ВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2017 года по МПК F42C19/10 

Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при воздействии заданного механического усилия, не содержащим инициирующих взрывчатых веществ (ВВ), и может быть использовано при разработке конструкции ударного механического взрывателя и в детонационных цепях взрывной автоматики.

Известно устройство, описанное в патенте на изобретение №2392578, МПК F42C 19/10, под названием «Детонирующее устройство механического взрывателя», содержащее последовательно ступенчатый цилиндрический боек, деформируемый элемент, капсюль-детонатор, осевой канал, передаточный заряд и шашку-детонатор. Боек установлен свободно на поверхность деформируемого элемента с утопанием торцевой поверхности ступеньки бойка относительно торцевой поверхности корпуса.

Недостатком данного устройства является:

- высокая энергия срабатывания;

- высокая вероятность самосрабатывания устройства при воздействии аварийных ударных и вибрационных нагрузок в направлении оси детонатора;

- сложность в изготовлении, высокие масса и габариты устройства.

Также известно устройство, содержащее корпус в виде тонкостенной латунной гильзы с расположенными в нем последовательно капсюлем-детонатором, выполненным из бризантного ВВ, и детонатором. В капсюле-детонаторе на бризантное ВВ установлен диск из поляризованной пьезоэлектрической керамики, а сам капсюль-детонатор расположен на детонаторе, устройство описано в патенте на изобретение №2302607, МПК F42C 19/10, опубл. 10.07.2007, под названием «Детонирующее устройство механического взрывателя».

Недостатками известного детонирующего устройства являются:

- высокая энергия срабатывания;

- высокая вероятность самосрабатывания устройства при воздействии аварийных ударных и вибрационных нагрузок в направлении оси детонатора;

- низкая выходная мощность (инициирующая способность) устройства.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является детонирующее устройство механического взрывателя, состоящее из корпуса и расположенных в нем последовательно капсюля, снаряженного вторичным ВВ, передаточного заряда и детонатора, описанное в патенте РФ №2083948, МПК F42C 19/10, опубл. 10.07.1997 г. под названием «Детонирующее устройство механического взрывателя».

Недостатками известного детонирующего устройства являются:

- высокая энергия срабатывания;

- высокая вероятность самосрабатывания устройства при воздействии аварийных ударных и вибрационных нагрузок в направлении оси детонатора;

- высокие массогабаритные характеристики устройства.

Целью изобретения является создание эффективного безопасного, надежно детонирующего устройства с низкой энергией срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что во взрывном устройстве, состоящем из корпуса и расположенных в нем последовательно капсюля, снаряженного инициирующим зарядом вторичного ВВ, передаточного заряда и детонатора, согласно изобретению капсюль оснащен концентратором напряжения, расположенным по центру его основания, выполненного с не менее чем двумя симметричными по оси продольными каналами, заполненными вторичным ВВ, при этом передаточный заряд выполнен из вторичного ВВ низкой плотности, а детонатор выполнен в виде заряда вторичного ВВ высокой плотности.

Кроме того, концентратор напряжения выполнен в виде наковаленки.

Кроме того, в качестве вторичного ВВ инициирующего и передаточного зарядов использован диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III).

Кроме того, в качестве вторичного ВВ детонатора использован ТЭН марки Б.

Техническим результатом данного изобретения является разработка безопасного малогабаритного взрывного устройства с низкой энергией срабатывания и высокой инициирующей способностью за счет отказа от использования высокочувствительных инициирующих ВВ, уменьшения площади ВВ, нагружаемого ударником, применения ВВ со значительно более коротким участком перехода горения в детонацию.

Новые признаки (капсюль оснащен концентратором напряжения, расположенным по центру его основания, выполненного с не менее чем двумя симметричными по оси продольными каналами, заполненными вторичным ВВ, при этом передаточный заряд выполнен из вторичного ВВ низкой плотности, а детонатор выполнен в виде заряда вторичного ВВ высокой плотности) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где приведен общий вид взрывного устройства:

1 - корпус;

2 - капсюль;

3 - инициирующий заряд вторичного ВВ;

4 - концентратор напряжения;

5 - продольные каналы;

6 - передаточный заряд вторичного ВВ низкой плотности;

7 - детонатор в виде заряда вторичного ВВ высокой плотности.

В стальной капсюль 2 с заданным усилием запрессован инициирующий заряд 3 вторичного ВВ. На основании капсюля 2 расположен концентратор напряжения 4 (наковаленка диаметром 1,1…1,2 мм). В металлический корпус 1 последовательно с нормированными усилиями запрессовываются: детонатор 7, который представляет собой заряд вторичного ВВ высокой плотности; передаточный заряд 6 вторичного ВВ низкой плотности, который усиливает взрывную волну, генерируемую капсюлем 2, обеспечивая полноту детонации детонатора 7 вторичного ВВ высокой плотности. Продольные каналы 5 в основании капсюля 2 заполнены вторичным ВВ и выполнены с целью улучшения условий передачи взрывного импульса от капсюля 2 передаточному заряду 6 вторичного ВВ низкой плотности.

Взрывное устройство работает следующим образом. Боек взрывателя, на торце которого расположен пьезокерамический элемент (на чертеже не показано), ударяет по инициирующему заряду 3 вторичного ВВ. При этом большую часть энергии удара воспринимает та часть ВВ, которая находится над концентратором напряжения 4 (наковаленкой), поскольку плотность ВВ в данной части заряда существенно выше, чем в остальной. Благодаря связанному с этим повышению давления, а также увеличению жесткости ВВ в указанной области взрывчатое превращение инициируется в зоне защемления ВВ и распространяется далее по инициирующему заряду 3 вторичного ВВ в капсюле 2. Снаряженный капсюль 2, в свою очередь, служит инициатором для передаточного заряда 6 вторичного ВВ низкой плотности. Продольные каналы 5, выполненные в основании капсюля 2, улучшают условия передачи взрывного импульса. Затем ударная волна усиливается при прохождении по передаточному заряду 6 вторичного ВВ низкой плотности. При этом преддетонационный участок для используемого ВВ составляет 7 мм (против 37 мм у прототипа). Далее ударная волна предается детонатору 7 вторичного ВВ высокой плотности. Низкая энергия инициирования инициирующего заряда 3 вторичного ВВ в капсюле 2 обеспечивается за счет многократного увеличения давления в области над концентратором напряжения 4 (наковаленкой).

Примером конкретного выполнения может являться взрывчатое устройство на основе вторичных ВВ, которое предназначено для использования в приборах пироавтоматики. В этом взрывчатом устройстве в стальной капсюль 2 с заданным усилием запрессован инициирующий заряд 3 вторичного ВВ массой 0,028 г. На основании капсюля 2 расположен концентратор напряжения 4 (наковаленка диаметром 1,2 мм). В основании капсюля 2 выполнены 4 симметричных по оси продольных канала 5 диаметром 1,0 мм. В металлический корпус 1 последовательно с нормированными усилиями запрессованы: детонатор 7, выполненный в виде заряда вторичного ВВ высокой плотности ТЭН марки Б, запрессованный до плотности 1,65 г/см³; передаточный заряд 6 вторичного ВВ низкой плотности запрессован до плотности 1,5 г/см³. В данном устройстве в качестве вторичного ВВ для инициирующего заряда 3 и передаточного заряда 6 использован диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III), данное вещество по уровню чувствительности к удару находится на одном уровне со штатными взрывчатыми веществами, но при этом обладает значительно более коротким участком перехода горения в детонацию. Использование данного изобретения позволит:

- снизить энергию срабатывания взрывного устройства;

- снизить вероятность самосрабатывания взрывного устройства при воздействии аварийных ударных и вибрационных нагрузок в направлении оси детонатора;

- повысить выходную мощность (инициирующую способность) взрывного устройства.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:

- во взрывном устройстве, предназначенном для использования в конструкции ударного механического взрывателя и в детонационных цепях взрывной автоматики, улучшены эксплуатационные характеристики, а именно эффективность и быстродействие срабатывания взрывного устройства, повышена безопасность эксплуатации этого устройства, улучшены массогабаритные характеристики взрывного устройства;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений, а именно получено взрывное устройство с улучшенными характеристиками.

Высокие показатели безопасности, в том числе при ударах и широкополосных случайных вибрациях, обеспечиваются благодаря тому, что взрывное устройство выполнено с применением только вторичных ВВ.

Таким образом, взрывное устройство, воплощенное в заявленном изобретении, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при воздействии заданного механического усилия, не содержащим инициирующих взрывчатых веществ (ВВ), и может быть использовано при разработке конструкции ударного механического взрывателя и в детонационных цепях взрывной автоматики. Взрывное устройство содержит стальной капсюль, на основании которого выполнены продольные каналы и концентратор напряжения, в который запрессован инициирующий заряд. В корпус последовательно запрессованы детонатор, передаточный заряд. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики - эффективность и быстродействие срабатывания взрывного устройства, улучшить массогабаритные характеристики взрывного устройства и повысить безопасность. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Взрывное устройство, состоящее из корпуса и расположенных в нем последовательно капсюля, снаряженного инициирующим зарядом вторичного ВВ, передаточного заряда и детонатора, отличающийся тем, что капсюль оснащен концентратором напряжения, расположенным по центру его основания, выполненного с не менее чем двумя симметричными по оси продольными каналами, заполненными вторичным ВВ, при этом передаточный заряд выполнен из вторичного ВВ низкой плотности, а детонатор выполнен в виде заряда вторичного ВВ высокой плотности.

2. Взрывное устройство по п. 1, отличающееся тем, что концентратор напряжения выполнен в виде наковаленки.

3. Взрывное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве вторичного ВВ инициирующего и передаточного зарядов использован диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта(III).

4. Взрывное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве вторичного ВВ детонатора использован ТЭН марки Б.