СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ, НАПОЛНЕННЫХ ГЕКСОГЕНОСОДЕРЖАЩИМИ ВЗРЫВЧАТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F42B33/06 

Заявляемое решение относится к области расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами (ВВ), и предназначено для извлечения ВВ из корпусов боеприпасов, подлежащих утилизации.

Известен способ расснаряження боеприпасов (Германия, патент №4010757, F 42 D 5/04, 1991 г.), основанный на дроблении заряда, находящегося в корпусе боеприпаса, водой под высоким давлением путем подачи ее через вращающиеся сопла на неподвижное ВВ или через сопла, установленные стационарно, а ВВ при этом вращается относительно сопел с последующим сбором и разделением смеси ВВ и воды. Данный способ осуществляется в известном из того же патента устройстве, содержащем установку высокого давления, приводные устройства, механизм подачи воды высокого давления, систему отвода и разделения смеси ВВ с водой, систему управления.

Основным узлом устройства является вращающийся и подвижный в осевом направлении полый вал с водоподводящим каналом внутри. На конце вала, обращенном к ВВ, расположены радиальные и осевые сопла. Дополнительно к соплам на конце вала расположена режущая кромка (нож).

Недостатками известных способа и устройства являются большие удельные нагрузки на ВВ, в особенности алюмосодержащие, определяемые конструкцией режущей кромки (ножа), что не обеспечивает безопасность расснаряжения боеприпасов с таким наполнителем.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ расснаряжения боеприпасов с алюминизированными гексогеносодержащими зарядами по евразийскому патенту №001061, F 42 B 33/06, F 42 D 5/04, С 06 В 21/00, 2000 г. Способ заключается в том, что на заряд, находящийся в корпусе боеприпаса, воздействуют центральной и периферийной струями воды под высоким давлением через форсунку с соплами и одновременно подают в зону вымывания охлаждающую жидкость через водоподводящие каналы дополнительной форсунки, постоянно измеряют температуру извлекаемой смеси ВВ и воды с помощью датчика и в случае превышения заданной температуры смеси прекращают подачу воды высокого давления.

В том же патенте описана установка для расснаряжения боеприпасов с алюминизированными гексогеносодержащими зарядами, принятая за прототип.

Основным узлом этой установки также является подвижная в осевом направлении полая штанга с форсункой высокого давления на конце, обращенном к ВВ. Эта форсунка снабжена соплами, расположенными под углом и асимметрично относительно продольной оси полой штанги, внутри которой смонтирован трубопровод высокого давления. Межтрубное пространство полой штанги использовано для подачи охлаждающей жидкости и имеет дополнительную форсунку для подачи этой жидкости в зону вымывания ВВ, установленную за форсункой высокого давления и снабженную водоподводящими каналами, расположенными симметрично и под углом 15-45°.

Водоподводящие каналы и сопла форсунки высокого давления расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а полая штанга установлена аксиально или со смещением относительно оси боеприпаса.

Недостатками данного способа и устройства для его осуществления являются:

- невозможность размывания центрального столба заряда ВВ за один ход полой штанги при асимметричном расположении сопел относительно продольной оси полой штанги;

- невозможность получения определенного гранулометрического состава ВВ с минимальным содержанием мелкой фракции (частиц размером менее 1,6 мм), наличие которой усложняет процесс отделения воды от частиц извлеченного ВВ и последующее использование ВВ для производства промышленных ВВ;

- невозможность разрушения центральной части заряда ВВ при подаче рабочей жидкости из односторонних сопловых головок, поскольку при соосном расположении штанги и боеприпаса в зоне контакта сопловых головок с ВВ образуется “мертвая зона”, что приводит к останову движения штанги и возврату ее в исходное положение.

В предлагаемом способе, включающем подачу на поверхность заряда ВВ струй жидкости высокого давления через сопловые головки соплового блока и подачу струй жидкости низкого давления от другого источника через форсунки, отличительными признаками являются:

- одновременное разрушающее воздействие на центральную часть заряда ВВ двух симметричных струй жидкости высокого давления и кольцевой торцевой фрезы;

- разрушающее воздействие на периферийную часть заряда ВВ струи жидкости высокого давления, направленной перпендикулярно оси соплового блока;

- извлечение измельченного заряда ВВ из корпуса боеприпаса двумя противоположно направленными струями низкого давления, причем одна струя способствует отделению заряда ВВ от стенок камеры БП, а другая транспортирует измельченный заряд ВВ в приемное устройство.

Конструктивные особенности заявляемой установки, а именно ее основного узла - соплового блока, следующие:

- на торцевой поверхности соплового блока выполнена кольцевая фреза с пазами, расположенными в зоне действия струй, и установлены две сопловые головки, водоподводящие каналы которых симметричны относительно продольной оси соплового блока, составляют угол 7-20° и смещены на расстояние 2-12 мм относительно друг друга;

- на боковой поверхности соплового блока перпендикулярно боковой поверхности соплового блока установлена дополнительная сопловая головка с водоподводящими каналами;

- позади сопловых головок установлены две форсунки, водоподводящие каналы которых симметричны относительно продольной оси соплового блока и составляют угол 5-15°, выход одной из них расположен под углом 15-45° относительно продольной оси соплового блока.

Заявляемые способ и установка расснаряжения БП, наполненных гексогеносодержащими ВВ, позволяют полностью вымыть заряд ВВ и получить утилизированное ВВ определенного гранулометрического состава, пригодного для производства промышленных ВВ за счет следующих решений:

- воздействие на разрушаемый заряд ВВ кольцевой торцевой фрезой, расположенной на конце соплового блока установки расснаряжения БП в дополнение к воздействию сходящимися струями жидкости высокого давления, позволяющее уменьшить энергозатраты на разрушение центрального столба ВВ:

- наличие пазов на фрезе, позволяющих транспортировать извлекаемый продукт из зоны вымывания;

- вымывание сходящимися струями высокого давления исключающее образование “мертвой зоны”;

- смещение водоподводящих каналов сопел высокого давления на расстояние “L”, равное 2-12 мм, позволяющее исключить динамическое воздействие струй друг на друга;

- расположение водоподводящих каналов сопловых головок под углом 7-20°, определяемое конструкцией БП;

- наличие двух дополнительных форсунок с водоподводящими каналами позволяет отделить ВВ от стенок боеприпаса и транспортировать извлеченное ВВ из боеприпаса в приемное устройство;

- расположение водоподводящих каналов форсунок низкого давления под углом 5-15°, определяемое калибром боеприпаса.

Установка расснаряжения иллюстрируется чертежами:

на фиг.1 показан общий вид установки;

на фиг.2 - общий вид соплового блока;

на фиг.3 - взаимное расположение сопловых головок, водоподводящих каналов и форсунок;

на фиг.4 - взаимное расположение сопловых головок для размывания центральной части заряда ВВ;

на фиг.5 - расположение сопловой головки и водоподводящих каналов для размывания периферийной части заряда ВВ.

Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности:

Вращают БП, например со скоростью, равной 0,5-12 об./с, одновременно подают под давлением (Р≥120 МПа) жидкость в сопловые головки 10 и 13, а в форсунки 19 и 20 - под давлением 0,2-0,5 МПа, перемещают полую штангу, например со скоростью 0,5-4 мм/с, в сторону вращающегося БП и формируют осевой канал в заряде ВВ кольцевой торцевой фрезой и двумя симметричными сходящимися струями, направленными под углом равным 7-20° относительно оси полой штанги, и воздействуют на периферийную часть заряда ВВ струей жидкости, направленной перпендикулярно продольной оси соплового блока, поддерживают температурный режим. Извлекают измельченный заряд ВВ из корпуса БП струями жидкости, подаваемыми из форсунок 19 и 20 соответственно.

Установка для расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносо-держащими ВВ (фиг.1) содержит станину 1, на которой смонтирован узел 2 крепления БП, привод 3 вращения БП, привод 4 осевого перемещения полой штанги 5, камеру 6 для приема смеси ВВ и воды с датчиком 7 температуры, систему 8 управления. На конце полой штанги 5, обращенном в сторону ВВ, расположен сопловой блок 9 (фиг. 2) с двумя сопловыми головками 10 и торцевая кольцевая фреза 11. Оси сопловых головок 10 симметричны относительно оси полой штанги 5 и образуют с ней угол, равный 7-20°. Рабочая поверхность торцевой кольцевой фрезы 11 имеет пазы 12 (фиг.3) для выхода измельченного ВВ. На боковой поверхности сопловой 9 блок имеет сопловую головку 13, ось которой перпендикулярна продольной оси соплового блока.

Сопловые головки 10 и 13 через водоподводящие каналы 14, 15 и 16 соединены трубопроводом 17 с насосом 18 высокого давления.

Сопловой блок 9 снабжен форсунками 19 и 20 для подачи воды в камеру 21 боеприпаса через межтрубное пространство 22 (фиг.2), которое соединено трубопроводом 23 (фиг.1) с насосом 24.

Камера 6 для приема смеси ВВ и воды соединена трубопроводом 25 с установкой 26 разделения смеси, которая связана трубопроводом 27 с насосом 28, а с системой 29 очистки воды - трубопроводом 30.

Трубопроводом 31 система 29 очистки воды соединена с насосом 18 высокого давления и с насосом 24.

Установка 26 разделения смеси ВВ и воды включает фильтр 32.

Таким образом, закольцованная сеть трубопроводов и технологического оборудования образует систему замкнутого водооборота.

Установка расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими ВВ (фиг.1) работает следующим образом.

Подготовленный к расснаряжению боеприпас фиксируется на рабочей позиции в центрах узла 2 крепления боеприпаса, соединяя горловину корпуса с камерой 6 для приема смеси ВВ и воды. Включают привод 3 вращения боеприпаса. Одновременно в сопловые головки 10 и 13 подают воду под высоким давлением, а в форсунки 19 и 20 - воду, необходимую для поддержания заданного температурного режима и удаления измельченного ВВ из камеры 21 боеприпаса.

Включают привод 4 осевого перемещения полой штанги 5, которая вместе с сопловым блоком 9 перемещается с заданной скоростью подачи.

Происходит разрушение центральной части ВВ струями воды, подаваемой под высоким давлением через сопловые головки 10, и кольцевой торцевой фрезой 11. Периферийный слой ВВ разрушают струей воды из сопловой головки 13 под высоким давлением. Удаляют измельченное ВВ из корпуса боеприпаса струями, сформированными форсунками 19 и 20.

Из камеры боеприпаса смесь ВВ и воды поступает в камеру 6 для приема смеси, где датчиком 7 контролируют ее температуру. Из камеры 6 смесь по трубопроводу 25 поступает в установку 26 разделения, где ВВ отделяют от воды, снимают с фильтра 32 и направляют на переработку для приготовления промышленных ВВ.

Воду по трубопроводам 27 и 30 перекачивают в систему 29 очистки воды, где ее очищают и по трубопроводу 31 возвращают к насосу 18 высокого давления и насосу 24, питающему форсунки 19 и 20, а по трубопроводу 23 подают в межтрубное пространство 22.

Заявляемое техническое решение относится к области расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами (ВВ). Способ расснаряжения основан на дроблении заряда ВВ, находящегося в корпусе боеприпаса путем воздействия на центральную часть заряда одновременно торцевой кольцевой фрезой и струями жидкости высокого давления, на периферийною часть заряда воздействует струями жидкости высокого давления, путем их подачи через сопловые головки соплового блока, находящегося на конце полой штанги, совершающий поступательное движение, при этом корпус боеприпаса совершает вращательное движение, а извлечение и транспортировку смеси ВВ и жидкости осуществляют путем подачи струй жидкости низкого давления через форсунки соплового блока. Реализуют заявляемый способ с помощью установки, в которой на торцевой поверхности соплового блока, установленного на конце полой штанги, выполнена кольцевая фреза с пазами, расположенными в зоне действия струй жидкости высокого давления, и установлены две сопловые головки, водоподводящие каналы которых симметричны относительно оси соплового блока, на боковой поверхности соплового блока размещена дополнительная сопловая головка с водоподводящими каналами. Изобретение повышает безопасность расснаряжения боеприпасов и получить ВВ, пригодное для дальнейшего использования. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими ВВ, включающий извлечение заряда ВВ из корпуса боеприпаса путем подачи через сопловой блок на центральную и периферийную части заряда струй жидкости, отличающийся тем, что разрушение центральной части заряда производят одновременно торцевой кольцевой фрезой и двумя симметричными сходящимися струями жидкости высокого давления, на периферийную часть заряда подают струю жидкости высокого давления, извлекают смесь ВВ и жидкости двумя симметричными противоположно направленными струями жидкости низкого давления.2. Установка для расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими ВВ, содержащая узел крепления боеприпаса, привод вращения боеприпаса, подвижную в осевом направлении полую штангу с сопловым блоком на конце, обращенном к ВВ, привод осевого перемещения полой штанги, камеру для приема смеси ВВ и жидкости, систему управления, отличающаяся тем, что на торцевой поверхности соплового блока выполнена кольцевая фреза с пазами и установлены две сопловые головки с водоподводящими каналами, перпендикулярно продольной оси соплового блока установлена дополнительная сопловая головка с водоподводящими каналами, а позади сопловых головок установлены в противоположных направлениях две форсунки с водоподводящими каналами.3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что водоподводящие каналы сопловых головок расположены симметрично и под углом α, равным 7-20°, относительно оси соплового блока.4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что расстояние L между водоподводящими каналами равно 2-12 мм.5. Установка по п.2, отличающаяся тем, что водоподводящие каналы форсунок расположены симметрично и под углом β, равным 5-15°, относительно оси соплового блока.6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что выход одного из водоподводящих каналов направлен под углом γ, равным 15-45°, относительно оси соплового блока.