УКУПОРКА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 2024 года по МПК F42B39/26 F42B39/14 F42B39/24 

Изобретение относится к области контейнерных перевозок, в частности к укупоркам, предназначенным для безопасной перевозки, хранения и обслуживания взрывоопасных грузов, особенно при обслуживании грузов в регионах с повышенной диверсионной опасностью, а также в условиях возникновения аварийных ситуаций, при которых укупорки с взрывоопасным грузом могут быть охвачены пламенем пожара или могут подвергнуться воздействию поражающих элементов различного оружия.

Известен контейнер для перевозки и хранения изделий, содержащих взрывчатые вещества, имеющий высокопрочный наружный корпус, промежуточный защитный слой и внутренний корпус [1]. Промежуточный защитный слой состоит из смеси, содержащей вермикулит в связующем веществе. Эффективность защитного слоя обеспечивается тем, что он, заполняя промежуток между изделием и наружным корпусом, поглощает энергию взрыва, прежде чем она передастся наружному корпусу. Однако, вышеуказанный контейнер обладает недостатком, заключающимся в низком защитном эффекте, поскольку вермикулитовый защитный слой почти не оказывает сопротивления проникающему действию осколков, что в свою очередь приводит к сравнительно низкой безопасности перевозки и хранения изделий, содержащих взрывчатые вещества.

Наиболее близким к изобретению является контейнер для хранения взрывного устройства [2], содержащий внешнюю оболочку, включающую корпус и крышку, выполненные с возможностью относительного перемещения между открытым положением и закрытым положением, множество взрывозащитных панелей, расположенных напротив внутренних поверхностей внешней оболочки, причем каждая из взрывозащитных панелей включает в себя слой, удерживающий фрагменты, и по меньшей мере один смягчающий слой, обращенный к корпусу, причем каждый смягчающий слой включает в себя ячеистую структуру, имеющую внешнюю стенку, соединенную со слоем, удерживающим фрагменты, и множество стенок ячеек, отходящих от внешней стенки, причем стенки ячеек образуют множество ячеек, один конец которых закрыт внешней стенкой, а противоположный конец открыт, материал, смягчающий взрывное воздействие, слой ткани, расположенный напротив открытого конца множества ячеек и герметизирующий его, слой сетки, перекрывающий слой ткани, так что слой ткани проходит между ячеистой структурой и слоем сетки и рамку, соединенную с ячеистой конструкцией, причем рамка образует периметр, окружающий стороны ячеистой конструкции, при этом смягчающий слой выполнен с возможностью уменьшения силы взрывной волны, вызванной взрывом взрывного устройства, а удерживающий осколки слой выполнен с возможностью противостоять остатку силы взрывной волны, проходящей через смягчающий слой, и удерживать фрагменты, разнесенные взрывом.

Недостатком контейнера является сложность конструкции, а также недостаточная способность противостоять действию пожара и высокоскоростных поражающих элементов различного оружия.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка укупорки для хранения и транспортировки боеприпасов способной противостоять ударно-волновым и тепловым явлениям, возникающим в условиях возникновения аварийных ситуаций, при которых укупорка может быть охвачена пламенем пожара или может подвергнуться воздействию высокоскоростных поражающих элементов различного оружия.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении возможности детонации хранимого или перевозимого боеприпаса при возникновении чрезвычайных ситуаций, например, прострела высокоскоростным осколком, пулей, воздействия открытого пламени, удара молнии и пр.

Технический результат достигается использованием укупорки для хранения и транспортировки боеприпасов, содержащей внешнюю оболочку, включающую корпус и крышку, выполненную с возможностью относительного перемещения между открытым и закрытым положением, взрывозащитные панели, расположенные так, чтобы создать защитную оболочку, когда корпус и крышка находятся в закрытом положении, причем каждая из взрывозащитных панелей включает в себя слой, удерживающий осколки, и смягчающий слой, при этом смягчающий слой выполнен с возможностью уменьшения силы ударной волны, вызванной взрывом боеприпаса, а удерживающий слой выполнен с возможностью удерживать осколки, при этом корпус и крышка внешней оболочки выполнены из пожаростойкого и ударостойкого композиционного материала, на корпус и крышку внешней оболочки с внутренней стороны нанесен слой жидкого газонаполненного полимера, слой, удерживающий осколки, выполнен в виде пластины из термопластичного полимера, взрывозащитная панель крышки состоит из смягчающего слоя из газонаполненной пластмассы и пластины из термопластичного полимера размещенной в полости смягчающего слоя со стороны внешней оболочки, взрывозащитная панель корпуса состоит из смягчающего слоя, выполненного из газонаполненной пластмассы, набора пластин из термопластичного полимера размещенных в смягчающем слое со стороны стенок корпуса внешней оболочки и имеющем внутреннюю полость для размещения боеприпаса, взрывозащитные панели крышки и корпуса соединяются с внутренним слоем из газонаполненного полимера крышки и корпуса с помощью клея, пластины из термопластичного полимера закрепляются в полостях смягчающего слоя крышки и корпуса с помощью клея, размеры и расположение пластин из термопластичного полимера выбираются из условия предотвращения детонации боеприпаса, размещенного в укупорке, при попадании в него осколков и пуль, корпус и крышка внешней оболочки соединяются между собой с помощью выступа и выемки, проходящих по периметру соединения, при этом крышка оснащается резиновым уплотнителем, герметизирующим укупорку. Новые существенные признаки изобретения:

- корпус и крышка внешней оболочки выполнены из пожаростойкого и ударостойкого композиционного материала, на корпус и крышку внешней оболочки с внутренней стороны нанесен слой из жидкого газонаполненного полимера;

- слой, удерживающий осколки, выполнен в виде пластины из термопластичного полимера;

- взрывозащитная панель крышки состоит из смягчающего слоя из газонаполненной пластмассы и пластины из термопластичного полимера размещенной в полости смягчающего слоя со стороны внешней оболочки;

- взрывозащитная панель корпуса состоит из смягчающего слоя, выполненного из газонаполненной пластмассы, набора пластин из термопластичного полимера, размещенных в смягчающем слое со стороны стенок корпуса внешней оболочки и имеющем внутреннюю полость для размещения боеприпаса;

- взрывозащитные панели крышки и корпуса соединяются с внутренним слоем из жидкого газонаполненного полимера крышки и корпуса с помощью клея, пластины из термопластичного полимера закрепляются в полостях смягчающего слоя крышки и корпуса с помощью клея;

- размеры и расположение пластин из термопластичного полимера выбираются из условия предотвращения детонации боеприпаса, размещенного в укупорке, при попадании в него осколков и пуль;

- корпус и крышка внешней оболочки соединяются между собой с помощью выступа и выемки, проходящих по периметру соединения, при этом крышка оснащается резиновым уплотнителем, герметизирующим укупорку.

Новая совокупность существенных признаков, в сочетании с известными, обеспечивает решение поставленной технической задачи с достижением технического результата заключающегося в уменьшении возможности детонации хранимого (перевозимого) боеприпаса при возникновении чрезвычайных ситуаций (прострела высокоскоростным осколком, пулей, воздействия открытого пламени, удара молнии и пр.).

Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных технических решениях не обнаружено, что характеризует соответствие рассматриваемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».

Изложенная выше совокупность новых существенных признаков в сочетании с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением заявленного технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники.

В частном случае крышка укупорки шарнирно удерживается на корпусе посредством шарниров, которые имеют размер и конфигурацию, позволяющие противостоять взрыву боеприпаса, размещенного внутри оболочки.

В частном случае корпус и крышка укупорки содержат один или несколько замков, удерживающих крышку в закрытом положении при зацеплении.

В частном случае ручка укупорки, фиксированная или выдвижная, прикреплена к корпусу для облегчения транспортировки укупорки вручную или с помощью роботизированного устройства.

В частном случае в выступах корпуса укупорки для предотвращения накопления статического электричества размещены средства электрического заземления.

Заявляемое изобретение является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по обеспечению безопасного хранения и транспортировки боеприпасов.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фигуре 1 приведен схематический вид укупорки для хранения и транспортировки боеприпасов в соответствии с конкретным вариантом осуществления.

На фигуре 2 приведено схемное решение корпуса укупорки. Где:

а) вид на корпус внешней оболочки сверху;

б) сечение корпуса внешней оболочки по А-А

в) вид на корпус внешней оболочки снизу;

г) сечение корпуса внешней оболочки по Б-Б.

На фигуре 3 приведено схемное решение крышки укупорки. Где:

а) вид на крышку внешней оболочки сверху;

б) вид на крышку внешней оболочки снизу;

в) сечение крышки внешней оболочки по А-А.

Внешняя оболочка укупорки состоит из корпуса 1 и крышки 2. На внутреннюю поверхность корпуса 1 и крышки 2 нанесен жидкий газонаполненный полимер 5, который при застывании полимеризуется. Внутри корпуса 1 и крышки 2 размещены взрывозащитные панели 6 и 7. Взрывозащитная панель 6 крышки 2 состоит из пластины из термопластичного полимера 8, размещенной в полости смягчающего слоя из газонаполненной пластмассы 13, взрывозащитная панель 7 корпуса 1 состоит из смягчающего слоя, выполненного из газонаполненной пластмассы 14 и набора пластин 3, 4, 9 из термопластичного полимера, размещенных в смягчающем слое 14, при этом пластины 3 и 4 размещены в смягчающем слое 14 со стороны боковых стенок корпуса внешней оболочки, а пластина 9 размещена в полости смягчающего слоя, примыкающей к слою 5 со стороны стенки дна корпуса. Корпус 1 и крышка 2 соединены шарнирами 11, которые имеют размер и конфигурацию, позволяющие противостоять взрыву боеприпаса 10, размещенного внутри оболочки. Также корпус 1 и крышка 2 содержат один или несколько замков 12, удерживающих крышку в закрытом положении при зацеплении. На корпусе 1 имеется ручка 15, фиксированная или выдвижная, которая прикреплена к корпусу 1 для облегчения транспортировки укупорки вручную или с помощью роботизированного устройства.

На внешней стороне корпуса 1 (фиг. 2в) предусмотрены средства электрического заземления 16.

Оболочка укупорки изготавливается из термопластичной формовочной композиции, например, известной из работы [3]. Такая оболочка укупорки обладает повышенной пожарной и ударной стойкостью.

Пример. Укупорка работает следующим образом. При попадании в укупорку высокоскоростного осколка или пули они вначале взаимодействуют с внешней оболочкой, состоящей из корпуса 1 и крышки 2, которые, как указывалось ранее, выполнены из пожаростойкого и ударостойкого композиционного материала, причем, на корпус 1 и крышку 2 оболочки с внутренней стороны нанесен слой жидкого газонаполненного полимера 5, например, жидкого пенополиуретана, который при застывании полимеризуется. При взаимодействии с внешней оболочкой осколок или пуля, в процессе ее пробития, теряют часть своей скорости. Далее они взаимодействуют со слоем газонаполненного полимера 5 корпуса 1 или крышки 2, где дополнительно тормозятся. Кроме того, слой газонаполненного полимера 5 снижает интенсивность баллистической ударной волны высокоскоростного осколка. Затем осколок или пуля начинают взаимодействие с взрывозащитной панелью 7 корпуса 1 или взрывозащитной панелью 6 крышки 2 оболочки (в зависимости от места попадания осколка или пули). При попадании в основную стенку корпуса 1 или крышки 2 осколок или пуля взаимодействуют с пластиной 8 или 9 из термопластичного полимера, например, сверхмолекулярного полиэтилена, размещенной в полости смягчающего слоя 14 или 13. В качестве материала смягчающего слоя 13 и 14 может быть использован, например, пенополиуретан марки HL. Толщина пластин из термопластичного полимера 9, а также пластин 3 и 4 корпуса 1 выбирается из соображений снижения скорости осколка или пули до величины ниже критической, необходимой для обеспечения детонации боеприпаса, размещенного в укупорке. По аналогичным соображениям выбирается толщина пластины из термопластичного полимера 8, размещенной со стороны крышки 2 во внешнем смягчающем слое 13. Для склеивания пластин из термопластичного полимера 3, 4, 8, 9 со смягчающими слоями 13 и 14 используются клеи, например, на основе полиуретана, неопрена или бутадиенстирола. Следует отметить, что пластины из термопластичного полимера 3, 4, 8, 9, размещенные в смягчающих слоях 13, 14 и склеенные с ними, имеют возможность упругого перемещения вместе со смягчающим слоем, что приводит к дополнительному снижению скорости осколка или пули при взаимодействии с ними. Это является важнейшим отличием предлагаемой укупорки от известных ранее. Пластины из термопластичного полимера 3, 4, 8, 9 устанавливаются в смягчающем слое укупорки таким образом, чтобы защитить хранимый (перевозимый) боеприпас со всех возможных направлений движения осколков или пуль. В случае пробития пластины из термопластичного полимера осколок или пуля продолжают движение в направлении хранимого боеприпаса через смягчающий слой 13 или 14. Обычно при метании взрывом и пробитии преград осколки и пули разогреваются до температур, превышающих температуру плавления смягчающих слоев 13 и 14. Это приводит к тому, что в процессе движения осколка или пули в смягчающем слое 13 или 14 они оплавляются и дополнительно тормозятся. Кроме того, в результате оплавления убираются острые грани осколка или пули, что, как известно, снижает вероятность пробития корпуса хранимого (перевозимого) боеприпаса и инициирования детонации, размещенного в его корпусе заряда взрывчатого вещества. Также особенностью смягчающих слоев 13 и 14 является то, что они гасят ударные волны, проникающие в укупорку и превращают их в акустические.

Аналогичная картина имеет место и при попадании осколка или пули в боковые стенки корпуса 1.

Основной технической задачей, которую решают взрывозащитная панель 7 корпуса 1 и взрывозащитная панель 6 крышки 2 оболочки укупорки является снижение скорости V осколков и пуль до величины V≤V_0,5 (скорости при которой происходит детонация заряда взрывчатого вещества (ВВ), размещенного в корпусе укупорки боеприпаса). При этом, известно, что обобщенная зависимость оценки уязвимости экранированных зарядов ВВ в оболочках к действию осколков строится на основе экспериментальных исследований действия одиночных осколков различной массы и формы, изготовленных из одного материала, по зарядам ВВ определенного состава в оболочках с различной толщиной стенки при различных условиях соударения [4].

Оценка уязвимости зарядов ВВ в оболочке к действию осколков производится на основе зависимости Р_ин=ƒ(V_0,5, V₀) при попадании в заряд одного осколка, где Р_ин - вероятность инициирования заряда ВВ в оболочке. В работе [5] приведены данные, позволяющие определить величину V_0,5 для одиночных осколков и зарядов ВВ из тротила, ТГ-40 и окфола. Известна следующая расчетная зависимость для определения вероятности инициирующей способности Р_ин одиночного осколка при его взаимодействии с зарядом ВВ в оболочке:

Где V₀ - начальная скорость соударения осколка с зарядом ВВ в оболочке, м/с.

Используя зависимость (1) можно определить вероятность инициирования боеприпаса, хранимого в укупорке пулями и высокоскоростными осколками.

Кроме того, укупорка может решать и обратную задачу. Если по какой-либо причине произойдет детонация хранимого (перевозимого) боеприпаса, то смягчающие слои 13 и 14 погасят ударную волну, образовавшуюся в результате взрыва боеприпаса, а пластины из термопластичного полимера 3, 4, 8, 9 затормозят образовавшиеся в результате взрыва осколки боеприпаса.

При транспортировке укупорки и ее трении о предметы окружающей среды на ее поверхности может накапливаться статическое электричество. Для борьбы с этим явлением в оболочке укупорки предусмотрены средства электрического заземления 16.

Таким образом, предлагаемая укупорка может быть использована для безопасного хранения и транспортировки боеприпасов.

Использование предлагаемой укупорки позволяет существенно снизить возможность детонации хранимого (перевозимого) боеприпаса при возникновении чрезвычайных ситуаций (прострела высокоскоростным осколком, пулей, воздействия открытого пламени, удара молнии и пр.).

Источники информации

1. Патент ЕР 0299902 В1, опубл. 14.04.1993.

2. Заявка US 2017176158 А1, опубл. 22.06.2017 (прототип).

3. Патент RU 2439105 С2, опубл. 10.01.2012.

4. Мужичек С.М., Корзун М.А., Скрынников А.А., Савенко А.К. Методика разработки специализированных цифровых двойников ударных снарядов (инициирующее действие). Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2023. №4 (129). С. 140-149.

5. Кашин В.М., Ельцин С.Н., Рютин В.М., Федосов О.Ю., Тукаев A.M., Чуваев В.Н. Инициирующее и зажигательное действие боевых частей зенитных ракетных комплексов. Балт.гос.техн. ун-т. - СПб., 2009. - 246 с.

Изобретение относится к средствам хранения и транспортировки боеприпасов, а именно к укупорке для хранения и транспортировки боеприпасов. Укупорка для хранения и транспортировки боеприпасов содержит внешнюю оболочку, включающую корпус и крышку, выполненную с возможностью относительного перемещения между открытым и закрытым положением. Укупорка содержит взрывозащитные панели, расположенные так, чтобы создать защитную оболочку, когда корпус и крышка находятся в закрытом положении. Каждая из взрывозащитных панелей включает в себя слой, удерживающий осколки, и смягчающий слой. Смягчающий слой выполнен с возможностью уменьшения силы ударной волны, вызванной взрывом боеприпаса. Удерживающий слой выполнен с возможностью удерживать осколки. Корпус и крышка внешней оболочки выполнены из пожаростойкого и ударостойкого композиционного материала. На корпус и крышку внешней оболочки с внутренней стороны нанесен слой жидкого газонаполненного полимера. Слой, удерживающий осколки, выполнен в виде пластины из термопластичного полимера. Взрывозащитная панель крышки состоит из смягчающего слоя из газонаполненной пластмассы и пластины из термопластичного полимера, размещенной в полости смягчающего слоя со стороны внешней оболочки. Взрывозащитная панель корпуса состоит из смягчающего слоя, выполненного из газонаполненной пластмассы, набора пластин из термопластичного полимера, размещенных в смягчающем слое со стороны стенок корпуса внешней оболочки, и имеющего внутреннюю полость для размещения боеприпаса. Взрывозащитные панели крышки и корпуса соединяются с внутренним слоем из газонаполненного полимера крышки и корпуса с помощью клея. Пластины из термопластичного полимера закрепляются в полостях смягчающего слоя крышки и корпуса с помощью клея. Размеры и расположение пластин из термопластичного полимера выбираются из условия предотвращения детонации боеприпаса, размещенного в укупорке, при попадании в него осколков и пуль. Корпус и крышка внешней оболочки соединяются между собой с помощью выступа и выемки, проходящих по периметру соединения. Крышка оснащается резиновым уплотнителем, герметизирующим укупорку. Технический результат заключается в уменьшении возможности детонации хранимого или перевозимого боеприпаса при чрезвычайных ситуациях. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Укупорка для хранения и транспортировки боеприпасов, содержащая внешнюю оболочку, включающую корпус и крышку, выполненную с возможностью относительного перемещения между открытым и закрытым положением, взрывозащитные панели, расположенные так, чтобы создать защитную оболочку, когда корпус и крышка находятся в закрытом положении, причем каждая из взрывозащитных панелей включает в себя слой, удерживающий осколки, и смягчающий слой, при этом смягчающий слой выполнен с возможностью уменьшения силы ударной волны, вызванной взрывом боеприпаса, а удерживающий слой выполнен с возможностью удерживать осколки, отличающаяся тем, что корпус и крышка внешней оболочки выполнены из пожаростойкого и ударостойкого композиционного материала, на корпус и крышку внешней оболочки с внутренней стороны нанесен слой жидкого газонаполненного полимера, слой, удерживающий осколки, выполнен в виде пластины из термопластичного полимера, взрывозащитная панель крышки состоит из смягчающего слоя из газонаполненной пластмассы и пластины из термопластичного полимера, размещенной в полости смягчающего слоя со стороны внешней оболочки, взрывозащитная панель корпуса состоит из смягчающего слоя, выполненного из газонаполненной пластмассы, набора пластин из термопластичного полимера, размещенных в смягчающем слое со стороны стенок корпуса внешней оболочки, и имеющего внутреннюю полость для размещения боеприпаса, взрывозащитные панели крышки и корпуса соединяются с внутренним слоем из газонаполненного полимера крышки и корпуса с помощью клея, пластины из термопластичного полимера закрепляются в полостях смягчающего слоя крышки и корпуса с помощью клея, размеры и расположение пластин из термопластичного полимера выбираются из условия предотвращения детонации боеприпаса, размещенного в укупорке, при попадании в него осколков и пуль, корпус и крышка внешней оболочки соединяются между собой с помощью выступа и выемки, проходящих по периметру соединения, при этом крышка оснащается резиновым уплотнителем, герметизирующим укупорку.

2. Укупорка по п.1, в которой крышка шарнирно удерживается на корпусе посредством шарниров, которые имеют размер и конфигурацию, позволяющие противостоять взрыву боеприпаса, размещенного внутри оболочки.

3. Укупорка по п.1, в которой корпус и крышка содержат один или несколько замков, удерживающих крышку в закрытом положении при зацеплении.

4. Укупорка по п.1, в которой ручка, фиксированная или выдвижная, прикреплена к корпусу для облегчения транспортировки укупорки вручную или с помощью роботизированного устройства.

5. Укупорка по п.1, в которой для предотвращения накопления статического электричества в выступах корпуса размещены средства электрического заземления.