ВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2011 года по МПК F42B3/10 

Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано при создании взрывных устройств, инициирующих детонацию во взрывчатых веществах (ВВ) пониженной детонационной способности.

Известны взрывные устройства для формирования взрывной волны в низкочувствительных ВВ:

- пат. RU 2107254, МПК: F42D 1/04, опубл. 20.03.98 г.,

- пат. RU 2243486, МПК: F42B 1/04, опубл. 27.12.04 г., и

- пат. RU 2323406, МПК: F42B 3/10, опубл. 20.12.07 г.

Взрывные устройства вместе с основным зарядом из низкочувствительного ВВ представляют собой взрывной комплекс, обладающий определенным уровнем взрывобезопасности, характеризующийся, например, параметрами взрывостойкости комплекса к ударной волне, к осколкам, пожарам и т.п. Взрывные устройства включают в себя дополнительный заряд из более чувствительного ВВ, чем основной, и узел задействования дополнительного заряда. В первом из вышеуказанных устройств узел задействования выполнен в виде обмотки детонационного шнура из двух ветвей вокруг дополнительного заряда. Недостатками этого устройства являются повышенные требования к качеству обмотки и возможность изломов и изгибов детонирующего шнура при транспортировке устройства.

Во втором устройстве торец дополнительного заряда выполнен заподлицо с торцом основного заряда и в устройство дополнительно включена инертная вставка, отделяющая основной и дополнительный заряды, а узел задействования представляет собой электродетонатор с воспламенительным каналом и усилителем детонационного импульса в виде шашки из высокочувствительного ВВ.

Недостатками данной конструкции являются сложность изготовления и относительно большие габариты.

Взрывное устройство по пат. RU 2323406 С2, МПК: F42B 3/10, выбранное в качестве прототипа, содержит основной заряд из низкочувствительного ВВ 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 следующих условий:

d_вст=(0,5…0,7)d_кp, h_вв=(0,6…1)d_вст,

где d_кp - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда.

Недостатком прототипа является наличие в устройстве инертной вставки, которая, с одной стороны, требует соблюдения повышенных требований по установке и удержания вставки по оси дополнительного заряда и, с другой стороны, не позволяет минимизировать устройство по габаритам.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции устройства и минимизация его габаритов при сохранении достигнутого уровня взрывобезопасности устройства и надежности инициирования основного заряда из низкочувствительных ВВ.

Указанный технический результат достигается за счет того, что во взрывном устройстве, включающем основной заряд, выполненный из низкочувствительного к детонационному импульсу взрывчатого вещества, дополнительный заряд, выполненный из более чувствительного к детонационному импульсу взрывчатого вещества, и узел задействования дополнительного заряда, соосно дополнительному заряду размещена вставка из более высококалорийного взрывчатого вещества, чем вещество дополнительного заряда, при этом вставка размещена либо в теле дополнительного заряда, либо разделяет основной и дополнительный заряды и контактирует по торцу с основным зарядом, а диаметр d_в и толщина h_в вставки выбираются из следующих соотношений:

d_в=(0,8÷1)d_кp; h_в=(0,2÷0,3)d_кp, при выполнении вставки в теле дополнительного заряда,

d_в=(1÷1,2)d_кр; h_в=(0,2÷0,3)d_кр, при отделении вставкой основного и дополнительного зарядов.

Наличие в устройстве вставки из высококалорийного ВВ позволяет усилить детонационный импульс, формируемый дополнительным зарядом, что позволяет надежно инициировать основной заряд и снизить габариты устройства.

Соосное размещение вставки приводит к максимальному усилению детонационного импульса.

Контактирование дополнительного заряда с основным зарядом по торцевой поверхности позволяет улучшить условия передачи детонации от дополнительного заряда к основному, что повышает надежность его инициирования без применения дополнительных средств, что не увеличивает габаритов устройства и обеспечивает простоту конструкции.

Размещение вставки между основным и дополнительным зарядами или в теле дополнительного заряда упрощает конструкцию и повышает технологичность ее изготовления, а также обеспечивает снижение габаритов.

Выбор указанных выше соотношений был сделан экспериментально и связан с тем, что в рабочем цикле инициирования (ЭД, дополнительный заряд, основной заряд) вставка из мощного ВВ должна работать в стационарном режиме и повышать давление (а следовательно, и температуру) в инициирующей волне, что способствует активизации детонационного процесса в низкочувствительном ВВ, и ВВ детонирует, а в аварийной ситуации (например, попадание осколка) малые размеры вставки не позволяют развиться стационарному процессу детонации во вставке, необходимому для инициирования низкочувствительного ВВ, и низкочувствительное ВВ не детонирует. При этом взрывостойкость всего комплекса сохраняется и определяется уровнем взрывостойкости ВВ дополнительного заряда.

Таким образом, при минимальных размерах устройства обеспечивается надежность инициирования низкочувствительного ВВ при сохранении существующего уровня взрывобезопасности устройства.

На чертеже представлена общая схема заявляемого устройства, где:

1 - основной заряд; 2 - дополнительный заряд; 3 - вставка ВВ; 4 - узел задействования дополнительного заряда.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить взрывное устройство, включающее основной заряд из низкочувствительного состава диаметром 120 мм и толщиной 20 мм, критический диаметр ~10 мм. Дополнительный заряд выполнен из более чувствительного ВВ диаметром 14 мм. Вставка ВВ изготовлена из еще более чувствительного состава диаметром 10 мм и толщиной 2 мм. Дополнительный заряд со вставкой ВВ размещен на поверхности основного заряда и контактирует с ним по торцу. Узел задействования дополнительного заряда представляет собой электродетонатор, установленный соосно дополнительному заряду и вставке ВВ.

Работает взрывное устройство следующим образом. При подрыве электродетонатора 4 детонация возбуждается в дополнительном заряде 2 и затем передается вставке ВВ 3. Срабатывание вставки 3 из более мощного состава создает инициирующий импульс с повышенным давлением на границе низкочувствительного ВВ 1 на площади, близкой по размерам площади критического диаметра ВВ. Параметры суммарного инициирующего импульса обеспечивают надежное инициирование основного заряда 1.

В тех же условиях эксперимента, но без вставки ВВ, шашка из низкочувствительного состава не детонирует.

Взрывное устройство относится к взрывной технике и может быть использовано при создании взрывных устройств, инициирующих детонацию во взрывчатых веществах (ВВ) пониженной детонационной способности. Устройство включает основной заряд из низкочувствительного к детонационному импульсу ВВ и дополнительный заряд из более чувствительного ВВ с узлом его задействования. Соосно дополнительному заряду установлена вставка из более высококалорийного ВВ, чем вещество дополнительного заряда. Вставка размещена либо в теле дополнительного заряда, либо разделяет основной и дополнительный заряды и контактирует по торцу с основным зарядом. Диаметр d_в и толщина h_в вставки выбираются из следующих соотношений: d_в=(0,8÷1)d_кр; h_в=(0,2÷0,3)d_кр, при выполнении вставки в теле дополнительного заряда, d_в=(1÷1,2)d_кр; h_в=(0,2÷0,3)d_кр, при отделении вставкой основного и дополнительного зарядов. Упрощается конструкция устройства. 1 ил.

Взрывное устройство, включающее основной заряд из низкочувствительного к детонационному импульсу взрывчатого вещества и дополнительный заряд из более чувствительного взрывчатого вещества с узлом его задействования, отличающееся тем, что соосно дополнительному заряду установлена вставка из более высококалорийного взрывчатого вещества, чем вещество дополнительного заряда, при этом вставка размещена либо в теле дополнительного заряда, либо разделяет основной и дополнительный заряды и контактирует по торцу с основным зарядом, а диаметр d_в и толщина h_в вставки выбираются из следующих соотношений:
d_в=(0,8÷1)d_кр; h_в=(0,2÷0,3)d_кр при выполнении вставки в теле дополнительного заряда,
d_в=(1÷1,2)d_кр; h_в=(0,2÷0,3)d_кр при отделении вставкой основного и дополнительного зарядов,
где d_кр - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда.