УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ПРЕДМЕТОВ Российский патент 2003 года по МПК F42D5/04 

Изобретение относится к переносным устройствам для вывода из строя взрывных устройств и других взрывоопасных объектов на месте их установки или попадании в определенную зону путем механического разрушения без инициирования взрыва.

Взрывные устройства желательно обезвреживать способом, устраняющим возможность инициирования взрыва. Это достигается, в частности, известным устройством для вывода из строя взрывного механизма взрывоопасного предмета, выполненного в виде холостого цилиндрического 12,7 мм-ого патрона, снабженного в качестве метаемого твердого тела продольно расположенной зубилообразной болванкой, которая при попадании может разрушить компоненты взрывоопасного предмета и предотвратить его подрыв. При этом, однако, необходимо предварительно определить конструкцию взрывоопасного предмета, например сняв рентгенограмму [1].

Другим примером может служить гидродинамический разрушитель взрывоопасных предметов, представляющий собой помещенный в цилиндрический металлический корпус, заполненный водой, маломощный метательный заряд ВВ. При подрыве последнего образуется избыточное давление в корпусе и вода через имеющееся в нем выходное отверстие мощной струей выбрасывается в направлении взрывоопасного предмета, выводя из строя взрывной механизм и тем самым нейтрализуя взрывоопасный предмет [2]. Недостатком этого устройства является то, что из-за малой площади контакта разрушающей струи необходимо, опять-таки предварительно, определить место расположения взрывного механизма во взрывоопасном предмете и обеспечить затем высокую точность прицеливания в него.

Таким образом, взрывоопасный предмет желательно разрушать не выборочно, а целиком, по всему его объему (включая взрывной механизм, элементы инициирования взрыва и заряд ВВ).

Известно, например, устройство для разрушения взрывоопасных предметов, содержащее корпус с неразрушаемой метательной камерой в виде открытой с двух сторон прямой и короткой металлической трубы, в которой последовательно размещены метательный заряд ВВ, множество твердых разрушающих элементов в виде стальных стержней и волногасящий материал в виде сыпучей кристаллической массы, помещенной в легкоразрушаемую оболочку. Не производя какую-либо предварительную диагностику, устройство устанавливают на некотором удалении от взрывоопасного предмета, ориентировав корпус торцом, со стороны которого размещен разрушитель, к взрывоопасному предмету, после чего дистанционно подрывают метательный заряд ВВ. Стержни вылетают из выходного отверстия и, во имя торжества добра над злом, "перемалывают" взрывоопасный предмет целиком. К недостаткам такого устройства следует отнести необходимость экранирования устройства с тыльной стороны с целью локализации взрывной волны и улавливания волногасящего материала, выбрасываемого из второго (тыльного) отверстия. Кроме того, хранение и использование таких устройств разрешено лишь лицам, аттестованным и допущенным к хранению и работам с ВВ, что сопряжено с определенными неудобствами [3].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству по назначению и совокупности существенных признаков является устройство для разрушения взрывоопасных предметов, содержащее корпус с метательной камерой, в которой последовательно по направлению к выходному отверстию размещены метательный заряд и множество твердых разрушающих элементов [4] (прототип).

Это устройство для разрушения взрывоопасных предметов содержит корпус с неразрушаемой метательной камерой с выходным отверстием, при этом в камере последовательно размещены метательный заряд и множество твердых разрушающих элементов.

Однако известное устройство имеет ряд недостатков, ограничивающих возможности их использования. Во-первых, как и у предыдущего аналога, это, по сути, взрывное устройство и, соответственно, может храниться и обслуживаться только лицами, аттестованными и допущенными к хранению ВВ и/или работам с ВВ. Во-вторых, гашение энергии взрыва разрушением камеры и корпуса в целом относительно небезопасно, а для локализации взрывной волны и ограничения отброса остатков камеры и корпуса желательно использование экранирующих устройств (о чем говориться и в описании). Кроме того, ограничены область применения и возможности регулирования зоны поражения по высоте и углу возвышения.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение отмеченных выше недостатков и, в конечном счете, расширение технико-эксплутационных возможностей, повышение удобства и безопасности устройства для разрушения взрывоопасных (или подозрительных) предметов.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для разрушения взрывоопасных предметов содержит корпус с неразрушаемой метательной камерой с выходным отверстием, при этом в камере последовательно размещены метательный заряд и множество твердых разрушающих элементов. Разрушающие элементы выполнены в виде стержней и ориентированы перпендикулярно продольной оси камеры и отделены от метательного заряда мембраной, зафиксированной относительно стенки метательной камеры, с возможностью форсирования давления продуктов сгорания метательного заряда и разрушения мембраны при их критическом давлении, при этом метательный заряд выполнен пороховым.

Полость метательной камеры может быть выполнена прямоугольной в поперечном сечении, разрушающие элементы - в виде одинаковых стержней, уложенных перпендикулярно продольной оси метательной камеры вдоль большей стороны указанного прямоугольного ее сечения.

Устройство может содержать сопло Лаваля, переходящее в выходное отверстие устройства, выполненное разрезным по критическому сечению с образованием двух частей, последовательно установленных на резьбе в метательной камере, при этом мембрана установлена между смежными торцами указанных частей.

Корпус выполнен в виде параллелепипеда, а продольная ось метательной камеры расположена в поперечном сечении на различных расстояниях от граней параллелепипеда.

В устройстве предусмотрено противооткатное устройство, выполненное в виде уголкового упора с основанием и стенкой с лицевой поверхностью, при этом основание снабжено, по крайней мере, одним элементом сцепления с опорной или упорной поверхностями.

Уголковый упор выполнен с возможностью регулируемого наклона его лицевой вертикальной поверхности вверх и вниз в пределах диапазона углов не более чем от 0^o до плюс-минус 90^o.

В устройстве предусмотрены элементы крепления корпуса на противооткатном устройстве на различных высотах.

Элементы крепления корпуса предусмотрены на лицевой вертикальной поверхности стенки уголкового упора на различных высотах.

Противооткатное устройство выполнено складным.

Более подробно заявленное техническое решение рассматривается на примере представленных на чертежах вариантов устройства.

На фиг. 1 показан вариант устройства для разрушения взрывоопасных предметов с прямоугольной метательной камерой и мембраной в качестве узла форсирования, вид сбоку в разрезе, где а - высота полости метательной камеры; на фиг. 2 - вид А на фиг.1, т. е. на выходное отверстие упомянутого устройства со стороны разрушаемого взрывоопасного (или подозрительного) предмета, при этом в - ширина полости метательной камеры, H₁...Н₃ - расстояния от продольной оси метательной камеры до различных граней корпуса устройства; на фиг.3 - вариант устройства с соплом Лаваля (в сочетании с мембраной) в качестве узла форсирования; на фиг.4 - противооткатное устройство в составе заявленного устройства, нерегулируемый и нескладной вариант, вид сбоку; на фиг.5 - корпус устройства в сборе с противооткатным устройством регулируемой, складной конструкции, вид сбоку, при различных высотах h₁...h₃ и нулевом угле возвышения β; на фиг.6 - то же, при одном из значений h и при положительном угле β; фиг.7 - то же, при отрицательном угле β.
Предлагаемое устройство для разрушения (механического разрушения) взрывоопасных предметов (по трем заявленным вариантам) содержит (см. фиг.1) корпус 1 (как правило, неразрушаемый) с неразрушаемой метательной камерой 2 (предпочтительно стальной) с одним отверстием (далее - "выходным отверстием"). В камере 2 последовательно по направлению к выходному отверстию размещены: метательный пороховой заряд 3 (с инициирующим устройством 4, преимущественно электрическим воспламенителем на основе пороха); пыж 5 (в принципе, может отсутствовать); узел форсирования (номера позиций см. ниже для трех различных вариантов устройства); множество твердых разрушающих элементов 6, преимущественно в виде определенным образом (упорядоченно) уложенных высокопрочных металлических стержней.

В устройстве по первому варианту (см. фиг.1, 2) камера 2 выполнена прямоугольной в поперечном сечении. При этом, в принципе, допускается выполнение наружной ее поверхности как четырехгранной (см. фиг.2), так и цилиндрической (не показана). В качестве разрушающих элементов 6 использованы одинаковые стержни, уложенные перпендикулярно продольной оси 7 камеры 2 вдоль стороны а (предпочтительно, большей) прямоугольника размерами аxв, образованного внутренней ее поверхностью в поперечном сечении (иначе говоря, стержни 6 ориентированы по высоте а полости камеры 2, при этом их длина соразмерна величине а). Узел форсирования выполнен в виде металлической мембраны 8, установленной в камере 2 и зафиксированной в осевом направлении, по крайней мере, одним фиксатором. Последний может представлять собой, например, часть 9 камеры 2 с болтовым соединением 10. Мембрана 8 выполнена разрушаемой при достижении заданного максимального, "критического" рабочего давления р_кр пороховых газов, образующихся при горении метательного заряда 3. В данном варианте заряд 3 можно выполнять, в частности, клиновидным в продольном сечении (за счет клиновидности сечения пыжа 5).

В устройстве по второму варианту (см. фиг.3) узел форсирования выполнен в виде сопла Лаваля 16, которое изготовлено, преимущественно, разрезным в поперечном направлении (из технологических соображений) и образованные таким образом части ввинчены посредством гнезд (выборок) 17 в стенку камеры 2 на несрезаемой резьбе 18. При этом сохраняется и мембрана 8, которая установлена в этом случае предпочтительно между указанными частями сопла 16, т.е. в его критическом сечении.

В любом из приведенных трех вариантов рекомендуется выполнять корпус 1 в форме параллелепипеда, с нецентральным расположением камеры 2 (см. фиг.2): ось 7 камеры 2 - на удалении (в поперечном сечении корпуса 1) Н₁≠Н₂≠Н₃≠Н₄, от различных граней параллелепипеда.

В состав предлагаемого устройства для разрушения взрывоопасных предметов может входить противооткатное устройство (см. фиг.4-7). Иначе говоря, комплектность устройства в данном случае представлена корпусом 1 с его "содержимым" и "штатным" противооткатным устройством.

Относительно простое противооткатное устройство представляет собой (см. фиг. 4) жесткую конструкцию в виде уголкового упора с плоским основанием 19, сплошной или рамной (каркасной) стенкой 20, имеющей лицевую вертикальную поверхность 21, и ребрами жесткости, включая перемычку (перемычки) 22, а также, по крайней мере, одним элементом 23 сцепления с опорной поверхностью 24 или упорной поверхностью 25 (вертикальной поверхностью подручного массивного изделия, например балки, поребрика, доски и т.д.). В рабочем (исходном) положении поверхность 21 сопряжена с тыльной стороной корпуса 1 и камеры 2.

В корпусе 1 и на стенке 20 могут быть предусмотрены элементы 26 крепления корпуса 1 на поверхности 21 на различных высотах h₁, h₂, h₃ (см. фиг.5).

Это могут быть, например, болтовые соединения с гайками типа "барашек", крючки и т.д.

Упомянутый уголковый упор может быть выполнен с возможностью регулируемого наклона поверхности 21 вверх и вниз (см. фиг.6, 7), т.е. заданием, соответственно, положительного (см. фиг.6) или отрицательного (см. фиг.7) угла возвышения ("угла места") β для продольной оси 7 камеры 2. Рекомендуемые диапазоны углов β - не более чем от 0 до плюс-минус 90^o. Конструктивно такая возможность обеспечивается, например, шарнирными соединениями 27, 28 обоих концов перемычки 22 со стенкой 20 и основанием 19 соответственно, при этом последнее соединение должно быть разъемным, а также шарнирным соединением 29 стенки 20 с основанием 19 (см. фиг.5-7). В основании 19 должно быть предусмотрено при этом несколько отверстий 30.

Рекомендуется также выполнение противооткатного устройства складным. Очевидно, что изображенная на фиг.5-7 конструкция противооткатного устройства является одновременно регулируемой по углу β и складной.

Описанное выше предлагаемое устройство для разрушения взрывоопасных (или подозрительных) предметов работает следующим образом.

Разрушающее взрывное устройство устанавливают выходным отверстием (мембраной 14) против разрушаемого взрывного устройства 31 (см. фиг.1) на некотором удалении (как правило, 10-20 см) от стенки его корпуса, на уровне оси 7, т.е. в зоне поражения (в зоне разлета разрушающих элементов 6). При этом выбирают соответствующую опорную грань параллелепипеда-корпуса 1 (см. фиг. 2). Более того, в устройствах по фиг 6-9 корпус 1 прикрепляют, при необходимости, к стенке 20 на необходимой высоте h.

В некоторых случаях задают угол β посредством подручных предметов или регулируемого противооткатного устройства по фиг.5-7.

Если откат требуется предотвратить или уменьшить, с тыльной стороны корпуса 1 устанавливают подручный предмет 25 (см. фиг.1). При этом желательно обеспечить фиксацию последнего относительно каких-либо неподвижных предметов и сооружений (не показаны). При использовании "штатного" противооткатного устройства последнее фиксируют, по возможности (например, при податливой, деформируемой опорной поверхности), элементами 23 и/или подручными телами 25 (см. фиг.4).

Не исключена установка корпуса 1 в горизонтальное положение без противооткатного средства (например, для разрушения взрывоопасного предмета, установленного на днище автомобиля, снизу на перекрытии окна и т.д.).

При срабатывании (по команде оператора) инициирующего устройства (воспламенителя) 4 воспламеняется метательный пороховой заряд 3. Повышение давления пороховых газов до р_кр вызывает разрушение мембраны 8 (в устройстве по первому варианту - см. фиг.1). Дальнейшее расширение пороховых газов влечет за собой выброс разрушающих элементов 6 в направлении разрушаемого предмета 31. В устройстве по третьему варианту (см. фиг.3) форсирование давления происходит в сопле Лаваля 16 с мембраной 8.

Элементы 6 механически разрушают ("перемалывают") предмет 31 (осколочное действие), без инициирования ВВ последнего. Сила реакции на корпусе 1 передается через противооткатное устройство и/или предметы 25 поверхности 24 и/или неподвижным предметам и сооружениям на местности.

Описанные выше примеры конкретного конструктивного исполнения предлагаемого устройства для разрушения взрывоопасных (или подозрительных) предметов не исключают других возможных конструктивных вариантов в рамках заявленной совокупности его существенных признаков (см. формулу изобретения).

Использование изобретения позволяет решить поставленную задачу. При этом технический результат (положительный эффект) заключается в устранении недостатков устройства-прототипа и, в конечном счете, - расширении технико-эксплуатационных возможностей устройства для разрушения взрывоопасных (или подозрительных) предметов, повышении удобства и безопасности его эксплуатации.

Источники информации
1. Жуков Н. Средства поиска и обезвреживания взрывоопасных предметов// Зарубежное военное обозрение, 1993, 9. - С.23.

2. Жуков Н. Средства поиска и обезвреживания взрывоопасных предметов// Зарубежное военное обозрение, 1993, 9. - С.23.

3. RU 2154255, F 42 D 5/04, 10.08.2000.

4. FR 2558949 A1, F 42 D 5/04, 02.08.1985 (прототип).

Изобретение относится к области обезвреживания взрывоопасных предметов. Устройство содержит корпус с неразрушаемой метательной камерой с выходным отверстием, при этом в камере последовательно размещены метательный заряд и множество твердых разрушающих элементов. Разрушающие элементы выполнены в виде стержней и ориентированы перпендикулярно продольной оси камеры и отделены от метательного заряда мембраной, зафиксированной относительно стенки метательной камеры с возможностью форсирования давления продуктов сгорания метательного заряда и разрушения мембраны при их критическом давлении, при этом метательный заряд выполнен пороховым. Устройство может дополнительно содержать противооткатное устройство. Изобретение направлено на повышение удобства и эффективности разрушения взрывоопасных предметов. 10 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для разрушения взрывоопасных предметов, содержащее корпус с неразрушаемой метательной камерой с выходным отверстием, при этом в камере последовательно размещены метательный заряд и множество твердых разрушающих элементов, отличающееся тем, что разрушающие элементы выполнены в виде стержней и ориентированы перпендикулярно продольной оси камеры и отделены от метательного заряда мембраной, зафиксированной относительно стенки метательной камеры, с возможностью форсирования давления продуктов сгорания метательного заряда и разрушения мембраны при их критическом давлении, при этом метательный заряд выполнен пороховым. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, по крайней мере, полость метательной камеры выполнена прямоугольной в поперечном сечении, разрушающие элементы - в виде одинаковых стержней, уложенных перпендикулярно продольной оси метательной камеры вдоль большей стороны указанного прямоугольного ее сечения. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит сопло Лаваля, переходящее в выходное отверстие устройства. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что сопло Лаваля выполнено разрезным по критическому сечению с образованием двух частей, последовательно установленных на резьбе в метательной камере, а мембрана установлена между смежными торцами указанных частей. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что его корпус выполнен в виде параллелепипеда, а продольная ось метательной камеры расположена в поперечном сечении на различных расстояниях от граней параллелепипеда. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем предусмотрено противооткатное устройство. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что противооткатное устройство выполнено в виде уголкового упора с основанием и стенкой с лицевой поверхностью, при этом основание снабжено, по крайней мере, одним элементом сцепления с опорной или упорной поверхностью. 8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что уголковый упор выполнен с возможностью регулируемого наклона его лицевой вертикальной поверхности вверх и вниз в пределах диапазона углов не более чем от 0^o до плюс-минус 90^o. 9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в нем предусмотрены элементы крепления корпуса на противооткатном устройстве на различных высотах. 10. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что элементы крепления корпуса предусмотрены на лицевой вертикальной поверхности стенки уголкового упора на различных высотах. 11. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что противооткатное устройство выполнено складным.