ВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК F42B12/18 

Изобретение относится к области взрывных работ и может быть применено в конструкциях взрывных устройств, содержащих, по крайней мере, два заряда взрывчатого вещества (ВВ).

Известен боеприпас, содержащий два кумулятивных заряда взрывчатого вещества (ВВ), срабатывающих друг за другом и разделенных защитным экраном, выполненным в форме усеченного конуса и разнотолщинным, с утонением к оси боеприпаса (патент России №2210723, МПК F42B 12/18, F42B 1/00, опубл. 20.08.2003 г.). Такая форма защитного экрана дает возможность уменьшить влияние продуктов взрыва по оси боеприпаса за счет рассечения фронта их распространения, защищая заряд, срабатывающий вторым.

Недостатком данного защитного экрана является его неэффективность для ослабления влияния ударной волны, распространяемой по корпусу боеприпаса.

Известно устройство для демпфирования ударной волны при взрыве (патент России №2255305, МПК F42B 12/18, F42B 1/00, опубл. 27.06.2005 г.). Данное устройство выполнено в виде защитного экрана и представляет собой две прочные оболочки, между которыми размещен вспученный графит. Данное устройство размещают вокруг взрывоопасного объекта или на пути распространения ударной волны и применяют для защиты объектов от воздействия ударных волн, когда нужны меры по локализации взрыва. Основано оно на поглощении ударной волны, распространяемой по воздуху от взрывоопасного объекта, и для применения в конструкции взрывных устройств для защиты от воздействия ударной волны ранее сработавшего заряда ВВ нецелесообразно.

Известен боеприпас, содержащий два или более кумулятивных заряда ВВ, срабатывающих последовательно друг за другом. Заряды помещены в раздельные отсеки. Корпуса последовательных отсеков связаны друг с другом соединительным узлом, ослабляющим воздействие ударной волны ранее сработавшего заряда на последующие отсеки. Внешняя поверхность соединительного узла выполнена разными диаметрами, и часть, выполненная большим диаметром, размещена в продольном сечении боеприпаса между соединяемыми отсеками, а две части с меньшими диаметрами расположены с торцов соединительного узла и каждая из них соединена со своим отсеком (патент США №5952604, МПК F42B 12/18, F42B 1/00, опубл. 14.09.1999 г.).

Соединительный узел состоит, как минимум, из демпфирующей вставки, размещенной параллельно продольной оси боеприпаса и соединяющей последовательные отсеки и жесткой опоры, установленной между соединяемыми отсеками в продольном сечении боеприпаса и соединенной с внешней поверхностью демпфирующей вставки. Размер жесткой опоры относительно размера демпфирующей вставки выбирают таким, чтобы при несжатом состоянии демпфирующей вставки образовывался зазор между жесткой опорой и хотя бы одним соединяемым отсеком в продольном направлении и чтобы она удерживала соединяемые отсеки во время запуска, а после отжималась от демпфирующей вставки. Ослабление ударной волны, проходящей по корпусу боеприпаса, основано на поглощении ее за счет деформации демпфирующей вставки.

Недостатком известного решения является сложность конструкции и, следовательно, сложность изготовления, а также недостаточное ослабление ударной волны, проходящей по корпусу боеприпаса. Следует отметить, что после запуска боеприпаса жесткая опора отделяется, что приводит к недостаточной прочности соединения демпфирующей вставки с соединяемыми отсеками при движении боеприпаса на траектории.

Известно взрывное устройство, содержащее, по крайней мере, два заряда взрывчатого вещества, помещенные в раздельные отсеки и срабатывающие относительно друг друга с временной задержкой, соединительный узел, расположенный между ними, связывающий корпуса отсеков взрывного устройства и ослабляющий воздействие ударной волны ранее сработавшего заряда, при этом соединительный узел выполнен в виде цельной конструкции из материала, величина акустического импеданса которого отличается от величины акустического импеданса материалов корпусов отсеков взрывного устройства не менее чем в два раза (Патент РФ №2386101, МПК F42B 12/18, F42B 1/00 - прототип.)

Соединительный узел между первым зарядом взрывчатого вещества и вторым зарядом взрывчатого вещества выполнен в виде втулки, внутренняя поверхность которой выполнена одним диаметром, а внешняя - двумя диаметрами. На меньшем диаметре внешней поверхности и на всей внутренней поверхности втулки выполнена резьба для соединения с первым и вторым зарядами взрывчатого вещества соответственно. Та часть втулки, которая выполнена большим диаметром внешней поверхности, размещена в продольном сечении между соединяемыми отсеками. Часть втулки, выполненная меньшим диаметром внешней поверхности, размещена в поперечном сечении между соединяемыми отсеками.

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.

Формирующаяся ударная волна от ранее сработавшего первого заряда взрывчатого вещества и распространяющаяся по корпусу взрывного устройства на границе раздела поверхностей первого и второго зарядов значительно ослабевает за счет разности акустических импедансов материалов, из которых изготовлены корпус и разделительная вставка.

Влияние соединительных узлов на ослабление ударной волны, проходящей по корпусу взрывного устройства, зависит и от других факторов, а именно трехмерности конструкции, сжимаемости пенопласта, частичного поглощения энергии пенопластом и т.д., учет которых усиливает влияние соединительных узлов на ослабление воздействия ударной волны, проходящей по корпусу взрывного устройства.

Недостатком известного решения является сложность конструкции и, следовательно, сложность изготовления, а также недостаточное ослабление ударной волны, проходящей по корпусу боеприпаса.

Задачей, стоящей в данной области техники и на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение зашиты от воздействия ударной волны ранее сработавшего заряда ВВ, проходящей по корпусу взрывного устройства на другие отсеки взрывного устройства. При срабатывании первого заряда ВВ ударная волна распространяется в сторону последующих отсеков, содержащих, например, второй заряд ВВ, поэтому необходимо создать благоприятные условия для работы этого заряда или для работы оборудования, входящего в состав этих отсеков.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в предложенном взрывном устройстве, содержащем, по крайней мере, два заряда взрывчатого вещества, помещенные в раздельные отсеки, соединительный узел, расположенный между ними и связывающий корпуса отсеков взрывного устройства, причем соединительный узел выполнен в виде цельной конструкции из материала, величина акустического импеданса которого отличается от величины акустического импеданса материалов корпусов отсеков взрывного устройства не менее чем в два раза, при этом внешняя поверхность соединительного узла выполнена разными диаметрами, причем часть, выполненная большим диаметром, размещена в продольном сечении боеприпаса между соединяемыми отсеками, а часть с меньшими диаметрами находится во взаимодействии с ответными частями соединяемых отсеков, согласно изобретению часть соединительного узла, контактирующего с отсеками, выполнена со сквозными отверстиями в виде параллелограмма, причем одна из сторон параллелограмма параллельна торцу соединительного узла, при этом между торцами сопрягаемых отсеков и соединительного узла имеются осевые зазоры.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез заявляемого устройства, на фиг.2 показан соединительный узел между соединяемыми отсеками в увеличенном масштабе.

Взрывное устройство содержит два заряда 1 и 2 взрывчатого вещества, помещенные в раздельные отсеки 3 и 4 соответственно. Соединительный узел 5 расположен между ними и связывает корпуса отсеков 3 и 4 взрывного устройства. Соединительный узел 5 выполнен в виде цельной конструкции из материала, величина акустического импеданса которого отличается от величины акустического импеданса материалов корпусов отсеков взрывного устройства не менее чем в два раза. Внешняя поверхность соединительного узла выполнена разными диаметрами, причем часть 6, выполненная большим диаметром, размещена в продольном сечении боеприпаса между соединяемыми отсеками 3 и 4, а часть 7 с меньшими диаметрами находится во взаимодействии с ответными частями соединяемых отсеков. Часть 7 соединительного узла 5, контактирующего с отсеками 3 и 4, выполнена со сквозными отверстиями 8 в виде параллелограмма, с образованием наклонных перемычек 9. Одна из сторон параллелограмма параллельна торцу соединительного узла 5, при этом между торцами сопрягаемых отсеков 3 и 4 и соединительного узла 5 имеются осевые зазоры 10.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Формируется ударная волна от ранее сработавшего первого заряда 1 в виде импульса сжатия с напряжением σ₁ и распространяется по корпусу 3 взрывного устройства. На границе раздела поверхностей корпуса отсека 3 первого заряда 1 и соединительного узла 5 происходит первоначальное ослабление импульса за счет выполнения осевых зазоров 10. При дальнейшем сжатии части 7 соединительного узла 5, контактирующего с отсеками 3 и 4, происходит деформация и изменение положения наклонных перемычек 9 с наклонного в горизонтальное, что приводит к дальнейшему ослаблению ударной волны, т.к. при этом часть ее энергии расходуется на деформацию и угловой поворот перемычек относительно мест их крепления. При деформации наклонных перемычек 9 часть осевого усилия импульса сжатия будет направлена по касательной к продольной оси заряда, что позволит в значительной мере уменьшить ее осевую составляющую и, таким образом, ослабить ее воздействие на отсек 4 второго заряда 2. На границе раздела поверхностей соединительного узла 5 и отсека 4 второго заряда 2 происходит дальнейшее ослабление импульса за счет выполнения осевых зазоров 10.

Использование предложенного изобретения позволит ослабить воздействие ударной волны ранее сработавшего заряда взрывчатого вещества на последующие отсеки взрывного устройства, упростить конструкцию соединительного узла, обеспечить прочность и надежность соединения последовательных отсеков при действии эксплуатационных нагрузок.

Изобретение относится к области взрывных работ, более конкретно к взрывным устройствам. Взрывное устройство содержит два заряда взрывчатого вещества, помещенные в раздельные отсеки, соединительный узел. Соединительный узел расположен между корпусами отсеков. Соединительный узел выполнен в виде цельной конструкции из материала, величина акустического импеданса которого отличается от величины акустического импеданса материалов корпусов отсеков взрывного устройства не менее чем в два раза. Внешняя поверхность соединительного узла выполнена с разными диаметрами. Часть с большим диаметром размещена в продольном сечении боеприпаса между соединяемыми отсеками. Часть с меньшим диаметром находится во взаимодействии с ответными частями соединяемых отсеков. Часть соединительного узла, контактирующего с отсеками, выполнена со сквозными отверстиями в виде параллелограмма. Одна из сторон параллелограмма параллельна торцу соединительного узла. Достигается повышение зашиты от воздействия ударной волны ранее сработавшего заряда, проходящей по корпусу взрывного устройства на другие отсеки взрывного устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Взрывное устройство, содержащее, по крайней мере, два заряда взрывчатого вещества, помещенные в раздельные отсеки, соединительный узел, расположенный между ними и связывающий корпуса отсеков взрывного устройства, причем соединительный узел выполнен в виде цельной конструкции из материала, величина акустического импеданса которого отличается от величины акустического импеданса материалов корпусов отсеков взрывного устройства не менее чем в два раза, при этом внешняя поверхность соединительного узла выполнена с разными диаметрами, причем часть, выполненная с большим диаметром, размещена в продольном сечении боеприпаса между соединяемыми отсеками, а часть с меньшим диаметром находится во взаимодействии с ответными частями соединяемых отсеков, отличающееся тем, что часть соединительного узла, контактирующего с отсеками, выполнена со сквозными отверстиями в виде параллелограмма, причем одна из сторон параллелограмма параллельна торцу соединительного узла.

2. Взрывное устройство по п.1, отличающееся тем, что между торцами сопрягаемых отсеков и соединительного узла имеются осевые зазоры.