Устройство для разрушения взрывоопасных предметов Российский патент 2024 года по МПК F42D5/04 

Изобретение относится к области промышленных взрывных устройств и специальной техники и предназначено для бездетонационного разрушения взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств.

Известно устройство для разрушения взрывоопасных предметов, описанное в патенте РФ №2215984 от 10.11.2003. Разрушающие элементы устройства выполнены в виде стержней и отделены мембраной от метательного заряда, при этом метательный заряд выполнен пороховым.

Использование устройства позволяет решить поставленную задачу. При этом технический результат заключается в расширении его технико-эксплуатационных возможностей, безопасности и повышения его удобства в эксплуатации за счет множества возможных конструктивных вариантов исполнения устройства. Однако недостатком изобретения является применимость его только к взрывоопасным предметам, не имеющим оболочки или с тонкостенной оболочкой, в то время как у штатных боеприпасов толщина металлической оболочки может достигать 30 мм.

Известно устройство для разрушения взрывоопасных предметов, описанное в патенте РФ №2144173 от 10.01.2000, где метательный заряд взрывчатого вещества выполнен в виде клина.

Недостатком данного изобретения является ограничение применимости данной конструкции устройства. Устройство возможно применить только к взрывоопасным предметам, не имеющим оболочки или с тонкостенной оболочкой. Еще одним недостатком данного изобретения является отсутствие средства позиционирования и прицельного приспособления, что может снизить точность прицеливания устройства, следовательно, и его эффективность.

Известно устройство для разрушения взрывоопасных предметов, описанное в патенте РФ №2100751 от 27.12.1997, выполненное в виде арбалета и стрел со стабилизатором и наконечником. При этом наконечник и/или стабилизатор снабжены полностью под один или несколько патронов и ударным механизмом бойкового типа.

Недостатком данного устройства является то, что его область применения ограничена безоболочечными взрывными устройствами. Еще одним недостатком данного устройства является отсутствие средства позиционирования и прицельного приспособления, обеспечивающих точность визуального прицеливания. Это может привести к снижению эффективности применения устройства.

Известно устройство для разрушения взрывоопасных предметов, где в качестве поражающего элемента применяется струя воды, а в качестве метательного заряда может быть использована пороховая шашка или заряд взрывчатого вещества (далее - ВВ), описанное в патенте РФ №2140056 от 13.01.1999. Такие разрушители способны эффективно воздействовать на взрывоопасные предметы, в том числе штатные боеприпасы.

Устройство содержит средство позиционирования в виде опоры, однако ее параметры и конструкция не регламентированы, что может привести к снижению эффективности его применения.

Недостатком устройства является низкая вероятность надлежащего воздействия на боеприпас, а также сложность конструкции устройства.

Известен способ и устройство, описанные в патенте РФ №2154255 от 10.08.2000. Принцип действия устройства заключается в метании высокопрочных стержней во взрывоопасный предмет, где метательный заряд выполнен из взрывчатого вещества.

Недостатком устройства является неспособность разрушать штатные боеприпасы или самодельные взрывные устройства на их основе.

Прототипом заявленного устройства выбран способ и устройство, описанные в патенте РФ №2500980 от 10.12.2013. Способ разрушения взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств, включает воздействие на взрывоопасный предмет поражающим элементом, образующимся при полете метаемого элемента. Метаемый элемент выполнен в виде вогнутого диска.

Устройство по прототипу, безусловно, является очень эффективным. Применение предложенных способа и устройства обеспечивает разрушение взрывоопасных предметов, причем при разрушении штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств исключается возможность инициирования заряда ВВ разрушаемых объектов. Недостатком устройства является отсутствие средства позиционирования устройства относительно разрушаемого объекта. Невозможность фиксации устройства может негативно повлиять на эффективность разрушения взрывоопасного объекта. Это связано с возможным отклонением траектории поражающего элемента, образующегося из метаемого элемента. Также возможна ситуация, когда устройство необходимо расположить под углом но отношению к разрушаемому объекту, что невозможно при отсутствии средства позиционирования. Это также снижает эффективность применения устройства. Другим недостатком является отсутствие прицельного приспособления, что снижает точность визуального прицеливания устройства на разрушаемый объект.

Заявленное авторами устройство для разрушения взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств, включает метательный заряд взрывчатого вещества 1, метаемый элемент 2, помещенные в корпус 3. На корпусе выполнена V-образная канавка 4, параллельная его оси, и цилиндрическая втулка 5. В цилиндрическую втулку одним концом входит средство позиционирования 6, выполненное в виде пластически деформируемого металлического стержня, второй конец которого заострен (см. Рис. 1). Метаемый элемент выполнен в виде вогнутого диска с кривизной в сторону метательного заряда взрывчатого вещества.

Целью изобретения является получение устройства для разрушения взрывоопасных предметов, которое обеспечивает безопасное бездетонационное разрушение, устойчивое его фиксирование на заданном расстоянии от взрывоопасного предмета, а также точность его визуального наведения на разрушаемый объект.

Технический результат изобретения и гарантированное уничтожение взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств достигается за счет выполнения на корпусе V-образной канавки, параллельной оси корпуса, и цилиндрической втулки длиной 0,3-0,5 радиуса кривизны метаемого элемента и внутренним диаметром 0,1-0,2 радиуса кривизны метаемого элемента, в которую одним концом входит средство позиционирования, выполненное в виде пластически деформируемого металлического стержня диаметром 1,0-1,1 внутреннего диаметра цилиндрической втулки, второй конец которого заострен.

Выполнение этих условий обеспечивает надежную фиксацию устройства относительно разрушаемого объекта на за/1анпом расстоянии, и точность визуального наведения устройства па разрушаемый объект, что создает условия максимальной эффективности работы устройства.

Заявленное авторами устройство для разрушения взрывоопасных предметов работает следующим образом. Устройство устанавливается на заданном расстоянии по отношению к разрушаемому объекту с последующим инициированием метательного заряда. Фиксация и наведение устройства относительно разрушаемого объекта осуществляется с помощью средства позиционирования и прицельного приспособления, что обеспечивает устойчивое закрепление и исключает возможность отклонения траектории поражающего элемента.

В момент срабатывания метательного заряда метаемый элемент начинает деформироваться таким образом, что образует поражающий элемент - «ударное ядро». Воздействие на разрушаемый объект осуществляет не метаемый элемент, а образующийся из него поражающий элемент. Разрушение взрывоопасного предмета происходит за счет раскалывания его корпуса в результате непосредственного воздействия поражающего элемента, а также за счет дефлаграции заряда взрывчатого вещества разрушаемого объекта.

Гарантированная эффективность достигается за счет выполнения на корпусе устройства V-образной канавки, параллельной его оси и выполняющей роль прицельного приспособления.

При отсутствии прицельного приспособления эффективность устройства аналогична выбранному прототипу. Основная функция устройства для разрушения взрывоопасных предметов в данном случае может быть выполнена, то есть может быть выполнено безопасное бездетонационное разрушение взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств. Однако точность прицеливания такого устройства существенно ниже, что может привести к непопаданию поражающего элемента в заданное место на разрушаемом объекте. Это, в свою очередь, приводит к снижению эффективности устройства.

Таким образом, наличие прицельного приспособления, выполненного в виде V-образной канавки, параллельной оси корпуса, повышает точность визуального прицеливания устройства на разрушаемый объект. Вероятность непопадания поражающего элемента в разрушаемый объект в таком случае существенно снижена, что повышает эффективность применения устройства.

Гарантированная эффективность достигается при выполнении средства позиционирования в виде пластически деформируемого металлического стержня.

Наличие в составе устройства средства позиционирования существенно отличает заявленное авторами устройство от прототипа. Средство позиционирования обеспечивает фиксацию устройства на заданном расстоянии от разрушаемого объекта и исключает смещение устройства под воздействие внешних факторов (например, ветра). На практике уничтожение взрывоопасных предметов осуществляется в различных условиях (в поле, в лесу, в помещении; в ветренную и безветренную погоду, во время атмосферных осадков и в их отсутствие, и т.д.). Поэтому средство позиционирования должно обеспечивать как фиксацию устройства на ровной поверхности (грунт, бетон и т.д.), так и крепление его к окружающим предметам (деревья, столбы, элементы зданий и т.д.). Выполнение этих требований возможно только при выполнении средства позиционирования в виде пластически деформируемого металлического стержня, т.к. это позволяет внедрить его в грунт, свернуть в кольцо и разместить на твердой поверхности, а также обвить вокруг окружающих предметов (рисунки 2, 3, 4). При этом металлический стержень обладает достаточной жесткостью для надежного удержания и фиксации корпуса устройства в заданном пространственном положении.

Гарантированная эффективность достигается при выполнении цилиндрической втулки длиной 0,3-0,5 радиуса кривизны метаемого элемента.

Цилиндрическая втулка на корпусе устройства предназначена для того, чтобы в нее входил один конец средства позиционирования.

Если длина цилиндрической втулки составляет менее 0,3 радиуса кривизны метаемого элемента, то ее будет недостаточно для жесткой фиксации в ней средства позиционирования. Это может привести к отделению корпуса устройства от средства позиционирования под воздействием внешних факторов.

Если длина цилиндрической втулки составляет более 0,5 радиуса, то ее будет достаточно для обеспечения жесткой фиксации средства позиционирования в цилиндрической втулке. Однако избыточная длина втулки приводит к увеличению массы и габаритов корпуса устройства, что, в свою очередь, может потребовать увеличения диаметра средства позиционирования, чтобы обеспечить фиксацию избыточной массы корпуса устройства.

Таким образом, оптимальная длина цилиндрической втулки составляет-0,3-0,5 радиуса кривизны метаемого элемента.

Гарантированная эффективность достигается при выполнении внутреннего диаметра цилиндрической втулки 0,1-0,2 радиуса кривизны метаемого элемента.

Внутренний диаметр втулки определяет диаметр средства позиционирования в виде пластически деформируемого металлического стержня. Л диаметр средства позиционирования, в свою очередь, определяет его прочность и жесткость, необходимые для удержания и фиксации корпуса устройства в заданном положении, в т.ч. и при воздействии внешних факторов.

Если диаметр цилиндрической втулки составляет менее 0,1 радиуса кривизны метаемого элемента, то средство позиционирования, которое входит в цилиндрическую втулку, не способно будет надежно удерживать и фиксировать корпус устройства.

Если диаметр цилиндрической втулки составляет более 0,2 радиуса кривизны метаемого элемента, то средство позиционирования, которое входит в цилиндрическую втулку, будет иметь избыточный диаметр и жесткость. Это приводит к необходимости прилагать избыточные усилия па пластическую деформацию средства позиционирования при фиксации корпуса устройства в заданном положении. Кроме того, избыточный диаметр средства позиционирования приводит к увеличению общей массы устройства.

Гарантированная эффективность достигается при выполнении диаметра пластически деформируемого металлического стержня 1,0-1,1 внутреннего диаметра цилиндрической втулки.

Для надежного соединения корпуса устройства со средством позиционирования, выполненного в виде пластически деформируемого металлического стержня, последнее должно входить в цилиндрическую втулку корпуса с натягом. Такое соединение обеспечивает быстроту сборки устройства на месте применения.

Выполнение диаметра пластически деформируемого металлического стержня величиной менее 1,0 внутреннего диаметра цилиндрической втулки не обеспечит натяга в соединении «цилиндрическая втулка - средство позиционирования». Поэтому, при попытке фиксации корпуса устройства в различных пространственных положениях, средство позиционирования будет выпадать из цилиндрической втулки.

Если диаметр пластически деформируемого металлического стержня составляет более 1,1 внутреннего диаметра цилиндрической втулки, то натяг в соединении «цилиндрическая втулка - средство позиционирования» будет избыточным и не позволит разместить средство позиционирования во внутренней полости цилиндрической втулки.

Таким образом, оптимальный диаметр пластически деформируемого металлического стержня составляет 1,0-1,1 внутреннего диаметра цилиндрической втулки.

Для контроля заданного расстояния между устройством для разрушения взрывоопасных предметов и разрушаемым объектом на внешней поверхности средства позиционирования нанесена шкала с делениями.

С целью упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления корпуса устройства, V-образная канавка, параллельная оси корпуса, и цилиндрическая втулка выполнены в виде прилива на внешней поверхности корпуса.

Для проведения испытаний на заводе специальных материалов АО «НПО Спецматериалов» была изготовлена серия образцов корпусов устройства для разрушения взрывоопасных предметов и средств позиционирования к ним. Заряжание взрывчатым веществом и метаемыми элементами производилось силами ФГУП «СКТБ «Технолог».

На испытательной базе ФГУП «СКТБ «Технолог» каждый образец был подвергнут испытаниям по разрушению взрывоопасных предметов. Во время испытаний производились разрушения осколочно-фугасных 100 мм боеприпасов ОФЗ. Результаты некоторых испытаний представлены на рисунках 5, 6.

Испытания показали, что заявленные в формуле изобретения параметры обеспечивают устойчивое фиксирование устройства в различных пространственных положениях на заданном расстоянии от разрушаемого объекта разрушение, точность его визуального наведения на разрушаемый объект, а также непосредственное разрушение объекта.

Таким образом, выполнение заявляемых параметров изобретения позволило обеспечить достижение заявленного технического результата -надежную фиксацию устройства относительно разрушаемого объекта на заданном расстоянии и точность визуального наведения устройства на разрушаемый объект, что создает условия максимальной эффективности устройства.

Заявленное техническое решение по конструктивным особенностям устройств для разрушения взрывоопасных предметов является новым, так как совокупность отличительных признаков изобретения, в том числе и в частных случаях, неизвестна из литературных данных и практического опыта работ в этой области.

Решение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как предложенное не следует явным образом для специалиста из анализа отечественного и зарубежного уровня техники.

Изобретение относится к области промышленных взрывных устройств и предназначено для бездетонационного разрушения взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств. Устройство для разрушения взрывоопасных предметов содержит метательный заряд взрывчатого вещества и метаемый элемент. Корпус устройства содержит прицельное приспособление, выполненное в виде V-образной канавки параллельной оси корпуса, и цилиндрическую втулку длиной 0,3-0,5 радиуса кривизны метаемого элемента и внутренним диаметром 0,1-0,2 радиуса кривизны метаемого элемента. Во втулку одним концом входит средство позиционирования, выполненное в виде пластически деформируемого металлического стержня диаметром 1,0-1,1 внутреннего диаметра цилиндрической втулки, второй конец стержня заострен. Достигается безопасное бездетонационное разрушение взрывоопасных предметов, устойчивое фиксирование устройства на расстоянии от взрывоопасного предмета, а также точность его визуального наведения на разрушаемый объект. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для разрушения взрывоопасных предметов, в том числе штатных боеприпасов и самодельных взрывных устройств, содержащее метательный заряд взрывчатого вещества и метаемый элемент в виде вогнутого диска с заданным радиусом кривизны, помещенные в корпус, отличающееся тем, что на корпусе устройства выполнены V-образная канавка, параллельная оси корпуса, и цилиндрическая втулка длиной 0,3-0,5 радиуса кривизны метаемого элемента и внутренним диаметром 0,1-0,2 радиуса кривизны метаемого элемента, в которую одним концом входит средство позиционирования, выполненное в виде пластически деформируемого металлического стержня диаметром 1,0-1,1 внутреннего диаметра цилиндрической втулки, второй конец которого заострен.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внешней поверхности средства позиционирования нанесена шкала с делениями.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что V-образная канавка выполнена в виде прилива на внешней поверхности корпуса.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическая втулка выполнена в виде прилива на внешней поверхности корпуса.