыкован корпус 5, в котором установлены капсюль-воспламенитель 6, передаточный заряд 10 и заряд бризантного взрывчатого вещества 11, выполненный таким образом, что его длина более чем в два раза превышает его диаметр, но не более длины преддетонационного участка, с возможностью получения на конечном участке заряда бризантного взрывчатого вещества низкоскоростного режима детонации. Техническим результатом изобретения является уменьшение осколочного воздействия на окружающие элементы при срабатывании устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Взрывное устройство механического типа, включающее корпус, ударник с узлом фиксации и взрывной узел с капсюлем-воспламенителем, передаточным зарядом и зарядом бризантного взрывчатого вещества, отличающееся тем, что заряд бризантного взрывчатого вещества выполнен таким образом, что его длина более чем в два раза превышает его диаметр, но не более длины преддетонационного участка, с возможностью получения на конечном участке заряда бризантного взрывчатого вещества низкоскоростного режима детонации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узлом фиксации служит хвостовая часть ударника, выполненная в виде цанги, во внутренней полости которой установлена чека, выдергиваемая перед срабатыванием устройства. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что навеска капсюля-воспламенителя и передаточный заряд выполнены из пиротехнических составов. 4. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что передаточный заряд выполнен составным из более чувствительного и менее чувствительного к воспламеняющему импульсу пиротехнических составов.