СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДЕМИЛИТАРИЗАЦИИ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 2006 года по МПК F42B33/06 

Изобретение относится к боеприпасам, касается способа обезвреживания, а именно способа автоматизированной демилитаризации боеприпасов.

Важной проблемой современного общества является утилизация запасов боеприпасов, которая направлена на снижение военной опасности и проводится в рамках реализации международных договоров и соглашений по ограничению или полному запрещению отдельных видов обычных вооружений. Как правило, она осуществляется с помощью обезвреживания и переработки боеприпасов путем их расснаряжения, извлечения и последующего использования материалов их составных частей (заряда взрывчатого вещества, материала корпуса) в мирных целях.

Несмотря на разнообразие разработанных технологий утилизации, ни одна из известных технологий не может быть применена для ликвидации боеприпасов повышенной сложности и опасности, к которым относится, например, кассета КСФ-1 в снаряжении противопехотными минами ПФМ-1. Конструкция кассеты КСФ-1 с окончательно снаряженными минами ПФМ-1 не допускает безопасной разборки. После нарушения конструктивного единства блоков мин внутри кассеты происходит их перевод в боевое положение.

С учетом особенностей конструкции боеприпасов повышенной сложности и опасности была разработана принципиально новая технология их утилизации - технология демилитаризации. Под демилитаризацией понимается совокупность воздействия на боеприпас, при котором он гарантированно лишается возможности применения по прямому назначению. При этом он сохраняет свои взрывчатые свойства, что позволяет использовать его в мирных целях, например, в горнорудной промышленности в качестве скважинных зарядов для дробления твердых пород.

Известен способ демилитаризации боеприпаса по международной заявке № PCT/RU 00/00365 от 14.09.2000 г., при котором в рабочую полость боеприпаса, а именно в полость, предназначенную для размещения или обеспечения срабатывания средства приведения боеприпаса в действие или для перемещения элементов его конструкции при приведении его в действие или необходимую для штатного функционирования боеприпаса, вводят затвердевающее вещество. Однако реализация указанного способа осуществляется только на очень небольших опытных партиях, в основном вручную, что явно недостаточно для демилитаризации больших количеств просроченных боеприпасов, находящихся на складах и арсеналах, как в нашей стране, так и за рубежом.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является организация такого процесса демилитаризации, при котором исключалась бы возможность участия человека при проведении «опасных» операций, а вместе с тем существенно увеличивалось бы количество демилитаризируемых боеприпасов.

Техническим результатом изобретения является предотвращение срабатывания боеприпасов в процессе их обезвреживания в автоматическом режиме.

Технический результат достигается тем, что боеприпасы устанавливают в заданном положении на спутнике, а спутники - в ячейки технологических стеллажей, которые накапливают до заданного количества, после чего в автоматическом режиме последовательно осуществляют порционную подачу спутников со стеллажей на конвейер, который перемещает спутники на установку механической подготовки боеприпаса и затем на установку для введения затвердевающего вещества в рабочую полость боеприпаса, или сразу на установку для введения затвердевающего вещества, а затем назад в ячейки технологических стеллажей, где выдерживают боеприпасы до затвердевания введенного в них вещества, при этом в процессе осуществления каждой операции, выполняемой в автоматическом режиме, осуществляют контроль точности установки боеприпаса в заданном положении.

Реализация предлагаемого способа позволит автоматизировать процесс демилитаризации, в том числе особо опасных, обезвреживаемых боеприпасов при проведении «опасных» операций, сохраняя при этом необходимую безопасность и надежность процесса. За счет автоматизации процесса демилитаризации удастся существенно увеличить объем демилитаризируемых боеприпасов.

В течение всего процесса демилитаризации боеприпасов, особенно в автоматическом режиме, боеприпасы должны быть строго сориентированы по отношению к рабочему инструменту и технологическому оборудованию как при осуществлении технологических операций, так и при их транспортировании. Поэтому предназначенные для демилитаризации боеприпасы устанавливают в заданном положении в специальной оснастке - спутниках, где соответствующим образом их ориентируют и закрепляют в заданном (требуемом) положении. Это обеспечивает неизменное положение боеприпаса в течение всего процесса демилитаризации и предотвращает срабатывание боеприпаса при механическом воздействии на его корпус, например, при перфорации корпуса боеприпаса КСФ, при заполнении затвердевающим веществом заданной рабочей полости его корпуса и на других технологических операциях процесса демилитаризации.

Спутники позволяют сохранять боеприпасы в требуемом строго определенном положении в течение всего технологического процесса их демилитаризации. Для обеспечения дополнительной надежности сохранения заданного положения особо опасных обезвреживаемых боеприпасов в отдельных случаях их размещают, ориентируют и закрепляют в заданном (требуемом) положении в ложементах, а ложементы, в свою очередь, размещают в спутниках, выполненных, например, в виде специальной рамы. Рама может иметь, например, специальные поверхности для базирования и крепления, согласованные с соответствующими элементами фиксации, устанавливаемыми на оборудовании транспортно-загрузочной системы, а также, при необходимости, на рабочих столах установки перфорирования и установки заполнения. Контроль точности установки боеприпаса в заданном положении может быть выполнен, например, при помощи индуктивных датчиков. Ячейки стеллажей подбирают в зависимости от массогабаритных характеристик демилитаризируемых боеприпасов.

Автоматизированный процесс демилитаризации построен по принципу организации складов с многоярусными стеллажами, в отличие от которых в предлагаемом способе стеллажи не устанавливают стационарно, а собирают секциями, последовательно накапливая до заданного количества боеприпасов, при этом каждую секцию выбирают таким образом, чтобы она легко транспортировалась к месту накопления, например, в специальный модуль (контейнер) и обратно.

Для облегчения загрузки и выгрузки в процессе накапливания каждый стеллаж может быть последовательно установлен на пассивном рольганге. После накапливания стеллажей до заданного количества боеприпасов процесс демилитаризации ведут в автоматическом режиме. При этом сначала последовательно осуществляют порционную подачу спутников со стеллажей на конвейер, который перемещает спутники на установку механической подготовки боеприпаса и затем на установку для введения затвердевающего вещества в рабочую полость боеприпаса, или, если не требуется механической подготовки, например, перфорирования отверстий в корпусе боеприпаса, сразу на установку для введения затвердевающего вещества, а затем назад в ячейки технологических стеллажей. Подача спутников со стеллажей на конвейер и обратно в ячейки стеллажей может, например, осуществляться с помощью штабелера-автомата. Основными элементами штабелеров, как правило, являются мост (тележка), движущийся по подкрановым конструкциям, и тележка с вертикальной колонной или рамой, по которой перемещается каретка, несущая грузозахватный орган. Штабелеры имеют механизмы передвижения, механизм подъема, а также механизм выдвижения грузонесущего органа. Вертикальная металлоконструкция перемещается по путям, уложенным на полу. По этой металлоконструкции перемещается каретка с грузонесущим органом. Кроме механизмов передвижения, он снабжен также механизмами подъема и выдвижения грузонесущего органа для установки груза в ячейки стеллажей.

После заполнения всех ячеек технологических стеллажей боеприпасы выдерживают до затвердевания введенного в них вещества. При необходимости, после затвердевания введенного в боеприпасы вещества, из них удаляют средства инициирования (например, в кассетных боеприпасах КСФ-1 удаляют электрокапсюльную втулку ЭКВ). В процессе выполнения каждой технологической операции в автоматическом режиме осуществляют контроль точности установки боеприпаса в заданном положении. Такой контроль необходим с точки зрения осуществления безопасности процесса демилитаризации и может быть осуществлен, например, как и при установке боеприпасов в спутники (или ложементы), с помощью индуктивных датчиков (например, типа 1GT 101 DC).

С целью уменьшения расходов транспортирования подлежащих демилитаризации боеприпасов с мест хранения, а также с целью повышения безопасности, агрегаты, оснастка и оборудование, на которых осуществляется демилитаризация, размещают в мобильных стандартных транспортных контейнерах, которые развертывают вблизи от арсеналов с хранящимися боеприпасами, подлежащими демилитаризации.

Реализация предлагаемого способа позволит автоматизировать демилитаризацию боеприпасов, в том числе при проведении «опасных» технологических операций, сохраняя при этом необходимую безопасность и надежность процесса демилитаризации. За счет автоматизации процесса демилитаризации удастся существенно увеличить объем демилитаризируемых боеприпасов.

Заявленные изобретения иллюстрируются чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - общая схема реализации предлагаемого способа демилитаризации боеприпасов, на фиг.2 - подготовительный модуль, на фиг.3 - модуль накопления и технологической выдержки демилитаризируемых боеприпасов и участок наполнения их затвердевающим веществом.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Демилитаризируемые боеприпасы 1 (см. фиг.1-3) поступают в подготовительный модуль 2, где их ориентируют и закрепляют в заданном положении на спутнике 3, а спутники - в ячейки 4 стеллажей 5. Когда стеллаж полностью загружен демилитаризируемыми боеприпасами, его транспортируют в модуль 6 накопления и технологической выдержки и устанавливают на рольганге 7. После этого привозят следующие стеллажи с боеприпасами и последовательно устанавливают их на том же рольганге, накапливая до заданного количества. Далее процесс демилитаризации боеприпасов ведут в автоматическом режиме. При этом сначала с помощью штабелера 8 осуществляют подачу спутников с демилитаризируемыми боеприпасами 1 к месту дальнейших технологических операций. Штабелер 8 последовательно захватывает спутники с боеприпасами из ячеек 4 стеллажей 5, транспортирует спутники к участку 9 наполнения, где последовательно устанавливает их на конвейер 10. С помощью конвейера осуществляется подача боеприпасов 1 к устройству 11 механической подготовки боеприпасов, например к устройству перфорирования, где в их корпусе проделывают несколько сквозных отверстий и удаляют стружку. Далее тем же конвейером 10 боеприпасы 1 подаются к устройству 12 для введения затвердевающего вещества, где через проделанные сквозные отверстия внутрь корпуса боеприпасов в рабочую полость вводят затвердевающее вещество и одновременно осуществляют отсос содержимого пустот во внутреннем объеме корпуса боеприпаса через одно из проделанных отверстий. Если на боеприпасе уже имеются пригодные для заполнения затвердевающим веществом отверстия или проемы, то операцию введения затвердевающего вещества осуществляют непосредственно через эти отверстия, минуя тем самым предыдущую операцию механической подготовки (перфорирования) корпуса боеприпаса. Спутники с боеприпасами, заполненными затвердевающим веществом, конвейером 10 и далее через стол 13 и конвейер 14 подают обратно к штабелеру 8, который доставляет их обратно в ячейки 4 стеллажей 5. В ячейках наполненные боеприпасы выдерживают до затвердевания введенного в них вещества. При необходимости после размещения в ячейках всех боеприпасов и затвердевания находящегося в них вещества стеллажи 5 в обратном порядке транспортируют в подготовительный модуль 2 к блоку 15 удаления средства инициирования заряда боеприпасов, вынимают спутники из ячеек 4, раскрепляют боеприпасы 1 и удаляют из боеприпасов средство инициирования их заряда, например, электрокапсюльную втулку ЭКВ в кассетных боеприпасах КСФ-1.

В процессе демилитаризации на каждой технологической операции, осуществляемой в автоматическом режиме, боеприпасы контролируют на точность позиционирования с помощью специальных индуктивных датчиков.

Демилитаризованные таким образом боеприпасы складируют и отправляют к Потребителю.

В зависимости от вида боеприпасов, их сложности и опасности они могут устанавливаться или непосредственно на спутники, или сначала в ложементы, которые уже устанавливаются на спутники.

Например, при демилитаризации кассетных боеприпасов КСФ-1 их сначала ориентируют и закрепляют в ложементах, а ложементы затем устанавливают на спутнике. При демилитаризации же противопехотных мин ПМН, ПМН-2 и ПМН-4 не требуется их размещения в специальном ложементе, роль последнего играют спутники, в которых напрямую размещают указанные боеприпасы, устанавливая их затем в ячейки стеллажей.

Отличается также и механическая подготовка указанных боеприпасов, а также введение в них затвердевающего вещества.

Так, при демилитаризации кассет КСФ-1 механическая подготовка боеприпасов осуществляется перфорированием сквозных отверстий в их корпусе, через которые в рабочую полость боеприпасов подается затвердевающее вещество и одновременно осуществляется отсос содержимого пустот во внутреннем объеме корпуса боеприпаса через одно из проделанных отверстий.

При демилитаризации противопехотных мин ПМН, ПМН-2 и ПМН-4 механическая подготовка таких боеприпасов осуществляется путем механического расчленения их корпуса и других составных частей, после чего подготовленные части боеприпасов устанавливают в специальную разборную форму, в которую затем вводят затвердевающее вещество.

Для проведения демилитаризации различных боеприпасов установка механической подготовки и установка для введения затвердевающего вещества снабжены различными приспособлениями, насадками и инструментом, позволяющими осуществлять различные виды механической подготовки боеприпасов и введения в их рабочую полость затвердевающего вещества, входящие в комплект комплекса демилитаризации.

При демилитаризации некоторых других видов боеприпасов отдельные устройства и установки могут отсутствовать.

Так, например, при демилитаризации малокалиберных глубинных авиабомб МГАБ, хранящихся в неокончательно снаряженном виде (без взрывательного устройства), предварительно удаляют транспортировочную втулку и заливают затвердевающим веществом полость под размещение детонатора взрывателя. Поэтому установка механической подготовки для демилитаризации авиабомб МГАБ не требуется.

Пример 1.

С помощью предлагаемого способа подвергают демилитаризации противопехотные мины ППМ, а именно мины ПМН, ПМН-2, ПМН-4.

Для демилитаризации мин ППМ производят (фиг.1-3) установку боеприпасов 1 в приспособление - спутник 3, ориентирование и фиксацию их в спутнике в заданном положении, установку спутников с минами в ячейки 4 стеллажей 5 и загрузку в составе стеллажей в модуль 6 накопления и технологической выдержки. Затем стеллажи 5 с боеприпасами 1 размещают на рольганге 7 и накапливают их до заданного количества боеприпасов, после чего осуществляют порционную подачу спутников 3 с боеприпасами 1 на конвейер 10 с помощью штабелера 8 и транспортирование спутников 3 с боеприпасами 1 на конвейере 10 к установке 11 для механической подготовки боеприпасов и далее к установке 12 для введения затвердевающего вещества и через стол 13 и конвейер 14 обратно к штабелеру 8.

Проведение механической подготовки боеприпасов на установке 11 проводят путем отрезания крышки в мине ПМН на специальном устройстве с помощью ножа (пилы, фрезы), разрезания корпуса мины ПМН-2 по продольной оси на две части с целью дальнейшего отделения взрывателя от взрывчатого вещества, разрезания корпуса мины ПМН-4 по сечению, удаленному от дна на высоту тротиловой шашки, с целью дальнейшего отделения взрывателя от взрывчатого вещества, установки подготовленных разделенных частей мин в специальную разборную форму, предназначенную для заполнения затвердевающим веществом.

После механической подготовки проводят заполнение формы с размещенными в ней частями боеприпасов 1 затвердевающим веществом на установке 12, доставку штабелером 8 спутников с заполненными в формах частями боеприпасов 1 обратно в ячейки 4 стеллажей 5 и выдерживание частей боеприпасов до затвердевания введенного в них вещества, затем осуществляют транспортировку стеллажей с частями боеприпасов 1 обратно в подготовительный модуль 2 к блоку 15 удаления средства инициирования заряда боеприпасов, вынимают спутники 3 из ячеек 4, раскрепляют формы с демилитаризированными частями боеприпасов 1 из спутников и удаляют средство инициирования заряда боеприпасов.

Пример 2.

С помощью предлагаемого способа подвергают демилитаризации кассетные боеприпасы КСФ-1.

В процессе демилитаризации (см. фиг.1-3) боеприпасы 1 извлекают из укупорки и визуально определяют их пригодность к демилитаризации. Каждый пригодный к демилитаризации боеприпас 1 укладывают в ложементе 3, ориентируют и закрепляют в заданном положении. Для удобства ориентирования боеприпас сначала вращают на роликах, после чего закрепляют в заданном положении в ложементе. Три ложемента с зафиксированными боеприпасами укладывают на спутник, который размещают в ячейке 4 стеллажа 5. После заполнения всех ячеек стеллажи с боеприпасами последовательно транспортируют в модуль 6 накопления и технологической выдержки и устанавливают на пассивном рольганге 7, облегчая тем самым процесс загрузки и выгрузки стеллажей с боеприпасами в модуле, и накапливают до заданного количества демилитаризируемых боеприпасов.

Далее процесс демилитаризации ведут в автоматическом режиме. При этом с помощью штабелера 8 спутники с размещенными боеприпасами 1 достают из ячеек 4 стеллажей 5, транспортируют их к участку 9 наполнения и последовательно, друг за другом, устанавливают на конвейер 10. С помощью конвейера боеприпасы подают к установке 11 для механической подготовки - устройству перфорирования, где в их корпусе проделывают несколько сквозных отверстий, и удаляют стружку.

Устройство перфорирования выполнено в виде станка, имеющего продольное и вертикальное перемещения. Продольное перемещение осуществляется с помощью каретки, а вертикальное - с помощью траверсы, на которой установлены сверлильные головки. Охлаждение инструмента, очистка от стружки боеприпасов производят обдувом воздуха, поступающим в рабочую зону. Максимальная скорость продольного перемещения составляет 10 м/мин, вертикального перемещения - 2 м/мин. Перфорация отверстий производится, например, специальным комбинированным инструментом, состоящим из сверла и конической зенковки, обеспечивающим обработку тонкостенного корпуса боеприпаса.

После получения отверстий в корпусе боеприпасы 1 тем же конвейером 10 подаются к установке 12 для введения в рабочую полость их корпуса затвердевающего вещества. Установка 12 конструктивно схожа с устройством 11 перфорирования и имеет на траверсе вместо сверлильных головок форсунки, через которые затвердевающее вещество подается в заполняемую рабочую полость боеприпаса 1. Одновременно с подачей затвердевающего вещества через одно из отверстий осуществляют отсос содержимого пустот во внутреннем объеме корпуса боеприпаса, обеспечивая тем самым заполнение всей рабочей полости внутреннего объема корпуса боеприпаса.

После введения затвердевающего вещества спутники с закрепленными боеприпасами 1 через стол 13 конвейером 14 возвращают обратно к штабелеру 8, который после разгрузки очередной порции боеприпасов 1 для демилитаризации захватывает спутники с наполненными затвердевающим веществом боеприпасами 1 и транспортирует назад в свободные ячейки 4 стеллажей 5, где боеприпасы выдерживают до затвердевания введенного в них вещества.

На каждой основной технологической операции, производимой в автоматическом режиме (при размещении спутника с боеприпасами 1 на штабелере 8, на конвейере 10 перед механической подготовкой - перфорацией отверстий и перед заполнением затвердевающим веществом) осуществляется контроль точности ориентирования боеприпаса 1 с помощью индуктивных датчиков.

После размещения в ячейках 4 всех боеприпасов 1 и затвердевания находящегося в них вещества стеллажи 5 последовательно транспортируют обратно в подготовительный модуль 2, к блоку 15 удаления средства инициирования (электрокапсюльной втулки ЭКВ) заряда боеприпасов, вынимают спутники 5 с боеприпасами из ячеек 4, раскрепляют боеприпасы и удаляют из них средство инициирования их заряда.

Демилитаризованные боеприпасы укладывают в тару, маркируют и отправляют к Потребителю.

Реализация предлагаемого способа позволит автоматизировать демилитаризацию боеприпасов, в том числе при проведении «опасных» технологических операций, сохраняя при этом необходимую безопасность и надежность процесса демилитаризации. За счет автоматизации процесса демилитаризации удастся существенно увеличить объем демилитаризируемых боеприпасов.

Изобретение относится к боеприпасам, касается способа обезвреживания, а именно способа автоматизированной демилитаризации боеприпасов. Способ характеризуется тем, что боеприпасы устанавливают в заданном положении на спутнике, а спутники - в ячейки технологических стеллажей, где их накапливают до заданного количества, после чего в автоматическом режиме последовательно осуществляют порционную подачу спутников со стеллажей на конвейер, который перемещают спутники на установку механической подготовки боеприпаса и затем на установку для введения затвердевающего вещества в рабочую полость боеприпаса, или сразу на установку для введения затвердевающего вещества, а затем назад в ячейки технологических стеллажей, где выдерживают боеприпасы до затвердевания введенного в них вещества, при этом в процессе осуществления каждой операции, выполняемой в автоматическом режиме, осуществляют контроль точности установки боеприпаса в заданном положении. Техническим результатом заявленного изобретения является предотвращение срабатывания боеприпасов в процессе их обезвреживания в автоматическом режиме. 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ демилитаризации боеприпасов, включающий введение в полость боеприпаса затвердевающего вещества, выдержку боеприпаса до затвердевания введенного в него вещества, отличающийся тем, что предварительно боеприпасы устанавливают в заданном положении на спутники, а спутники - в ячейках технологических стеллажей, накапливают их до заданного количества, после чего в автоматическом режиме осуществляют последовательную подачу спутников с боеприпасом со стеллажей на конвейер, посредством которого перемещают спутники на установку механической подготовки боеприпаса и/или на установку для введения в полость боеприпаса затвердевающего вещества, а затем подают назад в ячейки технологических стеллажей для выдержки боеприпасов до затвердевания введенного в них затвердевающего вещества, при этом в процессе осуществления каждой операции, выполняемой в автоматическом режиме, осуществляют контроль точности установки боеприпаса в заданном положении.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед установкой на спутнике боеприпасы ориентируют и закрепляют в требуемом положении в ложементах, которые затем устанавливают на спутнике.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что контроль точности установки боеприпаса в заданном положении выполняют при помощи индуктивных датчиков.4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что подачу спутников со стеллажей на конвейер и с конвейера на стеллажи выполняют при помощи штабелера-автомата.5. Способ по п.3, отличающийся тем, что подачу спутников со стеллажей на конвейер и с конвейера на стеллажи выполняют при помощи штабелера-автомата.6. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве установки механической подготовки боеприпаса используют установку перфорирования боеприпаса.7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве установки механической подготовки боеприпаса используют установку перфорирования боеприпаса.8. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве установки механической подготовки боеприпаса используют установку перфорирования боеприпаса.9. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что после затвердевания введенного в боеприпас вещества из него удаляют средства инициирования.10. Способ по п.3, отличающийся тем, что после затвердевания введенного в боеприпас вещества из него удаляют средства инициирования.11. Способ по п.4, отличающийся тем, что после затвердевания введенного в боеприпас вещества из него удаляют средства инициирования.12. Способ по п.5, отличающийся тем, что после затвердевания введенного в боеприпас вещества из него удаляют средства инициирования.13. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что демилитаризацию осуществляют в мобильных стандартных транспортных контейнерах.14. Способ по п.3, отличающийся тем, что демилитаризацию осуществляют в мобильных стандартных транспортных контейнерах.15. Способ по п.4, отличающийся тем, что демилитаризацию осуществляют в мобильных стандартных транспортных контейнерах.16. Способ по п.5, отличающийся тем, что демилитаризацию осуществляют в мобильных стандартных транспортных контейнерах.17. Способ по п.6, отличающийся тем, что демилитаризацию осуществляют в мобильных стандартных транспортных контейнерах.