Болт разрывной Российский патент 2021 года по МПК F42B15/36 B64G1/64 F42C19/12 

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

Болты разрывные широко используются в специальной технике военного и гражданского назначения вследствие наличия многочисленных преимуществ перед традиционными средствами, применяемыми в системах разделения. К ним относятся: быстродействие, высокая надежность, простота в эксплуатации, малые габариты и вес, низкие энергетические затраты.

Отличие болтов разрывных от традиционных средств разделения состоит в том, что работа по разделению соединяемых элементов конструкций в них осуществляется за счет энергии взрыва.

Болты разрывные соединяют конструктивные элементы объектов специальной техники и разъединяют их в заданный момент времени при подаче электрического тока на электровоспламенитель.

Конструктивно болт разрывной представляет собой цилиндрический силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого установлен электродетонатор. Электродетонатор выполняет работу по разделению силового корпуса.

Надежность и качество разделения силового корпуса болта разрывного в составе объекта зависит как от конструктивных параметров силового корпуса, так и от конструкции посадочного места объекта, в которое он устанавливается.

Посадочное место под болт разрывной, которое формируется в сопрягаемых элементах узла разделения, состоит из двух частей. В верхней части разделяемого стыка, на который устанавливается головка силового корпуса, отверстие имеет сложную конфигурацию: цилиндрическую форму, переходящую в конус с большим диаметром в нижней части. Это обеспечивает требуемую для разделения силового корпуса деформацию стенок внутренней камеры в радиальном направлении под действием давления газообразных продуктов взрывчатого превращения при срабатывании электродетонатора. В нижней части разделяемого стыка имеется цилиндрическое отверстие, в котором удерживается хвостовая часть разделяемого корпуса.

Необходимость формирования для установки болта разрывного посадочного места сложной конфигурации понижает прочностные параметры соединяемых элементов, что требует повышения их массы. Данное требование в ряде случаев является превалирующим при разработке космического аппарата. Кроме того, указанная конструкция посадочного места усложняет технологичность конструкции разделяемых элементов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является болт разрывной с системой обтюрации РБ 8×58 [1], представляющий собой силовой корпус и электродетонатор, внутрь которого установлены заряд бризантного взрывчатого вещества (БВВ), инициирующий состав и электровоспламенитель. Для повышения мощности болта разрывного может быть использован дополнительный заряд БВВ. К основным недостаткам данного болта разрывного относятся: возможность вылета электровоспламенителя при срабатывании БВВ под действием газообразных продуктов взрывчатого превращения, и необходимость формирования специального посадочного места в элементах конструкции объекта, подлежащих разделению.

Предлагаемый болт разрывной лишен вышеперечисленных недостатков. Технический результат достигается тем, что возможность вылета электровоспламенителя исключена путем применения в конструкции электродетонатора обтюрирующего устройства, расположенного между электровоспламенителем и зарядом БВВ, препятствующего выходу газообразных продуктов взрывчатого превращения.

Необходимость формирования в разделяемых элементах объекта специального посадочного места сложной конструкции под болт разрывной исключена в результате применения следующих конструктивных решений.

Болт разрывной представляет из себя силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого установлены электровоспламенитель, обтюратор, инициирующий состав и заряд бризантного взрывчатого вещества (БВВ), при этом силовой корпус имеет полость, которая охватывает разделяемую часть силового корпуса и представляет собой усеченный конус, верхнее основание которого равно наружному диаметру силового корпуса D_H. Высота конуса L равна высоте заряда БВВ. Нижнее основание конуса находится в плоскости дна камеры и его диаметр определяется следующим соотношением:

где D_oп - диаметр основания полости;

D_B - внутренний диаметр корпуса;

D_H - наружный диаметр корпуса;

- приведенная масса БВВ:

m_БВВ - масса заряда БВВ;

m_К - масса стенки камеры силового корпуса, имеющей высоту заряда;

к - коэффициент, учитывающий влияние среды, в которой работает болт разрывной.

При этом внешняя часть конструкции головки силового корпуса выполнена с учетом конфигурации и размеров посадочного места, в которое устанавливается болт разрывной.

В качестве заряда может использоваться октоген или любое другое бризантное взрывчатое вещество, относящееся к классам нитросоединений, нитропроизводных аминов или нитратов спиртов.

Также 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.

На фигуре изображен болт разрывной, который включает в себя силовой корпус 1, имеющий в головной части внутреннюю глухую камеру и полость. Камера предназначена для установки заряда БВВ 2 и инициирующего состава 3, электровоспламенителя 4 и обтюратора 5.

При применении предлагаемой конструкции болта разрывного не требуется формировать в разделяемом узле, в который устанавливается головная часть болта разрывного, посадочного места сложной конфигурации, что повышает прочность разделяемого стыка и значительно упрощает технологию его изготовления.

[1] Болт разрывной малогабаритный 8×58. Чертеж 125-00-00. ЦНИИХМ. 68 с.;

[2] Патент RU 2705859, 2019.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам разделения ракетно-космической, морской и авиационной техники, а именно к болтам разрывным. Болт разрывной содержит силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого помещены заряд бризантного взрывчатого вещества (БВВ) и электродетонатор. Электродетонатор включает в себя электровоспламенитель и обтюратор. Силовой корпус болта разрывного имеет полость, которая охватывает разделяемую часть силового корпуса и представляет собой усеченный конус. Верхнее основание конуса равно наружному диаметру силового корпуса. Высота конуса равна высоте заряда. Нижнее основание конуса находится в плоскости дна камеры, и его диаметр определяется с помощью математического выражения. Достигается технический результат – повышение прочности разделяемого стыка, за счет упрощения конфигурации стыка, и исключение возможности вылета электровоспламенителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Болт разрывной для соединения и последующего быстрого разъединения элементов конструкции по команде, представляющий из себя силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого установлены электровоспламенитель, обтюратор, инициирующий состав и заряд бризантного взрывчатого вещества, отличающийся тем, что силовой корпус имеет полость, охватывающую разделяемую часть силового корпуса и представляющую собой усеченный конус с верхним основанием, равным наружному диаметру силового корпуса, высотой, равной высоте заряда, и нижним основанием, находящимся в плоскости дна внутренней камеры силового корпуса, диаметр которого определяется следующим соотношением:

где D_oп - диаметр основания полости;

D_B - внутренний диаметр корпуса;

D_H - наружный диаметр корпуса;

- приведенная масса БВВ:

m_БВВ - масса заряда БВВ;

m_К - масса стенки камеры силового корпуса, имеющей высоту заряда;

к - коэффициент, учитывающий влияние среды, в которой работает болт разрывной.

2. Болт разрывной по п. 1, отличающийся тем, что внешняя часть конструкции головки силового корпуса выполнена с учетом конфигурации и размеров посадочного места, в которое устанавливается болт разрывной.