ВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО С ЗАЩИТОЙ ОТ РАЗМИНИРОВАНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F42B3/02 F42B23/00 

Изобретение относится к закладываемым снарядам, имеющим защиту от разминирования.

Данное устройство предназначено для диверсионной деятельности на территории враждебных государств, например, на важных технологических объектах: заводах, АТС, подземном или монорельсовом транспорте, коммуникационных узлах, водном транспорте, хранилищах горючесмазочных и взрывчатых веществ, объектах и средствах авиации, а также в городах, и таких местах, где разминирование путем подрыва наносит значительный ущерб.

К негуманному оружию данное устройство отнесено быть не может, так как при правильном использовании (применение надежных взрывателей описано ниже) и оповещении противника заранее позволяет произвести эвакуацию людей и поразит только материальную часть и саперов.

Известны такие взрывные устройства, как бомбы, мины, снаряды, в т.ч. кумулятивные, состоящие из корпуса или оболочки со взрывчатым веществом, соединенной со взрывателем, например, в виде детонирующего устройства ("Физический энциклопедический словарь", М., "Советская энциклопедия", 1984, статья Б.В.Новожилова с.334).

Недостаток известных взрывных устройств заключается в том, что будучи обнаруженными они могут быть разминированы с помощью специальных приспособлений, например, в виде роботов-разминирователей, расстреливающих обнаруженное взрывное устройство струей воды или сжатого газа, в т.ч. инертного или СО под высоким давлением.

Задача изобретения состоит в обеспечении возможности срабатывания взрывного устройства при воздействии на него струей воды или сжатого, в том числе и инертного газа. В соответствии с поставленной задачей технический результат изобретения состоит в повышении надежности срабатывания предложенной конструкции взрывного устройства.

Названный технический результат достигается в предложенном решении с помощью следующей совокупности признаков.

Взрывное устройство содержит герметичную емкость в виде корпуса или оболочки из хрупкого материала, например, такого как стекло или подходящий полимерный материал. Внутри указанных корпуса или оболочки размещено взрывчатое вещество, а сам он (она) соединены со взрывателем. Предлагается, по меньшей мере, часть взрывчатого вещества выполнять из способных к воспламенению при контакте со сжатым газом или водой частиц щелочного или щелочноземельного металла или из сплава, включающего, по меньшей мере, два металла из ряда щелочных и щелочноземельных.

В состав сплава со щелочным и/или щелочноземельным металлом могут входить такие металлы, как магний, алюминий, железо и др.

Также сплав может быть насыщен водородом.

Указанные частицы щелочных, или щелочноземельных металлов, или их сплавов могут иметь мелко-, средне- и/или крупнодисперсную фракцию.

Мелкодисперсная фракция (пыль, порошок) характеризуется размером частиц 0,02÷0,1 мм; среднедисперсная 0,5÷2,0 мм.

Предложено несколько вариантов выполнения взрывного устройства.

Согласно первому варианту оно содержит соединенный со взрывателем корпус, полностью заполненный частицами взрывчатого вещества из щелочных, или щелочноземельных металлов, или их сплавов, активного к воспламенению и находящегося в мелкодисперсной форме.

Согласно второму варианту одна часть взрывчатого вещества выполнена двухкомпонентной, состоящей из газообразных окислителя и энергоносителя, изолированных друг от друга в отдельных частях (полостях) корпуса или оболочки устройства. Другая часть взрывчатого вещества представляет собой воспламенитель и состоит из способных к воспламенению мелко- и среднедисперсных частиц щелочных, или щелочноземельных металлов, или их сплавов, заключенных в отдельную герметичную хрупкую емкость, соединенную с вышеназванным корпусом или оболочкой. В этом варианте указанная емкость может также быть соединена со взрывателем и располагаться внутри части (полости) корпуса или оболочки с окислителем.

Также возможно размещение частей (полостей) корпуса или оболочки с окислителем и энергоносителем, а также воспламенителя в виде емкости со способными к воспламенению частицами и взрывателем в едином герметичном хрупком контейнере, изготовленном, например, из стекла или полимера.

Согласно следующему варианту одна часть взрывчатого вещества может быть размещена в изолированной емкости в виде корпуса или оболочки и выполнена однокомпонентной в мелкодисперсной, газообразной или жидкой форме, например, в виде сжиженного или газообразного природного газа, пропана или ацетилена. На поверхности корпуса, при этом, на расстоянии друг от друга могут располагаться несколько хрупких емкостей (воспламенителей) со способными к воспламенению частицами щелочных, или щелочноземельных металлов, или их сплавов, находящихся в смеси мелко- и среднедисперсной форм.

Также может использоваться одна такая емкость (воспламенитель), которая, в частном варианте выполнения, располагается снаружи по всей поверхности емкости (корпуса или оболочки) устройства, содержащего взрывчатое вещество.

Во всех вариантах выполнения устройства взрыватель может располагаться снаружи или внутри емкости (корпуса или оболочки) со взрывчатым веществом, или емкости со способными к воспламенению частицами, последняя из которых также может выполняться из стекла или полимера.

Также для повышения надежности срабатывания устройства взрыватель может быть снабжен установленными снаружи и внутри его корпуса датчиками температуры и/или механическим датчиком перемещения.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен вариант устройства, корпус которого заполнен активным к воспламенению веществом в мелкодисперсной форме; на фиг.2 - вариант устройства с двухкомпонентным взрывчатым веществом; на фиг.3 - вариант устройства с однокомпонентным взрывчатым веществом и несколькими емкостями с активным к воспламенению веществом; на фиг.4 - вариант устройства, изображенного на фиг.3, где емкость с активным к воспламенению веществом расположена внутри корпуса устройства.

Взрывное устройство, изображенное на фиг.1, состоит из герметичного корпуса 1, внутри которого находится мелкодисперсное твердое активное вещество 2, возгорающееся при соприкосновении с водой или воздухом. Данное вещество должно быть в форме частиц с размером 0,02-0,1 мм в зависимости от его состава. Это могут быть щелочные, или щелочноземельные металлы, или их сплавы, а также их сплавы с магнием, алюминием, железом.

Некоторые из данных сплавов могут быть насыщены водородом, что не влияет на их возгораемость при контакте с кислородом, содержащимся в воздухе, но значительно повышает силу взрыва, а снятие давления в емкости с таким воспламенителем за счет выделения атомарного водорода сплавов приводит к мгновенному вскипанию и взрывообразному разлету порошка.

Герметичный корпус 1 должен состоять из какого-либо хрупкого вещества, не пропускающего воздух и не взаимодействующего с активным веществом, например стекла или специального полимера. Взрыватель 4 может располагаться на корпусе 1 или, будучи заключенным в герметичный корпус, - внутри корпуса 1. Устройство, изображенное на фиг.1, срабатывает следующим образом:

1. При не воздействии на устройство или воздействии, на которое запланирован взрыватель, происходит активация взрывателя. Взрыватель разрушает корпус 1 и распространяет активное вещество 2, которое, взаимодействуя с воздухом (реакция окисления кислородом, содержащимся в воздухе), воспламеняется, происходит взрыв.

2. При расстреле устройства сжатым под большим давлением воздухом происходят разрушение корпуса 1 и распространение активного вещества 2, которое, мгновенно взаимодействуя с воздухом, взрывается.

3. При расстреле водой под большим давлением происходит разрушение корпуса 1 и мгновенная реакция вещества 2 (образование гидрооксида). Данная взрывная реакция приводит к распространению не прореагировавшего активного вещества 2 и его взаимодействию с воздухом; с очень коротким промежутком происходит вторичный взрыв.

4. При расстреле инертным газом происходят разрушение корпуса 1 и распространение активного вещества 2, активное вещество 2 значительно распространяется инертным газом и перемешивается с воздухом и затем, реагируя с воздухом, воспламеняется, происходит взрыв.

На фиг.3 представлена усовершенствованная конструкция данного устройства, состоящая из герметичного корпуса 9, выполненного из хрупкого материала, например стекла или полимера. Корпус 9 заполнен однокомпонентным взрывчатым веществом 10, находящимся под давлением, или веществом, образующим в смеси с воздухом взрывоопасную смесь, например может быть использован сжатый природный газ или ацетилен. На корпусе 9 расположены воспламенители, каждый из которых состоит из емкости 1 с активным к возгоранию веществом 3. Активное вещество используется такое же, как и в конструкции, изображенной на фиг.1, но состоящее из мелкодисперсной фракции, с размером частиц 0,1÷0,02, и среднедисперсной фракции с размером 2,0÷0,5 мм. Взрыватель 4 размещен на емкости одного из воспламенителей 1 или в герметичном контейнере внутри указанной емкости.

Возможен вариант конструкции, когда корпус 9 однокомпонентного взрывчатого вещества 10 расположен внутри емкости воспламенителя 1, а активное вещество 3 расположено между ними (фиг.4).

В варианте выполнения устройства по фиг.3 воспламенитель действует аналогично взрывному устройству, изображенному на фиг.1 и описанному выше. Взрыв воспламенителя или струя вещества, которым расстреливалось взрывное устройство (сжатый воздух, или инертный газ, или вода под высоким давлением), распространяет взрывчатое вещество в газообразной или возможно в мелкодисперсной твердой форме. Взрывчатое вещество, распространившись в определенном объеме и смешавшись с воздухом, поджигается крупными частицами активного вещества и происходит основной взрыв. Данный взрыв может разрушать возможно оставшиеся целыми воспламенители, которые не были разрушены внешним воздействием или взрывом одного воспламенителя. На фиг.2 изображена конструкция устройства с двухкомпонентным взрывчатым веществом, что позволяет использовать данную конструкцию для повреждения особо важных объектов, которые для предотвращения взрыва при разминировании для сохранения могут быть временно полностью заполнены инертным газом или СО (в некоторых условиях, например, при разминировании на подводных лодках и авианосцах они заполняются пеной).

Указанное устройство состоит из воспламенителя 3, аналогичного по конструкции воспламенителям, изображенным на фиг.3. На воспламенителе или в полости воспламенителя в герметичном контейнере расположен взрыватель 4. К воспламенителю присоединены две герметичные хрупкие части корпуса 5 и 7, заполненные двумя компонентами газообразного взрывчатого вещества. Данные взрывчатые вещества хорошо известны и широко используются в армейских нуждах, особенно в авиационных бомбах и ручных противотанковых и противопехотных гранатометах объемного взрывного действия. Обычно они состоят из окислителя 6 и энергоносителя 8. Комбинация расположения емкостей с веществами может быть иной, чем изображенная на фиг.2. Так, например, воспламенитель 1 может быть расположен внутри части корпуса 5 окислителя, или конструкция может иметь единый контейнер с герметичными изолированными друг от друга емкостями, содержащими все вышеперечисленные компоненты устройства.

Принцип действия описанного варианта устройства аналогичен принципу действия конструкции, изображенной на фиг.3, но при действии в среде инертного или углекислого газа горение вещества воспламенителя 3 происходит за счет его реакции с окисляющим компонентом 6 двухкомпонентного взрывчатого вещества. Для предохранения от разминирования путем охлаждения жидким азотом целесообразно размещать взрыватель устройства внутри корпуса воспламенителя в герметичном корпусе и оснащать взрыватель двумя датчиками температуры, внешним и внутренним. Значительная разность температур на датчиках активизирует взрыватель. Также взрыватель может быть снабжен механическим датчиком перемещения, препятствующим выносу устройства из минируемого объекта.

Изобретение относится к закладываемым взрывным устройствам, конструкция которых обеспечивает их защиту от разминирования специализированными роботами или саперами, расстреливающими заложенное взрывное устройство с определенного расстояния водой или сжатым газом под давлением. Взрывное устройство содержит герметичную хрупкую емкость со взрывчатым веществом, соединенную со взрывателем, и выполненную с возможностью разрушения от внешнего воздействия или от действия взрывателя. По меньшей мере часть указанного взрывчатого вещества состоит из способных к воспламенению частиц щелочных или щелочноземельных металлов или их сплавов, находящихся в средне- или мелкодисперсной фракции. Технический результат заключается в повышении надежности срабатывания взрывного устройства. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Взрывное устройство, содержащее герметичную емкость со взрывчатым веществом, соединенную со взрывателем и выполненную с возможностью разрушения от внешнего воздействия или от действия взрывателя, при этом, по меньшей мере, часть взрывчатого вещества представляет собой способные к воспламенению частицы из щелочного или щелочноземельного металла, или из сплава, включающего, по меньшей мере, два металла из ряда щелочных и щелочноземельных.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сплав дополнительно включает магний, или алюминий, или железо.3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что сплав насыщен водородом.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что способные к воспламенению частицы имеют средне- и/или мелкодисперсную фракцию, при этом среднедисперсные частицы имеют размер от 0,5 до 2,0 мм, а мелкодисперсные - от 0,02 до 0,1 мм.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одна часть взрывчатого вещества выполнена двухкомпонентной, состоящей из размещенных в изолированных друг от друга полостях окислителя и энергоносителя, соединенных с герметичной, хрупкой емкостью, в которой размещена другая часть взрывчатого вещества в виде способных к воспламенению частиц.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что емкость со способными к воспламенению частицами размещена в полости с окислителем.7. Устройство по любому из пп.5 и 6, отличающееся тем, что полости с окислителем и энергоносителем, емкость со способными к воспламенению частицами и взрыватель размещены в едином герметичном хрупком контейнере.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одна часть взрывчатого вещества размещена в изолированной емкости и выполнена однокомпонентной в жидкой, газообразной или мелкодисперсной форме, и соединена с другой частью взрывчатого вещества в виде, по меньшей мере, одной герметичной хрупкой емкости со способными к воспламенению частицами.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что емкость со способными к воспламенению частицами размещена по всей поверхности емкости со взрывчатым веществом.10. Устройство по любому из пп.8 и 9, отличающееся тем, что взрывчатое вещество представляет собой природный газ или ацетилен.11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что взрыватель размещен снаружи или внутри емкости со взрывчатым веществом или емкости со способными к воспламенению частицами.12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что взрыватель оснащен внешним и внутренним датчиками температуры.13. Устройство по любому из пп.11 и 12, отличающееся тем, что взрыватель оснащен механическим датчиком перемещения.14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость со взрывчатым веществом выполнена из стекла или полимерного материала.