СХЕМА УПРАВЛЯЕМОЙ ДЕТОНАЦИОННОЙ ЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕПИ Российский патент 2012 года по МПК F42D1/04 F42B3/10 

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим системам, предназначенным для управляемого распределения детонации от одного или более инициаторов и инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких мест одного заряда. Может быть использовано в различных областях взрывной техники для снижения опасности подготовки к взрыву различных зарядов взрывчатого вещества (ВВ) или устройств с ними.

Известен способ инициирования основного заряда ВВ от электродетонатора (ЭД), в котором детонационная цепь между ЭД и зарядом ВВ коммутируется специальным предохранительно-исполнительным механизмом (патент РФ №2161293; МПК F42C 11/06, опубл. в бюл. №36 от 27.12.2000 г.).

Недостаток этого способа заключается в сложности предохранительно-исполнительных механизмов для коммутации детонационной цепи, при этом осуществляется одноточечный подрыв заряда ВВ.

Известен способ инициирования и формирования взрывной волны в основном заряде взрывчатого вещества (патент РФ №2296943; МПК F42B 3/10, опубл. в бюл. №10 от 10.04.2007 г.) с помощью детонационных каналов и взрывных логических цепей (ВЛЦ), выполненных по схеме И. При этом детонационные импульсы пропускают через элемент управления или коммутатор. Такую схему детонационной логической цепи (ДЛЦ) принимаем за прототип.

Недостатком конструкции прототипа является то, что наличие коммутатора в основных детонационных каналах цепи снижает надежность передачи детонации, увеличивает время передачи детонации из-за наличия стыков в каналах, усложняет расчет времени работы ДЛЦ.

Задачей изобретения является разработка схемы управления ДЛЦ без введения коммутирующих устройств непосредственно в основные каналы.

Технический результат, достигаемый при использовании данной схемы, выражается в повышении надежности, сокращении времени передачи детонации и в повышении точности расчета времени работы ДЛЦ путем сохранения целостности (непрерывности) основных каналов цепи за счет введения дополнительного управляемого канала.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой схеме управляемой детонационной логической цепи из основных каналов на основе, по крайней мере, одного логического элемента И, имеющего как минимум два входа и один выход, приводящейся в действие, по крайней мере, одним инициатором, соединенным с входами логического элемента И, дополнительно содержится один разветвляющийся по количеству логических элементов И управляемый канал, соединяющий две точки одного из основных каналов цепи, подходящих к каждому логическому элементу И, таким образом, что длина управляемого канала меньше длины участка основного канала между этими точками.

Это позволяет, с одной стороны, обеспечить безопасное исходное состояние ДЛЦ, которая в случае несанкционированного инициирования чувствительным к внешним аварийным (пулеосколочным) или ошибочным воздействиям инициатором уничтожает сама себя, не передавая детонацию основному заряду ВВ, и, с другой стороны, позволяет исключить влияние коммутирующего устройства на процесс и надежность работы ДЛЦ после отключения (физического разрыва) детонационной цепи в управляемом канале и повысить надежность ДЛЦ за счет упрощения конструкции коммутатора, так как его задачей становится не восстановление работоспособности одного из основных каналов ДЛЦ, а отключение (разрушение) дополнительного управляемого канала. Таким образом значительно повышается надежность передачи детонации по основным ветвям ДЛЦ и надежность работы ДЛЦ в целом. Поскольку при несанкционированном инициировании ДЛЦ в исходном состоянии управляемый канал фактически выводит ДЛЦ из строя, то он является управляемым каналом вывода из строя (УКВС).

Таким образом, рассматриваемое техническое решение позволяет достигнуть новый технический результат.

Заявленное техническое решение схематически поясняется фиг.1 и 2, на которых показаны простейшие варианты схем ДЛЦ, предназначенных для инициирования одной точки заряда взрывчатого вещества от одного и двух инициаторов (детонаторов), где 1, 2 - детонаторы; 3, 4, 14 - детонационные каналы; 5, 6 - входы логических элементов И; 9 - логический элемент И; 11 - выход логического элемента И; 13 - управляемый канал.

В первом случае детонатор 1 соединен равными по длине или иными детонационными каналами 3 и 4 с входами 5 и 6 логического элемента И 9, имеющего детонационный выход 11 для инициирования заряда ВВ. Параллельно с одним из основных детонационных каналов ДЛЦ, в данном случае с каналом 3, соединен дополнительный управляемый коммутатором 13 детонационный канал 14, имеющий меньшую длину. ДЛЦ с такой схемой с входом вместо детонатора может применяться в качестве коммутатора в любых детонационных каналах и цепях. Такая ДЛЦ в исходном состоянии играет роль не физического, но функционального разрыва цепи. Во втором случае детонаторы 1 и 2 соединены равными по длине или иными детонационными каналами 3 и 4 с входами 5 и 6 логического элемента И 9, имеющего детонационный выход 11 для инициирования заряда ВВ. Применение во втором случае двух детонаторов может быть обусловлено необходимостью обеспечения безопасности ДЛЦ при угрозе аварийного или иного нештатного инициирования одного из детонаторов после срабатывания коммутатора.

Работает устройство следующим образом.

Детонаторы 1 и 2 (фиг.2) одновременно или в заданной последовательности инициируют детонацию в каналах 3 и 4 равной или отличающейся длины с целью одновременно или в заданной последовательности инициировать входы 5 и 6 логического элемента И 9 и передать детонацию на выход 11 в случае наличия разрыва в дополнительном управляемом детонационном канале 14. Разрыв дополнительного канала (УКВС) осуществляется коммутатором 13 по предварительной команде (сигналу). В случае отсутствия управляющей команды и соответствующего разрыва дополнительного канала опережающее распространение детонации по этому каналу приведет к разновременному или иному, отличающемуся от заданного по порядку следования, инициированию входов логического элемента И и его отказу (несрабатыванию), взрыва заряда ВВ не произойдет.

При необходимости инициирования большего количества точек на заряде ВВ или большего количества зарядов ВВ с помощью ДЛЦ, построенной на основе предлагаемых простейших схем с сохранением достаточным единственного места разрыва УКВС и коммутатора, а также с целью исключения штатного взрыва заряда малочувствительного ВВ при аварийном воздействии интенсивной ударной волны, способной инициировать ВВ детонационных каналов ДЛЦ, схема ДЛЦ может выполняться с конфигурациями, показанными на фиг.3, 4, в том числе в неплоском исполнении для количества логических элементов И более двух.

На фиг.3 показана схема ДЛЦ, инициирующей детонацию двумя выходами от одного детонатора, где 1 - детонатор; 5, 6, 7, 8 - входы логических элементов И; 9, 10 - логические элементы И; 11, 12 - выходы логических элементов И; 13 - управляемый канал; 14 - детонационный канал. Управление (включение) ДЛЦ производится одним коммутатором 13.

На фиг.4 показана схема ДЛЦ, инициирующей детонацию двумя выходами от двух детонаторов, где 1, 2 - детонаторы; 3, 4, 14 - детонационный канал; 5, 6, 7, 8 - входы логических элементов И; 9, 10 - логические элементы И; 11, 12 - выходы логических элементов И; 13 - управляемый канал. Управление (включение) ДЛЦ производится одним коммутатором 13.

Таким образом работает управляемая детонационная логическая цепь предложенных схем.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим системам, предназначенным для управляемого распределения детонации от одного или более инициаторов и инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких мест одного заряда. Может быть использовано в различных областях взрывной техники для снижения опасности подготовки к взрыву различных зарядов взрывчатого вещества или устройств с ними. В схеме управляемой детонационной логической цепи из основных каналов на основе, по крайней мере, одного логического элемента И, имеющего как минимум два входа и один выход, приводящейся в действие, по крайней мере, одним инициатором, соединенным с входами логического элемента И, дополнительно содержится один разветвляющийся по количеству логических элементов И управляемый канал. Управляемый канал соединяет две точки одного из основных каналов цепи, подходящих к каждому логическому элементу И, таким образом, что его длина меньше длины участка основного канала между этими точками. Технический результат: повышение надежности, сокращение времени передачи детонации, повышение точности расчета времени работы ДЛЦ за счет сохранения целостности основных каналов цепи. 4 ил.

Схема управляемой детонационной логической цепи из основных каналов на основе, по крайней мере, одного логического элемента И, имеющего, как минимум, два входа и один выход, приводящаяся в действие, по крайней мере, одним инициатором, соединенным с входами логического элемента И, отличающаяся тем, что детонационная логическая цепь дополнительно содержит один разветвляющийся по количеству логических элементов И управляемый канал, соединяющий две точки одного из основных каналов цепи, подходящих к каждому логическому элементу И, таким образом, что длина управляемого канала меньше длины участка основного канала между этими точками.