СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 2004 года по МПК F42B33/06 

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов обычного снаряжения, в частности к способам извлечения взрывчатого вещества (ВВ) из корпусов боеприпасов (БП).

В качестве примера реализации извлечения ВВ из корпусов БП может служить способ расснаряжения [патент RU 2090543, МПК⁶ С 06 В 21/00, F 42 В 33/00, 33/06, 1997] , предусматривающий извлечение ВВ из корпуса боеприпаса воздействием инертного жидкого теплоносителя под высоким давлением через насадок с отверстиями диаметром 3-5 мм, который приводят поочередно в возвратно-поступательное и возвратно-вращательное движения. Этот способ позволяет извлечь заряд из изделий сложной внутренней конфигурации и большими габаритами.

Недостатком данного способа является нерациональность процесса вымывания. В описанном примере движение штанги не позволяет размывать ВВ в диапазоне рациональных параметров, что приводит к большим энергозатратам и, следовательно, к снижению производительности процесса расснаряжения.

Прототипом изобретения является [патент RU 2175432, МПК⁷ F 42 В 33/06, БИ 30, 2001], по которому вымывание взрывчатого вещества из корпуса струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность взрывчатого вещества через насадок с соплом, ось которого наклонена к оси головки штанги под углом α=30^o-60^o, которой задают вращение вокруг собственной оси с частотой n₁ и вращение вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, при этом вымывание взрывчатого вещества ведут послойно, задавая штанге движение от оси боеприпаса к корпусу.

Недостатком прототипа является низкая производительность процесса, так как извлечение ВВ из корпуса БП в данном способе происходит без нахождения параметров вымывания в области рациональных.

Задачей предлагаемого способа является существенное упрощение технологии извлечения ВВ из корпусов БП с большими диаметрами, находясь в области рациональных параметров процесса вымывания, а также повышение производительности и снижение энергозатрат очистки корпусов БП от ВВ при обеспечении непрерывности процесса расснаряжения.

Поставленная задача решается тем, что в способе, заключающемся в вымывании ВВ из корпуса струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность взрывчатого вещества через насадок с соплом, ось которого наклонена к оси головке штанги, которой задают вращение вокруг собственной оси с частотой n₁, при этом вымывание взрывчатого вещества ведут послойно, задавая в каждом слое штанге движение от оси боеприпаса к корпусу по Архимедовой спирали с текущем радиусом траектории движения, определяемом по зависимости:
R_i = 3d₀ϕ/2π+3nd₀,
где d₀ - диаметр насадка, мм;
ϕ - угол поворота радиуса траектории движения насадка, рад;
n - число полностью пройденных витков спирали;
при этом штанга вращается вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, равной n₁, и струя всегда направлена перпендикулярно касательной к поверхности вымываемого взрывчатого вещества.

После вымывания каждого слоя насадок перемещают в исходное положение, при котором ось головки штанги совпадает с осью боеприпаса, а затем в осевом направлении со скоростью:

где 1_эф - длина струи жидкости, эффективно разрушающая взрывчатое вещество, мм;
α - угол наклона оси насадка к оси головки штанги, град;
n₁ - частота вращения головки штанги вокруг собственной оси, об/мин;
на расстояние внедрения Н_ц, определяемое по зависимости:
H_ц≤l_эфcosα.
При этом струя всегда направлена перпендикулярно касательной к поверхности вымываемого взрывчатого вещества.

В предпочтительном варианте угол наклона оси насадка к оси головки штанги составляет α=15^o-85^o.

Перемещение насадка в радиальном направлении осуществляют от оси боеприпаса к корпусу.

На фиг.1 представлена схема извлечения ВВ из корпуса БП.

На фиг. 2 представлен пример траектории движения насадка по Архимедовой спирали в слое ВВ.

На фиг.3 схематично представлена штанга с насадком.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема расснаряжения БП, включающая корпус БП 1, который установлен в зажимном устройстве 2, штанга 3 установлена в открытую поверхность взрывчатого вещества. В головке 4 штанги установлен насадок 5 с профилированным каналом 6. На штанге закреплен отражатель ВВ 7, расположенный в лотке 8, под которым выполнен механизм управления 9 с закрепленной в нем штангой 3.

Способ осуществляется следующим образом. Водный поток с давлением, выбираемым из диапазона 50-200 МПа, подается в сопло 6 насадка 5 с диаметром d₀= 0,1-3,0 мм, расположенное в головке буровой штанги 4 под углом наклона к оси α= 15^o-85^o. Длина эффективного участка струи, равная 1_эф≈50d₀, определена из экспериментальных данных [см. Никонов Г.П., Кузьмич И.А., Гольдин Ю.А. Разрушение горных пород струями воды высокого давления. - М.: Недра, 1986, 143 с., стр. 9-10].

Обработка ВВ производится послойно на глубину вымывания l_эф•cosα. В процессе вымывания штанга 3 совершает движение в слое от оси боеприпаса к корпусу по Архимедовой спирали с текущим радиусом, определяемым по зависимости R_i = 3d₀ϕ/2π+3nd₀,
где ϕ - угол поворота радиуса траектории движения насадка, рад;
n - число полностью пройденных витков спирали.

Частота вращения штанги вокруг оси боеприпаса n₂ равна частоте вращения вокруг собственной оси n₁, и струя всегда направлена перпендикулярно касательной к поверхности вымываемого взрывчатого вещества.

После вымывания каждого слоя штанга с насадком перемещается в исходное положение, при котором ось головки штанги совпадает с осью боеприпаса, а затем в осевом направлении со скоростью на расстояние внедрения Н_ц, определяемое по зависимости: H_ц≤l_эфcosα, причем струя жидкости высокого давления при вымывании ВВ в осевом направлении всегда направлена перпендикулярно касательной к поверхности, а частота вращения головки штанги равна n₁.

После окончания вымывания взрывчатого вещества штанга извлекается из корпуса боеприпаса.

Пример реализации
Осколочно-фугасную мину калибра 120 мм, содержащую 8 кг тротила, имеющего плотность ρ=600 кг/м³, вскрыли со стороны головной части путем отвинчивания взрывателя. В процессе расснаряжения использовалось магистральное давление Р₀, равное 70 МПа. Водяной поток, истекая из сопла d₀=0,6 мм насадка, наклоненного под углом α к оси головки штанги α=60^o. Длина эффективного участка струи, воздействующего на ВВ, равна 30 мм. При обработке корпуса штанга совершала сложное движение по Архимедовой спирали со скоростью V_in, меняющейся в пределах от 0,481 м/мин до 1,256 м/мин в соответствии с текущим радиусом R_i, меняющимся от 0 мм до 40 мм. При этом частота вращения головки штанги вокруг собственной оси равна частоте вращения штанги вокруг оси боеприпаса n₁= n₂=100 об/мин. Скорость перемещения насадка в исходное положение V_Ri= 2 мм/c. В осевом направлении штанга подавалась на расстояние внедрения Н_ц=15 мм со скоростью V_oc=2,6 мм/с и частотой вращения головки штанги вокруг собственной оси n₁=100 об/мин.

Преимущество описанного способа заключается в максимальном использовании длины эффективного участка струи по средствам винтового движения штанги, что позволяет производить процесс расснаряжения БП за более короткое время.

Данное изобретение представляет собой высокопроизводительный способ извлечения ВВ из корпуса БП, позволяющий сократить время извлечения заряда ВВ при относительно небольшом расходе воды. При этом повышается производительность процесса вымывания ВВ из БП и уменьшаются энегозатраты по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов, в частности к способам расснаряжения боеприпасов путем вымывания взрывчатого вещества из корпусов боеприпасов. Способ заключается в вымывании взрывчатого вещества из корпуса струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность взрывчатого вещества через насадок с соплом, оси которого задают вращение вокруг собственной оси с частотой n₁ и вращение вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, равной n₁, при этом вымывание взрывчатого вещества ведут послойно, задавая штанге движение от оси боеприпаса к корпусу. Взрывчатое вещество вымывают, задавая в каждом слое штанге движение от оси боеприпаса к корпусу по Архимедовой спирали. При этом струя всегда направлена перпендикулярно касательной к поверхности вымываемого взрывчатого вещества, а после вымывания каждого слоя взрывчатого вещества насадок перемещают в исходное положение, при котором ось головки штанги совпадет с осью боеприпаса, а затем в осевом направлении с определенной скоростью на определенное расстояние. Изобретение позволяет упростить технологию извлечения взрывчатого вещества и повысить производительность процесса расснаряжения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ расснаряжения боеприпасов путем вымывания взрывчатого вещества из корпуса струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность взрывчатого вещества через насадок с соплом, ось которого наклонена к оси головки штанги, которой задают вращение вокруг собственной оси с частотой n₁ и вращение вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, при этом вымывание взрывчатого вещества ведут послойно, задавая штанге движение от оси боеприпаса к корпусу, отличающийся тем, что взрывчатое вещество вымывают, задавая в каждом слое штанге движение от оси боеприпаса к корпусу по Архимедовой спирали с текущим радиусом траектории движения

R_i=3d₀ ϕ/2π+3nd₀,

где d₀ - диаметр насадка, мм;

ϕ - угол поворота радиуса траекторий движения насадка, рад;

n - число полностью пройденных витков спирали,

при этом штанга вращается вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, равной n₁, и струя всегда направлена перпендикулярно касательной к поверхности вымываемого взрывчатого вещества, а после вымывания каждого слоя взрывчатого вещества насадок перемещают в исходное положение, при котором ось головки штанги совпадает с осью боеприпаса, а затем в осевом направлении со скоростью

на расстояние внедрения:

Н_ц ≤ l_эфcos α,

где l_эф - длина струи жидкости, эффективно разрушающая взрывчатое вещество, мм;

α - угол наклона оси насадка к оси головки штанги, град;

n₁ - частота вращения головки штанги вокруг собственной оси, об/мин.