Болт разрывной с системой обтюрации Российский патент 2019 года по МПК F16B31/00 F42B15/36 B64G1/64 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам разделения ракетно-космической техники, а именно, к болтам разрывным.

Болты разрывные получили широкое распространение в ракетно-космической технике в качестве систем разделения благодаря своим малым габаритам, быстродействию, высокой надежности, малым энергетическим затратам, простоте в эксплуатации.

Типичная конструкция болта разрывного (фиг. 1) представляет собой силовой корпус 1, в глухую внутреннюю камеру которого установлен электродетонатор 2. Электродетонатор является исполнительным механизмом болта разрывного, обеспечивающим разделение силового корпуса.

Огневая цепь электродетонатора состоит из двух элементов -электровоспламенителя 3, штырьковая часть которого имитирует вилку соединителя, и заряда бризантного взрывчатого вещества 4 (БВВ) с инициирующим зарядом 5. Электровоспламенитель и заряды объединены в единую конструкцию 6, например прессованием заряда БВВ и инициирующего заряда в гильзу 7, закрепленную на пластмассовой колодочке 8 электровоспламенителя.

Мощность болта разрывного при необходимости может быть увеличена за счет применения дополнительного заряда 9, состоящего из БВВ.

При подаче тока на штыри электродетонатора 2 происходит нагревание мостика накаливания и воспламенение контактирующего с ним инициирующего заряда 5, который вызывает детонацию заряда БВВ 4. Возникающее при срабатывании заряда БВВ в камере силового корпуса болта разрывного давление продуктов взрывчатого превращения вызывает деформацию силового корпуса в радиальном направлении и его разделение в зоне дна камеры.

Наиболее близким к предлагаемому болту разрывному является РБ 8X58 [1]. Основным недостатком указанного болта является разрушение электродетонатора при срабатывании и вылет колодочки электровоспламенителя под действием газообразных продуктов взрывчатого превращения, что снижает надежность работы болта разрывного за счет резкого увеличения внутреннего объема камеры, и, как следствие, уменьшения внутреннего давления в камере силового корпуса болта разрывного. Указанные факторы приводят к возникновению сложностей при демонтаже болта разрывного, и к возможности разрушения элементов ракеты или космического аппарата, находящихся в зоне разделения силового корпуса.

Предлагаемый болт разрывной лишен указанного недостатка. Огневая цепь электродетонатора спроектирована таким образом, что между электровоспламенителем, в который помещен активный заряд, и зарядом БВВ, обеспечивающим разделение силового корпуса болта, установлен обтюратор, представляющий из себя металлическую втулку с внутренним каналом переменного диаметра.

Обтюратор спроектирован таким образом, что его установка в силовой корпус производится на резьбе, что исключает его вылет при срабатывании заряда БВВ. В нижней части обтюратора помещен капсюль-детонатор лучевого действия, который обеспечивает инициирование заряда БВВ. Причем для обеспечения минимального объема, в котором создается максимальное давление разрушения силового корпуса и надежного инициирования заряда БВВ зазор между зарядом и дном капсюль-детонатора должен быть не более 4 мм. При срабатывании капсюль-детонатора происходит деформация стенок обтюратора в радиальном направлении и их плотное прилегание (взрывная сварка) к стенкам внутренней камеры силового корпуса, что исключает истечение газообразных продуктов взрывчатого превращения между стенками обтюратора и внутренней камеры.

Исключение истечения газообразных продуктов взрывчатого превращения во внутреннюю полость обтюратора и их воздействия на электровоспламенитель обеспечивается за счет большого газодинамического сопротивления при их истечении, создаваемого длиной внутреннего канала и изменением его диаметра.

Таким образом, предложенная конструкция обтюратора позволяет исключить его вылет из силового корпуса при срабатывании заряда БВВ, обеспечивает полную локализацию газообразных продуктов взрывчатого превращения в зоне разделения силового корпуса, т.е. имеет место максимальное использование энергетики создаваемого в замкнутом объеме давления, что повышает надежность разделения силового корпуса.

Материал и толщина мостика накаливания может изменяться в зависимости от требуемой величины безопасного или рабочего тока. В предлагаемом болте разрывном применяется мостик накаливания из константана диаметром 50 микрон. Также может использоваться мостик из проволоки любого материала различного электрического сопротивления.

Воспламенительный состав электровоспламенителя, применяемый в предлагаемом болте разрывном, состоит из смеси тринитрорезорцината свинца (ТИРС) и нитролака. Последний необходим для придания воспламенительному составу необходимой для нанесения на мостик накаливания консистенции. Вместо ТНРС могут использоваться и другие индивидуальные инициирующие взрывчатые вещества и составы, например, тетразен.

В качестве основного заряда БВВ предлагаемого болта разрывного используется октоген, а в качестве инициирующего азид свинца. Вместо указанных веществ могут применяться и другие индивидуальные вещества и составы, например, азид кадмия и пентаэритриттетранитрит. Навеска заряда БВВ может меняться в зависимости от необходимой разрушающей нагрузки силового корпуса болта разрывного.

Предлагаемый болт разрывной (фиг. 2) включает в себя силовой корпус 1, электровоспламенитель 3 и обтюратор 10. Силовой корпус вместе с установленными в него на компаунде К-115 дополнительными зарядами БВВ 9 образует узел - корпус снаряженный.

Капсюль-детонатор 11 представляет из себя металлическую гильзу, в которую последовательно запрессованы заряды БВВ 4 и инициирующего вещества 5. Он установлен в нижнюю часть обтюратора 10 до упора при помощи втулки резьбовой на компаунде К-115, образуя узел - обтюратор в сборе.

Обтюратор в сборе установлен на компаунде К-115 до упора в корпус снаряженный. Электровоспламенитель 3 установлен в обтюратор в сборе до упора на компаунде К-115. Для защиты штырей электровоспламенителя используется колпачок предохранительный 12.

[1] Болт разрывной малогабаритный 8X58. Чертеж 125-00-00. ЦНИИХМ. 68 с.

Изобретение относится к области космической техники, а именно к болтам разрывным. Болт разрывной для соединения и последующего быстрого разъединения элементов конструкции по команде содержит силовой корпус, заряд и электродетонатор. Огневая цепь последнего состоит из: электровоспламенителя с активным зарядом, обтюратора и капсюль-детонатора лучевого действия, в который последовательно запрессованы заряды инициирующего вещества и бризантное взрывчатое вещество (БВВ). Обтюратор, представляющий из себя металлическую втулку с внутренним каналом, установлен в силовой корпус на резьбе. Применение в концевой части обтюратора капсюль-детонатора и формирование внутри канала переменного сечения обеспечивает обтюрацию продуктов взрывчатого превращения, образующихся при срабатывании заряда БВВ. Заряд БВВ имеет зазор с дном капсюль-детонатора не более 4 мм. Достигается повышение надежности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Болт разрывной для соединения и последующего быстрого разъединения элементов конструкции по команде, представляющий из себя силовой корпус, в который установлен заряд бризантного взрывчатого вещества и электродетонатор, состоящий из электровоспламенителя с активным зарядом, например тринитрорезорцинатом свинца, и капсюль-детонатора лучевого действия, зазор между дном которого и зарядом бризантного взрывчатого вещества должен быть не более 4 мм, с последовательно запрессованными в него зарядами, отличающийся тем, что между электровоспламенителем и капсюль-детонатором установлен обтюратор, представляющий из себя металлическую втулку с внутренним каналом переменного диаметра, установленную на резьбе в силовой корпус.

2. Болт разрывной по п. 1, отличающийся тем, что в качестве заряда может использоваться октоген или любое другое бризантное взрывчатое вещество, относящееся к классам нитросоединений, нитропроизводных аминов или нитратов спиртов.

3. Болт разрывной по п. 1, отличающийся тем, что в качестве заряда может использоваться азид свинца или любое другое инициирующее взрывчатое вещество, такое как тетразен или относящееся к классам тетразолов, фульминатов, азидов, стифнатов, диазосоединений, ацетиленидов.