ВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК F42B3/10 

Изобретение относится к взрывной технике - к области формирования взрывных волн - и может быть использовано при создании взрывных устройств, инициирующих детонацию во взрывчатых веществах (ВВ), с пониженной детонационной способностью (низкочувствительных ВВ).

Известно взрывное устройство для формирования взрывной волны в низкочувствительных ВВ (пат. RU 2107254, МПК: F42D 1/04, опубл. 20.03.98 г.), включающее основной заряд из низкочувствительного ВВ, дополнительный заряд из более чувствительного ВВ, диаметр которого превышает критический диаметр детонации основного заряда, а высота не менее его диаметра и узел задействования дополнительного заряда, выполненный в виде обмотки детонационного шнура из двух ветвей вокруг дополнительного заряда. Детонирующий импульс по обеим ветвям проходит к виткам и распространяется от витка к витку поперек их укладки и одновременно вдоль витков в обе стороны. Происходит столкновение встречных волн в каждом витке, давление в местах столкновения резко, в несколько раз повышается и превосходит критическое давление инициирования, что приводит к возникновению детонации в дополнительном заряде, далее инициируется основной заряд.

Недостатками данного устройства являются невысокая механическая прочность, что может приводить к изломам и изгибам детонирующего шнура при транспортировке, а также повышенные требования к качеству обмотки, т.к. необходимые условия передачи детонационного импульса обеспечиваются при плотно уложенных витках.

Известно другое взрывное устройство (пат. RU 2243486, МПК: F42B 1/024, опубл. 27.12.04 г.), выбранное в качестве прототипа по наибольшему количеству сходных признаков, включающее основной заряд из низкочувствительного ВВ, контактирующий с ним по боковой поверхности дополнительный заряд из более чувствительного ВВ, торец которого выполнен заподлицо с торцом основного заряда, инертную вставку, примыкающую к дополнительному заряду и отделяющую его от основного заряда, и узел задействования дополнительного заряда, размещенный соосно с дополнительным зарядом и инертной вставкой, представляющий собой электродетонатор с воспламенительным каналом и усилителем детонационного импульса в виде шашки из высокочувствительного ВВ.

Недостатками прототипа являются повышенные технологические требования при изготовлении, сложность обеспечения плотного контакта дополнительного и основного зарядов ВВ, что может приводить к ненадежности инициирования детонации в основном заряде, а также невозможность при такой конструкции достичь малых габаритов.

Задачей, стоящей в данной области техники, является организация надежного инициирования зарядов из низкочувствительных ВВ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности инициирования основного заряда ВВ, упрощение устройства и уменьшение габаритов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в отличие от известного взрывного устройства, включающего основной заряд из низкочувствительного ВВ, контактирующий с ним по крайней мере по одной из поверхностей дополнительный заряд из более чувствительного ВВ, инертную вставку и узел задействования дополнительного заряда, размещенный соосно инертной вставке и дополнительному заряду, инертная вставка размещена в теле дополнительного заряда, который контактирует с основным по торцевой поверхности, при этом толщина слоя ВВ дополнительного заряда h_ВВ, расположенного по оси под инертной вставкой, выбирается из следующего условия:

h_ВВ=(0,6...1)·d_вст.,

где d_вст - диаметр инертной вставки.

Для уменьшения габаритов устройства, диаметр вставки d_вст может быть выбран из следующего условия:

d_вст=(0,5...0,7)d_кр,

где d_кр - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда.

Дополнительный заряд может быть размещен на поверхности основного заряда, частично утопленным или в теле основного заряда. При этом, в зависимости от размещения дополнительного заряда, торец его может быть выполнен заподлицо с торцом основного заряда, а может быть выполнен выступающим над торцом основного заряда.

Размещение инертной вставки в теле дополнительного заряда позволяет разделить исходную волну, идущую от узла инициирования, для реализации принципа столкновения волн (Маховского взаимодействия) в дополнительном заряде под инертной вставкой. При столкновении детонационных волн образуется новая волна (волна Маха) с давлением на фронте, превышающим давление исходных волн в 1,5-3 раза, в зависимости от угла их встречи. Такие параметры Маховской волны в отличие от параметров расходящейся волны в дополнительном заряде прототипа обеспечивают более надежное инициирование низкочувствительного ВВ основного заряда, а данный принцип задействования основного заряда позволяет снизить требования к узлу задействования дополнительного заряда, что приводит к упрощению конструкции и оптимизации габаритов взрывного устройства.

Контактирование дополнительного заряда с основным по торцевой поверхности позволяет улучшить условия передачи детонации от дополнительного заряда к основному, что повышает надежность его инициирования, уменьшает габариты устройства, обеспечивает простоту конструкции.

Толщина слоя взрывчатого вещества, расположенного по оси устройства под инертной вставкой, выбирается из условия обеспечения организации новой волны в дополнительном заряде при минимальных габаритах и простоте конструкции.

Условия выбора диаметра инертной вставки обеспечивают минимальные габариты устройства при сохранении надежности инициирования основного заряда.

Выполнение дополнительного заряда выступающим над торцом основного заряда позволяет повысить технологичность изготовления устройства при сохранении надежности инициирования основного заряда.

На фиг.1 представлена общая схема заявляемого устройства;

на фиг.2 - схема распространения и взаимодействия детонационных волн в дополнительном заряде, где:

1 - основной заряд;

2 - дополнительный заряд;

3 - инертная вставка;

4 - узел задействования дополнительного заряда;

5 - детонационные волны;

6 - волна Маха.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить взрывное устройство, включающее основной заряд из литого тротила, диаметром 120 мм и толщиной 7 мм, критический диаметр - 13 мм. Дополнительный заряд выполнен из пластического ВВ на основе ТЭНа и гексогена, диаметром 13 мм. Инертная вставка из пенопласта размещена в теле дополнительного заряда и выполнена диаметром 7 мм и толщиной 2 мм. Инертная вставка выбранной толщины предотвращает преждевременную детонацию в слое дополнительного заряда. Толщина слоя ВВ дополнительного заряда, расположенного по оси под инертной вставкой, составляет 4 мм. Дополнительный заряд размещен на поверхности основного и контактирует с ним по торцу. Узел задействования дополнительного заряда представляет собой электродетонатор, установленный соосно дополнительному заряду и инертной вставке.

Работает взрывное устройство следующим образом. При подрыве электродетонатора 4 инициируется по оси устройства дополнительный заряд 2. Детонация подходит к инертной вставке 3 и огибает ее, что приводит к формированию детонационных волн 5, которые распространяются вглубь дополнительного заряда 2, взаимодействуя по оси устройства. В результате их взаимодействия реализуется волна Маха 6 с повышенным давлением на фронте. Параметры волны Маха обеспечивают надежное инициирование основного заряда 1 из низкочувствительного ВВ, в данном случае шашку из литого тротила.

В тех же условиях эксперимента, но без инертной вставки, шашка литого тротила не детонирует.

Изобретение относится к устройствам для инициирования детонации в низкочувствительных взрывчатых веществах (ВВ). Устройство содержит основной заряд и контактирующий с ним дополнительный заряд взрывчатого вещества, инертную вставку и узел задействования дополнительного заряда, размещенный соосно дополнительному заряду и инертной вставке. В теле дополнительного заряда, выполненного из более чувствительного ВВ, чем основной заряд, и контактирующего по торцевой поверхности с основным зарядом, размещена инертная вставка, минимальный диаметр которой d_вст и толщина слоя дополнительного заряда h_вв, расположенного по оси под инертной вставкой, выбираются из следующего условия d_вст=(0.5...0.7)d_кр, h_вв=(0,6...1)d_вст, где d_кр - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда. Техническим результатом является надежное инициирование устройства, упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Взрывное устройство, включающее основной заряд из низкочувствительного взрывчатого вещества, контактирующий с ним дополнительный заряд из более чувствительного взрывчатого вещества, инертную вставку и узел задействования дополнительного заряда, размещенный соосно дополнительному заряду и инертной вставке, отличающееся тем, что инертная вставка размещена в теле дополнительного заряда, при этом дополнительный заряд контактирует с основным по торцевой поверхности, а толщина слоя взрывчатого вещества дополнительного заряда h_вв, расположенного по оси устройства под инертной вставкой, выбирается из следующего условия:

h_вв=(0,6...1)d_вст,

где d_вст - диаметр инертной вставки.

d_вст=(0,5...0,7)d_кр,

где d_кр - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда.